電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 教學(xué)大綱

第頁電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)一、課程說明課程編號(hào)：090137Z10課程名稱：電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)/ModernElectricalControlandPLCApplications課程類別：專業(yè)課學(xué)時(shí)/學(xué)分：48/3（其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：12）先修課程：電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)與電力拖動(dòng)適用專業(yè)：自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、測控技術(shù)與儀器教材、教學(xué)參考書：1.王永華主編.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第3版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2013年；2.劉長青編著.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù).北京：科學(xué)出版社.2012年；3.梅麗鳳主編.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012年二、課程設(shè)置的目的意義本課程是自動(dòng)化、電氣工程、測控類本科專業(yè)開設(shè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用型主干專業(yè)技術(shù)課程，是自動(dòng)化類專業(yè)多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，集傳統(tǒng)繼電控制技術(shù)與現(xiàn)代PLC控制及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體。課程中的PLC控制技術(shù)是現(xiàn)代工控業(yè)界主流技術(shù)之一，代表著工控技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)學(xué)科方向。本課程的設(shè)置目標(biāo)是使學(xué)生掌握工廠常用低壓電器及其電氣控制原理和方法，具有傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的能力；掌握可編程控制器原理及編程方法，具備一定的PLC程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力。本課程不僅為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，而且為電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生參加國家高級(jí)技能資格考證做準(zhǔn)備。在培養(yǎng)高技能人才的過程中，本課程對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生在電氣控制的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試檢測技術(shù)工作的適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力方面發(fā)揮重要作用。三、課程的基本要求知識(shí)：掌握常用電器元件的結(jié)構(gòu)及工作原理，電氣控制線路的繪制原則、圖形及文字符號(hào)；了解可編程序控制器的結(jié)構(gòu)、工作原理、分類、技術(shù)規(guī)范；根據(jù)生產(chǎn)的控制要求，合理選擇可編程序控制器及配件，組成PLC控制系統(tǒng)；熟悉西門子S7-200系列可編程序控制器的編程語言和編程方法，根據(jù)具體對(duì)象和控制要求，編寫出正確的應(yīng)用程序；熟練掌握STEP7-Micro/WIN32編程軟件使用方法，能應(yīng)用該軟件進(jìn)行PLC應(yīng)用程序的編輯、調(diào)試、裝載、運(yùn)行，以及系統(tǒng)組態(tài)；掌握S7-200PLC的通信及網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，通過PLC組成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；掌握現(xiàn)代PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和方法。能力：培養(yǎng)學(xué)生閱讀分析電氣控制系統(tǒng)原理圖和工程圖的能力、對(duì)電氣控制系統(tǒng)的分析和調(diào)試的能力以及在電氣控制系統(tǒng)領(lǐng)域的開發(fā)和創(chuàng)新能力。素質(zhì)：通過課程中分析討論辯論培養(yǎng)分析溝通交流素質(zhì)，建立工程設(shè)計(jì)的思維模式。通過課外導(dǎo)學(xué)的模式，提升自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，形成不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展素質(zhì)。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)分配教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實(shí)踐第1章電氣控制系統(tǒng)常用器件電器的基本知識(shí)；常用低壓電器工作原理66常用低壓電器的工作原理理解各低壓電器，尤其是交直流接觸器的特點(diǎn)、分類及其選擇原則。用圖片和動(dòng)畫演示低壓電器的構(gòu)造和原理第2章電氣控制線路基礎(chǔ)電氣控制線路圖的圖形、文字符號(hào)和繪制原則；三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路、降壓啟動(dòng)控制線路、制動(dòng)控制線路及速度控制線路；變頻器及應(yīng)用；簡單設(shè)計(jì)法1064三相籠型異步電動(dòng)機(jī)各典型控制環(huán)節(jié)線路實(shí)現(xiàn)方法的工作原理、控制分類和線路中的保護(hù)環(huán)節(jié)及特點(diǎn)。對(duì)已有的控制環(huán)節(jié)線路進(jìn)行分析的能力和方法，并且能夠運(yùn)用到實(shí)際的線路中。教學(xué)思路：典型線路環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)方法。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授、作業(yè)、課中討論、設(shè)計(jì)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)第3章可編程序控制器概述ＰＬＣ的產(chǎn)生、定義、發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)；ＰＬＣ與其它典型控制系統(tǒng)區(qū)別；ＰＬＣ的分類、系統(tǒng)組成及工作原理22PLC的組成及工作原理。理解PLC采用的循環(huán)掃描工作方式及開關(guān)量輸入輸出模塊形式。教學(xué)思路：用典型歷史事件和數(shù)據(jù)結(jié)合現(xiàn)狀和發(fā)展講解ＰＬＣ背景知識(shí)。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授，課中討論。第4章S7-200PLC基礎(chǔ)知識(shí)概述；硬件系統(tǒng)；內(nèi)部資源；尋址方式；指令系統(tǒng)；程序結(jié)構(gòu)22S7-200PLC的硬件系統(tǒng)，內(nèi)部資源以及編程語言軟繼電器，I/O模塊擴(kuò)展和編址教學(xué)思路：通過實(shí)物圖片、動(dòng)畫熟悉硬件結(jié)構(gòu)。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授、課中討論、作業(yè)第5章PLC基本指令及程序設(shè)計(jì)ＰＬＣ基本邏輯指令；程序控制指令；ＰＬＣ初步編程指導(dǎo)；簡單典型電路和環(huán)節(jié)的ＰＬＣ設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例128６基本指令，基本邏輯電路編程及PLC簡單設(shè)計(jì)法定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令編程應(yīng)用通過簡單實(shí)例熟悉指令系統(tǒng)，通過ＰＬＣ設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例提高編程能力。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授、實(shí)例設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)。第6章S7-200PLC功能指令及應(yīng)用傳送、移位和填充指令；運(yùn)算和數(shù)學(xué)指令；表功能指令；字符串指令；子程序；時(shí)鐘指令；中斷；高速計(jì)數(shù)器指令；高速脈沖輸出指令；ＰＩＤ回路指令642功能指令，編程應(yīng)用。子程序，中斷指令，高速脈沖指令和PID指令應(yīng)用。通過簡單實(shí)例熟悉指令系統(tǒng)，通過ＰＬＣ設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例提高編程能力。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授、課中討論、作業(yè)、實(shí)例設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)。第7章S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用功能圖的產(chǎn)生及基本概念；順序控制指令；功能圖的主要類型；應(yīng)用舉例44順序功能圖的概念和實(shí)質(zhì)，功能圖的主要類型以及用功能圖設(shè)計(jì)PLC程序使用功能圖設(shè)計(jì)PLC程序通過簡單實(shí)例熟悉指令系統(tǒng)，通過ＰＬＣ設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例提高編程能力。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授、課中討論、實(shí)例設(shè)計(jì)、作業(yè)。第8章S7-200PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通信基礎(chǔ)知識(shí)；S7-200通信網(wǎng)絡(luò)概述、網(wǎng)絡(luò)配置；通信指令及應(yīng)用舉例44PPI、自由口通信協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PPI、自由口網(wǎng)絡(luò)通信編程通過簡單實(shí)例熟悉通信指令。教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、講授、課中討論、實(shí)例設(shè)計(jì)。合計(jì)483612注：實(shí)踐包括實(shí)驗(yàn)、上機(jī)等五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)基本要求三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)啟制動(dòng)４掌握電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的電氣接線和檢查方法S7-200編程軟件的使用及簡單的編程方法基本邏輯指令編程訓(xùn)練２掌握編程軟件的使用方法和調(diào)試程序的方法比較及定時(shí)指令的基本編程與應(yīng)用比較指令的使用說明及編程；定時(shí)器指令的使用說明及編程。２掌握比較及定時(shí)指令的基本編程與應(yīng)用計(jì)數(shù)指令和特殊存儲(chǔ)器的基本編程與應(yīng)用計(jì)數(shù)指令的使用說明與編程；時(shí)鐘脈沖發(fā)生器--特殊存儲(chǔ)器SM0.4與SM0.5使用說明與編程；編程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求。２熟悉計(jì)數(shù)指令；學(xué)會(huì)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器--特殊存儲(chǔ)器SM0.4與SM0.5的運(yùn)用；掌握計(jì)數(shù)指令和特殊存儲(chǔ)器SM0.4與SM0.5的基本應(yīng)用。傳送、數(shù)據(jù)移位功能指令的編程與應(yīng)用傳送指令的使用說明及編程；移位、循環(huán)移位指令的使用說明與編程；編程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求。２掌握傳送指令、數(shù)據(jù)移位指令和算術(shù)運(yùn)算指令的應(yīng)用六、考核方式及成績?cè)u(píng)定考核方式為筆試和實(shí)踐考察。筆試依據(jù)期末考試成績，實(shí)踐主要考察：課堂考勤、上機(jī)實(shí)驗(yàn)技能、完成