可編程控制器應(yīng)用技術(shù)機(jī)制 課程教學(xué)大綱

【可編程控制器應(yīng)用技術(shù)】【ApplicationofProgrammableLogicController】一、基本信息課程代碼：【2080185】 課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：【3/48】面向?qū)I(yè)：【機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化】課程性質(zhì)：【專(zhuān)業(yè)必修課，理實(shí)一體化】開(kāi)課院系：機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系使用教材：《FX系列PLC編程及應(yīng)用第二版》廖常初編著。ISBN：9787111406624參考書(shū)籍：[1]張萬(wàn)忠主編.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)第4版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2016.09.[2]葉德云，黃波主編.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社,2019.07[3]陳繼文，魏文勝，秦廣久等編著.三菱PLC機(jī)械電氣控制及應(yīng)用實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2020.05課程網(wǎng)站網(wǎng)址：先修課程：【機(jī)床電氣技術(shù)，010001（5）】二、課程簡(jiǎn)介本課程是面向機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)必修課，是理論與實(shí)踐并重的課程。主要培養(yǎng)可編程控制器的選型、安裝、接線(xiàn)與日常維護(hù)能力，可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)與系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)能力。本課程以日本三菱公司FX2N系列可編程控制器為對(duì)象，介紹可編程控制器的應(yīng)用技術(shù)。通過(guò)學(xué)習(xí)PLC系統(tǒng)的配置方法，工作方式及特點(diǎn)，各種指令的定義及其表達(dá)方式，再結(jié)合具體的控制對(duì)象，培養(yǎng)綜合的應(yīng)用能力和程序設(shè)計(jì)能力。本課程力求在把一個(gè)機(jī)型講深講透的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)說(shuō)明那些反映可編程控制器應(yīng)用技術(shù)中帶有普遍性的東西，以達(dá)成學(xué)生“舉一反三”的能力。三、選課建議本課程適合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)三年級(jí)或四年級(jí)的學(xué)生學(xué)習(xí)或選修，要求學(xué)生具有傳統(tǒng)繼電器——接觸器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，能讀懂電氣控制基本環(huán)節(jié)的電氣原理圖，并分析其工作原理。四、課程與專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)LO11：理解他人的觀(guān)點(diǎn)，尊重他人的價(jià)值觀(guān)，能在不同場(chǎng)合用書(shū)面或口頭形式進(jìn)行有效溝通。LO21：能根據(jù)需要確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，并通過(guò)搜集信息、分析信息、討論、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。LO31：能夠應(yīng)用本專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工程問(wèn)題分析。LO32：能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助繪制工程圖紙、進(jìn)行產(chǎn)品三維建?；蚬こ虇?wèn)題仿真分析。LO33：具備本專(zhuān)業(yè)工程問(wèn)題的邏輯分析能力。LO34：能夠應(yīng)用軟件或硬件設(shè)計(jì)、編制程序控制機(jī)電設(shè)備。LO35：能夠綜合本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行安裝調(diào)試。LO41：遵守紀(jì)律、守信守責(zé)；具有耐挫折、抗壓力的能力。（“責(zé)任”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）。LO51：同群體保持良好的合作關(guān)系，做集體中的積極成員；勇于從不同角度思考問(wèn)題，勇于提出新設(shè)想。LO61：能在學(xué)習(xí)、工作中應(yīng)用信息技術(shù)解決問(wèn)題。LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會(huì)；為人熱忱，富于愛(ài)心，懂得感恩（“感恩、回報(bào)、愛(ài)心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO81：具有基本的外語(yǔ)表達(dá)溝通能力與跨文化理解能力。五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果序號(hào)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標(biāo)（細(xì)化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評(píng)價(jià)方式1LO31會(huì)分析控制問(wèn)題和要求課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)和考試2LO341.會(huì)編寫(xiě)程序課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)和考試2.會(huì)接線(xiàn)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)和考試3LO351.會(huì)調(diào)試課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)和考試六、課程內(nèi)容單元知識(shí)點(diǎn)能力要求教學(xué)難點(diǎn)一、常用低壓電器和PLC概述及其結(jié)構(gòu)（2課時(shí)理論+2課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1）掌握低壓電器的定義，型號(hào)表示及其主要技術(shù)參數(shù)；2）理解開(kāi)關(guān)電器和主令電器、熔斷器、繼電器和接觸器的功能；3）掌握電氣控制圖的繪圖規(guī)則和識(shí)圖方法；4）理解三相籠型異步電動(dòng)機(jī)常用控制方法；5）了解可編程控制器工業(yè)應(yīng)用的基本模式6）理解可編程控制器定義，硬件結(jié)構(gòu)及其性能指標(biāo)7）理解可編程控制器的工作原理；1）能夠掌握常用低壓電器的符號(hào)表示和技術(shù)參數(shù)；2）能夠理解常用低壓電器的功能；3）能夠理解三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)的常用控制方法；4）能夠理解可編程性控制器的定義和特點(diǎn)；5）掌握FX2N系列可編程控制器的型號(hào)含義、安裝接線(xiàn)方法、面板指示燈的含義；1）電氣控制圖的繪圖規(guī)則；2）三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)的△-Y降壓?jiǎn)?dòng)電路；3）可編程控制器的工作原理；二、FX系列PLC的編程基礎(chǔ)和基本指令（9課時(shí)理論+4課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1）理解FX系列PLC編程語(yǔ)言及其類(lèi)型；2）掌握FX系列PLC程序編程工具GXWorks2的使用；3）熟悉掌握FX2N系列可編程控制器各類(lèi)編程元件的表示及用法，27條基本指令的含義與功能；4）掌握梯形圖編程方法、語(yǔ)句表編程方法和兩者互換；5）理解定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的用法，能夠根據(jù)梯形圖畫(huà)出相應(yīng)的輸入輸出波形圖；1）熟練操作GXWorks2的使用；2）運(yùn)用27條基本指令，實(shí)現(xiàn)梯形圖與指令表的相互轉(zhuǎn)換；3）運(yùn)用27條基本指令將傳統(tǒng)繼電器控制的單元電路改成PLC控制電路，畫(huà)出接線(xiàn)圖和梯形圖；4）運(yùn)用27條基本指令，據(jù)給定的控制(工藝)要求，進(jìn)行I/O分配、PLC選型、接線(xiàn)圖和梯形圖的設(shè)計(jì)，解決實(shí)際控制問(wèn)題1）FX2n系列PLC基本編程元件及其功能；2）FX2n系列PLC基本指令的梯形圖和指令表示方法；3）據(jù)給定的控制(工藝)要求，進(jìn)行I/O分配、PLC選型、接線(xiàn)圖和梯形圖的設(shè)計(jì)，解決實(shí)際控制問(wèn)題；三、FX系列PLC步進(jìn)指令及狀態(tài)編程方法（8課時(shí)理論+4課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1）理解狀態(tài)編程法的思想；2）掌握狀態(tài)元件的表示及用法、步進(jìn)順控指令的含義與功能，狀態(tài)三要素；3）掌握FX2n系列PLC步進(jìn)順序控制指令應(yīng)用規(guī)則；4）掌握FX2n系列PLC分支、匯合狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖程序編程1）掌握FX2n系列PLC分支、匯合狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖程序編程；2）運(yùn)用步進(jìn)編程法，據(jù)給定的控制(工藝)要求，進(jìn)行I/O分配、PLC選型、接線(xiàn)圖、流程圖和梯形圖的設(shè)計(jì)，解決實(shí)際控制問(wèn)題；1）FX2n系列PLC并行分支、匯合狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖程序編程；2）根據(jù)實(shí)際工程控制要求，能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)編程；四、FX系列PLC的功能指令（9課時(shí)理論+4課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1）掌握數(shù)據(jù)寄存器的定義、分類(lèi)和地址編號(hào)；2）理解FX2n系列PLC功能指令和功能；3）掌握功能指令表達(dá)形式、使用要素和分類(lèi)；4）掌握FX2n系列PLC數(shù)據(jù)傳送和比較指令及其應(yīng)用；5）掌握FX2n系列PLC四則運(yùn)算指令；6）掌握FX2n系列PLC條件跳轉(zhuǎn)指令；7）掌握FX2n系列PLC循環(huán)指令；1）掌握FX2n系列PLC的功能指令表達(dá)形式和分類(lèi)；2）掌握FX2n系列PLC的數(shù)據(jù)傳送指令、四則運(yùn)算、條件跳轉(zhuǎn)和循環(huán)等指令及其應(yīng)用；1）FX2n系列PLC條件跳轉(zhuǎn)指令、循環(huán)指令及其應(yīng)用；2）根據(jù)實(shí)際工程控制要求，能編寫(xiě)基于功能指令的控制程序；五、FX系列PLC的模擬量擴(kuò)展模塊及應(yīng)用（2課時(shí)理論+2課時(shí)實(shí)驗(yàn)）1）掌握FX2n系列PLC模擬量擴(kuò)展模塊的讀寫(xiě)指令及其應(yīng)用；2）理解PLC的AD/DA模塊的工作原理和使用方法；3）掌握FX2n-4AD模擬量擴(kuò)展模塊的使用；4）掌握FX2n-4DA模擬量擴(kuò)展模塊的使用；5）會(huì)使用AD/DA模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量和模擬量輸出；1）掌握FX2n系列PLC模擬量擴(kuò)展模塊的讀寫(xiě)指令及其應(yīng)用；2）掌握FX2n-4AD和FX2n-4DA模擬量擴(kuò)展模塊的使用；3）會(huì)使用AD/DA模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量和模擬量輸出；1）掌握FX2n-4AD和FX2n-4DA模擬量擴(kuò)展模塊硬件和傳感器的接線(xiàn)；2據(jù)給定的控制(工藝)要求，進(jìn)行I/O分配、PLC選型、使用AD/DA模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量和模擬量輸出；解決實(shí)際控制問(wèn)題；六、FX系列PLC與計(jì)算機(jī)的通信網(wǎng)絡(luò)（2課時(shí)理）1）理解計(jì)算機(jī)通信方式和串行通信接口的工作原理；2）理解FX2n系列PLC的常用通信方式；3）掌握RS232通信模塊的使用；4）掌握RS485通信模塊的使用；5）會(huì)使用通信模塊和相關(guān)指令實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)的通信；1）掌握RS232和RS485通信方式；2）會(huì)使用通信模塊和相關(guān)指令實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)的通信；1）PLC與PLC之間的通信；2）PLC與上位機(jī)之間的通信；3）PLC與觸摸屏之間的通信；

七、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)及基本要求實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型備注1認(rèn)識(shí)常用低壓電器設(shè)備；三相籠型交流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路接線(xiàn)1）認(rèn)識(shí)常用低壓電器設(shè)備2）掌握低壓電器設(shè)備的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)3）學(xué)會(huì)三相籠型交流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路接線(xiàn)2驗(yàn)證型2基本指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)11）學(xué)會(huì)使用GX-WORKS2軟件編寫(xiě)一個(gè)梯形圖程序并運(yùn)行起來(lái)；2）根據(jù)控制要求，進(jìn)行I/O分配與接線(xiàn)，設(shè)計(jì)程序3）三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行及多點(diǎn)控制2設(shè)計(jì)型3基本指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)21）定時(shí)器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)2）計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)3）搶答器設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)型4步進(jìn)指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)11）根據(jù)控制要求，進(jìn)行I/O分配與接線(xiàn)，設(shè)計(jì)功能程序，運(yùn)料小車(chē)往返運(yùn)動(dòng)；2）實(shí)現(xiàn)單流程程序設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)型5步進(jìn)指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)21）根據(jù)控制要求，進(jìn)行I/O分配與接線(xiàn)，設(shè)計(jì)功能程序，實(shí)現(xiàn)四層傳送帶控制；2）設(shè)計(jì)傳送帶控制程序；3）實(shí)現(xiàn)選擇性流程程序設(shè)計(jì)；2設(shè)計(jì)型6功能指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)11）采用功能指令，進(jìn)行I/O分配與接線(xiàn)，設(shè)計(jì)步進(jìn)程序，實(shí)現(xiàn)可變閃