中央广播电视大学开放专科机械制造及自动化专业

中央广播电视大学开放专科机械制造及自动化专业（数控技术、机电一体化方向）可编程控制器应用教学大纲（本大纲根据中央电大教学大纲修订）江苏广播电视大学 林小宁第一部分 大纲说明一、课程性质、目的和任务“可编程控制器（PLC）应用”是中央广播电视大学机械制造及自动化专业（机电一体化方向）的必修课程、是中央广播电视大学机械制造及自动化专业（数控技术方向）的选修课程。通过本课程的学习，可以使学生掌握可编程控制器的基本组成、常用的编程指令及其编程方法、可编程控制器的程序设计与系统调试方法。结合工程实际，运用相关的基本理论和技能，解决有关电气控制应用方面的一般工程控制问题，进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力，同时，为后续课程的学习打下坚实的基础。二、课程的教学基本要求1、了解可编程控制器的基本功能和硬件结构，主要性能指标，循环控制原理及特点。以及可编程控制器与其它工业控制装置的区别。2、了解可编程控制器的系统特性及I/O地址设置，理解可编程控制器的特点及指标参数，重点掌握典型可编程序控制器的数字/模拟模板I/O地址分配及规则。3、了解可编程指令结构以及编程的基本原则。掌握位逻辑指令、定时指令、计数及比较指令、数据块及数据传送指令的功能及应用。理解移位/循环、转换以及数学运算指令的功能及数据格式。4、了解系统设计的基本内容和步骤，能够根据控制系统的工艺要求，合理选用PLC的各种模板，掌握程序设计与现场调试的常用方法。5、了解典型 PLC系统的模板特性，掌握PLC系统的硬件组态及I/O扩展，理解MPI网，PROFIBUS-DP网以及工业以太网的结构和参数设计方法。6、了解典型可编程控制器模板的特点、技术参数及工作方式, 编程元件及输入/输出编址,掌握常用指令的特点及应用。三、与相关课程的衔接、配合、分工可编程控制器应用的先修课程是电工电子技术课。与数控机床电气控制、数控机床故障诊断与维护课程紧密相连。四、课程教学要求的层次本课程教学要求中，所列内容按了解、理解、掌握三个基本层次要求。了解：对教学内容达到一般认知的要求。理解：对教学内容涉及到的基本概念、基本理论和设计分析方法达到领会的要求。掌握：对教学内容涉及到的基本理论、基本分析方法以及技能达到运用的要求。第二部分 媒体使用与教学过程建议一、课程教学总时数和学分本课程3学分，课内学时为54学时，开设一学期。二、教学媒体及其相互关系本课程的教学媒体由文字教材、录像课（IP课）和CAI课件组成。1、文字教材文字教材是主要的教学媒体，为适应电大远程开放办学的需要并结合本课程的特点，文字教材的编写具有以下特点：（1）本教材在借鉴德国高等职业教育教学模式的基础上，结合我国专科学生的特点和现状，采用“行为引导教学法”和“项目教学法”，强化学生的能力培养；专业技能实践培训贯穿始终；理论和实践教学体系相互平行，融合交叉，把综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。（2）本教材打破了大部分PLC教材所采用的课程模式，突出当代最先进的典型机型，建立了PLC配置、指令系统、程序设计及故障诊断、PLC工业网络为主的新课程体系。针对目前专科学生的特点及现状，每个章节都配有大量的实践练习。（3）本教材淡化理论，全部教学内容都经过实践检验，为体现实用性，本书为每个教学单元配备相关实训练习，详细阐明PLC系统的综合设计与调试原理和方法。2、录像（IP课）根据教学的总体要求以及各章节的学习目标，讲授重点、难点。对于综合性的典型习题给予详细的解析。讲解过程中要注意知识的衔接并突出技能训练的重要地位。3、CAI课件根据模块内容各自的特点，利用计算机辅助教学手段形象、直观、生动地表述教学内容，包括重点知识内容多角度分析与细化的讲解、实验与实训的模拟演示以及自我检测等。其目的是配合文字教材的阅读，为学生开展个体化，交互式学习提供帮助。三、考核说明考试是对教与学的重要验收方式之一。学生必须完成必做作业和实验后，才能参加考试。考试采用闭卷笔试方式进行，考试时间90分钟。试题按照“可编程控制器”教学大纲和考核说明的要求，由中央电大统一命题。考核要求在网上公布。四、学时分配本课程的学时分配见表1。表1 课程学时分配章节课程内容理论教学课内实践教学课时小计备注课时数教学方式手段课时数教学方式手段1概述2多媒体22可编程控制器的工作原理与系统组成4多媒体43典型可编程控制器4多媒体2实验64可编程控制器的指令6多媒体4习题课105可编程控制器的程序设计12多媒体4习题、实验166可编程控制器的典型应用10多媒体4习题课14机动22总计401454第三部分 教学内容与教学要求第一章 可编程控制器概述教学内容：1、PLC的产生、定义、分类及应用2、可编程控制器的特点及主要功能3、PLC的编程语言4、可编程控制器的性能指标5、可编程控制器的发展趋势教学要求：1、了解PLC的产生、定义、分类及应用2、掌握可编程控制器的特点及主要功能3、了解PLC的编程语言4、了解可编程控制器的性能指标5、了解可编程控制器的发展趋势第二章 可编程控制器的工作原理及基本组成教学内容：1、PLC的基本工作原理2、可编程控制器的硬件组成3、可编程控制器的软件功能教学要求：1、掌握PLC的基本工作原理2、掌握可编程控制器的硬件组成3、掌握可编程控制器的软件功能第三章 典型可编程控制器教学内容：1、可编程控制器的典型机型及特点2、S7-200、S7300可编程控制器简介3、其他典型机型简介教学要求：1、了解可编程控制器的典型机型及特点2、掌握S7-200、S7300可编程控制器的特点及主要性能指标3、了解其他典型机型的功能、性能特点第四章 可编程控制器的指令及其编程教学内容：1、PLC的数据类型和指令结构2、PLC的寻址方式3、位逻辑指令4、数据传送与转换指令5、运算指令6、移位指令7、控制指令8、参数/变量声明及应用9、累加器操作和地址寄存器操作指令10、其他功能指令教学要求：1、了解PLC的数据类型和指令结构2、掌握PLC的寻址方式3、掌握位逻辑指令的功能及用法4、掌握数据传送与转换指令的功能及用法5、掌握运算指令的功能及用法6、掌握移位指令的功能及用法7、掌握控制指令的功能及用法8、掌握参数/变量声明及应用9、掌握累加器操作和地址寄存器操作指令的用法10、了解典型PLC的其他功能指令第五章 可编程控制器的程序设计教学内容：1、可编程控制器的软件开发工具2、梯形图的概念3、程序设计的基本方法4、典型控制程序设计实例教学要求：1、了解可编程控制器的软件开发工具，能够正确地使用开发工具进行程序开发与调试2、理解梯形图的概念3、掌握程序设计的基本方法4、能够编制典型控制程序第六章 可编程控制器在工业中的典型应用教学内容：1、可编程控制器控制系统设计的基本原则2、可编程控制器控制系统设计的主要内容3、可编程控制器控制系统设计的一般步骤4、系统调试方法5、典型应用实例教学要求：1、掌握可编程控制器控制