《FX系列PLC编程及应用》教学大纲

《电器控制与可编程控制器》课程教学大纲课程代码：0614219适用专业：电气工程及其自动化开设学期：第5学期考核方式：考试学时学分：48学时/2.5学分（理论24学时/1.5学分，实验24学时/1学分）编写人：审核人：审批人：一、课程性质：本课程是电气工程及其自动化专业在自动化、工程控制等领域的技术基础理论课。二、教学目的与任务本课程是电气工程及其自动化专业在自动化、工程控制等领域的技术基础理论课，主要是针对可编程控制器进行学习。可编程控制技术结合了自动控制技术、计算机技术、通讯技术，是工业自动化技术的核心技术。通过本课程的学习，使学生掌握用弱电控制强电的现代控制方法，着重培养学生的自学能力，电气系统设计与编程能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力，具备从事相关技术工作的能力，为今后从事科研和实际工作打下坚实的基础，培养学生电气自动化控制的综合应用能力。本课程从实际工程应用出发，以国内广泛使用的可编程控制器FX2N系列PLC为对象，讲解整体式PLC的基础与实际应用等方面的内容，主要介绍了PLC的基本概况、FX2N系列PLC的硬件系统、FX2N系列PLC编程软件的使用、FX2N系列PLC的基本指令、FX2N系列PLC的功能指令、数字量控制系统梯形图的设计方法、FX2N系列PLC模拟量功能与PID控制、PLC的通信与网络、触摸屏与变频器、PLC控制系统设计及实例、PLC的安装与维护等内容。三、与其它专业课程的关系本课程前承《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》等课程，后接《电力系统继电保护》等课程，着重应用于电气系统自动控制部分。四、学时数及分配学时分配表（第5学期）序号章次教学内容及知识点课时数1第一章PLC概述0.52第二章FX系列PLC的硬件系统0.53第三章FX系列PLC编程基础44第四章FX系列PLC应用指令125第五章触摸屏86第六章FX系列PLC程序设计方法及其应用2.57第七章FX系列PLC的工程应用7.58第八章步进电动机的PLC控制3.59第九章伺服电机控制系统4.510第十章编码器与变频器的PLC控制5五、教学方法讲授法、讨论法、项目任务法、多媒体辅助法、实验法等六、考核方式及成绩评定方法1.布置作业4～6次，以书面形式为主，其成绩占平时成绩的，20%左右；2.日常考勤占平时成绩的10%左右；3.实验教学占平时成绩的70%左右4.期末考试采用闭卷的形式；5．期评成绩=期末考试成绩+平时成绩；其中期末考试成绩占70%左右，平时成绩占30%左右。七、教材或主要参考书教材：陈忠平，侯玉宝编著，《三菱FX2NPLC从入门到精通》，中国电力出版社，2015.12自制讲义参考教材：[1]廖常初主编，《FX系列PLC编程及应用》，机械工业出版社，2020.5[2]高安邦，姜立功，冉旭编著，《三菱PLC技术完全攻略》，化学工业出版社，2016.2[3]文杰编著，《三菱PLC电气设计与编程自学宝典》，中国电力出版社，2015.4[4]杨智利编著，《跟高手全面学会PLC技术--轻松学通三菱PLC技术》，化学工业出版社，2014.7八、课程章节教学要求及理论教学内容第一章PLC概述【教学要求】1.理解PLC的定义、特点和分类；2.理解PLC的基本组成和工作原理；3.了解PLC的应用和发展趋势。【重点难点】重点：PLC的特点、基本组成和工作原理难点：PLC的工作原理【教学内容】1.可编程控制器的产生及定义2.可编程控制器的特点

3.可编程控制器的应用4.可编程控制器分类和发展5.PLC的基本组成和工作原理第二章FX系列PLC的硬件系统【教学要求】1.熟悉FX系列PLC的基本单元组成；2.掌握I/O模块和特殊功能模块的功能和应用；3.了解PLC学习机硬件结构【重点难点】重点：基本单元、扩展单元扩展模块的性能和结构。难点：I/O模块和特殊功能模块的功能和应用。【教学内容】1.FX系列PLC的基本单元2.I/O模块和特殊功能模块3.2.3PLC学习机第三章FX系列PLC编程基础【教学要求】1.了解PLC编程语言；2.熟悉GXDeveloper编程软件的使用；3.熟悉GXSimulator仿真软件的使用；4.掌握FX系列PLC软元件和基本指令应用。【重点难点】重点：FX系列PLC软元件和基本指令应用；GXDeveloper编程软件的使用。难点：FX系列PLC软元件和基本指令应用。【教学内容】1.PLC的编程语言2.FX系列PLC的基本指令3.FX系列PLC软元件4.数据格式与数制5.编程软件与仿真软件的使用6.仿真软件的I/O口系统设定功能的应用第四章FX系列PLC应用指令【教学要求】1.熟悉FX2N系列PLC的功能指令；2.能够应用FX2N系列PLC的功能指令3.熟悉PLC程序设计方法。【重点难点】重点：FX2N系列PLC的功能指令。难点：FX2N系列PLC的功能指令应用。【教学内容】1.数据处理指令2.四则运算与逻辑运算指令3.浮点数运算指令4.程序流程控制指令5.高速处理指令6.方便指令7.外部设备I/O指令8.外部设备SER指令9.其他指令第五章触摸屏【教学要求】1.掌握触摸屏的控件应用方法；2.熟悉威纶通TK6070iQ触摸屏应用。【重点难点】重点：触摸屏的控件应用。难点：触摸屏的控件应用【教学内容】1.EasyBuilder8000的安装2.触摸屏工程的建立3.威纶通TK6070iQ通过U盘下载、上载程序步骤4.基本元件的使用5.窗口设置6.趋势图设置7.报警设置8.用户密码设置9.系统时间设置、地址标签库第六章FX系列PLC程序设计方法及其应用【教学要求】1.掌握梯形图的设计方法；2.掌握顺序控制设计法与顺序功能图。3.熟悉其他PLC程序设计方法【重点难点】重点：梯形图的设计方法,顺序控制设计法与顺序功能图。难点：梯形图的设计方法应用【教学内容】1.梯形图的经验设计法2.继电器电路法3.顺序功能图设计方法4.使用顺序功能图语言的编程方法5.使用置位、复位指令的编程方法第七章FX系列PLC的工程应用【教学要求】1.熟悉FX系列PLC模拟量功能；2.掌握FX系列PLC在经典工程应用；3.熟悉PLC程序设计方法【重点难点】重点：FX系列PLC在经典工程应用。难点：FX系列PLC在经典工程应用。【教学内容】1.FX系列PLC在气缸控制工程中应用2.FX系列PLC在水流量监控工程中应用3.FX系列PLC在称重工程中应用4.FX系列PLC在PID闭环控制工程中应用第八章步进电动机的PLC控制【教学要求】1.熟悉步进电动机工作原理；2.熟悉步进电动机驱动器应用；3.掌握FX系列PLC控制步进电动机的方法及其工程应用；【重点难点】重点：步进电动机驱动器；FX系列PLC控制步进电动机的方法及其工程应用。难点：FX系列PLC控制步进电动机的方法及其工程应用。【教学内容】1.步进电动机简介2.步进电动机的工作过程3.步进电动机的特点与应用4.步进电动机驱动器5.步进电动机的工程应用第九章伺服电机控制系统【教学要求】1.熟悉伺服驱动器结构和应用方法；2.掌握FX系列PLC控制伺服驱动器的方法及其工程应用。【重点难点】重点：FX系列PLC控制伺服驱动器的方法及其工程应用难点：FX系列PLC控制伺服驱动器的方法及其工程应用【教学内容】1.伺服驱动器简介2.伺服驱动器控制方式3.伺服驱动器工作原理4.驱动器技术规格5.伺服驱动器的工作环境和伺服电机的安装6.伺服电机控制系统的接线7.伺服驱动器接口8.伺服驱动器的面板及其操作9.伺服控制系统的运行10.伺服单元控制结构与实例11.基于伺服系统定长控制第十章编码器与变频器的PLC控制【教学要求】1