可編程控制器應(yīng)用技術(shù)機制 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：【3/48】面向?qū)I(yè)：【機械設(shè)計制造及自動化】課程性質(zhì)：【專業(yè)必修課，理實一體化】開課院系：機電學(xué)院機械工程系使用教材：《FX系列PLC編程及應(yīng)用第二版》廖常初編著。ISBN：9787111406624參考書籍：[1]張萬忠主編.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機械電氣控制及應(yīng)用實例[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：【機床電氣技術(shù)，010001（5）】二、課程簡介本課程是面向機械類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，是理論與實踐并重的課程。主要培養(yǎng)可編程控制器的選型、安裝、接線與日常維護能力，可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計與系統(tǒng)運行和維護能力。本課程以日本三菱公司FX2N系列可編程控制器為對象，介紹可編程控制器的應(yīng)用技術(shù)。通過學(xué)習(xí)PLC系統(tǒng)的配置方法，工作方式及特點，各種指令的定義及其表達方式，再結(jié)合具體的控制對象，培養(yǎng)綜合的應(yīng)用能力和程序設(shè)計能力。本課程力求在把一個機型講深講透的基礎(chǔ)上，重點說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，以達成學(xué)生“舉一反三”的能力。三、選課建議本課程適合機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)三年級或四年級的學(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，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、課程與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性專業(yè)畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)LO11：理解他人的觀點，尊重他人的價值觀，能在不同場合用書面或口頭形式進行有效溝通。LO21：能根據(jù)需要確定學(xué)習(xí)目標，并通過搜集信息、分析信息、討論、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標。LO31：能夠應(yīng)用本專業(yè)知識進行產(chǎn)品設(shè)計及工程問題分析。LO32：能夠應(yīng)用計算機輔助繪制工程圖紙、進行產(chǎn)品三維建模或工程問題仿真分析。LO33：具備本專業(yè)工程問題的邏輯分析能力。LO34：能夠應(yīng)用軟件或硬件設(shè)計、編制程序控制機電設(shè)備。LO35：能夠綜合本專業(yè)知識，對機電產(chǎn)品進行安裝調(diào)試。LO41：遵守紀律、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)解決問題。LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會；為人熱忱，富于愛心，懂得感恩（“感恩、回報、愛心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO81：具有基本的外語表達溝通能力與跨文化理解能力。五、課程目標/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果序號課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標（細化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評價方式1LO31會分析控制問題和要求課堂教學(xué)和實驗測驗和考試2LO341.會編寫程序課堂教學(xué)和實驗測驗和考試2.會接線課堂教學(xué)和實驗測驗和考試3LO351.會調(diào)試課堂教學(xué)和實驗測驗和考試六、課程內(nèi)容單元知識點能力要求教學(xué)難點一、常用低壓電器和PLC概述及其結(jié)構(gòu)（2課時理論+2課時實驗）1）掌握低壓電器的定義，型號表示及其主要技術(shù)參數(shù)；2）理解開關(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)則和識圖方法；4）理解三相籠型異步電動機常用控制方法；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機的常用控制方法；4）能夠理解可編程性控制器的定義和特點；5）掌握FX2N系列可編程控制器的型號含義、安裝接線方法、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機的△-Y降壓啟動電路；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課時理論+4課時實驗）1）理解FX系列PLC編程語言及其類型；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、語句表編程方法和兩者互換；5）理解定時器、計數(shù)器的用法，能夠根據(jù)梯形圖畫出相應(yīng)的輸入輸出波形圖；1）熟練操作GXWorks2的使用；2）運用27條基本指令，實現(xiàn)梯形圖與指令表的相互轉(zhuǎn)換；3）運用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，畫出接線圖和梯形圖；4）運用27條基本指令，據(jù)給定的控制(工藝)要求，進行I/O分配、PLC選型、接線圖和梯形圖的設(shè)計，解決實際控制問題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，進行I/O分配、PLC選型、接線圖和梯形圖的設(shè)計，解決實際控制問題；三、FX系列PLC步進指令及狀態(tài)編程方法（8課時理論+4課時實驗）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）運用步進編程法，據(jù)給定的控制(工藝)要求，進行I/O分配、PLC選型、接線圖、流程圖和梯形圖的設(shè)計，解決實際控制問題；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)實際工程控制要求，能實現(xiàn)狀態(tài)編程；四、FX系列PLC的功能指令（9課時理論+4課時實驗）1）掌握數(shù)據(jù)寄存器的定義、分類和地址編號；2）理解FX2n系列PLC功能指令和功能；3）掌握功能指令表達形式、使用要素和分類；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的功能指令表達形式和分類；2）掌握FX2n系列PLC的數(shù)據(jù)傳送指令、四則運算、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)實際工程控制要求，能編寫基于功能指令的控制程序；五、FX系列PLC的模擬量擴展模塊及應(yīng)用（2課時理論+2課時實驗）1）掌握FX2n系列PLC模擬量擴展模塊的讀寫指令及其應(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模擬量擴展模塊的使用；4）掌握FX2n-4DA模擬量擴展模塊的使用；5）會使用AD/DA模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量和模擬量輸出；1）掌握FX2n系列PLC模擬量擴展模塊的讀寫指令及其應(yīng)用；2）掌握FX2n-4AD和FX2n-4DA模擬量擴展模塊的使用；3）會使用AD/DA模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量和模擬量輸出；1）掌握FX2n-4AD和FX2n-4DA模擬量擴展模塊硬件和傳感器的接線；2據(jù)給定的控制(工藝)要求，進行I/O分配、PLC選型、使用AD/DA模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量和模擬量輸出；解決實際控制問題；六、FX系列PLC與計算機的通信網(wǎng)絡(luò)（2課時理）1）理解計算機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）會使用通信模塊和相關(guān)指令實現(xiàn)PLC與上位機的通信；1）掌握RS232和RS485通信方式；2）會使用通信模塊和相關(guān)指令實現(xiàn)PLC與上位機的通信；1）PLC與PLC之間的通信；2）PLC與上位機之間的通信；3）PLC與觸摸屏之間的通信；

七、課內(nèi)實驗名稱及基本要求實驗序號實驗名稱主要內(nèi)容實驗時數(shù)實驗類型備注1認識常用低壓電器設(shè)備；三相籠型交流電動機正反轉(zhuǎn)電路接線1）認識常用低壓電器設(shè)備2）掌握低壓電器設(shè)備的型號和技術(shù)參數(shù)3）學(xué)會三相籠型交流電動機正反轉(zhuǎn)電路接線2驗證型2基本指令應(yīng)用實驗11）學(xué)會使用GX-WORKS2軟件編寫一個梯形圖程序并運行起來；2）根據(jù)控制要求，進行I/O分配與接線，設(shè)計程序3）三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)運行及多點控制2設(shè)計型3基本指令應(yīng)用實驗21）定時器的應(yīng)用實驗2）計數(shù)器的應(yīng)用實驗3）搶答器設(shè)計2設(shè)計型4步進指令應(yīng)用實驗11）根據(jù)控制要求，進行I/O分配與接線，設(shè)計功能程序，運料小車往返運動；2）實現(xiàn)單流程程序設(shè)計2設(shè)計型5步進指令應(yīng)用實驗21）根據(jù)控制要求，進行I/O分配與接線，設(shè)計功能程序，實現(xiàn)四層傳送帶控制；2）設(shè)計傳送帶控制程序；3）實現(xiàn)選擇性流程程序設(shè)計；2設(shè)計型6功能指令應(yīng)用實驗11）采用功能指令，進行I/O分配與接線，設(shè)計步進程序，實現(xiàn)可變閃