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

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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

2

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 理论教学

章节

课程内容

课内实践教学

课时

备注

小计

教学方式教学方式

课时数 课时数

手段 手段 2 4 4 6 12 10 2 40

多媒体 多媒体 多媒体 多媒体 多媒体 多媒体

2 4 4 4 14

实验 习题课 习题、实

验 习题课

1 概述 2

可编程控制器的工作原理与系统组成

2 4 6 10 16 14 2 54

3 典型可编程控制器 4 可编程控制器的指令 5 可编程控制器的程序设计 6 可编程控制器的典型应用

机动 总计

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

3

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

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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

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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系统设计的基本原则 2、掌握可编程控制器控制系统设计的主要内容 3、掌握可编程控制器控制系统设计的一般步骤 4、掌握系统调试方法

5、掌握可编程控制器在实际生产中的典型应用，并能够独立进行简单控制系统的系统设计（系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的I/O接线图、系统的流程图、控制软件设计、编程及调试）

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