PLC教学大纲

《PLC原理与应用》教学大纲
课程名称：PLC原理与应用专业：电子电工专业
总学时： 180 理论学时：90 实践学时：90 教师：杨宇超（一）本课程的性质、地位和任务
《可编程序控制器》是在继电器控制基础上以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的一种新型工业自动控制装置。

特别是由于PLC采用了依据继电器控制原理而开发的梯形图作为程序设计语言，使得不熟悉计算机的机电设计人员和工人中的技师均能较快地掌握梯形图的编程方法，极大地促进了PLC在工业生产中的推广作用。

目前PLC已基本替代了传统的继电器控制系统，成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位
（二）课程教学的基本要求
通过本课程学习，要求学生
1．了解可编程控制器的硬件结构、软件系统和用户程序的特点；熟悉可编程控制器的性能指标、扫描周期、I/O响应时间。

2．熟悉FX系列可编程控制器的型号命名的基本格式，三菱FX2系列PLC内部软组件，输入/输出继电器区域，专用继电器与辅助继电器区域。

3．熟练掌握FX1N系列PLC的20条基本逻辑指令、梯形图和助记符评语言及其程序设计方法。

4．要求掌握用SFC语言来描述复杂的步进顺控过程的设计思路，掌握单流程结构、选择与并行分支结构以及循环结构的状态编程。

5．要求掌握各类功能指令及运用功能指令编程的方法。

（三）本课程与其它课程的关系
学习本课程前续课程是电气控制。

PLC 的很多知识点都是演袭了电气控制方面的知识。

掌握好电气控制这门课对我们学习可编程控制器很有帮助。

PLC控制系统的实验与实训内容见实训大纲
（五）大纲内容
第一章可编程控制器基础
可编程序控制器概述
（一）教学目的
了解可编程控制器的硬件结构、软件系统和用户程序的特点；熟悉可编程控制器的性能指标、扫描周期、I/O响应时间。

（二）教学的重点、难点
重点：可编程控制器的硬件结构、软件系统。

难点：可编程控制器的性能指标、扫描周期、I/O响应时间。

（三）教学内容
PLC的产生、特点，PLC的应用和分类、PLC的主要技术指标；I/O总点数、存储容量、扫描速度、内部寄存器、编程语言与指令系统、特殊功能模块。

（四）本章小结
PLC内部存储器被看作各类软组件，采用类似继电器控制线路的形式进行编程的梯形程序就存储在其间。

只需改变用户的梯形图就可以根据生产需要灵活变更控制规律。

第二章三菱FX系列PLC
（一）教学目的
熟悉FX系列可编程控制器的型号命名的基本格式，三菱FX1N系列PLC内部软组件。

（二）教学的重点、难点
重点：三菱FX1N系列PLC内部软组件。

难点：输入/输出继电器区域。

（三）教学内容
三菱FX1N系列PLC产品简介、三菱FX1N系列PLC内部软组件。

（四）本章小结
在使用PLC时，需在外部进行硬件连接的软组件只有输入/输出继电器，其他软组件只能通过程序加以控制。

（五）本章思考题
概念题为主，巩固基本定义与概念。

第三章三菱FX系列PLC基本指令
（一）教学目的
学会三菱FX1N系列PLC的20条基本逻辑指令。

（二）教学重点难点
重点：三菱FX1N系列PLC的20条基本逻辑指令。

难点：梯形图和助记符语言以及其程序设计方法。

（三）教学内容
三菱FX系列PLC的程序设计语言、三菱FX系列PLC的基本逻辑指令、梯形图设计方法、基本指令应用程序举例。

（四）本章小结
梯形图编程具有直观形象、易于被电气工程人员掌握。

在梯形图编程时便用了软组件，如继电器、软定时器等，它们是PLC内部的编程组件，与PLC内部的存储单元的位相对应。

这些存储单元的位状态可无数读出。

（五）本章思考题
相图概念题，巩固基本定义与概念。

第四章三菱FX1N系列PLC的步进指令
（一）教学目的
顺控过程的步进指令及其编程方法---状态转移图法。

（二）教学重点难点
重点：状态转移图法
难点：分析设计用SFC语言编制的分支汇合的组合状态流程。

（三）教学内容
状态转移图法、步进指令与状态编程、二菱FXGP软件设计SFC、多流程状态程序设计、循环结构状态编程、操作方式与初始状态设定。

（四）本章小结
状态转移图法是解决顺序控制问题的有效方法，编程时注意各组件先后之间的联锁、互锁关系。

对于一些典型的顺控问题，如时间顺序控制、逻辑顺序控制等问题都给出经典实例。

（五）本章思考题
概念题，巩固基本定义、概念。

第五章三菱FX1N系列PLC的功能指令
（一）教学目的
了解FX1N系列PLC的功能指令及其编程方法。

（二）教学重点难点
重点：FX1N系列PLC的功能指令
难点：具体的控制对象，选择合适的功能指令，各类功能指令及运用功能指令。

（三）教学内容
功能指令的基本规则、程序的流向控制指令、数据传送指令、算术和逻辑运算指令、循环移位与移位指令、高速处理指令、方便指令。

（四）本章小结
本章介绍了FX1N系列PLC的各种功能指令，与基本逻辑指令只能完成一个特定的动作不同，功能指令实际上就是一个个功能不同的子程序，就能完成一系列的操作，使可编程控制器的功能变的更强大。

功能指令有满足用户的更高要求，也使控制变的更加灵活、方便，大大拓宽了可编程控制器的应用范围。

（五）本章思考和实训内容
概念题，巩固已学知识。

第六章三菱FX1N系列的通信
（一）教学目的
PLC通信的基础知识和基本实现方法。

（二）教学的重点、难点
重点：PLC通信的基础知识
难点：PLC通信基本实现方法
（三）教学内容
PLC的通信概述、PLC通信的实现、三菱MEDOC通信软件的使用、三菱FXGP通信软件的使用。

（四）本章小结
本章主要介绍了通信的基础知识，PLC与计算机以及PLC与PLC之间的通信，包括系统的配置、通信连接、通信指令。

最后还介绍了三菱MEDOC软件中有关的通信问题。

（五）本章思考题
概念题，巩固已学知识
第七章PLC控制系统应用设计
（一）教学目的
了解PLC控制系统的应用设计
（二）教学重点难点
重点：PLC控制系统的应用设计
难点：PLC控制系统的应用设计
（三）教学内容
PLC控制系统的总体设计、PLC控制系统的设计步骤、PLC控制系统的应用举例、三菱FX1N系
列PLC对T68A卧式鏜床和控制。

（四）本章小结
本章介绍FX1N系列PLC控制系统的应用设计，关键是系统总体设计，核心则是控制要求、重点掌握PLC系统设计的基本原则和设计的一流程，要有一个整体的概念。

（五）本章思考题和实训内容
概念题，巩固已学知识；
第八章 PLC控制系统的实验与实训
（一）教学目的
了解比较经典的PLC控制实验。

（二）教学重点难点
重点：经典的PLC控制实验
难点：自行开发仿真PLC电路板。

（三）教学内容
PLC控制系统实验、双灯闪烁实验，熟悉PLC控制系统的实验步骤、两台电机顺序控制PLC系统、交通灯控制系统、广告牌控制系统、七段码LED显示器。

（四）本章小结
完成PLC的实验和实训课题，培养他们设计PLC控制系统的综合分析和实际应用能力。

（五）本章思考
巩固已学知识，概念题
（六）考核方法
1.课程：考试课
2.考试形式：实操考试
3.成绩的计算方法
A.平时成绩：包括出勤、课堂提问、讨论占20%。

B.实操成绩：每月考考试成绩占总成绩的80%。

（七）教材与参考书
教材：《PLC原理与应用》清华大学出版社。