可编程控制器技术课程标准一、课程性质 课程名称：可编程控制器与变频器应用技术 所属专业：工厂电气自动化、机械制造自动化类专业及计算机控制专业 课程类别：专业基础课程（含可编程控制器的知识与技能训练） 课程总学时： 48（其中 4 学时为考试与机动） 课程教学模式：任务驱动式项目教学、工学结合 课程基本结构：可编程控制器应用技术课程以培养学生对生产自动化 系统的控制、安装、 调试、创新能力和解决实际问题的能力为主线,同时要求培 养学生的学习能力（方法能力）与社会能力，将可编程控制技术的教学内容按 项目进行了有机的整合、精练、充实，形成基于工作过程的行动导向的课程体 系，整个课程按照项目，由简单到复杂，分为11 个知识模块。 课程的地位与作用： 本课程是高职工厂电气自动化、机械制造自动化类专 业及计算机控制专业的专业技术课程，属于核心课程。建议在第四学期开设。 它的前导课程为电机、 工厂电气控制及单片机技术。 学习 PLC 使学生能够掌握 PLC 的基本原理，编写PLC 的程序，分析 PLC 控制系统，能够根据生产实际 的需要，设计相应的 PLC 控制系统，编写控制程序， 并能够安装、调试与排故。 二、专业培养目标 1、 知识目标(1) 使学生掌握 PLC 技术的基础知识，包括基本指令、基本功能的应用等。 (2) 使学生掌握 PLC 的基本使用方法，包括硬件连接、软件编程、调试排故 等。(3) 使学生掌握在工程领域的实际应用方法，包括PLC 应用项目的规划、硬 件设计、软件设计、 PLC 的通信、 PLC 对电动机的控制等 2、 能力目标 (1) 通过 PLC 课程学习，有效提升学生的动手能力，适应未来实际工业控制 环境的工作要求。(2) 具备自动化生产控制系统的基本环节的分析、设计、编程、调试能力， 并逐渐培养创新能力。(3) 具有自我完善、终生学习的能力，能够与时俱进，随着科技的进步通过 各种渠道，获得需要的知识和能力的支撑。 、素质目标(1) 培养热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。 (2) 培养现代化生产所需的团结、协作的精神，具有严谨组织和纪律原则 的现代技术人员必备的职业操守。三、课程教学目标 本课程以西门子 S7-200 系列 PLC 为学习载体，重点掌握梯形图编程方法， 将生产控制系统常用到的各种输入设备、输出设备与PLC 一起构成应用项目， 进行任务驱动项目教学、工学结合式的学习，从而使学生掌握梯形图语言编程 的基本规则与方法， 外围接口元件及设备与PLC 的连接。掌握可编程控制系统 的应用开发方法， 能利用 PLC 的实现一些基本的控制。 进一步掌握一些基本的信号检测、处理、变送方法。为今后的学习和工作打下知识基础和能力基础。 具体目标见教学进程与目标。 四、教学进程与目标学习情境教学做的内容知识目标能力目标教 学学时创新训练1.S7-200可 编 程控 制 器 主 机 单 元的 使 用 和 扩 展 模块的认识S7-200PLC结构与认知1. 了解PLC 的结构、类型；2. 掌握 PLC的输入输出模块类型、接口 特 点 及 应 ；3.STEP7/MICROWIN的使用及PLC开发环境的熟悉。1. 能应用PLC的硬软件开发环境；2. 能根据PLC的 I/O模块选择、连接外围输 入 输 出 设备。4学时查资料编写 PLC应用情况的 PPT交流输 入 输 出接口模块的使用建 立PLC与计算机的连接项 目1 ：PLC 的 认知 应用训练项 目2 ：STEP-7 的使用及程序调试的方法2.PLC 控制电机 起 动 停 止 与 正反转控 制 逻 辑分 析 、 I/O分配、硬件方案1 掌握基本微操作指令；2 掌握电机基本控制；3 理 解 PLC扫描工作过程；4 理解输入输出映像寄存器。1 掌 握step-7编程软件的使用及程序 的 在 线 调试；2初步掌握用 PLC实现电机的起停、正 反 转 的 控制，学会PLC与外部输入输出设备的电气接线及程序编写、调试；3. 能将简单的输入、输出部件与输入输出端口连接起来；4. 传感器的 使 用 及 与PLC的接线4 学时（ 1）空调压缩机和风机顺序控制程序设计；（ 2）小车往复运动的控制程序基 本 位 操作指令“起保停 ” 程序的编写、下载“起保停 ” 程序调试与工作分析置 位 与 复位指令起 停 程 序编写、下载与调试（用置位、 复位指令）项目3: 编程软件的使用与电机起保停控制项目4: 电机正反转控制3.PLC 进行有延时的控制控 制 逻 辑分析与I/O分配1. 掌握定时器指令使用及定时器的工作原理、存储区、时基等2. 延时接通和断开的控制3、 脉冲发生器的制作4、闪烁电路（周期和占空比可调 的 方 波 输 出 信号）1. 能正确选择、使用定时器指令，并编写相关应用程序4学时PLC 控 制电 机 星 - 三 角降压起动控 制 方 案与硬件接线定 时 器 指令控 制 程 序编写、下载与调试项 目5:正、 次品分拣机的控制4.PLC 进行计数控制控 制 方 案分析与I/O分配1. 掌握各类计数器指令的使用2. 理解计数器存储区域3. 计数器计数范围的扩展1. 能正确的选择使用各类 计 数 器 指令。并编写相关控制程序。2. 能综合应用定时器、计数器。4学时定时器延时范围的扩展计 数 器 指令控 制 程 序设计、下载与调试项目6: 轧钢机放入控制实训项目7:单梁起重机过载的自动声光报警的控制5数据块的操作和比较指令的应用数 据 块 的操作与使用1利用数据块的 操 作给 变量 存 储器附初值2用模拟电位器改变设定值3灵活的应用比较指令编制程序1灵活的使 用 模 拟 电 位器和比较指令2学会根据 生 产 的 需 要及 时 改 变 设 定值4 学时用 比 较 指令 编 程 实 现 交通灯的控制比 较 指 令的介绍PLC 模 拟电位器的使用控 制 程 序设计、下载与调试项目8: 周期和占空比可调的方波输出信号6工业现场控制中， 工作方式程 序 控 制类指令 重 点 学 会 程序跳转及标号学会控制方式选则4学时将自动声光报警程序编选择的控制子 程 序 及带参数的子程序指令在工业控制中的应用 学 会 将 某 些具有特定作用的成编程子程序或带参数的子程序随时调用，优化程序的结构的控制 学 会将具有典型用途的程序编做带参数的子程序，在不同的项目中导入应用成带参数的子程序控 制 程 序设计、下载与调试项目9: 多台电动机手动和自动操作工作方式的选择项目10、编制带参数的子程序完成任意两个整数的加法7用PLC实现步进顺序控制根 据 生 产过程绘制功能流程图 流 程 图 的 组成及特点 学 习 应 用 步进顺序控制指令学会流程图的绘制学会利用顺序控制指令进行生产线的顺序控制4学时 送 料车手动 操 作 、单 周 期 操作 和 自 动连 续 操 作的 自 动 控制 三 台电动机 启 动 顺序 M1 M2 M3, 间隔 0.5 秒，停 车 顺 序M3 M2M1 。利 用 顺 序控制指令将功能流程图转换成梯形图控 制 程 序设计、下载与调试项目11、送料车连续操作的自动控制项目12、液体混合的模拟控制8用数据处理 指 令 实 现 生 产过程的控制数据传送、移位指令及应用学会应用数据传送及移位指令掌握移位寄存器指令的编程方法1、学会移位寄存器指令在工业控制中的应用2、学会数据传送指令的实际运用4学时天塔之光的模拟控制用数据传送指令和比较指令控制小车的运动方向项目13、利用PLC 构成喷泉的控制9数据转换、算 术 运 算 和 逻 辑运算指令的应用算术、逻辑运算指令掌握各个算术运算和逻辑运算指令能够在实际控制中灵活地应用数据转4学时 用 带参数的 子 程 序实 现 英 寸控 制 程 序设计、下载与调试编码、译码指令换、算术运算和逻辑运算指令转 换 为 厘米 ， 并 将其 导 出 应用 到 新 的项目 用 PLC控制 数 码 管依 次 显 示0F。变 量 存 储器的应用项目14、英寸转换为厘米等运算单位的转换10PLC的中断功能中断源、中断指令及中断程序 中 断 源 及 中断指令 中 断 事 件 的初始化程序、及中断程序的编制 学 会应用中断事件 初 步学会应 用 定 时中 断 完 成采 样 、 数据 采 集 等工作4学时应用定时中断实现喷泉的模拟控制中 断 的 应用， 控制程序设计、 下载与调试项目15：用中断完成采样工作11PLC的高速 计 数 器 和 高 速脉冲输出的控制PLC 的 高速计数器和高速脉冲输出的指令及相关的控制字和状态字 PLC 的高速计数器和高速脉冲输出的指令及指令向导的应用掌握位移与 转 速 的 测 量 方法。掌握编码器的使用能正确使用光电编码器；学会根据控制要求列出包络表学会利用高速脉冲输出功能控制步进电机学会步进电机的接线和细分的设置4学时用指令向导实现工作台的位置控制。（工作台由步进电机驱动）PLC 的 高速计数器和高速脉冲输出的初始化子程序五课程执行标准1 教学场地：教学做一体化教室，配备多媒体教学设备，每两人一套实 训装置（计算机及网络、 STEP7-MICROWIN 、S7-200CPU224实验装置、MM420 变频器、三相异步电动机、自动化生产线实训装置）。2 必须选用与本大纲要求基本相符的教材s7-200PLC原理及应用 田淑 珍主编，机械工业出版社出版，并指定相应的参考书。 3 开放实验室，为学生创新实训创造条件。 4 教师灵活执行本大纲和标准，在相同知识点和技能点下， 项目内容可创 新，课时也需根据学生的实际情况灵活控制，激发学生的创新能力， 给学生充足 的时间。5 如在执行中发现需要修改大纲和标准，可以在专业负责人同意的情况下 修改。 6 教学过程标准： 教师准备：熟悉本教学大纲和标准；熟悉教学内容，准备好演示实训项 目，设计好教学过程，准备PPT 课件、教材、记分册。 学生准备：项目教学必须的教学资料和工具。 以项目驱动的方式， 采用教学做一体的教学模式，要以学生为主体， 教师 为主导，学生训练时间不得少于50%。 在知识传授中要采用多种教学方法，要求以学生为主体， 教学的目的是学 生最终要自主学习。 为了使教学效果更有效， 要根据学生的反馈意见对教学方法 进行及时调整。 实训前要求学生弄懂实训原理， 以小组为单位讨论制定实训方案，实训时 每组 2 人，必须配备实训指导书或引导文， 实训中必须要有 1 名及以上的指导教 师，实训完成后要求学生编写实训报告，教师必须批改报告并结合实训过程给出 项目成绩。 每个项目的教学做的时间得到保证， 完成项目中要求的知识点的教学和能 力控制点的训练。 基本按本课程标准的教学组织形式与方法进行，可以适当进行教学方法创 新，因材施教。 有条件时尽量完成创造训练内容。 每个学习情境要求学生本人、小组、教师按本标准的检查项目作出评价。 每个学习情境项目单元安排1-3 个课外作业题，并进行辅导答疑，作业尽 量在实训室上机完成。 每个学习情境的咨询部分安排在课外开放实验室时间完成。六、课程教学组织形式与方法 课程的组织形式与方法按照工作过程来完成，要体现工作过程的六个步 骤：“ 咨询、决策、计划、实施、检查、评价” ，采用的教学手段合理，采用多元 的人才评价观。 说明：按行动导向的思想设计教学时， 由于“ 咨询” 花的时间较长， 因而全部查资料等 “ 咨询” 过程放在课外或开放实验室中完成。七、教材、教学参考书 S7-200PLC原理及应用田淑珍主编机械工业出版社 电机及电气控制技术田淑珍主编机械工业出版社 SIMATIC S7-200 可编程序控制器系统手册西门子（中国）有限公司 MM420 变频器手册西门子（中国）有限公司八、考核方式与成绩评定 考核方式：机考 +笔试（闭卷）。 成绩评定：百分制。 各教学环节占总分的