PLC教学大纲

(电气电子类相关专业适用) [104学时（含实验）]

本大纲依据电气电子类相关专业教学培养方案（教学计划）制订。

一．课程性质和目的：

可编程序控制器，简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。掌握PLC技术，是改造传统生产工艺和设备的重要途径。本课程是应用电子类专业的一门专业课。

通过本课程的教学，使学生系统掌握可编程序控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。

二．课程教学原则及教学方法：

本课程中采用多媒体教学手段、课堂讨论、实验等多种方法，提高教学效果。在实践教学方面，通过实验教学结合实训操作，培养学生的系统分析和解决实际问题的能力，并掌握调试检测的实际操作能力。

三．课程教学内容要点：

（一）一般结构及基本工作原理

1、PLC的产生和特点及发展动向 2、PLC的一般结构和基本工作原理 3、PLC的技术性能指标 4、PLC的分类及应用场合

要求：了解PLC的产生特点和发展方向，理解PLC的一般结构和工作原理，掌握PLC的技术性能指标；

（二）三菱FX系列PLC的规格及系统构成

1、三菱FX系列PLC的构成及特性

2、三菱FX系列PLC的内部寄存器及I/O配置

要求：了解三菱FX系列PLC的特性，理解各种机型之间的区别，掌握三菱FX系列的内部寄存器及I/O配置；

（三）指令系统 1、基本指令类型 2、基本顺序指令 3、基本功能指令 4、数据传送指令 5、数据移位

要求： 了解并掌握基本顺序指令、功能指令的功能和使用方法，能够灵活应用T定时器和C计数器指令按时序要求控制输出；

（四）编程方法指导

要求： 理解基本电路的编程技巧，掌握编程的基本原则，结合指令系统，总结出PLC实施控制的基本点，加深对“入出变化，物理实现”的理解；

（五）PLC硬件的安装、接线和编程软件的使用

要求：了解PLC的硬件安装方法与接线要求，掌握GX Developer编程软件使用方法，能够熟练的录入程序并调试运行。

四．实验教学环节要求：

实验是本课程的重要环节,建议课时数为50学时。参考实验项目如下表所示，教师可根据授课对象、课程进展情况选做不同的实验或对实验内容进行调整。实验环节要求学生通过实验了解PLC及其编程软件的使用方法、掌握编程和调试的方法。参考实验项目：

绪论 ………………………………………………………………………………1

1、了解可编程控制器的产生 2、了解可编程控制器的应用及发展 3、了解常用的可编程控制器

项目一 三菱FX系列PLC基本应用训练 ………………… 4

任务一 认识PLC的硬件和软件系统 ……………………… 4

1、了解认识PLC的硬件 2、了解认识PLC软件系统

任务二 GX Developer编程软件使用 …………………………10

1、了解GX Developer编程软件的安装 2、熟悉GX Developer编程软件的界面 3、学会工程的创建和调试

任务三 PLC接线训练 ……………………………………… 19

1、了解电源接线及端子排列 2、了解输入器件的连接 3、了解输出器件的连接 4、学会通信线的连接

项目二 三菱FX系列PLC基本指令应用训练 ……………23

任务一 电动机的点动、连续控制训练 ……………………… 23

1、了解PLC控制系统与继电器控制系统的区别 2、熟悉PLC与继电器符号对照表

3、学会如何将继电器－接触器控制电路转换成PLC控制的梯形图

项目三（1）完成电动机点动控制的PLC I／O设置 （2）完成电动机点动控制的PLC I／O接线 （3）编制电动机点动控制电路梯形图

（4）整理梯形图，写入PLC，对程序进行调试，保存已完成的程序

4、了解PLC中还有软元件——输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器

任务二 电动机的正反转控制训练 …………………………… 30

1、归纳出将继电器控制电路转换为PLC控制梯形图的一般步骤： (1)认真研究继电器控制电路及有关资料，深入理解控制要求。

(2)对继电器控制电路中用到的输入设备和输出负载进行分析、归纳，将归纳出的输入输出设备进行PLC控制的I／O编号设置，并做出PLC的输入输出分配图。 (3)用PLC的软继电器符号和输入输出编号取代原继电器控制电路中的电气符号及设备编号，编制梯形图。

(4)整理梯形图，输入PLC，对程序进行调试，保存已完成的程序(注意避免因PLC的周期扫描工作方式可能引起的错误)。

2、掌握逻辑取与输出线圈驱动指令LD、LDI、OUT 3、掌握触点串联指令AND、ANI 4、触点并联指令OR、ORI

任务三 三相异步电动机的星/三角换接起动控制训练 ………34

1、了解并认识Y－△换接降压起动控制的目的及接线原理 2、强化将继电器控制电路转换为PLC控制梯形图的一般步骤 3、认识PLC中的定时器有哪些，学会初步使用定时器延时

任务四 两台电动机顺序起动联锁控制训练 …………………38

1、学会PLC逻辑启/停顺序控制

2、了解熟悉三菱FX系列PLC可编程控制器梯形图编程规则 3、学会进行梯形图变换为指令列表程序

任务五 综合训练：电动机优先起动控制训练 ………………40

1、 学会PLC逻辑启/停优先起动顺序控制

2、 强化将继电器控制电路转换为PLC控制梯形图的一般步骤

三菱FX系列PLC定时器指令应用训练 …………43

项目四项目五项目六项目七

任务一 电动机间歇运行控制训练 ………………………………43

1、 理解运行时序图，能进行逻辑编程 2、 理解定时器，熟悉其应用

任务二 四组抢答器设计控制训练 ………………………………47

1、 了解七段数码显示管，明确其控制要求 2、 学会使用辅助继电器进行编程

任务三 水塔水位控制训练 ……………………………………51 任务四 综合训练：十字路口交通灯控制训练 ………………53

三菱FX系列PLC计数器指令应用训练 ………57

任务一 组合吊灯亮度控制训练 ……………………………57 任务二 电动葫芦升降机构运行控制训练 ……………………62

三菱FX系列PLC置位/复位指令应用训练……66

任务一 自动开关门控制训练 …………………………………66 任务二 液体混合装置控制训练 ………………………………70 任务三 四节传送带控制训练 ……………………………………74

三菱FX系列PLC数据传送、移位寄存指令应用训

练 ……………………………………………………………… 79

任务一 天塔之光控制训练 ……………………………………… 79 任务二 装配生产线控制训练 …………………………………… 82 任务三 运料小车控制模拟训练 ………………………………… 86

三菱FX系列PLC步进指令应用训练 ………… 90

任务一 机械手控制训练 …………………………………… 90 任务二 自动运料小车运行控制 …………………………… 99 任务三 大小球分拣系统控制训练…………………………… 102

五 学时分配：采用理实一体化项目教学

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 机动考核 8 4 4 教 学 内 容 绪论 项目一 项目二 项目三 项目四 项目五 项目六 项目七 总学时 讲课 实验 上机 习题课 4 12 20 16 8 12 12 12 4 6 10 8 4 6 6 6 6 10 8 4 6 6 6 现场 教学 备注 在PLC实训室采用理实一体化项目教学 合计 104 50 六．大纲说明：

1．考试采取笔试方式， 按照教学大纲要求，考察学生的基本知识及分析问题解决问题的能力；以掌握教学要求的基本内容为主。最后成绩=考试成绩*50％+平时实验实训成绩*50％。

2．期中测验、实验考核课等机动8学时