《PLC基础与实训》
课程标准
适 用 专 业：电气自动化设备安装与维修
合作开发企业：中国核工业建设有限公司四川分公司
主 编：王二超 企业参编：于 欣
电气自动化设备安装与维修教研组
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第一部分 前言
一、课程定位
《PLC基础与实训》是重点针对电气自动化设备安装与维修专业开发，是该专业的一门核心专业课程。是将继电器技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术集于一体的综合性、应用型课程。同时，该课程在生产过程自动化技术、机电一体化技术、数控技术、数控设备应用与维护、自动化生产设备应用等诸多制造大类专业中也是一门非常重要的专业课程。
课程的前序课程有：《计算机应用基础》、《电工基础》、《电子技术基础》、《电力拖动与控制线路》等课程；后续课程为《交直流调速系统》，《自动化生产线安装与维修》等课程。 二、课程任务
本课程通过PLC基础知识与基本技能教学单元的3个任务的学习到PLC专项知识与专项技能教学单元的3个任务的学习到PLC综合知识与综合技能教学单元的2个任务的学习，通过8个任务的循序渐进学习，按照核心技术教学环境一体化的理念，通过3个不同层次要求的PLC应用技术实训室的学习与实践，由浅入深，由初学者的入门到最后的专家型方向逐渐递进，使学生通过设定好的教学任务按照“资讯 计划 决策 实施 检查 评估”这一行动导向六步教学法，在逐步掌握PLC的基本组成、工作原理、指令系统及编成方法，形成较强的PLC程序的设计、编程、安装、调试及维护技术和方法的专业能力的同时，也锻炼和培养学生的方法能力与社会能力。
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第二部分 课程目标
一、总目标
通过本课程的训练与学习，学生具备PLC的基本知识与基本技能，掌握自三菱FX2N系列PLC的应用，初步具备使用PLC进行自动控制系统的设计、安装与调试等方面能力。
二、具体目标
1、专业能力方面：
通过本课程教学，应使学生：
1)熟悉继电器、接触器等常用控制电器的电气结构、动作原理、及用途用法；
2)掌握PLC的基本组成、工作原理及其选用方法；
3)掌握PLC的基本指令、及基本控制环节的“接线、编程、动作分析”的技术和方法；
4)掌握PLC基于梯形图的经验编程法、老改新编程法、时序编程法；
5)掌握PLC的SFC图的3种基本结构、及工序编程法； 6)掌握PLC的应用指令及其编程技巧；
7)掌握PLC开关量控制、联网通信、计算机监控等“实训实验案例”；
8)初步掌握PLC应用系统的设计、安装、调试、维护等技术和方法。
9）培养基于plc控制的典型生产线的调试维护等职业能力。
2、方法能力方面：
培养学生创新思维能力，培养具备从事职业活动所需的工作方法和学习方法，如制定工作计划的步骤、解决实际问题的思路、独立学习新技术的方法、评估工作结果的方式等。通过不断地学习，使学生
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逐步树立系统的思维模式，具有分析与综合、决策与迁移能力，以及信息的获取、评价和传递，目标辨识与定位，联想与创造能力等。
3、社会能力方面：
培养具备从事职业活动所需的行为能力，包括情感态度与价值观、人际交往、公共关系、职业道德和环境意识等。如培养与同学（同事）相处的能力、在小组工作中的合作能力、交流与协商的能力、逐步养成批评与自我批评的习惯与能力以及认真、细心、诚实、可靠等品格。培养学生积极的人生态度，强调对社会的适应性和行为的规范性、社会的责任感、群体工作协调与仲裁、参与意识以及积极性、主动性、灵活性、语言及文字表达能力等。
第三部分 课程总体设计
本课程以具体工作过程为导向，以工作任务为驱动，采用行为导向方法设计课程教学，课程教学总共分为8个任务，共计204个学时。
任务1 电动机的单向连续运动控制 1、教学内容
1）PLC技术的发展及现状。 2）PLC的基本结构。
3）PLC内部虚拟继电器的基本组成及工作原理。 4）PLC的工作过程、工作原理初步。
5）PLC内部的输入电路、输出电路及其工作原理等 6）FX2N系列可编程序控制器的基本组成
7）FX2N系列可编程序控制器的型号名称体系及其种类 8）FX2N系列可编程序控制器的技术指标 2、教学要求
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1）本课程的性质、内容、任务及学习方法。 2）比较三种以上品牌的PLC的性价比。 3）说出PLC与继电接触应用系统的区别 任务2 三相异步电动机正反转的控制 1、教学内容
1）FX2N系列PLC编程元件的分类及编号 2）FX2N系列PLC编程元件的基本特征 3）FX2N系列PLC编程元件的功能和作用 4）了解可编程控制器循环扫描的工作方式 5）掌握输入、输出继电器的应用方法 6）掌握取、取反指令和输出指令的应用方法
7）PLC的四步设计法初次应用 (I/O地址分配表、接线图、梯形图程序、 指令表程序)
6）PLC的编程器件与编程方法。 2、教学要求
1）分别利用触点串并联指令和自保持与解除指令编写电动机点动与连续控制效果的梯形图。
2）掌握会利用取、取反和输出指令与输入、输出继电器编写梯形图程序实现简单的PLC控制，如一个开关控制一盏灯、异步电动机点动运行、异步电动机点动与连续运行、双联开关控制一盏灯的PLC控制。
3）掌握PLC编程操作和程序输入方法。
4）理解三菱FX2N系列可编程序控制器的分类、性能及型号命名方式；
5）掌握三菱FX2N系列可编程序控制器的基本组成、技术指标及主要编程元件；
6）掌握梯形图和语句表基本编程指令。
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任务3 自动送料小车控制 1、教学内容
1）熟悉LD、LDI、OUT指令；AND、ANI指令；OR、ORI指令；ORB、ANB指令；
LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令；MPS、MRD、MPP指令；MC、MCR指令；INV指令；PLS、PLF指令；SET、RST指令的基本应用。
2）了解编程注意事项 2、教学要求
1）掌握微分指令，掌握编程元件计数器的使用方法
2）会利用所学指令编写梯形图完成常用的逻辑功能，如脉冲发生器、振荡电路、分频电路、电子钟等。
3）学会四步设计法完成教学任务。
4）掌握用编程器对用户程序的编辑及监视程序运行状态； 任务4 抢答器控制系统 1、教学内容
1）PLC基于梯形图的3种编程方法及编程案例PLC的经验编程法、老改新
转换编程法、时序编程法
2）能根据不同难度的八段码显示要求编写相应的梯形图程序、指令表程序。
2、教学要求
1）学会四步设计法完成教学任务。 任务5 简易汽车清洗装置 1、教学内容
PLC的SFC图的基本约定及3种基本结构。PLC工序编程法(置位法、胖点法、自保法等)与综合应用编程举例
2、教学要求
会利用所学指令编写起互锁作用的梯形图，应用于电动机接触器
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联锁、复合联锁正反转运行，多地控制运行。
任务6 液体混合控制系统 1、教学内容
1) 掌握根据实际控制要求绘制功能图 2) 掌握功能图与梯形图的互换方法 2、教学要求
1）熟练进行可编程控制器的安装和维护 2）掌握可编程控制器的应用 任务7 带式运输机 1、教学内容
1）了解对实际控制系统的分析思路. 2）.掌握根据工作流程图编程的方法. 2、教学要求
1）掌握PLC实现顺序控制基本方法
2）具有应用PLC顺序控制功能为主的PLC应用系统的编程和调试能力
3）掌握步进电机PLC编程方法 任务8 交通灯控制系统 1、教学内容
1）了解将复杂程序简单化的方法
2）掌握程序调用的方法,结构化地编程用户程序 2、教学要求
1）掌握PLC实现串行控制基本方法 2）具有PLC网络应用基本调试能力
3）具备PLC组网的故障分析、数据传输应用能力。
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第四部分 课程实施建议
一、教学建议：
1、学生在校的学习是为今后走向工作岗位奠定基础的，本大纲所拟定的人才培养方案力求培养学生走向岗位所需的职业行为能力，在以必须的专业能力培养的同时，利用行动导向的课堂组织形式和独特的育才理念全面地培养学生工作时所需的方法能力与社会能力，使学生具备应变工作环境变迁的能力。
2、教学建议
采用行动导向教学法是本教学大纲教学任务实施的主绳，学生在教师编制好的每个教学任务（项目）的引导文下有组织、有目的地学习，学生始终是学习的主体，是课堂教学的主体，是学习活动开展的主体，是学习的直接收益者；教师是任务实施的导演、指导者、引导者、咨询者、调控者、主持人、合作者、帮助者，除此以外，教师还要对课堂教学中存在的典型问题作必要的讲述，传统的教学方法也要灵活运用到课堂教学当中。
1) 将继电接触系统的知识与应用有机地引入到PLC内部的虚拟继电器(软继电器)的“线圈”(状态存贮单元)与“触点”的理解，并以简单的“电动机的点动与连续控制”为例，进一步做具体讲解，以点明PLC的基本工作过程和基本工作原理。
2)以FX2N小型PLC为样机。指令方面应先讲清基本指令的功能及其应用。编程方面应重点讲清基于SFC图的工序编程法。应通过加强实训教学环节来提高学生的实际动手能力，来提高学生对所学知识、所学方法、所学技巧的认可度。
3)PLC综合应用部分应结合典型的工业案列进行，要充分利用实训室资源进行现场讲授，要注意与生产实际相结合。
4)应提前安排学生利用课余时间做下一个任务（项目）的相关准备工作。
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5)PLC为“技术应用型”课程，建议以“案例为中心”来展开教学，将案例教学贯穿于课程教学全程之中。在实施“案例为中心”的教学过程中，应做到“三个到位”，即案例在讲义中编排到位；学生参于案例（任务）实践到位；三是学生实践能力“模块考核到位”。
6)建议安排1周时间进行“课程设计”，好让学生对所学技术做一个综合性的运用和总结。 二、评价建议：
学生的学习成绩建议主要由“分模块实践考核 + 课程设计考核 + 平时考核”等三个部分组成。每个部分均由教材设计的评价标准进行。
三、课程资源的开发与利用建议：
建立校内外实训基地、与企业一起开发课题任务；充分利用学院机房，支持和提供在学生个人电脑安装学习软件；精品课程网站的建设，提供一个学习互动的空间。 四、教材、教学参考书及网站
1、教材与参考书
（1）三菱FX2N系列可编程控制器使用手册与编程手册 （2）《PLC基础与实训》自编教材 自动化教研室编写 （3）廖常初 《PLC基础及应用》 机械工业出版社
（4）龚仲华 史建成 孙 毅《三菱FX/Q系列PLC应用技术》人民邮电出版社
（5）徐 铁 《PLC应用技术》 中国劳动社会保障出版社 3.参考网站
[1].http://www.gongkong.com--中国工控网 [2].http://www.zidonghua.com.cn—中国自动化网 [3].http://www.automation.com.cn--自动化网 [4].http://www.plccenter.cn--工业自动化培训网
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第五部分 其它
一、 授课计划与学时分配（表格，含理论与实践）
序号 1 教学项目 电动机的单向连续运动控制 2 三相异步电动机正反转的控制 3 4 5 6 7 8 9 自动送料小车控制 24 抢答器控制系统 36 10 10 10 10 5 5 30 系统集成是指：控制要求的分析、控制方案的构划、线路设计、程序设计、器件选配、设备安装、最终调试、设计文件撰写。这是本课程的最终教学目标。 36 10 课 时 24 分值 10 只有具备了扎实、规范的基本技能，才有了技术进步的基石。同时各项目选取的都是真实的工业场景微缩的工业对象，在学习过程中就能积累一定的工作经验。 只有明确了要做些什么，然后才能考虑怎么去做。因此只有正确合理的将工艺要求转化成控制要求，然后才能进行控制系统的综合。 选择依据 简易汽车清洗装置 24 液体混合控制系统 18 带式运输机 交通灯控制系统 系统集成 18 12 56 二、说明
1.本课程标准由电气自动化教研组与中国核工业建设有限公司四川分公司合作开发
2.执笔：王二超 四川核工业技师学院电气专业负责人 于 欣 中国核工业建设有限公司四川分公司 3.时间：2013年12月20日
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