S7-1200 PLC-教学大纲

《机电设备PLC控制》教学大纲

课程名称：《机电设备PLC控制》

学时数：48                    学分数：3

适用专业：电气工程、自动化、电子、计算机及机械制造等相关专业

一、本课程的地位、任务和作用

本课程是机械专业的主要专业课之一，本课程主要是针对可编程控制器进行学习，可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller），它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。通过对本课程的学习，能初步对生产过程或设备的PLC控制系统进行开发、设计并了解PLC与PC之间的网络化通讯控制。为学生毕业后从事电子信息工程及工业生产过程自动化打下良好的基础。

本课程的任务是：

1、培养学生掌握可编程控制器的工作原理及其主要参数，掌握可编程控制器的应用范围与应用环境等。 

2、培养学生设计、安装、调试、运营、管理以可编程控制器为核心的自动控制系统的能力。 

3、培养学生运用可编程控制器改造继电控制系统，提高生产设备可靠性和生产效率的能力。

4、培养学生运用以可编程控制器为核心的自动控制系统的技术标准、技术规范、技术手册等技术资料的能力。

二、本课程的相关课程

先修课程：数字电子、模拟电子、自控原理、微机原理、单片机原理、接口技术等。

三、本课程的基本内容及要求

本课程分为两部分，理论课和实验课。其中理论课可分为PLC基本知识及硬件结构、程序设计基础、指令系统和程序设计四部分。其基本内容及要求如下：

（一） 讲述PLC的产生、特点、应用与分类及发展趋势。了解PLC的产生、发展及应用。

要求：了解PLC的基础知识；了解PLC的特点及技术性能指标；了解PLC的应用领域；掌握PLC的分类，理解PLC与单片机、计算机的比较。

（二）S7-1200 PLC的硬件结构

1.PLC的基本结构

2.S7-1200 PLC的硬件结构

要求：掌握PLC的基本结构，PLC中CPU的功能及CPU模块，理解输入/输出电路；了解S7-1200 PLC的硬件结构。

（三）S7-1200 PLC程序设计基础

1.S7-1200 PLC的工作原理

2.S7-1200 PLC的存储器及寻址

3.数据格式与数据类型

4.程序结构

5.编程方法

6.编程语言

要求：掌握S7-1200 PLC的工作原理和工作模式；掌握并会运用S7-1200 PLC的存储器及寻址；理解掌握数据格式与数据类型及它们的用法；了解程序结构的分类及块的调用；了解编程方法与编程语言并重点理解梯形图编程方法。

（四）指令系统

1.基本指令

2.扩展指令

3.全局库指令

要求：掌握基本指令的功能并会运用指令进行编程；掌握并会运用扩展指令中的日期和时间指令、字符串和字符指令。

（五）程序设计

1.经验设计法

2.顺序功能图

3.顺序控制设计法

4.使用数据块

5.结构化编程

6.使用组织快

7.实例

要求：掌握程序设计原则、规范及方法，并会用这些方法能进行编程。

四、实验及要求

（一）实验室：机电一体化实验室（4学时）

（二）实验内容（分组实验）

1.分料机控制；

2.红路灯控制；

3.步进电机控制；

4.电机转速测量。

（三）要求

1．熟练掌握S7-1200结构、工作原理、拆装

2．能够掌握S7-1200编程语言的使用

3．能够应用S7-1200PLC实现常见自动化控制

4．掌握如何进行系统安装、接线、调试

5．熟练运用电工工具检查和调试设备线路

6．了解S7-1200可编程序控制器工业应用

五、习题数量及要求

本课程是一门实践性很强的技术基础课，通过上机操作练习来达到教学的基本要求，无需课后习题。

六、教学方式与考核方式

教学方式：采用课堂理论教学和实验教学相结合，采用多媒体辅助教学手段进行教学，并与实验操作、课后答疑、小组讨论等形式进行结合。

考核方式：本课程以期末闭卷考试结合平时成绩进行综合考核。

七、学时分配

（一）本课程的教学应尽量采用现代教学手段（多媒体）进行教学，力求生动、直观，从而取得较好的教学效果。教授基本理论的同时，注意知识的应用。内容宜精讲多练，加强实践环节。

（二）本课程理论性强，又与实际联系紧密， 在课堂教授时反复强调、突出重点， 使学生印象深刻，概念清晰，牢固掌握，并在讲授中应注意引入现代高新技术发展的新成果联系实际。对重点内容，要引发学生自学，不断创新探讨更深层次的知识。学生在学习过程中要注意培养思考，分析问题，解决问题，敢于创新的能力，加强素质教育。

（三）本课程课内外学时比应为1:1至1:1.5，周学时不宜超过5。

（四）推荐教材和主要参考书

推荐教材：

刘华波主编.西门子S7-1200 PLC编程与应用.北京：机械工业出版社，2015

主要参考书：

1.廖常初.S7-300/400 PLC 应用技术 第3版.北京：机械工业出版社，2013

2.刘美俊.西门子PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2015

3.李长久.PLC原理及应用.机械工业出版社，2015

制定者：黄俊玲    审核人：     批准人：      制定单位: 机械工程系