职称：讲师
单位：无锡职业技术学院
部门：机械工程学院
职位：教师
PLC技术及应用
无锡职业技术学院
主讲教师：黎雪芬
教师团队：共3位
- 黎雪芬
- 张豪
- 魏昌洲
本课程的任务是以西门子系列PLC为对象，讲述PLC的基本结构、工作原理、程序设计方法及PLC的典型应用。通过课程的学习，使学生熟悉PLC选型，掌握PLC控制系统的硬件电路和控制程序设计方法，具备旧设备升级改造和在生产现场正确安装、运行、调试、维护可编程序控制器系统的能力。为提高学生专业素质和为继续学习，从事专业实践工作打下良好基础。
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| 学校： | 无锡职业技术学院 |
| 开课院系： | 无锡职业技术学院 |
| 专业大类： | 智能制造 |
| 开课专业： | 机电一体化 |
| 课程负责人： | 黎雪芬 |
| 课程编号： | ZJ0080082 |
| 学分： | 4 |
| 课时： | 64 |
本教学大纲适用于电气工程、自动化、电子、计算机及机械制造等相关专业的学生，旨在通过理论教学与实验教学的结合，培养学生的PLC技术应用能力。
一、课程概述
课程名称：PLC技术及应用
学时数：根据具体教学安排，可设为48学时或64学时
学分数：3学分（48学时）、4学分（64学时）
适用专业：机电、电气工程、自动化等相关专业
课程性质：专业必修课
课程目标：
1. 使学生掌握PLC的基本概念、工作原理及主要参数。
2. 培养学生设计、安装、调试、运营、管理以PLC为核心的自动控制系统的能力。
3. 提高学生运用PLC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. 使学生熟悉PLC与PC之间的网络化通讯控制，为从事电子信息工程及工业生产过程自动化打下良好基础。
二、课程内容及要求
（一）课程基本内容
本课程为理实一体课程。
1. 理论内容
PLC基本知识及硬件结构
- PLC的产生、特点、应用与分类及发展趋势。
- PLC的基本结构，包括CPU、存储器、输入/输出电路等。
- S7-1200 PLC的硬件结构及其特点。
程序设计基础
- S7-1200 PLC的工作原理和工作模式。
- 存储器及寻址方式。
- 数据格式与数据类型。
- 程序结构、编程方法及编程语言（重点讲解梯形图编程方法）。
指令系统
- 基本指令的功能及编程方法。
- 扩展指令，如日期和时间指令、字符串和字符指令等。
- 全局库指令的使用。
程序设计
- 程序设计原则、规范及方法。
- 经验设计法、顺序功能图、顺序控制设计法等设计方法。
- 使用数据块、结构化编程及组织块的应用。
- 实例分析，通过具体案例讲解程序设计过程。
2. 实操部分
实操内容（分组实验）
- 三相异步电动机简单控制（连续控制、正反转控制、星三角起动控制）。
- 两台三相异步电动机顺序启动逆序停止控制。
- 两台三相异步电机时间顺序控制。
- 多台三相异步电动机控制。
- 十字路口交通灯控制。
- 流水灯控制。
- 运料小车往返控制。
实验要求
- 熟练掌握S7-1200 PLC的结构、工作原理及拆装方法。
- 能够掌握S7-1200 PLC编程语言的使用。
- 能够应用S7-1200 PLC实现常见自动化控制。
- 掌握如何进行系统安装、接线、调试。
- 熟练运用电工工具检查和调试设备线路。
- 了解S7-1200 PLC在工业中的应用。
（二）课程要求
1. 理论知识要求
* 了解PLC的基础知识，包括其产生、发展、特点及技术性能指标。
* 掌握PLC的分类，理解PLC与单片机、计算机的比较。
* 熟悉S7-1200 PLC的硬件结构，了解其各部件的功能及作用。
* 掌握S7-1200 PLC的工作原理和工作模式，以及存储器及寻址方式。
* 理解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。
* 熟悉编程方法与编程语言，重点掌握梯形图编程方法。
* 掌握基本指令和扩展指令的功能及编程方法。
* 掌握程序设计原则、规范及方法，能够运用所学知识进行编程。
2. 实践技能要求
* 能够独立完成S7-1200 PLC的实验操作，包括系统安装、接线、调试等。
* 能够运用S7-1200 PLC实现常见自动化控制任务。
* 能够使用电工工具进行设备线路的检查和调试。
* 能够阅读和理解PLC的程序代码，具备基本的故障排除能力。
三、教学方式与考核方式
（一）教学方式
1. 课堂理论教学：采用多媒体辅助教学手段，结合实例讲解PLC的基本知识和应用。
2. 实验教学：通过分组实验，让学生在实践中掌握PLC的编程和调试技能。
3. 课后答疑与小组讨论：鼓励学生课后提问，组织小组讨论，促进知识交流和学习氛围。
（二）考核方式
1. 平时成绩：
包括课堂表现（提问、讨论）10%、作业完成情况10%、分组操作及实验报告30%，共占总成绩的50%。
2. 期末闭卷考试：
主要考察学生对PLC基本知识和应用能力的掌握情况，占总成绩的50%。
四、选用教材及主要参考书
1. 选用教材：
S7-1200PLC编程及应用技术 奚茂龙、 向晓汉 第1版. 北京：机械工业出版社 2023
- 或其他经过教学实践检验、内容全面、结构合理的PLC教材。
2. 主要参考书：
S-1200 PLC编程及应用 廖常初 第2版. 北京：机械工业出版社 2021
五、课程特色与亮点
1. 理论与实践相结合：通过课堂理实一体化教学和课后实践相结合的方式，使学生既能掌握PLC的基本理论知识，又能具备实际操作能力。
2. 案例化教学：通过具体案例的讲解和分析，使学生更好地理解PLC的应用场景和编程方法。
3.现代化教学手段：采用多媒体辅助教学手段，使教学内容更加生动、直观，提高学生的学习兴趣和效果。
4. 注重创新能力培养：鼓励学生进行自主学习和创新探索，培养学生的创新思维和解决问题的能力。
六、结语
本教学大纲旨在为学生提供全面、系统的S7-1200 PLC学习指导，通过理论教学与实验教学的结合，培养学生的PLC技术应用能力。在教学过程中，教师应注重理论与实践相结合、案例化教学、现代化教学手段以及创新能力的培养，以提高学生的综合素质和就业竞争力。同时，学生也应积极参与课堂学习、实验操作以及课后实践，不断提高自己的PLC技术应用水平。
