《可编程控制器及应用》课程教学大纲.docx

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1、可编程控制器及应用课程教学大纲（Programmab1eContro11erandApp1ication）学时数：48其中：实验学时：0课外学时：0学分数：3适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务可编程控制器及应用是计算机科学与技术专业的一门应用性很强的专业必修课程。主要目的是通过这门课程的学习，让学生了解可编程控制器的基本特点，理解和掌握可编程控制器的基本原理，掌握可编程控制器的程序设计方法，为以后实际工作和应用打下坚实的基础。主要任务是培养学生初步使用可编程控制器的有关知识分析和解决实际问题的能力，为社会培养实用性人才。二、课程教学的基本要求（一）了解可编程控制器的基本功能和

2、硬件结构，主要性能指标，循环控制原理及特点；了解可编程控制器与其它工业控制装置的区别。（二）了解可编程控制器的系统特性及DO地址设置，理解可编程控制器的特点及指标参数，了解常用的可编程控制器的扩展模块。（三）了解可编程指令结构以及编程的基本原则。掌握日本三菱公司FX2N系列P1C逻辑指令、定时指令、计数及比较指令、数据块及数据传送指令的功能及应用。理解移位/循环、转换以及数学运算指令的功能及数据格式。（四）了解系统设计的基本内容和步骤，能够根据控制系统的要求，完成P1C选型工作，掌握可编程控制器的程序设计与现场调试的常用方法。（五）了解P1C通信网络的特性，掌握常用的通信协议，能初步完成可编程

3、控制器通信网络设计。三、课程的教学内容、重点和难点第一章可编程控制器（P1C）概论（2学时）一、基本内容介绍可编程控制器的定义、技术特点与分类，可编程控制器的应用领域及发展前景。（一）P1C定义及特点（二）P1C的发展趋势二、基本要求了解P1C及其控制系统的基本知识，重点了解P1C的技术特点、类型以及发展概况。重点：P1C的技术特点。难点：P1C的技术特点。第二章可编程控制器的组成和工作原理（4学时）一、基本内容主要介绍P1C的基本组成及各部分的作用，P1C的输入/输出（I/O）接口的特点，P1C循环扫描的工作原理及几种常见的P1C的编程语言。（一）P1C的组成及各部分的作用（二）P1C的输入

4、/输出（I/O）接口（）P1C的工作原理（四）P1C的编程语言二、基本要求了解P1C的基本结构、各部分的作用和I/O接口电路，熟悉P1C的基本工作原理，了解P1C在程序编制过程中所使用的几种编程语言，从而对P1C系统有一个基本和全面的认识。重点：P1C的基本结构，P1C的基本工作原理。难点：P1C的循环扫描的工作方式。第三章FX2N可编程控制器（2学时）一、基本内容主要介绍日本三菱公司FX2N系列P1C的技术特点，硬件配置及型号说明，FX2N的编程元件与编程方法，FX2N的技术指标等。（一）FX2N的系统特点及配置（二）FX2N的编程等效元件（）FX2N的技术指标二、基本要求（一）熟悉可编程控

5、制器的基本配置，P1C的技术指标、各单元的功能、I/O点数、编程器及其他外围设备的使用等。（二）熟练使用可编程控制器等效元件及编程指令。熟练掌握各等效元件的功能、使用方法及编号范围。重点：1、P1C的技术指标；2、梯形图编程等效元件与编程指令。难点：梯形图编程等效元件。第四章基本逻辑指令（8学时）一、基本内容介绍日本三菱公司FX2N系列P1C的27条基本逻辑指令，P1C梯形图设计方法及基本逻辑指令应用举例。（一）基本逻辑指令（二）梯形图设计（H）基本逻辑指令应用举例二、基本要求（一）了解FX2N逻辑指令的类别、定义、书写方式和功能；（二）掌握基本逻辑指令的功能、编程的规则、方法与步骤；能针对一

6、般的工程控制要求应，用基本逻辑指令编写工程控制程序。重点：1、FX2N逻辑指令的格式与功能。2、基本逻辑指令的编程。难点：FX2N逻辑指令的格式。第五章状态转移图及步进指令（6学时）一、基本内容介绍状态转移图的基本概念与特点，步进指令，步进梯形图及编程。（一）状态转移图。（二）步进梯形图及步进指令。（H）步进梯形图指令编程基本方法。（四）状态转移图常见流程状态的编程。（五）状态转移图及步进指令的应用实例。二、基本要求（一）掌握FX2N的步进指令和状态转移图的功能、应用范围和使用方法。（二）熟练掌握步进指令和状态转移图编程的规则、步骤与编程方法，并能编写一些工程控制程序。重点：步进指令，状态转移

7、图使用方法。难点：状态转移图编程。第六章FX2N功能指令（10学时）一、基本内容主要介绍FX2N系列的各功能指令。（一）功能指令的表示与执行方式（二）程序流向控制指令（H）数据传送和比较指令（四）算术运算和逻辑运算指令（五）循环与移位指令（六）数据处理指令（七）高速处理指令（八）方便指令（九）外围设备I/O功能指令（十）外围设备（SER）指令等二、基本要求（一）了解FX2N功能指令的类别、功能定义和书写方式；（二）掌握应用功能指令的使用条件、表示的方法与步骤及编程的规则;（三）能针对一般的工程控制要求应用功能指令编写工程控制程序。重点：功能指令的表示及应用。难点：功能指令的应用。第七章P1C控

8、制系统的设计（6学时）一、基本内容主要介绍P1C控制系统设计的基本原则、设计步骤及机型选择,通过设计实例介绍P1C的控制系统设计的方法。（一）P1C控制系统设计原则和步骤。（二）P1C控制系统的硬件设计。（）P1C控制系统的软件设计。（四）P1C的控制系统设计实例。二、基本要求（一）初步掌握P1C控制系统设计的几种常用方法和步骤。（二）能够根据控制对象的控制要求制定合理的控制方案，确定经济合理的P1C机型，进行P1C的外围电路和程序的设计。重点：1、P1C控制系统设计原则和方法；2、P1C控制系统设计的软、硬件设计。难点：P1C控制系统设计的软、硬件设计。第八章P1C的功能模块（4学时）一、基

9、本内容主要介绍P1C的几种常用功能模块。（一）功能模块概述（二）模拟量输入模块（H）模拟量输出模块（四）高速计数模块（五）可编程凸轮控制器模块二、基本要求（一）了解并熟悉各功能模块的功能及型号，以便在不同的应用场合正确选用不同的功能模块。（二）理解特殊功能模块与P1C的连接要求和P1C与特殊功能模块之间的读/写操作方式。（H）掌握特殊功能模块的编程使用方法。重点：模拟量输入模块、模拟量输出模块、高速计数模块、可编程凸轮控制器模块等。难点：高速计数模块、可编程凸轮控制器模块。第九章P1C通信与计算机网络（4学时）一、基本内容介绍P1C与P1C通信，P1C与计算机通信的基本原理，P1e的N：N链接

10、与并行链接通信协议、计算机链接通信协议、无协议通信方式。（一）P1C通信的基本知识（二）P1C与P1C之间的通信（三）计算机链接与无协议数据传输二、基本要求（一）了解有关数字通信的基本知识和基本实现方法。（二）了解FX系列P1C的N：N链接与并行链接通信协议、计算机链接通信协议、无协议通信方式及其应用。重点：1、P1C与P1C通信，P1C与计算机通信的基本原理；2、RS232C,RS422,RS485等通信接口，常用通信协议。难点：N：N链接网络的通信设置，无协议数据传输。第十章可编程控制器的编程工具（2学时）一、基本内容介绍几种常用的编程工具及使用方法。（一）基于DOS的编程软件MEDOC（

11、二）手持编程器（H）编程软件FXGP/WIN（四）编程软件GXDeve1oper二、基本要求（一）了解可编程控制器编程工具及编程软件的基本知识；（二）熟悉并掌握常用编程软件FXGP/W1N、GXDeve1oper的使用方法。（H）能熟练建立程序、验证调试程序和程序下载上载。（四）了解手持编程器的组成与操作面板，手持编程器的操作过程。重点：1、FXGPWINGXDeVeIoPer的使用方法。2、程序调试。难点：P1C控制系统程序调试。四、课程各教学环节要求（一）教学本课程是一门应用性比较强的课程，教学环节以课堂讲授为主，辅以上机操作、编程练习和作业。通过习题作业，使学生能进一步理解本课程的基本概

12、念、基本方法；借助三菱公司的仿真软件，加强进行课外编程练习，使学生能巩固和加深可编程控制器的基本理论，基本技术的理解和掌握，达到本课程的教学要求。（二）考核本课程考核采用平时作业与笔试结合的方式，其中平时成绩占30%,笔试成绩占70%。五、学时分配章节主要内容各教学环节作业题量备注讲授实验习题其他小计可编程控制器（P1C）概论222二可编程控制器的组成和工作原理442三FX2N可编程控制器222四基本逻辑指令884五状态转移图及步进指令662六FX2N功能指令10104七P1C控制系统的设计662八P1C的功能模块442九P1C通信与计算机网络442十可编程控制器的编程工具22合计484822六、课程与其他课程的联系先修课程是电工技术数字电子技术等。七、教材与教学参考书（一）教材赵燕，周新建.可编程控制器原理与应用.北京：中国林业出版社,北京大学出版社，2006年8月。（二）教学参考书1李胜多，张还.可编程控制器原理与应用实训.北京：中国电力出版社，2010年3月。2钟肇.可编程控制器原理及应用（第4版）.广州：华南理工大学出版社，2008年2月。3宫淑贞，徐世许.可编程控制器原理及应用（第2版）.北京：人民邮电出版社2009年4月。4日本三菱公司.三菱FX系列可编程控制器编程手册.2008年。