《可编程控制器原理与应用》课程教学大纲
课程名称：可编程控制器原理与应用 课程类别：专业选修课
适用专业：电子信息工程 考评形式：考查
总学时、学分：24学时1.5学分
一、 课程性质、教学目标
可编程序控制器原理及应用是电子信息工程专业的一门专业选修课，旨在培养中学生把握以微处理器为核心用作数字控制的专用工业计算机。可编程控制器即PLC是在熔断器控制基础上发展上去的一种以微处理器为核心，将手动控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置，其程序设计语言采用了根据熔断器控制原理开发的矩形图，在工业生产中应用极为广泛。目前PLC已基本取代了传统的继电器控制系统，成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。
通过本课程学习，使中学生把握 PLC（以西门子S7-200为例）的硬件结构、工作原理及软件指令系统，能借助 PLC 技术实现较简单生产过程的次序控制和程序控制，为实现更复杂的生产过程数控及群控打下坚实的基础，其具体课程教学目标如下：
课程教学目标1：了解可编程控制器的硬件结构、软件系统和用户程序的特性；熟悉可编程控制器的性能指标、扫描周期、I/O响应时间。
课程教学目标2：掌握PLC编程的基本知识、位逻辑指令、定时器和计数器指令及功能指令的应用，为实现项目编程打下基础。
课程教学目标3：通过大量的编程实例学习能使中学生把握一整套先进完整的系统矩形图程序设计方式可编程序控制器的工作原理是，并实现较简单生产过程的次序控制和程序控制。
课程教学目标与结业要求对应的矩阵关系
教学目标
毕业要求
教学目标1
教学目标2
教学目标3
二、 课程教学要求
本课程主要以西门子产品S7-200为基础，从系统配置、指令系统和具体设计和应用等方面对PLC进行了详尽说明.为中学生将来用 PLC新技术改建传统工业生产设备和开发研发机电一体化高新技术产品打下基础。执行本大纲应注意的问题：
1.注意讲清本课程中电路原理图，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向。
2.由于本门课程的实践性较强,在教学过程中尤其学重视实验课程的操作部份，要突出理论与实践的联系。
3.因学时有限，有一部分内容要求中学生自学。学生自学部位不占总学时，但依然是大纲要求把握内容。学生自学部份，采用由班主任提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的形式。
4.对重点应用章节，可在讲授基础上，引导中学生查阅资料，并能步入实验室对所学知识进行进一步验证和扩展,增强中学生的动手能力及综合剖析问题的能力。
三、 先修课程
模拟电子线路、自动控制理论、数字电子线路。
四、 课程教学重、难点
1.PLC的硬件、工作原理与软件；
2.S7-200的指令系统；
3.可编程控制器系统设计与应用。
五、 课程教学方法与教学手段
教学方法：讲授式教学方法、讨论式教学方法、探究式教学方法；
教学手段：多媒体辅助教学。
六、 课程教学内容
第一章 可编程控制器基础（2学时）
1．教学内容
(1) 可编程控制器概述；
(2) 可编程控制器的组成；
(3) 可编程控制器的工作原理；
(4) 可编程控制器的硬件基础；
(5) 可编程控制器的软件基础；
(6) 可编程控制器的性能指标及分类。
2．重、难点提示
(1) 可编程控制器的组成部分；
(2) 可编程控制器的工作原理及过程。
第二章 S7-200PLC的系统配置与开发环境（2学时）
1．教学内容
(1) S7-200PLC的基本组成；
(2) S7-200PLC的插口模块；
(3) S7-200PLC的系统配置；
(4) STEP 7-Micro/WIN的开发环境简介。
2．重、难点提示
(1) S7-200PLC的扫描过程；
(2) S7-200PLC插口模块电路图；
(3) STEP 7-Micro/WIN软件的安装与配置。
第三章 S7-200PLC的指令系统（8学时）
1．教学内容
(1) S7-200PLC的编程基础；
(2) S7-200PLC的基本指令及编程技巧；
(3) S7-200PLC的功能指令及编程技巧。
2．重、难点提示
(1) S7-200PLC的定时器和计数器指令；
(2) S7-200PLC的中断指令；
(3) S7-200PLC的程序控制指令。
第四章 可编程程序控制器系统设计与应用（12学时）
1．教学内容
(1) PLC控制系统设计；
(2) PLC控制系统硬件配置；
(3) PLC控制系统软件设计；
(4) PLC应用程序的典型环节及设计方法；
(5) PLC在工业控制中的应用。
2．重、难点提示
(1) PLC设计的典型环节的理解；
(2) PLC的具体应用及对程序的理解。
七、学时分配
章目
教学内容
教学环节
理论教学学时
实验教学学时
一
可编程控制器基础
二
S7-200PLC的系统配置与开发环境
三
S7-200PLC的指令系统
四
可编程程序控制器系统设计与应用
12
总计
24
八、课程考评形式
1. 考核形式
笔试；开卷
2.成绩构成
期末成绩+平时成绩
九、选用教材和参考书目
［1］《PLC编程及应用》（第四版），廖常初编，机械工业出版社，2013年；
［2］《西门子PLC编程及应用》（第一版），刘美俊编，机械工业出版社，2011年；
［3］《电气控制与PLC应用》（第一版），范国伟编，人民邮电出版社，2013年；
［4］《S7-200 system manual》，SIEMENS AG，2008；
［5］《现代电气控制及PLC应用技术》（第四版），王永华编，北京航空航天大学出版社，2013年；
［6］《电气控制与PLC应用》（第三版）可编程序控制器的工作原理是，陈建明编，电子工业出版社，2014年。
