PLC(可编程序控制器)是现代工业自动化的三大支柱之一,其重要性不言而喻。同时它也是 公司招募自动化类专业毕业生就职,其默认必备的专业技能。故 “电器控制与可编程序控制器”历来为自动化专业的主要专业 核心课程。
本课程从实际工程应用和易于学习出发,主要介绍了电气控制技术及系统设计、可编程控制器原理及应用。通过本课程的学习,学生能够熟悉常用电器及其电气控制系统控制的基本原理、了解IEC电气标准和电气制图方法,掌握可编程控制器(台达DVP系列、AH系列、AX8系列)应用技术(硬件/软件/编程实战)、掌握基于可编程控制器的自动控制系统的设计步骤和方法,具备初步的设计自动控制系统的能力。同时谙熟伺服系统与通讯、 PLC 自主研究路线。注意实践,通过编程实训来解决预设过程工程问题是本课程的特色。
1. 注重实践,学以致用。通过编程实践来解决预设的工程问题是本课程的特色。本课程包括两个课内大综合(1)使用 elecworks 完成 IEC 标准电气控制系统设计;(2)使用ISPSoft/WPLSoft 进行 PLC 编程并通过台达 DVP PLC 和 IARI 的半实物仿真平台完成设备调试和运行检验。重点培养学生的创新能力。
2. 使用多维度教学和评估。 充分利用现有先进教学平台或手段,如线上课程、研讨等,加大过程考核力度,注重学生平时的课程学习情况,如根据平时作业、 在线测试的情况给出过程考核成绩。将学生平时学习过程和学习效果的过程性评价和结课的结果性性评价相结合。
3. 开展启发式教学。增加课程教学互动环节;增加科研项目案例、工程实践案例进课堂,提高课程的高阶性和挑战度;
4. 课程内容与时俱进。将课程内容所涉技术最新发展动态讲述给学生,并提出开放性未解决的问题,激发学生的求知欲和解决问题的责任感;课程教学做到理论联系工程实际引导并培养学生的工程思维能力,包括工程伦理、责任、安全、职业道德及规则意识。 课程内容融入面向高精度伺服、 PLC 自主研发路线内容,培养学生家国情怀和责任担当的使命感。
1.[常用电器及其电气图纸阅读]学生能够辨识常规低压电器设备,将其与对应的IEC电气图形/文字符号相关联。并根据所学的机理知识将该设备接驳到电气系统中组合模块或子系统从而发挥预期功能。能够阅读IEC标准电气图纸,能将图纸语言映射为控制策略,推理其控制流程。
2. [自动化任务解构和电气图纸设计]学生能够理解自动化任务的目标,能够解构自动化任务为功能单元和时序/组合逻辑的表达,使用主流电气绘图软件绘制工程图纸呈现,并进行电器设备的初步选型。
3. [PLC 编程和应用]学生能够使用工具进行PLC系统的配置,并根据所学的专业知识面向任务需求进行合理的布局和调整。能够解构自动化任务为IEC61131-3表达,应用主流工具进行PLC系统的程序开发(程序开发、测试除错), 编程语言包括梯形图、指令列表和顺序功能图。。
4. [伺服与 PLC] 学生能够叙述伺服系统的组成和特点,能够调试伺服系统并实现与PLC系统的通信。
5. [人机界面] 学生掌握配方、宏功能等机理和使用方法,能够基于HMI工具完成人机界面软件的开发。
6. [PLC 研发]学生了解PLC研发的路线,系统软硬件组成部分、工程实现手段。
1.电路原理;
2.模拟/数字电子技术基础;
3.计算机程序设计基础;
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
教材资料推荐:
1.刘教瑜 编著,“现代电气控制与台达DVP系列--PLC应用技术”,人民邮电出版社,2013年;
2.赵希川 编著,“台达ES/EX/SS系列PLC应用技术”,中国电力出版社,2009年
3. 王永华 编著 “现代电气控制及PLC应用技术(第二版)”,北京航空航天大学出版社,2008年
4. 柳春生 编著 “电器控制与PLC(西门子S7-300)”,机械工业出版社,2015年
学习资料推荐:
1. 台达官网 https://www.deltagreentech.com.cn/
2. 西门子官网 https://www.siemens.com/cn/zh/home.html
3. 知乎
知乎:如何学习可编程序控制器(PLC)? https://www.zhihu.com/question/24699860
知乎: 有哪些电气行业比较有用的网站? https://www.zhihu.com/question/62509143
4. 学术期刊一览 https://m.baidu.com/mip/c/www.360doc.cn/mip/247204657.html
https://blog.csdn.net/xinhuasz/article/details/43116209
5. 电器与PLC知识论坛
PLC之家 https://www.plc100.com/
中国工控网 https://www.gongkong.com/
电力研学网 https://tech.cepsc.com/forum.php
1. 现代工业自动化三大支柱是什么?
答:1. PLC(可编程序控制器),它采用一类可编程序的存储器,用于其内部的存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输出/输出控制各种类型的机械或生产过程。 2. CAD(计算机辅助设计)【见本专业电气CAD课程】]/CAM(计算机辅助制造【核心是计算机数值控制,见本专业计算机过程控制系统课程】。3. robot(机器人)【见本专业智能机器人课程】
2. 工业自动化的发展趋势?
答: 某著名自动化公司网站上有一个口号:从集成化传动和智能控制器到创新的PLM (产品生命周期管理)软件。 从该视角可一撇出当前社会环境和生态下,工业自动化继承发展、开拓创新的方向。我们回顾历史和当前的高光时刻:电气化、自动化、数字化三个领域,正好对应第二次、第三次以及正在进行的第四次工业革命的主要特征。我们正处于自动化向数字化的发展转型阶段,应特别注意:1)数字化的核心不是在赛博空间上虚拟化,而是要与物理空间构成数字双胞胎(digital twin),实现两者的融合和协同。2)自动化从早期局限于工业生产的自动化发展到MES(制造执行系统),进而延拓和进化到PLM。PLM集成了与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息,是构建企业信息化、数字化的数据基础,进而实现产品全生命周期的管控。3) 工业物联网、工业物联网操作系统及其生态系统发展将会极大颠覆和延拓当前工业生产模式,发展方兴未艾,未来可期。