在生产制造企业中,智能化生产设备和流水线应用越来越广泛,这些设备能够按照控制要求井然有序工作,这离不开设备上的各类检测元件、执行元件,还有一个重要的控制器-可编程控制器-我们简称为PLC。PLC作为智能设备的大脑,发挥着和人脑一样的作用,它时刻响应各输入点的状态变换,根据程序控制要求更新输出口执行元件的状态。PLC不仅可以实现逻辑运算、数学运算、模数转换,还具有PID处理、通讯处理等功能,可以说,PLC在很多方面功能强于我们的大脑,所以它才可以把一条复杂的流水线控制的如此听话!
《PLC应用技术》是机电、电气类专业的一门核心专业课程,适合于PLC初学者和技术人员进行自学,本课程以西门子S7-200 SMART和S7-1200PLC为主体,以具体的实践项目为载体讲授PLC的基本知识、PLC的逻辑指令、PLC的部分功能指令,PLC的运动控制及网络通信技术等。 本着由简到繁、循序渐进的原则确定8个章节的内容。其中第1-6章为基础知识学习和编程指令训练,第7-8章为PLC应用提高部分,涵盖PLC运动控制和通信控制等,供学有余力的同学选学。
课程的知识和技能目标设置服务于学生的岗位能力培养,如机电设备调试工需要具备正确使用电工工具、识读电气图纸完成电路接线、熟练使用编程软件和识读PLC程序、以及控制系统调试及故障排查能力等。课程教学项目选取紧跟控制技术发展的最新趋势,内容融合了机电控制中电动、气动、检测传感、网络通信等多方面的知识,如来源于博世汽车部件有限公司的“气动冲压机的PLC控制”和“物料分拣装置的PLC控制”是比较典型的企业综合应用案例。项目任务的开展重点训练学生的实践技能,以电机启停的PLC控制为例,学生分小组从:元器件领取、线槽导轨制作安装、元器件布局、安装布线、电路检测、电路调试等环节展开。
课程网站上传的数字化资源丰富,微课视频108个,仿真动画25个,发布文档资料100个,富文本资源80个,随堂测试和单元测验104个,主客观题目300多道。在线学习资源中视频、动画、虚拟仿真类资源占比大于50%。
本课程所用教材:《PLC应用技术》(第二版),ISBN:9787113305307,主编:刘媛媛,武彩霞,出版社:中国铁道出版社有限公司,2023.10, 获评江苏省”十四五“职业教育规划教材。课程对接的职业类资格证书:可编程序控制系统设计师、维修电工、德商会AHK证书等。
同学们,让我们一起开始PLC的学习之旅吧!
通过该课程的学习,使学生熟悉PLC控制的基本知识与基本技能,初步形成解决生产现场实际问题的应用能力;培养学生的思维能力和科学精神,培养学生学习新技术的能力;提高学生的综合素质,培养创新意识。
l 掌握PLC的硬件组成、内存结构,理解PLC的输入/输出接线方法、编程语言;
l 掌握西门子编程软件的使用,理解程序的输入、下载、修改和在线调试等功能;
l 掌握西门子PLC的位逻辑指令、定时器指令、计数器指令,理解程序运行的原理,可以根据控制要求编写程序;
l 了解西门子PLC的传送类指令、整数计算指令及子程序调用指令,理解指令操作的原理可以根据控制要求编写简单程序。
l 能正确使用常用电工工具,按照电路图正确接线;
l 能读懂并画出PLC控制电路图;
l 能够根据控制要求绘制流程图,并编写PLC程序进行调试;
l 能够对生产现场的各类机械设备进行分析并提出PLC解决方案,开展PLC系统的设计、调试工作;
l 能够通过一种类型PLC的应用迁移到另一种类型的PLC应用,对不同类型PLC的内存分配、输入输出端子及指令系统具有较强的理解运用能力。
l 培养独立思考的学习习惯;
l 具有良好的团队合作意识;
l 增强学生的分析问题、解决问题和实践动手能力;
l 在实际工作中能创造性地完成各项任务;
l 熟悉安全规范、安全生产与环境保护的相关规定及内容。
学习者需要具备以下专业知识: 需要以《电工技术》、 《电机与电气控制》、《液压与气压传动》、《检测与传感技术》、 《电机控制线路安装与调试》等课程的学习为基础,也是进一步学习《工控网络与组态技术》、《智能设备故障诊断与维修》等课程的基础。
线上+线下综合考核:
评价内容 | 评价方式 | 分值 | ||
一、项目过程考核(60%) | ||||
1 | S7-200PLC的应用基础 | 项目任务完成情况;线上课堂参与情况(随堂测验、讨论等) | 10 | |
2 | 基于S7-200的电动机PLC控制 | 项目任务完成情况;线上课堂参与情况(随堂测验、讨论等) | 10 | |
3 | 基于S7-200的灯的PLC控制 | 项目任务完成情况;线上课堂参与情况(随堂测验、讨论等) | 10 | |
4 | 基于S7-200的气动设备的PLC控制 | 项目任务完成情况;线上课堂参与情况(随堂测验、讨论等) | 10 | |
5 | S7-1200PLC的应用基础 | 项目任务完成情况;线上课堂参与情况(随堂测验、讨论等) | 10 | |
6 | 基于S7-1200的电机变频调速控制 | 项目任务完成情况;线上课堂参与情况(随堂测验、讨论等) | 10 | |
二、期末综合测试(40%) | ||||
1 | 实践考核 | 1. PLC电气原理图的设计能力(5分) 2.编程软件和仿真软件的使用能力(5分) 3.根据控制要求编写程序并下载调试的能力(5分) 4.常用电工工具、仪器仪表的使用能力,自主解决问题能力(5分) | 20 | |
2 | 理论试卷 | 对综合知识的理解、应用和融会贯通 | 20 | |
合计 | 100 |
[1] S7-200 SMART系统手册 [Z],西门子(中国)有限公司,2021年.
[2] 西门子S7-200 SMART PLUS 技术参考[Z],西门子(中国)有限公司,2021年.
[3] SIMATIC S7-1200入门手册[Z],西门子(中国)有限公司,2015.
[4] SIMATIC S7-1200系统手册[Z],西门子(中国)有限公司,2015.
[5] 乌尔里希 菲舍尔,简明机械手册[M],长沙:湖南科学技术出版社,2009.
[6] 崔文,ABB机器人与西门子PLC的Profinet通讯应用[J],变频器世界,2016(10):101-104.
[7] 王天然,刘海波,自动化制造系统的产生与发展[J],信息与控制,2000(6):481-487.
[8] 陈世剑,罗辉利,蒋彬,探析自动化在工业控制中的应用[J],化工管理,2013(18):87-88.
[9] 吕景泉主编,自动化生产线安装与调试[M],北京:中国铁道出版社,2008.
[10] 孙涛主编,液压与气动技术[M],长沙:中南大学出版社,2010.
[11] 汇川MD200系列通用变频器用户手册[Z],汇川技术股份有限公司,2019.
Q:西门子S7-200SMART PLC程序如何转换成200的程序呢?
A:1. 在S7-200 SMART软件中,右键单击“程序块”,执行导出命令,将程序保存为*.awl文件。在S7-200 的软件中,右键单击“程序块”,执行导入命令,将*.awl文件还原为程序。2. 可以同时打开两个软件,通过剪贴板相互传递程序段。
Q:西门子S7-200SMART PLC编译程序正常,下载时报错非致命错误,如何解决?
A:编辑只能编译出编写的程序不符合编程原则的错误,下载时出现非致命错误的提示可在软件中PLC菜单中的信息中查看记录的错误信息情况
Q:S7-200PLC的程序可以用S7-200SMART PLC的编程软件打开吗?
A:S7-200 SMART的编程软件可以直接打开S7-200的程序。但是反过来S7-200的编程软件不能直接打开S7-200 SMART的程序。
Q:西门子S7-200SMART PLC本身集成的458口和变频器通信,在信号板扩展一个485口和1200RTU通信,信号板可以做主站嘛?
A:可以,西门子S7-200SMART PLC信号板可以做主站。
Q:西门子S7-200SMART PLC编程软件无法启动提示s7epaapi.dll丢失?
A:从百度下载这个文件,放在系统盘也就是C盘,如果您的系统是64位的请将32位的dll文件复制到C:\Windows\SysWOW64目录即可。
Q:西门子S7-200SMART PLC 下载是报端口无法打开或者正被其他应用程序使用?
A:在电脑右键---管理---服务和应用程序---服务----SIMATIC S7DOS Help Service,看该服务项是否已启动,若未启动选择启动即可。
Q:西门子S7-200SMART PLC编程软件打开提示(指定的文件是无效项目文件)?
A:这种情况可能是当前软件版本比写程序的软件版本低,低版本的软件通常是无法打开高版本软件编写的程序的。
Q:装完博图,再装西门子S7-200SMART PLC编程软件有没有冲突?
A:没有冲突,可以安装。