本课程从基本的电气控制技术入手,对常用的控制电器、基本控制环节线路作较全面的了解及分析,在此基础上介绍可编程控制器及其应用。课程包含两部分内容,继电接触器控制技术和PLC控制技术。
继电接触器控制技术部分主要介绍以电动机为控制对象的电气控制系统的理论及实践知识,包括常用低压电器的认识和选用,典型电动机控制电路的设计和分析方法,为学习PLC控制技术作铺垫。
PLC控制技术是本课程的主要内容,以西门子公司的产品作为课程平台,介绍硬件系统、指令系统、编程方法、程序设通信及人机界面设计。每个单元的内容都结合具体的PLC控制的工程实例,使学习者在理论学习的基础上快速掌握PLC控制系统的设计与安装方法。学习过程中还为学习者安排了5 个实验内容,重点训练控制系统的设计及控制程序的编制。
本课程充分注重理论联系实践,在实践方面的学习除了这学习者安排了实操视频外,还提供了一个虚拟仿真实验平台,在平台上可实现一个完整的PLC控制系统的训练过程,在理论知识的支撑下,完成硬软件设计、安装调试一体的学习过程。
本课程学习资源的设计坚持以人为本的原则,充分体现科学性、实用性、可学性的在线课程的特色内容。教学课件满足学习者微型化、碎片化及个性化的学习需求,并强调交互式学习。体现优质的学习支持服务理念。
课程总成绩=单元测验+单元作业+课程讨论+期末考试成绩。课程总成绩满分为100分。
(1)单元测验:占总成绩的28%,题型为单选题、判断题,主要考察学习者课内学习情况。由系统记录得分。
(2)单元作业:占总成绩的14%,为设计题或简答题,考察学习的应用能力情况。由教师批改评分。
(3)课程讨论:占总成绩的8%,全课程中参加老师在课件中发起的讨论主题的有效发帖量达8次以上者得满分。
(4)期末考试:占总成绩的50%,题型为单选题、判断题、分析题、设计题。安排在课程的最后一周。
合格证书要求:总分在60(含)~80分的学习者可获合格证书;
优秀证书要求:总分在80(含)分以上的学习者可获优秀学员证书。
大学物理、电工学、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动基础、传感器技术及应用、 电气控制技术
第一讲 继电接触器控制技术
1.1 电动机点动控制
1.2电动机连续运转控制
1.3电动机正反向运动控制
主要内容:三相异步电动机电气控制线路的基本环节。接触器、继电器、熔断器、低压断路器、主令电器等低压电器元件的结构及工作原理等。
基本要求:会设计电动机典型控制电路;掌握电动机电路的互锁、保护环节等内容。掌握常用低压电器元件的图形符号和文字符号、工作原理,会根据需要选择常用电器。
第二讲 基本逻辑指令应用
2.1 PLC控制电动机正反转的实现
2.2 PLC控制电动机Y/△减压起动的实现
2.3 病房呼叫PLC控制系统的实现
主要内容:可编程序控制器的基本结构,基本逻辑指令应用,绘制PLC控制系统的接线图,梯形图的基本编程规则,逻辑函数设计法的一般步骤,移植替换设计法,经验设计法等。
基本要求:掌握可编程序控制器的基本结构,掌握基本逻辑指令的应用、熟悉梯形图的基本编程规则。熟悉组合逻辑函数设计法的一般步骤。学会控制系统输入输出端口的分配。学会绘制PLC控制系统的接线图。掌握定时器的应用、熟悉置位、复位、复位优先、置位优先指令的应用。
实验1 PLC控制电动机星三角降压启动的程序设计
实验2 多人抢答器的程序设计
第三讲 常用功能指令应用
3.1 彩灯PLC控制系统的实现
3.2 交通信号灯PLC控制系统的实现
3.3 密码锁PLC控制系统的实现
实验3 交通灯PLC控制系统的程序设计
实验4 送料小车PLC控制系统的程序设计
主要内容:数据传送指令、移位指令等功能指令及其应用,定时器指令及其拓展应用,比较指令及其应用,段码指令及其应用,计数器指令的基本功能。
基本要求:熟悉定时器指令及其拓展应用。掌握数据传送指令、移位指令等功能指令及其应用。掌握比较指令、段码指令及其应用。熟悉译码、编码等功能指令及其应用。掌握计数器指令的基本功能及其拓展应用。了解S7-200的高速计数器及高速计数器指令。
第四讲 顺序控制应用
4.1 送料小车PLC控制系统的实现
4.2 机械手PLC控制系统的实现
主要内容:顺序功能图基本构成,顺序控制程序法,顺序控制继电器指令编写顺序控制程序,子程序调用指令的使用方法。
基本要求:掌握顺序功能图基本构成。掌握使用顺序控制继电器指令编写顺序控制程序。掌握子程序调用指令的使用方法。了解跳转指令的基本情况。
实验5 机械手控制系统的程序设计
第五讲 模拟量控制应用
5.1 PLC和变频器的模拟量控制应用
5.2模拟量控制的电动机开环调速的实例
主要内容:模拟量的控制,变频器的模拟量调速方式,算术运算指令的使用方法。
基本要求:掌握可编程序控制器模拟量的使用。MM420变频器的模拟量调速方式。熟悉算术运算指令的使用方法。
第六讲 PLC通信与网络应用
6.1 PLC通信与网络应用技术
6.2 PLC通信与网络应用技术应用实现
主要内容:网络编程指令,进行PPI通信网络硬件组网,通信程序设置编写。
基本要求:熟悉西门子PLC的PPI通信接口协议。掌握网络编程指令。学会进行PPI通信网络硬件组网。学会使用向导进行通信程序设置编写。
第七讲 人机界面的设计与应用
7.1人机界面组态的实现
7.2 PLC与触摸屏联机应用的设计实现
主要内容:MCGS组态软件中基本元件的构建。TPC7062KS与西门子PLC的硬件连接及组态过程。
基本要求:熟悉人机界面的概念及特点。学会MCGS组态软件的基本应用。学会TPC7062KS与西门子PLC的硬件连接以及组态过程。
[1] 张益波. 电气控制系统与S7-200系列PLC[M]. 机械工业出版社
[2] 黄永红. 电气控制与PLC应用技术(第2版)[M]. 机械工业出版社
[3] 刘美俊. 西门子PLC编程及应用[M]. 机械工业出版社
1. 置位、复位、复位优先、置位优先指令;
2. 算术运算指令的使用;
3. 顺序控制程序的设计;
4. PLC控制系统的联合调试。