spContent=从智能制造产线单元到流程工业控制系统，都有可编程控制器（PLC)的身影。PLC是工业界自动化的三大支柱之一，PLC编程调试能力是电气类、自动化类工程师必备技能。本课程以西门子S7-300PLC为主要机型，结合大量典型案例，全方位介绍PLC编程与应用，重在实践能力和工程应用能力的培养。
从智能制造产线单元到流程工业控制系统，都有可编程控制器（PLC)的身影。PLC是工业界自动化的三大支柱之一，PLC编程调试能力是电气类、自动化类工程师必备技能。本课程以西门子S7-300PLC为主要机型，结合大量典型案例，全方位介绍PLC编程与应用，重在实践能力和工程应用能力的培养。
—— 课程团队
课程概述
《PLC控制技术理论与实践》（以下简称本课程）是为自动控制类专业开设的一门实践性很强的必修课程。本课程以西门子S7-300PLC为主要机型，分八讲内容分别介绍PLC基础知识、S7-300PLC硬件构成与软件基础、PLC指令系统、用户程序结构、程序设计方法、网络通信、模拟量控制和人机界面。除第一、二讲以介绍和演示为主外，其他各讲内容结合实践工程案例，以项目驱动式进行教学，并配有相应的实践项目进行训练，强调实践能力和工程应用能力的培养。本课程对于增强学生在电气控制与过程控制方面的设计、调试和开发创新能力有着重要的作用。
授课目标
1.了解工业自动化概念和PLC控制系统的构成，理解PLC特点、应用场合和在工业自动化中的地位，能认识到解决自动化控制系统开发和集成的方案有多种选择。
2 .理解常用传感器和执行器的工作原理，掌握PLC工作原理，熟悉PLC模块性能和技术参数，能够应用电气控制技术知识进行硬件选型和线路设计。
3.熟悉编程指令和编程语言，掌握PLC程序设计方法，能熟练编写PLC控制程序。
4.了解工程项目实施基本流程和设计过程中应遵循的规范、制约因素和技术标准，掌握程序调试技巧，了解故障诊断方法，能够根据控制需求设计PLC控制系统程序，并在设计环节中体现创新意识。
5.了解全集成自动化概念和网络通信基础，掌握工业网络通信配置方法，能够针对复杂控制工程中的多个单元进行集成。
课程大纲
PLC初印象
课时目标：了解PLC的产生、发展及特点，掌握PLC构成和工作原理。
1.1 PLC是什么？
1.2 PLC是如何工作的？
认识S7-300 PLC
课时目标：1.了解SIMATIC自动化控制系统的构成；2.掌握S7-300系列PLC模块功能与结构；3.熟悉PLC的信号模板功能与应用场合，了解自动化系统组成和分布式IO；4.了解STEP软件的菜单与功能，能初步使用STEP7软件进行硬件组态与测试。
2.1 SIMATIC自动化控制系统的组成；
2.2 S7-300系列PLC系统结构；
2.3 STEP 7编程软件与硬件组态
PLC编程基础——位逻辑指令及应用
课时目标：掌握PLC编程资源、数据类型和梯形图编程语言（LAD），熟悉位逻辑指令，重点掌握定时器指令，能根据控制要求编写LAD程序并调试。
3.1 STEP7编程语言与数据类型；
3.2 位逻辑指令与应用：
3.3 定时器指令及应用；
3.4 计数器指令及应用；
PLC编程基础——功能指令及应用
课时目标：了解PLC寻址方式，熟悉数据处理、数据运算和逻辑控制指令及应用场合，能应用相应指令解决实际问题。
4.1 数据传送与寻址方式；
4.2 数学处理指令及应用；
4.3数学运算指令及应用；
4.4 逻辑控制指令；
PLC程序结构与应用
课时目标：掌握用户程序的基本结构、功能和功能块的应用；理解共享数据块与复杂数据类型、多重背景、组织块与中断处理。
5.1 用户程序基本结构；
5.2 数据块生成与应用
5.3 功能、功能块的生成与应用；
5.4 组织块与中断处理。
PLC梯形图程序设计方法
课时目标：熟悉编程规则、PLC的经验设计法和顺序功能图设计法，明确工程项目设计和实施步骤，能综合运用指令完成PLC控制系统设计与调试，撰写技术报告，具备一定的工程实施能力。
6.1 PLC程序设计基础
6.2 经验设计法与应用
6.3 逻辑设计法与应用
6.4 顺序控制设计法与顺序功能图
6.5 顺序设计法应用
6.6 顺序控制梯形图编程方法
6.7 S7-GRAPH编程语言及应用
PLC工业通信网络组态
课时目标：了解通信网络的基础知识，掌握PLC通信网络的层次结构与通信协议，掌握PROFIBUS、工业以太网通信的组态，了解MPI、PROFINET。
7.1 通信网络的基础知识与MPI通信组态；
7.2 PROFIBUS与工业以太网通信设置；
模拟量控制系统设计
课时目标：理解模拟量闭环控制系统构成，了解连续PID控制器FB 4l应用和PID参数整定方法。
8.1 模拟量I/O模块与系统组成；
8.2 模拟量开环系统设计
8.3 模拟量闭环PID控制系统设计。
人机界面设计基础
课时目标：了解人机界面产品与发展，掌握变量定义与通信驱动，掌握常用的动态组态方法。
9.1 人机界面概述；
9.2 触摸屏及画面组态 ；
9.3 WinCC组态画面设计与仿真
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预备知识
1、先修《数字电子技术》课程，有逻辑控制基础；
2、学过《传感器原理与检测技术》类课程，对常用的传感器有一定的了解；
3、学过《电机拖动》类课程，对电机工作原理有一定的了解。
4、对常用低压电器和电气控制技术有初步认识。
参考资料
廖常初 主编《S7-300/400 PLC应用教程》第3版，机械工业出版社，2018年。
林育兹 主编 《可编程控制器基础与逻辑控制》，高等教育出版社，2015年
浙公网安备 33010802012594号
