本课程是一门集电气技术、通信技术、计算机技术、控制技术为一体的以实践性为主的专业课程。课程在理论学习的基础上,突出综合控制系统实践方面的训练。课程包含两部分内容:现场总线通信技术;PLC控制技术。这两部分内容不是孤立的。现场总线核心是大规模控制工程中的通信技术,也是学习和运用PLC控制技术所必需的基础。
现场总线技术部分,包括现场总线概述、工控网络通信基础、Profibus 等典型总线;西门子SIMATIC系统的硬件、软件和程序设计以及WinCC监控组态软件使用。
PLC控制技术也是本课程的主要内容,介绍PLC 的功能,硬件系统、指令系统、编程方法、程序结构与程序设计。最后以PLC控制的工程实例,使学习者掌握PLC控制系统的设计与安装方法。这部分内容主要以行业技术领先的西门子公司的工业自动化产品作为课程平台,以理论授课和工程实践相结合的方式开设课程,通过PLC的基础学习运用,专业领域方向深入研究,工程项目的实践模式开展。课程目的旨在使学生能够在基础知识的掌握、方式方法的学习、工程经验积累、设计能力的提升等方面有所收获。
本课程在实践方面的学习除了实操视频外,还提供了一个虚拟PLC仿真实验教学平台,在平台上可实现一个完整的PLC控制项目实训流程,可基于任务或项目展开实训。基于西门子PLC,最新TIA博途开发软件,可完成项目或任务的相关的理论学习、硬件设计、软件开发、被控对象联合调试及系统运行等方面的内容。
本课程最终课程总成绩100分,成绩将由各单元所布置的单元测试、作业等构成。
当选修课程学生总成绩达到60-69分,成绩合格。
当选修课程学生总成绩达到70-79分,成绩中等。
当选修课程学生总成绩达到80-89分,成绩良好。
当选修课程学生总成绩达到90-100分,成绩优秀。
课程要求学生提前先修《电工学》、《数字电路》、《模拟电路》、《计算机基础》、《单片机技术》及一种基本编程语言。
第2讲 常用低压电器
2.1 断路器
2.2 按钮和行程开关
2.3 交流接触器
2.4 时间继电器
2.5 熔断器
2.6 热继电器
2.7 速度继电器
第2讲低压电器单元测验
第1讲 课程导入
课程导入
第3讲 继电接触器控制基本控制环节
3.1 三相异步电动机电气控制常用技术
3.2 三相异步电动机双向运行控制电路
继电接触器控制基本控制环节作业(1)
第3讲 继电接触器控制基本控制环节
3.3 三相异步电动机降压起动控制电路
3.4 三相异步电动机制动控制电路
3.5 三相异步电动机变极调速控制电路
继电接触器控制基本控制环节作业(2)
第4讲 继电接触器控制电气识图与分析方法
4.1电气控制电路图的识图
4.2 电气控制电路图的分析
4.3 电气控制电路图的设计
4.4 电气控制电路图的绘制(选学)
继电接触器控制电气控制电路图的设计
第6讲 继电接触器控制电路自检及排故方法
6.1 电路断电检查方法
6.2 电路通电检查方法
第56讲电气安装及自检排故单元测验
第5讲 电工工具使用及电气安装接线基础知识
5.1 电工常用工具的使用
5.2 电气安装常用配件
5.3 电气安装实例
第7讲 PLC控制技术导入
7.1 PLC概述
7.2 PLC基本工作原理
7.3 S7-300硬件介绍
7.4 虚拟仿真实践平台使用概览
PLC控制技术导入作业
第8讲 指令基础及位逻辑指令
8.1 指令基础
8.2 TIA工程项目创建
8.3 位逻辑指令
8.4 常用编程规则
位逻辑指令编程作业
第9讲 定时器指令及应用
9.1 定时器指令
9.2 交通灯运行程序设计
定时器指令编程作业
第10讲 计数器指令及应用
10.1 计数器指令
10.2 比较、赋值指令
10.3 仓储端入库、出库货物统计程序设计
第11讲 移位循环指令及应用
11.1 移位循环指令
11.2 跑马灯控制程序设计
第12讲 模拟量相关指令及应用
12.1 算术运算和转换指令
12.2 模拟量基础
12.3 模拟量输入输出配置及数值的规范化
12.4 PID控制
12.5 温度调节程序举例
第13讲 灌装流水线工程案例设计
13.1 灌装流水线任务需求分析
13.2 传感器、执行器选型
13.3 电气图纸设计(上)
13.4 电气图纸设计(下)
第13单元测验
第14讲 灌装流水线控制柜接线
14.1 灌装流水线控制柜接线(上)
14.2 灌装流水线控制柜接线(下)
14.2 灌装流水线控制柜检测
第14单元测试
第14单元作业
第15讲 灌装流水线基础程序设计
15.1 控制任务顺序功能图分析
15.2 顺序流程控制梯形图设计方法
15.3 单步控制和复位程序设计
15.4 控制模式转换和报警功能实现
第15单元作业
第16讲 人机界面的设计及应用
16.1 人机界面介绍、WinCC介绍
16.2 项目的创建
16.3 灌装流水线案例人机界面设计I
16.4 灌装流水线案例人机界面设计II
16.5 灌装流水线案例人机界面设计III
第16单元作业
1.《现场总线技术》第三版 机械工业出版社 主编:刘泽祥,李媛
2.《现场总线及其应用技术》(第2版)机械工业出版社 主编:李正军,李潇然
3.《电气控制与S7-300PLC工程应用技术》 机械工业出版社 主编:姜建芳
4.《电气控制实践训练》中国大学MOOC网,团队:厦门大学,李继芳
每周及时完成听课,独立完成习题