PLC已经大量地应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中，它常与传感器、变频器、人机界面等设备配合使用，构成功能齐全、操作简单方便的自动化控制系统，成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求，所以《可编程序控制器原理及应用》课程是自动化类专业学生必须掌握的一门专业技术课。

本课程是一门集微电子技术、自动化技术、计算机技术、通信技术为一体的以实践性为主的专业技术课程，主要学习西门子S7-200PLC的硬件与工作原理、指令、编程方法、PLC的通信、PLC在模拟量控制中的应用，围绕工程案例，讲解顺序功能图绘制、启保停编程方法、SR编程方法、SCR编程方法。在西门子S7-200PLC编程及应用的基础上，介绍SIMATIC S7-200smart /300/1500PLC 的功能，硬件系统、指令系统、编程方法、程序结构与程序设计等。

通过课程学习掌握PLC控制技术的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，提高设计、安装电气控制系统的工程技术能力。课程中的视频、微课、训练参考程序使学习者轻松掌握PLC的编程技巧，通过实践训练提高技能素养，使学习者的PLC专业知识、技能水平与现代化企业接轨。课程目的旨在使学习者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。

本课程以理论授课和工程实践相结合的方式开设课程，通过“做什么、听我讲、跟我做、你来做”的授课思路，使学习者掌握PLC控制系统的设计与安装方法，根据控制要求进行梯形图控制程序的设计和调试，参与设备改进和PLC产品的设计，能解决中等复杂程度的实际控制问题。

成绩评定：平时成绩30%（其中考勤10%、作业25%、测试25%、实验40%等），期末考试70%。

先修课程：数字电子技术、电机与拖动、传感器与检测技术、自动控制原理、单片机原理及接口技术、电气控制技术；

课程教学内容及基本要求

（一）绪论    （2学时）

1．主要教学内容

（1）可编程序控制器的发展历史、现状和趋势；

（2）可编程序控制器的硬件组成和分类。

2．教学要求

了解可编程序控制器在工业自动化中的发展历史、现状和发展趋势；

理解可编程序控制系统的演变历史；

掌握可编程序控制器的硬件组成和分类。

3．重点、难点

重点是理解PLC的概念与特点；

难点是PLC的硬件组成与分类。

（二）PLC的基本原理    （6学时）

1．主要教学内容

（1）PLC的硬件结构和工作原理，重点是循环扫描工作方式中五个阶段的作用；

（2）CPU模块、输入模块、输出模块的基本电路、结构和作用；

（3）电源和其它模块的作用。

2．教学要求

了解电源和其它模块的作用，PLC的扫描时间和系统响应时间的计算原理；

理解PLC的工作状态与扫描时间工作方式，PLC的扫描时间和系统响应时间的含义，PLC替代继电器控制系统的方法；

掌握PLC的硬件结构和工作原理，CPU模块、输入模块、输出模块的基本电路、结构和作用，PLC输入输出设备的连接。

3．重点、难点

重点是CPU模块、开关量I/O模块的结构与作用，PLC的工作原理；

难点是循环扫描工作方式的五个阶段的作用。

（三）PLC的编程元件与指令系统    （6学时）

1．主要教学内容

（1）PLC编程元件的编号及作用，部分特殊编程元件的作用；

（2）学习PLC的基本指令以及使用方法、注意事项，PLC的数据结构形式、主要的功能指令和应用方法。

2．教学要求

了解IEEC1131－3规定的PLC五种编程语言特点及应用；

理解PLC编程语言的表现形式，PLC（西门子或者三菱）的编程元件；

掌握PLC的基本逻辑指令、常用功能指令。

3．重点、难点

重点是PLC的编程元件基本概念，PLC的基本逻辑指令的理解与应用；

难点是PLC的基本逻辑指令的理解与应用。

（四）PLC的编程软件与系统配置    （4学时）

1．主要教学内容

（1）PLC的硬件组态；

（2）PLC编程软件的使用方法；

（3）PLC编程软件的仿真功能；

（4）PLC程序的调试方法与监控。

2．教学要求

了解PLC编程软件的安装、卸载与编程界面；

理解PLC编程软件的功能；

掌握PLC的硬件组态，PLC程序的输入、编辑方法，仿真与调试方法。

3．重点、难点

重点是PLC的硬件组态，PLC程序的输入方法，软件仿真与硬件调试；

难点是PLC程序的软件仿真、硬件调试。

（五）PLC的程序设计与编程技巧    （8学时）

1．主要教学内容

（1）PLC基本程序的设计方法及其作用；

（2）PLC编程技巧；

（3）PLC基本程序的设计举例。

2．教学要求

了解PLC程序设计的方法；

理解PLC编程技巧的作用；

掌握PLC常用设计方法与应用。

3．重点、难点

重点是PLC基本控制程序的设计方法和编程技巧；

难点是PLC基本控制程序的设计方法与应用。

（六）PLC的控制系统的设计    （6学时）

1．主要教学内容

（1）PLC控制系统的设计方法；

（2）PLC控制系统的设计举例；

（3）PLC在工程实例中的应用与注意事项。

2．教学要求

了解PLC控制系统的系统构成；

理解PLC软件与硬件的配合关系；

掌握PLC控制系统设计的基本方法，在工业应用中的注意事项。

3．重点、难点

重点是PLC控制系统的设计方法；

难点是PLC在工程实例中的应用。

（七）PLC的模拟量模块    （4学时）

1．主要教学内容

（1）AD模块；

（2）DA模块。

2．教学要求

了解AD、DA转换的方法；

理解AD模块、DA模块在控制系统中的作用；

掌握AD模块、DA模块的应用。

3．重点、难点

重点是AD模块、DA模块的使用方法和作用；

难点是AD模块、DA模块的应用。

（八）PLC的通信和联网    （4学时）

1．主要教学内容

（1）PLC通信、PLC网络的基本概念；

（2）PLC网络技术；

（3）PLC网络应用实例。

2．教学要求

了解PLC通信、PLC网络的基本概念；

理解工业控制通信网络的基本结构；

掌握PLC网络技术。

3．重点、难点

重点是工业控制通信网络的应用；

难点是通信和网络在PLC系统中的应用。

（九）课程实验内容    （8学时）

熟悉PLC编程软件的编程环境；掌握PLC的I/O模块与外部电路的连接原理；掌握PLC指令系统的应用和编程原理；掌握指令表、梯形图、顺序功能图、功能块图的设计方法；掌握PLC程序的经验设计法、顺序控制设计法的编程、仿真与调试方法；掌握结构编程的方法与调试；具备各种PLC程序设计、调试、仿真的基本能力。

1．实验一：编程软件学习、基本程序练习

2．实验二：简单程序设计

3．实验三：复杂程序设计

4．实验四：控制系统设计

1.《S7-1200 PLC编程与应用》刘华波编，机械工业出版社，2017年。

2.《西门子S7-300PLC应用教程》，胡健主编，机械工业出版社出版，2014年。

3.《PLC编程及应用（S7-200）》（第4版），廖常初主编，机械工业出版社，2014年。

4.《S7-300/400 PLC应用技术》（第4版），廖常初主编，机械工业出版社，2016年。

5．《可编程序控制器应用技术》（第5版），廖常初主编，重庆大学出版社，2007年。

6．《PLC编程100例》（第2版），肖峰主编，中国电力出版社，2016年。

7．《可编程序控制器原理及应用》（第2版），胡敏强，郑健勇主编，中国电力出版社，2010年。

8.《S7-1200 PLC编程及应用》（第3版），廖常初主编，机械工业出版社，2017年。