南阳师院课程（课时）教学计划 课 程：PLC原理与投计应用 教 师： 黄义定 系（院)： 机电工程学院 学年学期：2016~2017学年第二学期
南阳师院课程（课时）教学计划 课 程： PLC 原理与设计应用 教 师： 黄义定 系 （院）： 机电工程学院 学年学期： 2016~2017 学年第二学期
南阳师范学院课程教学安排 教材名称及使用版本 PLC原理与设计应用（第一版） 本课程教学计划课时数 本课程实际安排课时数36 第1章 PLC概述…2学时 内 第2章 电气基础…2学时 容 第3章 PLC控制基础…2学时 及 第4章 PLC编程语言 …4学时 课 第5章 S7200指令系统…10学时 时 第6章 LC控制系统设计…12学时 分 第7章 PLC编程软件应用…2学时 配 第8章 S7200网络通信 ……2学时 况 备注
南阳师范学院课程教学安排 教材名称及使用版本 PLC 原理与设计应用（第一版） 本课程教学计划课时数 36 本课程实际安排课时数 36 教 学 内 容 及 课 时 分 配 情 况 第1章 PLC 概述…………………………………………2 学时 第2章 电气基础…………………………………………2 学时 第3章 PLC 控制基础……………………………………2 学时 第4章 PLC 编程语言……………………………………4 学时 第5章 S7200 指令系统…………………………………10 学时 第6章 PLC 控制系统设计………………………………12 学时 第7章 PLC 编程软件应用……………………………… 2 学时 第8章 S7200 网络通信……………………………… … 2 学时 备 注
南阳师范学院课时教学计划 章节 第1章 课题 PLC概述 计划课时数 2 授课班级 2015级自动化&机械电子 (1)理解和掌握PLC的工作原理。 (2)了解PLC的立牛和发展。 (3)了解PLC的主要应用。 (4)了解PLC的生产厂家。 的 学 理解和掌握PLC的工作原理以及与PC的区别 点 教 PLC的工作原理 学 法 结合多媒体的理论讲解 和 段 备 注
南阳师范学院课时教学计划 章节 第 1 章 课题 PLC 概述 计划课时数 2 授课班级 2015 级自动化&机械电子 教 学 目 的 （1）理解和掌握 PLC 的工作原理。 （2）了解 PLC 的产生和发展。 （3）了解 PLC 的主要应用。 （4）了解 PLC 的生产厂家。 教 学 重 点 理解和掌握 PLC 的工作原理以及与 PC 的区别 教 学 难 点 PLC 的工作原理 教 学 方 法 和 手 段 结合多媒体的理论讲解 备 注
教学内容 批注 第1章PLC概述 1.1什么是PLC PLC是Programmable Logic Controller的缩写，意思就是可编程逻辑控 制器。其实这是早期的PLC,由于它仅仅是用来进行逻辑控制的，所以称 为可编程逻辑控制器。但是随着微电子技术的发展，开始采用微处理器作 为PLC的中央处理单元，使PLC不仅可以进行逻辑控制，而且可以进行 模拟量的控制。所以在1980年美国电器制造协会(NEMA)又重新命名为 可编程控制器(Programmable Controller),但是为了避免和个人计算机(PC, Personal Computer)混淆，继续沿用PLC。 上面只是对它的字面意思的解释，那到底什么是可编程控制器呢？它 的定义是可编程控制器是一种数字运算的电子系统，是专为工业环境下应 用而设计的。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式 的输入和输出，控制各种机械或生产过程。 对于这个定义有几点说明。 (1)PLC是一种数字运算的电子系统。这样就限制了它的范围，是在 数字运算范围内的电子系统，和其他的电子系统就分开了。也许大家会想 到个人计算机也是数字运算的电子系统，为什么不能用呢？这就是它定义 的第二部分。 (2)专为工业环境应用而设计的。个人计算机一般是在室温下应用的， 而PLC是在工业环境下应用的，它的抗恶劣环境能力强，可以应用在高温 下、沙漠中和海洋里等。 (3)控制各种机械或生产过程。PLC并不能做什么高级的工作，主要 是做些机械的、生产性的活动。 (4)它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序 控制、定时、计数和算术运算等操作的指令（这里主要是讲PLC的运行， 主要是运行这些指令)。 通过上面对这个定义的理解，头脑中一定会形成这样一个印象，PC 并不是一个简单的器件，而是一个软件加硬件的结合，它的程序（软件） 是核心部分，硬件主要是在外部用米控制机械或者生产过程。可以想像为 PLC就是放在某个地方能够用来做控制的东西就可以了。 PLC与单片机有什么区别呢？
教 学 内 容 批注 第1章PLC 概述 1.1 什么是 PLC PLC 是 Programmable Logic Controller 的缩写，意思就是可编程逻辑控 制器。其实这是早期的 PLC，由于它仅仅是用来进行逻辑控制的，所以称 为可编程逻辑控制器。但是随着微电子技术的发展，开始采用微处理器作 为 PLC 的中央处理单元，使 PLC 不仅可以进行逻辑控制，而且可以进行 模拟量的控制。所以在 1980 年美国电器制造协会（NEMA）又重新命名为 可编程控制器（Programmable Controller），但是为了避免和个人计算机（PC， Personal Computer）混淆，继续沿用 PLC。 上面只是对它的字面意思的解释，那到底什么是可编程控制器呢？它 的定义是可编程控制器是一种数字运算的电子系统，是专为工业环境下应 用而设计的。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式 的输入和输出，控制各种机械或生产过程。 对于这个定义有几点说明。 （1）PLC 是一种数字运算的电子系统。这样就限制了它的范围，是在 数字运算范围内的电子系统，和其他的电子系统就分开了。也许大家会想 到个人计算机也是数字运算的电子系统，为什么不能用呢？这就是它定义 的第二部分。 （2）专为工业环境应用而设计的。个人计算机一般是在室温下应用的， 而 PLC 是在工业环境下应用的，它的抗恶劣环境能力强，可以应用在高温 下、沙漠中和海洋里等。 （3）控制各种机械或生产过程。PLC 并不能做什么高级的工作，主要 是做些机械的、生产性的活动。 （4）它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序 控制、定时、计数和算术运算等操作的指令（这里主要是讲 PLC 的运行， 主要是运行这些指令）。 通过上面对这个定义的理解，头脑中一定会形成这样一个印象，PLC 并不是一个简单的器件，而是一个软件加硬件的结合，它的程序（软件） 是核心部分，硬件主要是在外部用来控制机械或者生产过程。可以想像为 PLC 就是放在某个地方能够用来做控制的东西就可以了。 PLC 与单片机有什么区别呢？
教学内容 批注 (1)PLC更注重于工业应用，对于防干扰、设备接口、联网、模块化 都有完善的技术支撑，使用更简单，但成本高。 (2)单片机技术含量高，使用灵活但是工作量很大，对于抗干扰、模 块化要求低，成本低廉，应用广泛。特别适合开发消费电子、商业应用的 电子、玩具、家电等。 (3)PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者 不具有可比性。 (4)单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大 型都可以，PLC是单片机应用系统的一个特例。 (5)不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定 的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得 广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万 别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。 最后，从工程的角度，谈谈PLC与单片机系统的选用。 (1)对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的 途径，成功率高，可靠性好，但成本较高。 (2)对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优 点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。 最好的方法是将单片机系统嵌入PLC,这样可大大简化单片机系统的研制 时间，使性能得到保障，效益也就有保证。 那么，PLC到底是哪里来的呢？下面就看本章的第二个问题。 1.2 PLC的产生和发展 早期的控制系统都是继电器控制系统，但是到了20世纪60年代和70 年代，继电器控制的缺点就暴露出来了。当然它是有很多优点的，简单易 懂、操作方便、价格便宜（例如， 一些常开常闭触点、线圈，就这些简单 的符号就能表达一个系统，让别人一看简单易懂。在操作方面都是些按钮， 操作简便，继电器价格也便宜)。到现在为止并不是说继电器己经完全抛弃 了或者不用了，但是主要是用在一些小的系统上。 如果是在一些比较大的系统，对于继电器控制来说，就存在明显的缺 占，如接线出较复杂（见图11）、牛立工艺变化的活应性较差等，特别是 它是靠硬连线逻辑构成的系统（硬连线就是一般的导线）。对于这些情况大 家会想到如果能用程序来修改不就更好了吗？这就是后来的PLC。 在20世纪60年代到0年代，计算机系统也得到了发展，它优点就是
教 学 内 容 批注 （1）PLC 更注重于工业应用，对于防干扰、设备接口、联网、模块化 都有完善的技术支撑，使用更简单，但成本高。 （2）单片机技术含量高，使用灵活但是工作量很大，对于抗干扰、模 块化要求低，成本低廉，应用广泛。特别适合开发消费电子、商业应用的 电子、玩具、家电等。 （3）PLC 是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者 不具有可比性。 （4）单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大 型都可以，PLC 是单片机应用系统的一个特例。 （5）不同厂家的 PLC 有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定 的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是 PLC 获得 广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万 别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。 最后，从工程的角度，谈谈 PLC 与单片机系统的选用。 （1）对单项工程或重复数极少的项目，采用 PLC 方案是明智、快捷的 途径，成功率高，可靠性好，但成本较高。 （2）对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优 点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。 最好的方法是将单片机系统嵌入 PLC，这样可大大简化单片机系统的研制 时间，使性能得到保障，效益也就有保证。 那么，PLC 到底是哪里来的呢？下面就看本章的第二个问题。 1.2 PLC 的产生和发展 早期的控制系统都是继电器控制系统，但是到了 20 世纪 60 年代和 70 年代，继电器控制的缺点就暴露出来了。当然它是有很多优点的，简单易 懂、操作方便、价格便宜（例如，一些常开常闭触点、线圈，就这些简单 的符号就能表达一个系统，让别人一看简单易懂。在操作方面都是些按钮， 操作简便，继电器价格也便宜）。到现在为止并不是说继电器已经完全抛弃 了或者不用了，但是主要是用在一些小的系统上。 如果是在一些比较大的系统，对于继电器控制来说，就存在明显的缺 点，如接线比较复杂（见图 1-1）、生产工艺变化的适应性较差等，特别是 它是靠硬连线逻辑构成的系统（硬连线就是一般的导线）。对于这些情况大 家会想到如果能用程序来修改不就更好了吗？这就是后来的 PLC。 在 20 世纪 60 年代到 70 年代，计算机系统也得到了发展，它优点就是