PLC电气控制与组态设计
PLC电气控制与组态设计
1万+ 人选课
更新日期:2026/04/03
开课时间2026/03/02 - 2026/07/31
课程周期22 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

“PLC电气控制与组态设计”课程的主要任务是培养学生能够运用PLC进行电气控制系统的设计、利用组态软件进行PLC电气控制系统虚拟仿真的能力,为参与复杂PLC电气控制系统的开发与设计、调试和维护打下良好的基础,因此本课程已成为电气工程及其自动化、自动化、机电一体化等专业一门受众面广的课程。

本课程主要讲解松下PLC的结构和工作原理、指令系统、特殊功能及高级模块;PLC的编程工具、编程特点、原则、方法和步骤;监控组态软件与PLC应用综合设计等。课程由浅入深地讲解大量的应用实例以使学生更好地掌握PLC指令的使用方法、编程规则和编程技巧,并将其用于PLC电气控制系统的设计和开发中。

“PLC电气控制与组态设计”课程通过课堂授课和课后的实际训练,使学生掌握运货小车PLC控制、十字路口交通指挥灯PLC控制、溶液混合PLC控制、自动售货机PLC控制和七层楼电梯PLC控制等经典PLC控制项目的监控组态设计与调试方法,培养学生根据实际控制要求进行自行设计PLC电气控制系统的能力。

你将收获什么?

本课程特色:

“PLC电气控制与组态设计”课程在PLC技术基础上,提出了PLC电气控制系统设计与组态监控设计相结合的新方法。将组态软件用于PLC的实验教学中,能够用虚拟仿真的样机代替实物,通过显示器的组态监控界面直接检验PLC控制结果的正确与否。从而在一定程度上解决了PLC实验课开设难或无法开设的问题。用计算机全真模拟被控对象,不但可以克服采用真实被控对象的缺点,而且可以用有限的设备、低廉的成本、多样化的程序,来丰富学生的实验课内容,大大增强了PLC实验课的教学效果。

2018年本课程被评为黑龙江省精品在线开放课程和省线上线下精品课程。课程采用课程负责人主编的教材《PLC电气控制与组态设计》。该教材2003年由科学出版社出版,2013年《PLC电气控制与组态设计(第二版)》被列为国家“十三五”规划教材。2016年《PLC电气控制与组态设计(第三版)》再次由科学出版社出版发行。

“PLC电气控制与组态设计”课程教学资源丰富,包括:教学大纲、教学日历、理论教学视频、实验教学视频、数百道习题、有详细解答过程的习题答案、精心制作的多媒体教学课件、力控组态软件安装程序、松下PLC的编程软件、PLC控制组态仿真实验指导书、PLC参考程序及14个实验演示视频等。“PLC控制组态虚拟系统开发演示视频”教你如何利用组态软件开发PLC控制组态虚拟系统,“PLC组态仿真系统运行演示视频”教你如何运行和调试PLC组态仿真系统。

       该课程共提供授课视频213个,学生每学习完一段视频后,平台会自动地弹出一道选择或判断题要求学生回答,以检测学生的学习效果。视频中配有字幕,使学生更能清晰地理解授课内容。

 在课程资料里,还上传了针对国家重点图书《S7-200电气控制与组态设计》(周美兰,夏云彦,张宇编著. 机械工业出版社,2019.03),课程组老师精心制作的多媒体教学课件、习题及其有详细解答过程的习题答案等资料,为同学们拓展学习西门子PLC技术提供了有力的帮助。

通过学习本课程,你将获得如下:

1系统地掌握PLC的结构、工作原理、指令系统、特殊功能及高级模块;PLC的编程工具、编程特点、原则、方法和步骤;监控组态软件与PLC复杂控制系统 综合设计等。

2掌握PLC控制系统的设计方法和编程技巧,可以用PLC来实现你的控制思想。

3、将在学习成绩优异者中,挑选一部分同学,自愿参与到实践活动中。                                           

                                                                                            

    

适合什么人学习?

 本课程适合电气工程及其自动化、自动化、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、测控技术与仪器等专业的本科生,也可面向从事工业自动化及PLC应用开发的工程技术人员。

课程大纲

课程章节

  • 低压电器
  • 电气控制电路的基本环节和典型应用
  • 可编程控制器的基本知识
  • 松下电工FP系列PLC
  • FP1的指令系统
  • PLC的编程及应用
  • FP1的特殊功能和高级模块
  • 松下电工PLC编程工具
  • 力控监控组态软件
  • 实验教学及演示
  • 上机实验

低压电器

1.1 电磁机构的吸力特性与反力特性

1.2 电弧的产生

1.3 继电器的特性及参数

1.4 速度继电器

1.5 低压断路器的结构及工作原理

电气控制电路的基本环节和典型应用

2.1 三相感应电动机简单的起、停、保护控制电路

2.2 三相感应电动机的正反转控制电路

2.3 反接制动控制电路

可编程控制器的基本知识

3.1 可编程控制器的产生及发展

3.2 可编程控制器的特点及分类

3.3 可编程控制器的基本结构

3.4 可编程控制器的应用场合和发展趋势

3.5 可编程控制器的工作原理及技术性能

3.6 PLC控制系统与继电器控制系统比较

3.7 PLC的几种编程语言及小节

3.8 PLC控制系统设计

3.9 PLC产品选型

3.10 软PLC简介

3.11 总结及本课程学习的主要内容

3.12 PLC基础知识练习题

松下电工FP系列PLC

4.1 松下FP系列小型机简介

4.2 FP1系列PLC及技术性能

4.3 FP1的内部寄存器及I/O配置

4.4 松下PLC知识练习题

FP1的指令系统

5.1 概述

5.2 FP1的基本指令系统

5.3 高级指令概述

5.4 FP1的高级指令

5.5 FP1指令练习题

PLC的编程及应用

6.1 PLC编程的特点和原则

6.2 PLC基本编程电路

6.3 PLC编程实例

FP1的特殊功能和高级模块

7.1 FP1的特殊功能

7.2 FP1的高级模块

7.3 FP1的通信功能

松下电工PLC编程工具

8.1 手持编程器

8.2 FPWIN GR编程软件

8.3 PLC调试技术

力控监控组态软件

9.1 监控组态软件简介

9.2 自动售货机PLC应用综合设计

实验教学及演示

10.1 运料小车PLC控制及组态仿真实验

10.2 十字路口交通灯PLC控制及组态仿真实验

10.3 七层电梯PLC控制及组态仿真实验

10.4 三相异步电机正反转PLC控制实验

10.5 PLC组态仿真系统运行演示

10.6 PLC控制组态虚拟系统开发演示

10.7 PLC控制的运货小车组态仿真实验系统

10.8 PLC控制的售货机组态仿真实验系统

10.9 PLC控制的七层电梯组态仿真实验系统

10.10 PLC控制的交通灯组态仿真实验系统

10.11 PLC程序错误时控制的交通灯组态仿真实验系统

10.12 PLC控制的红酒装箱生产线组态仿真实验系统

10.13 PLC控制的一维位置组态仿真实验系统

10.14 PLC控制的溶液混合组态仿真实验系统

10.15 PLC控制的LED数码显示组态仿真实验系统

10.16 PLC控制的霓虹灯1组态仿真实验系统

10.17 PLC控制的霓虹灯2组态仿真实验系统

10.18 PLC控制的霓虹灯3组态仿真实验系统

上机实验

11.1 上机实验1 运料小车虚拟组态仿真

11.2 上机实验2 十字路口交通灯虚拟组态仿真

11.3 上机实验3 自动售货机虚拟组态仿真

11.4 PLC课程实践

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