(完整word版)《可编程控制技术与应用》实训教学指导书

《可编程控制技术与应用》
实训教学指导书
适用专业：电气自动化技术（卓越）
机电一体化技术（卓越）
二〇一五年八月
绪论
一、实训教学任务
在人才培养的课程体系中，《可编程控制技术与应用实训》是一门理论性和与实践性都很强的专业课，是高等职业技术教育专业核心课程之一，直接面向技术应用领域，属于理论实践一体化课程。

对学生运用基本知识、训练专业技能，掌握分析方法和控制设计过程，达到高等职业技术教育培养目标的要求有着十分重要的意义和作用。

《可编程控制技术与应用实训》课程任务是通过一体化教学模式，培养学生了解西门子S7-200系列PLC或三菱FX2n系列PLC的基础知识，掌握正确选择PLC的型号及接线方法；掌握PLC的指令系统；掌握常用的低压电器的基本原理和控制方法，电器控制系统的设计基础和原理。

学生通过实训可以在实践中锻炼实践应用能力，达到理论联系实际的作用。

提高学生的综合应用能力、创新能力和计算机应用能力；巩固加深重要的基础理论，提高综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力，为进一步学习专业课程及后续的课程打下坚实的实践基础。

二、实训教学目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．知识目标
（1）了解PLC的发展、应用、分类及PLC的硬件结构。

掌握PLC的扫描工作方式，西门子S7-200系列PLC或三菱FX2n系列PLC的型号的正确选择，PLC的输入、输出的接线方法，能够根据PLC的工作原理对梯形图进行正确的分析。

（2）了解PLC的硬件构成、软元件分配。

掌握PLC的软件使用操作。

（3）了解梯形图的一般设计方法及注意事项。

掌握PLC的开关量基本指令，能够根据要求应用这些基本指令设计出正确、简洁的控制程序。

（4）了解顺序控制的概念。

掌握顺序功能图的意义、画法，以及由功能图转化为梯形图的几种方法。

掌握单流程控制、选择分支流程控制、并行顺序控制等常见的顺序控制，能够根据控制要求正确地进行功能图的设计及梯形图的设计。

（5）掌握PLC程序控制指令、传送和比较指令、四则运算和逻辑运算指令、循环移位与移位指令、数据处理指令等常用的功能指令，能够运用这些指令熟练、灵活地编写控制程序。

（6）掌握运用PLC控制步进电机、变频器等设备的综合应用。

2．能力目标
（1）PLC设备的技术说明书的阅读能力；
（2）对于自动控制过程的动作分析能力；
（3）运用控制指令实现控制动作的编程能力；
（4）对PLC控制系统安装、调试、维护能力；
（5）工程运用与实际问题的解决能力。

3．素质目标
（1）培养学生的职业素养以及职业道德，培养学生按7S(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)标准工作的良好习惯；
（2）培养学生具备善于观察，主动学习，能够分析问题、解决问题的能力；
（3）培养学生学会获取新知识、新技能的学习能力；
（4）培养学生善于沟通交流和团队协助的能力。

三、实训教学内容
四、实训教学考核评价（如出勤、纪律、各实训项目成绩、各种测试等）
（1）改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、过程性评价与目标评价相结合，理论与实践一体化的评价模式。

（2）关注评价的多元性，结合职业素养、课堂提问、学生作业、平时实训练习、实训考试情况，综合评价学生成绩。

（3）应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。

（4）本课程的考核和评分说明
1）本实训课程为必修课，课程学习结束时安排课程考核。

经考核不合格者，由实训中心安排在下一次实习周期再进行考核。

如缺少单门实训
课程的成绩，学校不予毕业。

2）各专业学生在规定训练期间不能参加实训和考核的，一概不给成绩，待补习课程和考核后，方可给予实训成绩。

3）根据课程考核情况、实训报告的质量，并结合实训课期间日常表现、组织纪律、任务完成情况等方面综合评定成绩（评分比例：实训课表现20%，实习报告质量20%，技能考核成绩60%），具体成绩可按优秀（90分以上）、良好（80－89分）、中等（60－79分）、差（60分以下）4级记分制评定学生的实训成绩。

优秀：能很好地完成实训任务，达到大纲中规定的全部要求，实训报告能对实训内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析。

实训态度端正，实训期间无违纪行为。

良好：能较好地完成实训任务，达到大纲中规定的全部要求。

实习报告能对实训内容进行全面、系统的总结。

实习态度端正，实训期间无违纪行为。

中等：能完成大部分实习任务，达到大纲中规定的主要要求。

实习报告能对实训内容进行比较全面的总结。

实习态度端正，实习期间无违纪行为。

差：凡具备下列条件之一者，课程考核成绩均以不及格记录。

①未达到实训计划中规定的基本要求，实训期间表现较差，实训报告敷衍潦草，考核时不能回答主要问题或有原则性错误；
②在实训期间，不穿工作服、绝缘鞋进入实训场地者；着装情况不符合规定者；
③在实训期间，病事假天数超过实习总天数三分之一以上者；
④无故缺勤天数超过实训总天数四分之一以上者；
⑤主要实训项目有所漏缺或成绩不合格，以及综合考试不及格，未补考者；
⑥实训中有违纪现象，经教育不改；或有严重违纪行为；或发生重大事故者；均取消实训资格，实训成绩作不及格处理。

附每门实习课程的学生实习鉴定表：
学生实习鉴定表
实训一PLC的硬件结构与安装接线
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1.知识目标：
（1）熟悉PLC产生、发展、定义、特点、分类、生产厂家；
（2）掌握PLC的基本结构及工作原理；
（3）掌握PLC的型号的正确选择与安装接线。

2.能力目标：
（1）PLC设备的技术说明书的阅读能力；
（2）PLC的硬件安装接线的操作能力。

3．素质目标
（1）培养学生的职业素养以及职业道德，培养学生按7S(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)标准工作的良好习惯；
（2）培养学生具备善于观察，主动学习，能够分析问题、解决问题的能力；
（3）培养学生学会获取新知识、新技能的学习能力；
（4）培养学生善于沟通交流和团队协助的能力。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．PLC的概述；
2．PLC的硬件基本结构及工作原理；
3．PLC的硬件安装接线。

四、实训步骤（包含注意事项）
1.阅读PLC操作手册；
2.按照操作手册进行PLC安装接线。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

实训二PLC编程软件操作
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1.知识目标：
（1）熟悉PLC编程软件；
（2）掌握某种（三菱或西门子）系统PLC编程软件的操作；
（3）掌握程序编制的方法。

2.能力目标：
（1）PLC设备的技术说明书的阅读能力；
（2）PLC编程软件的操作能力。

3．素质目标
（1）培养学生的职业素养以及职业道德，培养学生按7S(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)标准工作的良好习惯；
（2）培养学生具备善于观察，主动学习，能够分析问题、解决问题的能力；
（3）培养学生学会获取新知识、新技能的学习能力；
（4）培养学生善于沟通交流和团队协助的能力。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．PLC的编程软件概述；
2．PLC的编程软件操作；
3．PLC的程序编制方法。

四、实训步骤（包含注意事项）
1.阅读PLC编程操作手册；
2.按照操作手册进行PLC编程软件的操作。

注意事项：
1．按照操作手册进行操作。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1.PLC编程软件的基本操作；
2.梯形图的编辑操作。

实训三电动机运行控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉电动机点动、连续、正反转、顺序控制运行的控制原理；
2．掌握用PLC来实现电动机控制的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握电动机正反转程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．三相异步电动机点动控制练习；
2．三相异步电动机连续控制练习；
3．三相异步电动机正反转控制练习
4．三相异步电动机星角降压启动练习；
5．三相异步电动机顺序控制练习。

四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出三相异步电动机的主电路图和PLC电气接线图；
3．正确选择接触器、熔断器、热继电器、按钮和组合开关的型号。

列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．PLC输出端接感性负载（如继电器、接触器、电磁阀）时，为了抑制线路断开时电感负载产生的感应高电压对PLC输出电路产生破坏，应在负载两端并联保护电路，保护电路的作用是抑制高电压的产生。

对于交流负载，可在感性负载两端并联RC吸收线路。

R:0.5W、100～120Ω；C：0.1Uf。

3.在梯形图中，正反转线路一定要有联锁，否则按SB1、SB2则KM1、KM2会同时亮。

会引起电源短路。

为了更好地保证安全，在PLC外部电路中，KM1和KM2应采用电气互锁。

4．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训四灯光闪烁控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉灯光闪烁的控制原理；
2．掌握用PLC来实现灯光控制的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握灯光闪烁程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．单灯闪烁控制练习；
2．三灯依次点亮控制练习；
3．三灯循环闪烁控制练习
4．交通信号灯控制练习；
5．数码管数字显示控制练习。

四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出灯光控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训五天塔之光控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉灯光闪烁的控制原理；
2．掌握用PLC来基本指令应用的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握灯光闪烁程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．天塔之光发散循环控制练习；
2．天塔之光收缩循环控制练习；
3．天塔之光旋转循环控制练习
4．天塔之光半边循环控制练习；
5．天塔之光组合控制练习。

四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出灯光控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检
验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训六运料小车控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉运料小车的控制原理；
2．掌握顺序功能图的构成及基本规则，掌握用SFC设计法，掌握单流程控制设计；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握运料小车程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．单流程程序编制练习；
2．运料小车控制练习；
3．液体混合装置控制练习
四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出运料小车控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训七交通信号灯控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉交通信号灯的控制原理；
2．掌握步进顺控并行流程的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握交通信号灯程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．单向交通灯控制练习；
2．双向交通灯控制练习；
四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出交通信号灯控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训八机械手控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉机械手的控制原理；
2．掌握步进顺控流程的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握机械手程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC
实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．单流程机械手控制练习；
2．机械手循环控制练习；
3．机械手多种工作方式控制练习
四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出机械手控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训九彩灯灯光控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉彩灯灯光闪烁的控制原理；
2．掌握传送移位控制指令的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握彩灯灯光控制程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．彩灯交替闪烁控制练习；
2．彩灯依次点亮控制练习；
3．彩灯循环闪烁控制练习
4．彩灯移位闪烁控制练习；
四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出灯光控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；
5．分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程；
6．实训体会
实训十仓库钢管控制设计
一、实训目标（知识目标、能力目标、素质目标）
1．熟悉仓库钢管数量的控制原理；
2．掌握应用数据比较指令的设计方法；
3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；
4．掌握仓库钢管数量程序设计，并熟练输入；
5．熟练进行PLC控制的电气接线。

6．熟练进行PLC控制系统的调试与演示。

二、实训条件（场地、设备、工具、材料等）和相关知识准备
1.实训场地：PLC实验室、过程控制实验室、网络控制技术实验室等。

2.实训设备：三菱FX系列PLC实训设备、西门子S7-200系列PLC 实训设备、西门子SMART系列实训设备等。

3.实训工具：常用电工工具、万用表等。

4.实训材料：通讯电缆、连接导线等。

三、实训内容
1．仓库钢管数量控制练习；
2．教室铃声控制练习；
3．交通信号灯控制练习；
4．数码管数字显示控制练习。

四、实训步骤（包含注意事项）
1．根据控制原理进行I/O分配；
2．画出灯光控制PLC电气接线图；
3．列出电器元件明细表。

并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。

进行输入输出及主电路的安装接线。

4．按照控制动作要求进行程序设计并输入控制程序；
5．运行调试程序及试车。

注意事项：
1. 安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。

2．完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。

五、考核评价（评价项目、评价标准、评价方式等）
1．根据实验实训课题，先进行分析设计；
2．要求学生画出主电路、控制电路I/O分配；
3．画出安装接线图；
4．设计出梯形图程序；。