單片機、可編程控制器實驗教學大綱.doc

單片機、可編程控制器實驗教學大綱 一、實驗課的性質與任務 本實驗課是在學生學完單片機原理與應用課程之后，為鞏固提高所學知識，而安排的一次綜合設計實驗。通過本實驗使學生將所學的單片機硬件結構、工作原理、編程方法及各種接口技術等知識融會貫通，并應用到一個簡單通用的單片機應用系統中，從而鍛煉學生的實際設計開發能力。 二、實驗目的與要求 實驗目的 ( 1)、鞏固 所學單片機硬件結構、工作原理、編程方法及各種接口技術等知識。 ( 2)、了解實際單片機應用系統的設計方法。 實驗要求 利用 TSC-51 單片機實驗開發系 統設計一個單片機應用系統，要求該系統具有鍵盤顯示接口、前向模擬數據采集接口和后向控制輸出接口，并用該系統模擬一個溫度控制系統。該溫控系統用繼電器控制的白熾燈模擬加熱設備，用直流小電動機模擬降溫設備，用電位器的輸出模擬溫度傳感器的輸出信號，加熱速率和降溫速率由鍵盤設定并可改變，數碼管一直顯示當前溫度值。 三、實驗項目及內容提要 單片機綜合實驗( BB026002) 序號 實驗名稱 學時 必開 選開 實驗類型 內容提要 驗證 基本操作 綜合 設計 1 單片機應用系統綜 合設計實驗 9 利用 TSC-51 單片機實驗開發系統設計一個單片機應用系統，并用該系統模擬一個有升、降溫設備的溫度控制系統。 四、實驗報告的格式 實驗之前應認真準備，寫出解決思路，畫出接口電路圖，畫出程序流程圖，編好匯編語言源程序。實驗過程中，應隨時記錄碰到的問題、發現的錯誤以及解決方法。最后畫出最終實現電路圖原理圖，并寫出調試無誤的匯編語言源程序。 實驗報告的格式如下 實驗名稱 學生姓名 班級 準備日期 實驗日期 實驗前的準備 (一)實驗要求 (二)實驗目的 (三)解決思路及原理 (四 )電路原理圖 (五)程序流程圖 (六)匯編語言源程序 實驗過程 (七)發現的問題、錯誤及解決方法 (八)最終實現電路圖原理圖 (九)調試無誤的匯編語言源程序 五、本課程考核方式、方法及實驗評定方法 1、考核法本實驗課按實驗過程表現和實驗報告情況給出成績。 2、成績評定方法 按實驗過程表現和實驗報告情況劃分不同等級，分別是優秀、良好、合格、不合格四個等級。 六、實驗主要應配套儀器設備及套數(以一個實驗教學班( 15 人)為標準) 1、 TSC-51 單片機實驗開發系統 8 套 2、微型計算機 ( 486 以上) 8 臺 3、直流小電機 8 臺 (可編程控制器部分) 學時 9 學時 學分 0、 5 學分 課程性質必修 實驗個數 7 個 適應專業電氣工程及其自動化 大綱執筆人劉 華 大綱審定人李有安 一、 實驗課程的性質與任務 本課程針對電氣專業三年級，可編程控制器和可編程控制器實驗均是該專業的重要專業技術應用課程；可編程控制器是以計算機控制技術為核心，面向實現高效簡 便控制目的的實用控制器；故本門課程的性質決定了在學生掌握基本理論基礎的前提下，重點提高學生運用該控制器設計實際控制系統的能力，故組織好可編程控制器實驗顯得猶為重要；通過幾個典型有針對性的實驗，有助于學生加深對基礎理論知識的理解，培養自己動手解決實際問題的興趣和能力，切實加強對 PLC 編程的思路和方法的認識，掌握基本的編程方法和典型控制系統的設計方法；達到能夠根據具體的控制要求來獨立設計、調試、優化典型的 PLC 控制系統。 二、 實驗目的與要求 通過本課程的學習，加深對基礎理論的理解，掌握 PLC 程序設計的步驟和梯形圖 編制和調試的方法，會用編程器輸入程序，會用仿真進行軟件仿真。重點提高運用 PLC 設計實際控制系統的能力，通過仿真器對自已編好程序進行的仿真和修改，全面提高學生分析、解決實際問題的能力，為未來從事科研和實際工作打下堅實的基礎。 三、 實驗項目及內容摘要 可編程控制器實驗() 序 號 實驗名稱 學 時 必 開 選 開 實驗類型 內容提要 驗證 基本操作 綜合 設計 1 基本指令的編程練習 1 熟悉 PLC 實驗裝置，練習手持編程器的使用，熟悉系統操作，掌握與、或、非邏輯功能的編程方法。 2 定時器 /計數器功能實驗 1 掌握定時器、計數器的正確編程方法，并學會定時器和計時器擴展方法。 3 五相步進電動機控制的模擬 1 了解并掌握移位指令在控制中的應用及其編程方法。 4 裝配流水線控制的模擬 1 了解移位寄存器在控制系統中的應用及編程方法。 5 LED 數碼顯示控制 1 了解并掌握置位與復位指令 SET、 RST 在控制中的應用及編程方法 。 6 電梯控制系統的模擬 2 熟練掌握 PLC 的編程和程序調試方法；熟悉 PLC的 I/O 連接；熟悉三層樓電梯采用轎廂外按鈕控制的編程方法。 7 十字口交通燈控制的模擬 2 熟練使用各基本指令，根據控制要求，掌握 PLC的編程方法和程序調試方法，使學生了解用 PLC解決一個實際問題全過程。 四、 實驗報告的格式 實驗完畢，應用專門的實驗報告本，根據預習和實驗中的現象及數據記錄等，及時而認真的寫出實驗報告，可編程實驗報告一般包括以下內容 實驗名稱 學生姓名 班級 準備 日期 試驗日期 (一) 實驗目的 (二) 控制要求要求設計的控制系統實現的控制功能 (三) 列出 I/O 表 I/O 通道的分配 (四) 編制 SFC 表描繪出 PLC 工作的基本過程 (五) 編制梯形圖并寫出實驗程序標注出每步程序執行后的結果 (六) 實驗結果觀察并記錄實驗結果，如果與預期結果不符，則需要修改程序，記錄修改的程序。 (七) 討論部分分析實驗中遇到的問題，及修改的方法；提高分析解決問題的能力。 五、 本課程考核方式、方法、及實驗成績評定方法 1、 實驗準備部分檢查學生編制的 I/O 分配表， SFC 圖，梯形圖和實驗程序(標 注出每步程序執行后的結果)。( 30 分) 2、 實驗操作過程程序的輸入操作，程序按調試流程的逐步操作過程。( 20 分) 3、 實驗的結果及程序修改過程實驗的結果是否正確；若有錯誤，程序修改的過程和調試過程。( 40 分) 4、 實驗報告的編制修改后的程序是否正確合理，各分步是否合理規范。( 10 分) 六、 實驗應配套的主要儀器設備及臺(套)數(以 15 人試驗班為標準) 1、 THPLC-A 型可編程控制器實驗模擬裝置 8 套 2、手持編程器 8 套 3、實驗顯示面板 8 套 4、 R232C 連接線 8 套 5、電腦 8 臺 附主要教材及參考書目 1、可編程控制器原理與程序設計 謝克明、夏路易主編，電子工業出版社 2002 2、可編程控制器原理與應用 王衛兵等主編，機械工業出版社， 1999 3、工廠電氣控制技術方承遠主編，機械工業出版社， 1994 4、可編程控制器技術 劉敏主編，機械工業出版社， 2001 5、 THPLC-A 型可編程序控制器實驗模擬裝置 天煌教儀 6、 OMRON CorP、 THE C-SERIES SOLUTION

總結

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