PLC自动化编程课程

一、课程定位与目标

培养方向

面向工业自动化领域，培养掌握主流PLC（西门子、三菱、欧姆龙等）编程、调试、维护能力的应用型工程师。

学员可胜任电气设计工程师、PLC编程工程师、自动化项目调试员、设备售后技术支持等岗位。

核心能力目标

精通至少2种主流PLC（如西门子S7-1200/1500、三菱FX/Q系列）的编程与调试。

理解工业控制网络（Profinet、Modbus、CC-Link等）配置与通信协议。

能独立完成自动化设备控制逻辑设计、HMI界面开发、上位机系统集成。

具备故障诊断、预防性维护及项目文档编写能力。

二、课程体系设计

第一阶段：电气控制基础

电路原理与元器件

直流/交流电路分析、常用传感器（光电、接近、压力）原理与应用。

低压电器（断路器、接触器、继电器）选型与接线。

电气制图与规范

EPLAN/AutoCAD Electrical软件绘制电气原理图、接线图。

遵循IEC 61131-3标准与GB/T 5226.1安全规范。

自动化设备认知

典型工业设备（如输送线、包装机、数控机床）控制流程拆解。

第二阶段：PLC编程核心

PLC硬件与组态

西门子S7-1200/1500、三菱FX5U/Q系列硬件结构解析。

硬件组态（I/O分配、模块参数设置、网络拓扑规划）。

编程语言与逻辑设计

梯形图（LAD）：自锁、互锁、定时器/计数器、顺序控制设计法。

结构化文本（SCL）：复杂算法实现（如PID控制、数据运算）。

功能块图（FBD）：标准化模块调用与复用。

高级功能应用

高速计数器、脉冲输出（定位控制）、模拟量处理（温度/压力采集）。

数据块（DB）、组织块（OB）、中断程序编写与优先级管理。

第三阶段：工业通信与扩展技术

现场总线与工业以太网

Profinet、EtherCAT、Modbus TCP/RTU协议配置与数据交互。

PLC与变频器、伺服驱动器、视觉系统的通信调试。

HMI与SCADA开发

WinCC（西门子）、GT Designer3（三菱）界面设计原则。

动态画面、报警管理、历史趋势、用户权限配置。

上位机集成

OPC UA服务器搭建与数据采集。

Python/C#通过库函数（如S7.NET）读写PLC变量。

第四阶段：项目实战与考核

综合项目开发

案例1：恒压供水系统

压力变送器采集、变频器调速、PID控制算法实现。

案例2：自动化分拣线

视觉检测（颜色/形状识别）、气动抓取、多PLC协同控制。

案例3：智能仓储AGV调度

RFID读写、无线通信（WiFi/Zigbee）、路径规划算法。

结业考核

理论考试（30%）：涵盖PLC原理、通信协议、安全规范。

实操考核（50%）：独立完成指定项目编程与调试（限时4小时）。

项目答辩（20%）：方案讲解、故障模拟处理、文档撰写能力评估。

职业资格认证

协助报考电工职业资格证书（四级/三级）、PLC系统设计师（工信部认证）。

三、教学特色与优势

“硬件+软件+网络”全栈教学

提供真实工业设备（如西门子S7-1500实训台、三菱FX5U实验箱）。

覆盖从底层传感器信号采集到云端数据监控的全链路技术。

企业级项目案例库

引入汽车制造、食品饮料、物流仓储等行业真实项目（如比亚迪产线升级、娃哈哈灌装系统）。

学员可接触行业前沿技术（如数字孪生、AI视觉检测）。

双师型教学团队

理论讲师：具备10年以上自动化项目经验，持有高级工程师职称。

实操导师：来自西门子、施耐德等厂商认证工程师，主导过大型EPC项目。

OMO混合学习模式

线上：提供录播课程、虚拟PLC仿真平台（支持手机/PC端练习）。

线下：小班制教学（每班≤12人），确保每人实操时间≥60小时。