《PLC应用技术》项目化课程
课程标准
专业：机电一体化技术、电气自动化 项目化课程：PLC应用技术
1、课程计划
项目化课程名称：PLC应用技术 教学时间安排：68课时 典型工作任务描述： 在自动化设备制造企业中，根据用户需求或者计划部门要求，考虑节能环保、可靠方便、低成本和易于施工维护等因素，按照功能分析、产品选型、IO分配、绘制电器原理图、编制程序、安装调试的顺序，完成产品的PLC控制系统的设计安装调试工作。在此过程中，通过与用户或计划部门充分沟通，通过小组合作或者独立完成的形式，通过电脑绘图软件和专用PLC编程软件，依照国家相关标准完成PLC系统设计，并在专门的电气组装车间，使用电气安装与测试工具，完成PLC控制器和其他电气元器件的安装调试工作。并能在工作过程中发现问题并予以改进和解决。最后形成完整的技术文件。 学习目标： 学生以小组合作或独立的方式，通过教师的指导或借助学习资源，在规定的时间内，通过计划、实施、检查、评价的方式，准确分析自动化产品的功能要求，制定合理的控制方案，选择合适的PLC控制器型号，完成系统IO分配表，绘制电器原理图，编制控制程序，完成元器件的安装和系统调试。在实施计划过程中，使用的工具、设备和方法符合国家电气设计安装规范，考虑节能环保、可靠方便、低成本和易于施工维护等因素，对已完成的任务能进行记录、存档和评价反馈。 学习本课程后，学生应当能够根据任务要求，独立完成小型或者合作完成复杂的PLC控制系统的设计、安装、调试工作。包括：1、进行产品控制功能分析；2、选择控制方案和PLC元器件选型；3、绘制电器原理图；4、编写PLC程序；5、安装电气元器件；6、完成系统调试。7、进行系统功能评价。 工作学习内容： 工作对象 ? 与客户或者计划部门的沟通； ? 对产品控制功能的分析； ? 选择控制方案； ? 选择PLC型号和主要元器件型号； ? 完成IO分配表； ? 绘制电气原理图； ? 编制PLC程序； ? 电气元器件安装； ? PLC系统调试； ? 产品功能的改进意见； ? PLC控制系统的资料整理； ? 工作中的合作与研讨。 工具材料 工作要求 能进行熟练的工作沟通 能对产品功能进行分析； 能选择PLC控制方案； 能进行PLC 和主要元器件选型； 能熟练进行IO分配； 能绘制电气原理图； 能熟练编制PLC程序； 能使用工作进行电气元器件安装与测试； 能进行PLC软硬件综合调试； 能规范整理设计资料； 能遵守电气操作规范； 能遵守6S管理规范； 能评价和反馈设计过程。 ? 产品功能要求说明书； ? ? PLC产品手册； ? ? 数字万用表、电工安装工具； ? ? 电气设计安装规范。 ? 工作方法 ? ? ? ? PLC系统设计流程； 步进顺控方法； 替换修理法； 试错法。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 劳动组织形式 ? 与客户或计划部门沟通产品功能要求； ? 通过小组讨论与分工协作方式完成任务 ? 与电气安装工的人员的协调沟通； ? 向客户或计划部门展示设计成果 学习组织形式与方法 学生以小组为单位，模拟企业设计与部门运作方式，接受客户或计划部门的任务，完成PLC控制系统设计与制作。 具体运作过程为：学生接受任务后，分析任务功能，成立设计团队，设计成员分工，通过实际调研、资料搜集、咨询沟通等完成方案设计。在通过团队交流，分析评价确定最终方案。通过团队分工协作，完成功能分析、IO分配、电气原理图、程序编写、电气联调工作，最后通过成果展示汇报的形式，向客户展示设计成果，并通过任务评价。 在任务实施过程中，教师以学习指南、课程资讯、案例引导、答疑解惑等方式培养学生在任务中获得知识、解决实际问题的能力。通过思维训练、任务展示、竞争上岗、实际调研的方式激发学生的创新思维意识。小组分工参照企业管理模式，组长采取竞争上岗模式确定，成员分工轮换，通过角色扮演、企业参观、行业标准、管理制度等方式培养学生的职业素质和企业精神。 在学习过程中尽可能设置与企业和生活实际一致的任务、分工、工作步骤和工作要求。充分利用学校实训条件、校外企业实训基地开展一体化教学活动。根据不同任务的难易程度，选择不同的教学形式。根据个小组成员的学习成长特点，确定不同的任务指导方式。 整个学习过程中，以学生自主和合作学习为主，教师以组织者、引导着、咨询者、激励者、评价者的身份参与学生 学习过程，充分发挥学生自主学习、自我管理、团队协作、创新创造能力。 学业评价 ? ? ? ? 关注学生个体差异，注重过程性、表现性、创造性、参与性评价； 参照企业对员工管理的方法模式，设计任务评价考核标准； 注重学生任务完成过程中的学习环节考核； 注重学生在不同工作任务和分工情况下的专业能力、社会能力、人格能力的全面评价； ? 以学生自评为主，学生互评为辅、教师评价为参考，引进企业专家评价等方式综合评价学生学业。 2、课业计划
学习情景 课时 学习目标 ? 根据客户意图进行产品功能分析； ? 能够以合作的方式完成控制方案设计； ? 能够按照特定程序完成简单的PLC控制系统设计； ? 能够熟悉S7-200系列PLC编程环境和接线方式； ? 能够绘制简单的PLC电气原理图，并接线调试。 学习内容 ? PLC的工作原理和基本组成； ? S7-200系列PLC的种类功能和指令系统； ? PLC控制与普通继电器控制的区别； ? PLC控制系统的组成和主要元器件的选型； ? PLC控制系统方案设计； ? PLC电器原理图绘制； ? S7-200系列PLC的编程环境和简单编程； ? PLC程序下载上传与监控调试。 ? 掌握S7-200系列PLC模块化编程技巧； ? 掌握S7-200系列PLC子程序调用及子程序间数据传输； ? S7-200系列PLC的跳转指令； ? PLC控制系统的组成和主要元器件的选型； 评价建议 ? 自我评价内容：学习准备和计划实施效果，特别是对西门子S7-200PLC的认识、编程环境、以及任务程序编写调试过程中的掌握程度，安装调试中的工具使用和安全操作情况； ? 小组评价内容：任务实施过程中团队意识、责任心、以及贡献程度。 ? 教师评价内容：主要知识点和操作技能的掌握程度，任务实施过程中团队意识和劳动纪律。 ? 自我评价内容：学习准备和计划实施效果，特别是对任务程序编写调试过程中的掌握程度，电气原理图的绘制、软件自锁、安装调试中的工具使用和安全操作情况； ? 小组评价内容：任务实施过程中团队意识、责任心、以及贡献程度。 教学建议与说明 建议提前引导学生通过学习资料提前完成PLC相关知识学习；任务实施前通过具体案例展示引导学生学习；注意实施中学生对实验设备的熟悉程度和电气操作规范。 项目1： 水塔水位控制 4 项目2: 送料小车往返控制 4 ? 将客户要求分解成技术模块； ? 运用模块化编程思想，将项目分解的模块整合到一起； ? 能够以合作的方式完成控制方案设计； ? 能够按照特定程序完成简单的PLC控制系统设计； 建议引导学生通过学习资料提前学习PLC逻辑指令编程知识；引导学生分析任务控制要求，设计控制方案；注意实施中学生对实验设备的熟悉程度和电气操作规范。 ? 能够熟悉S7-200系列PLC接线方式； ? 能够绘制简单的PLC电气原理图，并接线调试。 ? 理解定时器的工作原理； ? 掌握基本编程使用； ? 实现对被控对象的定时控制； ? 根据客户意图进行产品功能分析； ? 掌握定时器指令的用法； ? 掌握互锁原理的编程方法； ? 能够绘制简单的PLC电气原理图，并接线调试。 ? 掌握计数器的基本电路， ? 掌握基本比较指令； ? 掌握自复位电路及扩展电路的编程使用，实现对被控对象的计数控制； ? 根据客户意图进行产品功能分析； ? 完成仓储物品自动统计提醒装置控制方案设计； ? 完成仓储物品自动统计提醒装置的PLC控制系统设? PLC控制系统方案设计； ? PLC电器原理图绘制； ? PLC程序在线调试。 ? 定时器的基本编程使用； ? 定时器常用典型自复位电路分析； ? 定时器的编程使用； ? 定时器震荡电路分析； ? 互锁电路软硬件设计； ? PLC控制系统的组成和主要元器件的选型； ? PLC控制系统方案设计； ? PLC电器原理图绘制； ? PLC程序在线调试。 ? ? ? ? ? ? ? ? 计数器指令； 基本比较指令； 字节数据处理； 自复位电路及扩展电路的编程使用； 实现对被控对象的计数控制。 PLC控制系统方案设计； PLC电器原理图绘制； PLC程序在线调试。 ? 教师评价内容：主要知识点和操作技能的掌握程度，任务实施过程中团队意识和劳动纪律。 ? 自我评价内容：学习准备和计划实施效果，特别是定时器的使用，任务分析、程序设计、安装调试中的工具使用和安全操作情况； ? 小组评价内容：任务实施过程中团队意识、责任心、以及贡献程度。 ? 教师评价内容：主要知识点和操作技能的掌握程度，任务实施过程中团队意识和劳动纪律 ? 自我评价内容：学习准备和计划实施效果，特别是计数器、比较指令的使用，任务分析、程序设计、安装调试中的工具使用和安全操作情况； ? 小组评价内容：任务实施过程中团队意识、责任心、以及贡献程度。 ? 教师评价内容：主要知识点和操作技能的掌握程度，任务实施过程中团队意识和劳动纪律 建议引导学生通过学习资料提前复习电机控制知识和PLC定时器相关知识；引导学生分析任务控制要求，设计控制方案；注意实施中学生对实验设备的熟悉程度和电气操作规范。 项目3： 30KW鼓风机△/Y启动控制 4 项目4： 仓储物品自动统计提醒装置 ４ 建议引导学生通过学习资料提前学习PLC计数器、比较指令相关知识；引导学生分析任务控制要求，设计控制方案；注意实施中学生对实验设备的熟悉程度和电气操作规范。
《PLC应用技术》项目化课程课程标准
