可编程序控制器教学大纲.doc

海南省机电工程学校可编程序控制器课程教学大纲可编程序控制器课程教学大纲 适用专业：机电技术应用 课程类型：理实一体化课程性质：专业必修课 课程学时：130一、课程定位本课程是机电技术应用专业最后一年的核心课程，通过对本课程的学习让学生掌握plc的软、硬件结构和基本工作原理、指令系统和梯形图编程的基本方法，以及开发plc控制生产过程的基本方法。通过对本课程的学习，能初步对生产过程或设备的plc控制系统进行开发、设计并了解plc与pc之间的网络化通讯控制。为学生毕业后从事机电技术生产过程自动化打下良好的基础。本课程的定位是：通过理论学习和上机实验操作，使学生对可编程序控制系统的组成及运行等有较全面直观的了解，提高实际操作技能和分析问题解决问题的能力，以适应科学技术的发展对技术工人的要求。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： (1)了解可编程序控制器的基本构成和工作特点。 (2)熟悉fx2n系列可编程序控制器的基本指令和编程方法。（3）了解以可编程序控制器为核心的控制系统的组成和编程技巧、程序调试及安装接线能力。与本课程有关的前期课程有：电子技术应用与实践、电机拖动、机械零件识图与绘制，为本课程提供了基本的电路逻辑知识、正确使用基本电工仪表与工具能力、图纸阅读和机械结构的分析能力。二、课程目标针对专业岗位群从事维修电工、电机的拆装与维护、常用电机控制线路的制作与检修、机床电路运行与维护等典型工作任务的能力要求，比照维修电工国家职业标准，明确本课程的培养目标有：1.专业能力目标（1） 掌握三菱fx系列plc基本逻辑指令的应用。（2） 掌握定时器、计数器、辅助继电器的种类和应用方法。（3） 掌握置位，复位指令的用法。（4） 掌握上升沿，下降沿指令的使用逻辑功能。（5） 能根据项目的逻辑需求，独立编写相关梯形图。（6）模拟生产车间要求，编程使传送电机按需求工作。（7）能根据控制要求，进行继电控制系统的故障分析与排除。2.方法能力目标（1）能利用图书资源、媒体资源等渠道查找所需技术信息。（2）能独立制订工作计划并实施。（3）具有勤于思考、做事认真的良好作风。（4）能对调试结果进行自我评价并提出意见。（5）能优化工作过程，节约时间，降低成本。（6）具有创新能力及开拓意识。（7）能自主学习电机拖动控制方面的新知识，观注其发展动态。3.社会能力目标（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力。（2）具有团队精神和协作精神。（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力。（4）具有自我管理、自我约束能力。（5）具有勇于创新、敬业乐业的工作作风。（6）具有安全生产的质量意识、安全意识。三、课程设计1.设计理念按照机电工程学校机电技术应用专业人才培养方案要求，本课程培养学生安全用电知识、常用工具和电工仪器仪表使用、电器元件、识图与绘图、典型设备电器控制线路、电气设备安装工艺、电气控制系统技术文件编制等专业知识和相关技能；比照维修电工国家职业标准，按照学生职业能力培养的基本规律，将课程内容分为“基本知识训练”和“综合能力设计”两种模式， 前者为老师引导，带着学生学习相关知识，然后应用至plc编程中；后者为老师作为项目客户，学生作为企业员工，企业方设计出符合客户要求的各类项目。本门课作为核心专业课程之一，本着以学生为主体的教学方向，按照人的学生的认知规律和技能到技术知识的架构，从简单到综合，逐步递进，螺旋上升，构建“工作过程系统化”的可编程序控制器的课程知识体系。 本课程以中职教育理念为指导，注重学生关键能力培养，基于电气工程技术人员岗位分析和具体工作过程，以培养学拥有机电专业的逻辑思维能力的职业能力为主线，自主设计的技能应用能力为主体，以此来设计可编程序控制器的教学内容。2.设计思路（1）以典型工作任务为依据构建课程结构以完成典型工作任务所应具备的知识、能力及素质为主，并结合人的认知规律，整合、序化本课程结构。根据课程知识特点，根据训练能力不同设计了多个教学项目，分模式，一种为教师引导学生学习基本知识并诱导学生按任务书完成任务，另一种为教师出项目，学生自主完成项目要求的编程设计。本课程采用理实一体化的教学模式，以教材为主参考其他相关教材，每堂课都给予学生奖励，用赏识教育的方法在每堂课中贯彻实行，从而激发学生自主学习的积极性，使学生熟练掌握plc的软、硬件结构和基本工作原理、指令系统和梯形图编程的基本方法，以及开发plc控制生产过程的基本方法。能初步对生产过程或设备的plc控制系统进行开发、设计并了解plc与pc之间的网络化通讯控制。（2）课程内容嵌入职业资格标准课程内容嵌入了中级维修电工国家职业标准中与本课程有关的知识点和技能点。表1 维修电工中级工技能要求知识点和技能点工作内容技能要求相关知识（一）plc相关行业历史及前景介绍了解本门课学习些什么内容，将来能做什么用了解plc的来历，了解本门课学习的核心要点（二） plc外部设备介绍、语法及指令的编写plc外部设备的工作原理，常见语法，及经典逻辑错误能进行判断1、能根据程序需要，连接各个程序所需要的线路。2、遇到有问题的程序能对其进行改正。3、学会自主的编写各种逻辑关系的梯形图。（三）plc程序独立思考设计1、学习各种元器件在plc中的编程符号及相关输入方式。2、学习辅助继电器、计时器、计数器等等相关逻辑原件在实验中的通断特点。3、当程序出现问题能通过查找相关知识，排除故障。1、根据项目所需功能，编写梯形图。2、理解各种控制元器件在plc中的使用及运行特点四、课程内容与学时分配序号课程项目名称项目单元名称学时1项目一：plc绪论及行业前景1.1plc绪论2理论与实验相结合1.2plc编程指令输入42项目二：plc硬件及语法使用2.1plc外部硬件设备的连接2理实2.2plc编程语法4一体3项目三：各种逻辑通断的应用3.1通过回顾之前学习的电控知识，用plc实践各种电机工作的通断24理实一体3.2置位、复位的使用8理实一体3.3定时器的使用4理实一体3.4辅助继电器的使用4理实一体3.5辅助继电器与定时器的综合使用28理实一体3.5计数器的使用4理实一体3.6定时器，辅助继电器，计数器综合使用24理实一体3.7上升沿与下降沿的使用8理实一体4第一阶段考核自主设计老师要求的项目12实践5第二阶段考核笔试2理论合计130五、教学设计项目一：绪论及行业前景项目名称：绪论及行业前景 学时： 6教学目标1.了解相关行业的历史及前沿技术2.了解本门课学习的目的3.了解本门课的核心是逻辑编写能力4.回顾之前所学的有关电控的知识教学重点1. 引导学生感受到本门课程与之前学过知识的相关之处2. 培养学生学会自主独立设计的能力3. 增强学生的团队合作意识学习难点1. 让学生了解plc运行过程与i/o口之间的关系2. 如何引导学生自主思考电路元件间的逻辑关系3. 如何引起学生对电路或梯形图中的逻辑关系产生兴趣项目单元名称主要教学内容1.1绪论1.plc的应用的历史及现状；2.直流电机基本结构和工作原理1.2plc的编程指令1.学生能分清串联，并联等指令；2.按要求将梯形图与指令联系能自主编写；3.了解指令间的特性。教学方法建议结合相关行业知识及前沿科技，通过视频和多媒体演示，引导学生对本门课程产生兴趣。备注项目二：plc外部设备介绍、语法及指令的编写项目名称 ：plc外部设备介绍、语法及指令的编写 学时：6教学目标1.了解plc硬件设备及工作原理2.了解梯形图编写时需注意的事项3.了解plc外部设备与plc控制之间的关系教学重点1. 学习plc的各个硬件之间的联系2. 学生能在短期内学会梯形图的编辑3. 学生能真正了解梯形图逻辑的语法学习难点理解梯形图的语法项目单元名称主要教学内容2.1plc外部硬件设备的连接1.对plc模块的运行方式进行了解;2.对电源模块、电机模块、灯泡与按钮模块进行了解;3.外部设备的接线方式进行认识2.2plc编程语法1.对梯形图与电控知识的联系;2.对梯形图这类机器语言的格式有初步认识教学方法建议以理论讲授为主，利用视频或实验室现场教学备注项目三：各种逻辑通断的应用项目名称 ：各种逻辑通断的应用 学时： 104教学目标1.能正确使用各种逻辑继电器编程符号。2.能按照工艺要求连接plc外部电路。3.掌握各种逻辑继电器的通断关系4.掌握计数器、定时器的参数设置。5.理解自锁、互锁的工作原理6.学会根据项目，自主设计各种梯形图。7.培养良好的劳动纪律观念与安全文明生产的意识8.培养与他人团结协作精神教学重点1. plc的工作原理及外部设备构成。2.plc故障检测3. plc的逻辑关系学习难点1. plc的工作原理及外部设备构成。2. 独立自主设计plc程序3. 学生逻辑思考能力的养成。项目单元名称主要教学内容3.1通过回顾之前学习的电控知识，用plc实践各种电机工作的通断1、联系电控知识，对其逻辑关系进行思考。2、对plc的语法及逻辑关系进行了解。3、外部电路的连接。3.2置位、复位的使用理解置位、复位与常态的通断有些什么区别。并进行自主编程。3.3定时器的使用了解定时器的通断原理及参数设置；3.4辅助继电器的使用理解辅助继电器的使用方式，并且记住相关参数。3.5辅助继电器与定时器的综合使用学会综合应用之前学过的几种电器逻辑符号，并能编写出相关项目的程序。3.5计数器的使用理解计数器的通断方式，并对计数器的复位方式进行认识。3.6定时器，辅助继电器，计数器综合使用对各种用电电器的逻辑方式进行综合性的使用，并能独立设计相应项目的程序；3.7上升沿与下降沿的使用学会看时序图，分辨上升沿和下降沿的触发方式，以及使用时应注意的地方。教学方法建议项目驱动完成电路连接和程序的编写。每堂课进行引导启发式教育。尽量让学生自主的去完成设计的项目与题目。备注六、考核评价根据本课程不同阶段的特点，遵循考核规律和全程化的原则，构建一个将理论知识考核与实践技能考核相结合、过程性考核与结果性考核相结合、多种考核方式（笔试、实操与面试）相结合、课程评价标准与职业标准相结合相结合的的考核模式。它由课堂考核、作业考核、试卷考核、实操考核、项目考核五项构成，按百分制评分后依权重20%、10%、20%、20%、30%比例计入汇总成绩，在考核标准中嵌入维修电工职业资格标准，在分组教学中纳入学生的评价，激发和培养学生团结协作能力。具体考核方案和要求见下表。考 核 要 求考核方式第一阶段第二阶段项目考核课堂考核作业考核试卷考核实操考核20分10分20分20分30分考评实施由指导教师根据学生出勤和课堂表现集中考评由指导教师根据学生的作业情况进行考评按照教考分离原则，由教务处或系部组织对第一阶段的知识与能力进行考评由机电部组织成技能大赛的形式，由多名教师对学生独立操作所完成的项目进行考评由指导教师对项目单元3.1和项目五这两大项目训练部分根据学生完成3.1和项目五情况进行过程考评考评标准根据出勤情况和课堂提问、课堂上的积极参与能力等情况进行酌情量分。根据作业中对所学知识的归纳和整理能力进行酌情量分。根据学生完成的试卷填写和操作情况进行打分。考察范围为元器件检测、安装接线和调试（结合职业技能考核标准进行）。根据学生在3.1和项目五过程中表现进行打分，取均分。每个项目考察范围为选型安装、调试结果、故障分析、工单记录等。备注造成设备损坏或人身伤害的项目计0分七、教学基本条件1.教学资源使用教材序号教材名称主编出版社主审1电机与电气控制项目教程徐建俊机械工业出版社王庆海（高级工程师）江苏清江电机制造有限公司3电机拖动控制系统运行与维护学生工作过程记录手册居海清校内使用马砚芳（高级工程师）江苏清江电机制造有限公司参考资料序号教材名称主编出版社1维修电工国家职业标准2009修订中国劳动和社会保障部中国劳动社会保障出版社2维修电工（中级）教材劳动和社会保障部教材办公室中国劳动社会保障出版社3维修电工工艺 （第二版）张克文中国劳动社会保障出版社4电工技能实训袁维义电子工业出版社5电气技术基本操作实训黄天顺、李伟机械工业出版社6电机与电气控制技术许翏机械工业出版社7可编程序控制器王全友、夏国宏机械工业出版社8可编程序控制器王兆义机械工业出版社网络资源序号网络平台负责人网址1电机与电气控制国家级精品课程网站2可编程控制器数字化资源网站3职业技能综合鉴定与实训数字化资源网站（关于相关职业资格认证的在线学习平台）4中国工控网2.教学设施校内实践场所序号校内实验实训场所名称设备名称完成主要内容1班级教室常用工具（通用装配工具、通用电工工具、通用测量工具）；电工仪器仪表（指针万用表、数字万用表、电阻表、数字电桥、摇表、电流表、电压表、转速表等）的理论学习1检测故障电路2通过基本电气控制线路的安装、调试与维护，对plc的逻辑功能理解。2机电楼实训室201室按钮与灯泡模块、三菱fx2n-48mr模块、电机e740变频器模块、电源模块、电源插座模块、转盘电机、机械手、传送皮带与料槽、皮带传送电机、光电传感器、电磁传感器；三相异步电动机控制线路的安装、调试与维护校外实践场所序号校外实验实训场所名称设备名称完成主要内容12八、课程标准开发说明本课程通过企业调研、课程组和技术专家研讨，依据机电技术应用人才培养方案和维修电工国家职业标准，分析和总结与该技术相关的工作任务和能力要求，根据校内和校外可利用的教学环境，明确课程的培养目标和知识组成。课程开发团队由机电部专业骨干教师、