PLC课程整体设计20130713

机电一体化专业《机床电气控制》课程整体教学设计《机床电气控制》课程整体教学设计设计者：洪剑青一、课程基本信息课程名称：机床电器控制 课程类型：专业课授课对象：机械系机电、机制专业学生学时学分：54学时3.5学先修课程：电工电子 后续课程：二、课程设计1、课程目标设计PLC件编程和调试的基本能力，对工业生产设备进行控制。（1）知识目标序号知识目标内容备注1掌握常见低压电器元件的基本结构、基本工作原理、技术参数，基本2熟练掌握低压电器元件的文字和图形符号，基本3了解继电器、接触器控制系统的设计原则、步骤及技巧基本4掌握常见基本继电器控制电路基本5掌握PLC的基本概念，了解PLC的种类、主要功能基本6了解PLC基本工作原理及其接口电路的工作原理基本7掌握PLC基本指令和编程方法基本序号能力目标内容备注6统的原理能绘制电气控制电路的原理图和接线图基本7能进行继电器-接触器控制线路的安装与调试基本8能实施常用机械设备电气控制电路的故障排查基本9可以根据给定的控制要求，完成简单继电器控制电路的规划设计与实施基本10能根据电气控制需要，选择PLC的型号及相应的输入、输出端子并正确接线基本11能利用PLC编程软件进行程序的编写、传输与调试基本12能根据工艺过程和控制要求设计简单PLC控制系统基本13能分析并排除电气控制电路中的常见故障，并能独立设计常用机床的PLC控13能分析并排除电气控制电路中的常见故障，并能独立设计常用机床的PLC控制系统。PLC控制系统提高14提高对工作要热爱，对从事电气控制工作，充满热情。培养学生勇于创新、分析问题、解决问题的能力。培养学生相互交流、沟通的能力。己的错误观点。5、培养学生有为国服务的意识，有理想，有抱负，有振兴中华的使命感和责任感。PLCPLC发展。三、课程教学整体设计序号 内容模块模块一1常用低压电器模块二2电路的基本环节模块三3 制

学习单元（学习情景、项目）名称绪论及常用低压电器基本知识接触器继电器1.41.5低压断路器1.6主令电器2.2电气控制电路的基本控制规律2.2.1、2.2.2、2.2.3电气控制电路的基本控制规律2.2.1、2.2.2、2.2.3三相异步电机起动控制2.3.1、2.3.2、2.3.3、2.3.4异步电机制动控制2.5异步电机调速控制2.4.1、2.4.2 2.5.22.6电动机常用保护环节机床电气控制电路分析概述CA61403.5XA6132型卧式万能洗床的电气控制可编程序控制器概述PLC

学习情境 学时项目1交流接触器的识别与拆装 2项目2继电器的识别和调整 2项目3三相笼型异步电动机单向点动与连续运行控制 2项目4三相笼型异步电动机可逆运行控制 4项目5三相笼型异步电动机星三角降压起动控制 2项目6三相笼型异步电动机能耗制动控制 222项目7CA6140型普通车床的电气控制故障排除222模块四4可编程序控制器技术

FXx系列PLCFX系列PLCFX系列PLCFX系列PLC

项目8基本指令编程练习44项目9十字路口交通灯的PLC控制 2项目10LED数码管显示控制 4序号内容模块学习单元（学习情景、项目）名称序号内容模块学习单元（学习情景、项目）名称学习情境学时模块五5.1梯形图编程的规则项目11两种液体混合的控制25可编程序控制器的5.2典型单元梯形图分析122程序设计5.3PLC程序设计方法项目13智力竞赛抢答器的控制26.1PLC应用系统设计的内容和步骤项目14运料小车控制模拟6.2 PLC模块六项目15机械手动作的模拟6.3PLC输出连接三菱FX2N系列可编66.4节省PLCI/O点数的方法166PLC2程控制器控制系统6.5PLC应用中的若干问题项目17工业流水线的PLC控制设计项目18电机变频调速PLC控制6.6PLC项目19工业过程PLC控制序号 能力训练项目项目1交流接触器的识别与拆装1项目2继电器的识别和调整

学时能力目标1、熟悉交流接触器的外形和基本结构2 2配工艺1、熟悉继电器的工作结构和工作原理2 2、学会继电器的使用和校验调整方法

主要支撑知识 训练方式知识接触器继电器1.4熔断器1.5低压断路器 多媒体讲1.6主令电器 授、演示

训练场所制实训室2 项目3三相笼型异步电动机单向点动与连续运行控制 2

1、熟悉各电气元件的结果、型号规格、工 讨论、实训2.22、熟悉电动机控制电路的接线步骤和安装规律方法 2.2.1、2.2.22.2.33、加深对三相笼型异步电动机单向点动与连续运行控制电路工作原理的理解序号 能力训练项目

学时能力目标1、掌握三相笼型异步电动机可逆运行控制电路的连接方法

主要支撑知识2.2

训练方式 训练场所项目4三相笼型异步电动机可逆运行控制 2

2、理解可逆运行控制电路电气、机械互锁的原理

规律3、掌握可逆运行控制电路常见故障的排除方法3、掌握可逆运行控制电路常见故障的排除方法1、掌握三相笼型异步电动机星三角减压起动控制电路的连接方法，从而进一步理解电路的工作原理和特点多媒体讲2、理解时间继电器的结构、工作原理及使2.3三相异步电机起动控制授、演示、用方法3、进一步熟悉安装接线工艺4、熟悉三相笼型异步电动机星三角减压起动控制电路调试及常见故障的排除方法2.3.1、2.3.2、2.3.3、2.3.4讨论、实训制实训室项目5三相笼型异步电动机星 2三角降压起动控制项目6三相笼型异步电动机能耗制动控制

1、掌握三相笼型异步电动机能耗制动控制电路的连接方法，从而进一步理解电路的工作原理和特点。2、熟悉三相笼型异步电动机能耗制动控制电路的调试和常见故障的排除1CA6140CA6140作用2CA6140

2.4异步电机制动控制2.5异步电机调速控制2.4.12.4.2 2.5.12.5.2机床电气控制电路分析

制实训室项目7CA6140型普通车床的电 气控制故障排除

式，熟悉各电气元件结构、形式和安装方式3、能对CA6140型普通车床进行电气操作，加深对电路工作原理理解。4、能正确使用万用表、相关电工工具等对电控线路故障进行维修，进一步掌握一般机床电气设备的调试、故障分析和排除的方法与步骤。

概述CA6140气控制

学

继电器控制实训室序号 能力训练项目

学时能力目标1FX-20PGX-Developer程软件的使用方法。

主要支撑知识可编程序控制器概述PLC的基本组成及工作原

训练方式

训练场所项目8基本指令编程练习 24 项目9十字路口交通灯的PLC控制 2

2、掌握定时器和计数器的使用。3、掌握置位、复位及脉冲指令的使用4、掌握多重输出及主控指令的使用。1、熟练使用基本指令，掌握PLC的编程方法和程序调试方法。2、使学生了解用PLC解决一个实际问题的

理FXx系列PLCFX系列PLC令全过程。生独立操作1、掌握脉冲信号编程的方法2、掌握移位指令的编程使用3全过程。生独立操作1、掌握脉冲信号编程的方法2、掌握移位指令的编程使用3LEDI/O4.6FX系列PLC的功能指令及PLC控制实接线编程论、互评训室1、熟悉步进指令的编程方法多媒体讲

PLC控制实训室PLC控制实训室项目10LED数码管显示控制 2项目11两种液体混合的控制 5项目12四节传输带的控制 2项目13智力竞赛抢答器的控 制

2、掌握单流程序列顺序控制程序的编程3、掌握两种液体混合控制的程序设计及外部接线1、掌握置位/复位指令的编程方法2、熟悉起、保、停程序的编程使用。3、熟悉四节传输带控制程序的设计及外部接线。1、熟悉所用PLC的编程指令2、联系编写PLC梯形图的方法3、掌握编程器或编程软件的使用方法

FX系列PLC编程5.15.2型单元梯形图分析PLC

论、互评

PLC控制实训室PLC控制实训室PLC控制实训室序号序号能力训练项目学时能力目标4、初步学会PLC程序调试和修改方法主要支撑知识训练方式 训练场所论、互评1、掌握基本指令的编程方法2、熟悉功能指令应用。3、熟悉用PLC4、掌握多种编程方式6.1PLC容和步骤14运料小车控制模拟15机械手动作的模拟6 16层电梯的PLC65、掌握顺序功能图转化为梯形图的方法。6.26.3连接PLC的选择PLC/输出老师讲授、讨论、学生PLC控制实的应用171819工业流水线的PLC电机变频调速PLC工业过程PLC控制6、练习编写PLC梯形图。7、初步学会PLC程序调试和修改的方法。6.4法6.5节省PLCI/O点数的方PLC应用中的若干问题独立操作、相互结合训室6.6PLC在逻辑控制系统中（三）教学模式设计一步的提高。1理论教学课程主要负责人与主讲教师均为具有丰富实践经验的“双师型”教师，并2.多媒体教学根据《机床电气控制》课程的特点，利用现代信息技术，将机床电气控制课程中大量图片、动画、视频、网络教学等多种资源，清晰地展示给学生；并采用多媒体等现代化教学手段，利用图片、动画、视频等增强学生的感性认识，拓展学生的视野,增强了课程教学的趣味性，大大激发了学生的学习兴趣，取得良好的教学效果。学模式。如下图所示。入入门入靠教学模式创新继电器控制理论学习工作任务式基本项目训练工作情景项目实训PLC控制理论和编程基础练习入门阶段11、22348习；熟练阶段能力。具体实施如下：以职业能力的培养为核心，按照学习的先后顺序，组织课程和训练内容通过项目展开训练，把相关的技能、知识点融入项目之中，让“六步教学生能力的培养。定任定任务制定方案学生讨论实施方案项目检查教师注重学生是项目实施的主题。在项目驱动教学过程中，老师的作用不再（四）考核方案设计考试成绩构成采取343的方式。基础理论基础实训练习综合实训测试合计考试成绩=笔试考试基础理论基础实训练习综合实训测试合计基本概念基本概念基础应用综合应用合计30%30%40%100%2、基础实训练习考核能力、解决问题能力等。序号 考核要点考核标准分值1 设备的选择和确定选择是否正确102 电路接线图的绘制接线图是否正确153 电路的接线效果接线是否正确、工整204 软件编程程序是否正确255 模拟调试模拟调试是否正确156 实际运行运行是否成功157 合计3、综合实训测试100序号考核项目考核标准分值序号考核项目考核标准分值着装整齐用电安全安全操作，文明实1布线合理10序号序号考核项目考核标准分值控制系统接线图是否正确程序编制是否正确输入程序进行调试成功布线整齐415线路可靠模拟调试成功520实际运行成功四、教学材料（教材、讲义、参考资料、仪器、设备、教学软件等）1、教材《电气控制与PLC应用技术》王列准主编2、课程设计指导书《机床电器控制课程设计指导书》3、继电器实训室4、PLC实训室5GX-Develop6、实训指导讲义五、课程教学的整体进度安排表机电一体化专业《机床电气控制》课程教学整体设计进度表序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方号步骤料步骤

教学时数

教学场所 作业设计 考核要求 备注模块一电器

知识目标：工作原理、型号及技术参数。用途及电气符号能力目标：电器。和维护的能力。情意态度：能力力，最终提高解决问题能力。3.养车良好职业习惯

学习情境一1别与拆装学习情境二2调整

论修改，教师评价，并制定最终方案 2境，完成作业归纳总结检查完成情况回报学习心得教师评价步骤料步骤分组展示各组方案、讨论修改，教师评价，并制 定最终方案境，完成作业归纳总结检查完成情况回报学习心得

继电器综合实训室继电器综合实训室

1-21-31-61-71-111-12

容：对基本程度对项目度项目完成情况（核方式序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方号教师评

教学时数

教学场所 作业设计 考核要求 备注内容模块二电路的基本环节

知识目标：和读图方法。本环节。能力目标：系统图。和安装接线能力。情意态度：能力力，最终提高解决问题能力。3.养车良好职业习惯

学习情境一：3动机单向点动与连续运行控制学习情境二：4动机可逆运行控制

步骤料方案和操作步骤定最终方案 2境，完成作业归纳总结检查完成情况回报学习心得教师评步骤1.明确任务，阅读相关资料2绘制电路图，制定操作方案和操作步骤分组展示各组方案、讨 论修改，教师评价，并制定最终方案境，完成作业归纳总结

2-32-52-92-102-72-8

容：对基本程度对项目度项目完成情况（核方式序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方号检查完成情况回报学习心得教师评步骤1.明确任务，阅读相关资料2绘制电路图，制定操作方案和操作步骤

教学时数

教学场所 作业设计 考核要求 备注学习情境三：5动机星三角降压起动控制学习情境四：6动机能耗制动控制

定最终方案 2境，完成作业归纳总结检查完成情况回报学习心得教师评步骤1.明确任务，阅读相关资料2绘制电路图，制定操作方案和操作步骤分组展示各组方案、讨 论修改，教师评价，并制定最终方案境，完成作业归纳总结

2-122-132-142-152-162-172-18序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方号检查完成情况回报学习心得教师评

教学时数

教学场所 作业设计 考核要求 备注三3制

知识目标：熟悉典型机床电气控制系统。控制三者之间的配合。分析和故障排除方法能力目标：学会阅读、分析机床电气控制学习情境一：原理图和常见故障诊断、排除的7CA6140方法、步骤。 床的电气控制故障排除初步具备从事电气设备安装、调试运行和维护的能力。情意态度：能力力，最终提高解决问题能力。3.养车良好职业习惯

步骤1.明确任务，阅读相关资料2绘制电路图，制定操作方案和操作步骤定最终方案境，完成作业归纳总结检查完成情况回报学习心得教师评

2

3-23-123-13

容：对基本程度对项目度项目完成情况（核方式序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方号步骤1掌握LD、AND、OR、OUT

教学时数

教学场所 作业设计 考核要求 备注4-9四术

知识目标：熟悉PLC掌握PLC熟练掌握PLC指令的使用。掌握PLC程。能力目标：具有应用PLC力。的能力。力。

学习情境一8基本指令编程练习学习情境二

指令使用方法掌握SETRST、PLSPLF熟悉多重输出指令使用 12熟悉主控指令定时器用法计数器用法学习PLC步骤1.明确任务，阅读相关资料2PLC作步骤分组展示各组方案、讨

PLC实训室

4-104-114-124-134-144-154-16

容：对基本程度对项目度项目完成情况的能力。情意态度：能力力，最终提高解决问题能力。3.养车良好职业习惯

9十字路口交通灯的PLC控制

论修改，教师评价，并制定最终方案境，完成作业归纳总结检查完成情况汇报学习心得教师评

2 PLC实训室

4-17

（详见考核方式）序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方法 教学号 数步骤料2PLC作步骤

教学场所 作业设计 考核要求 备注知识目标：掌握梯形图编程的规则。并能灵活应用。

学习情境三10LED控制

分组展示各组方案、讨论修改，教师评价，并制 2定最终方案境，完成作业归纳总结检查完成情况汇报学习心得教师评步骤1.明确任务，阅读相关资料2绘制PLC接线图，编制程序，制定操作方案和操

PLC实训室

4-184-195-7

考核内容：对基本五

图方法和顺序控制设计法。 学习情境一4.了解经验设计法。 项目11两种液体混能力目标： 的控制具有应用顺序控制设计法设计梯形图的能力。速控制电路的PLC1.提高团队协作能力与交流表达

作步骤分组展示各组方案、讨论修改，教师评价，并制定最终方案境，完成作业归纳总结检查完成情况汇报学习心得

PLC综合实训室

5-85-95-105-11

程度对项目度项目完成情况（核方式序序号课程内容教学目标学习情境设计教学步骤与方法教学时数教学场所作业设计考核要求备注能力力，最终提高解决问题能力。养车良好职业习惯8.对完成拆装自我评价，教师评学习情境二项目12四节传输带的步骤1.明确任务，阅读相关资料2PLC作步骤3.分组展示各组方案、讨论修改，教师评价，并制2PLC综合6-76-8控制定最终方案实训室6-94.进入作业区，熟悉环6-10境，完成作业5.归纳总结6.检查完成情况7.汇报学习心得8.对完成拆装自我评价，教师评序 课程内容 教学目标 学习情境设计 教学步骤与方法 教学号 数步骤料2PLC作步骤

教学场