《电气控制与PLC技术》课程标准

《电气控制与PLC技术》课程标准适用专业：铁道机车运用与维护课程编码：Z1084041A开设时间：第3学期学时数：84一、课程概述《电气控制与PLC技术》是高职铁道机车运用与维护、铁道车辆、城市轨道车辆应用技术、动车组检修技术等专业针对轨道交通车辆制造与运用企业的车辆装配、调试、售后维护、司乘驾驶、检修等关键岗位，经过对企业岗位典型工作任务的调研和分析后，归纳总结出来的为适应轨道交通车辆制造、运用、调试、检修和维护等能力要求而设置的一门专业基础课程。《电气控制与PLC技术》作为铁道机车、铁道车辆、城市轨道交通车辆技术、动车组检修技术等专业的专业基础课，在整个专业的课程体系中起着重要的承上起下的作用。本课程主要讲解变压器结构、原理、运行特性；直流电机基本结构与原理，交流电机结构、原理、特性和起动、调速、反转、制动性能；微特电机基本知识；低压电器的结构原理与使用方法、典型电气控制电路的原理与接线，PLC控制器结构特点与工作原理；PLC基本指令、步进指令和部分功能指令的用法；PLC应用程序的编写方法；PLC程序调试方法；简单PLC控制系统设计。通过有层次、有目的的教学方法，提高学生的学习能力和知识应用能力。二、教学目标（一）知识目标（1）掌握变压器的原理、基本结构、运行指标及分类，能对变压器性能进行基本测试；（2）掌握直流电动机的原理、基本结构、分类；（4）掌握三相（单相）异步电动机的原理和基本结构；掌握三相异步电动机的起动、调速、制动方法；了解三相异步电动机的工作特性并对其进行基本测试；（5）了解常用的微特电机结构原理（6）了解常用低压电器的结构、原理、符号；掌握常用低压电器的使用方法；（7）掌握用接触器—继电器控制的三相异步电动机起动、正反转、制动、变极调速等控制电路；学会安装并调试电气控制线路；（8）掌握用接触器—继电器控制的三相异步电动机起动、正反转、制动、变极调速等控制电路；学会安装并调试电气控制线路；（9）熟悉可编程序控制器特点、组成，硬件配置、原理、分类、应用场合、现状和发展趋势；（10）掌握可编程序控制器基本指令、步进编程指令的使用；（11）能比较继电控制系统和PLC控制系统的相同点和不同点；（12）掌握PLC工作原理，能按要求正确安装可编程序控制器，正确完成外部的接线；（13）能用PLC对继电控制线路进行改造，完成程序设计与调试。（二）能力目标（1）培养学生谦虚、好学的能力；（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风；（3）培养学生分析问题、解决问题的能力；（4）培养学生独立学习能力和决策能力。（5）培养学生具有阅读有关技术资料，自我拓展学习本专业的新技术、新工艺，获取新知识的能力；（三）素质目标（1）培养学生的沟通能力及团队协作精神；（2）培养学生良好的职业道德；（3）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风；（4）培养学生的质量意识、安全意识。（5）有较强的表达能力、沟通能力、组织实施能力；（6）具备基本的生产组织、技术管理能力；三、与前后课程的联系1．与前续课程的联系先修课《电工基础》、《模拟电子技术》等，使学生具备电工基本知识，熟悉常用电子元件，掌握简单电子电路的分析，熟悉常用工具仪表的使用。2．与后继课程的关系为后续课程《电力电子技术》、《城轨车辆电气设备检查与维护》、《城轨车辆电气线路分析与调试》等课程打下基础。四、教学内容与学时分配1．理论教学内容及基本要求根据职业岗位的要求，将本课程的教学内容分解为11个教学单元，其中最后一个为选学单元，可根据学生的基础和学习情况进行选学。表1课程项目结构与学时分配表序号教学单元名称教学目标教学内容与训练项目建议学时备注1变压器O1—1：重点掌握变压器的基本工作原理、结构、运行指标O1—2：掌握变压器的空载短路实验方法了解三相变压器的结构原理、分类及应用。K1-1：变压器的结构、原理、分类及应用；K1-2：变压器的联结组别；K1-3：变压器的空载、短路实验6实践课时2课时2直流电动机O2—1：了解直流电动机的结构与分类；掌握直流电动机的工作原理K2—1：直流电动机的基本结构；直流电动机的工作原理；43异步电动机O3—1：重点掌握三相（单相）异步电动机的基本工作原理、结构；O3—2：掌握三相异步电动机的起动、反转、调速和制动原理；O3—3：了解三相异步电动机的空载短路实验方法。K3-1：三相（单相）异步电机的原理、结构、工作特性；K3-2：三相（单相）异步电机的起动、反转、调速和制动；K3-3：三相异步电机空载短路实验16建议实践课时2课时，习题课2课时4微特电机O3—4：了解常用微特电机的分类、结构、工作原理K4—1：步进电机、直线电机、同步电机45常用低压电器O5—1：掌握刀开关、组合开关、熔断器、接触器、主令电器、继电器、低压断路器的结构、原理和使用方法K5—1：常用低压电器的基本结构、工作原理、符号、常用参数。66继电器—接触器控制电路O6—1：掌握用接触器—继电器控制的三相异步电动机起动、正反转、制动、变极调速等控制电路的原理O6—2：掌握简单电气控制线路的设计方法O6—3：能排除电气控制线路的简单故障K6-1：三相异步电动机的基本控制电路K6-2：三相异步电动机的点动长车控制实验K6-3：三相异步电动机的能耗制动控制实验16建议实践课时4课时7PLC结构原理O7—1：了解可编程控制器发展和种类掌握可编程控制器的工作原理O7—2：掌握可编程控制器的结构K7—1：PLC概况K7—2：可编程控制器的工作原理K7—3：可编程控制器的输入输出接口28PLC基本指令O8—1：掌握三菱FX系列PLC基本指令O8—2：会应用三菱FX系列PLC基本指令进行程序编写O8—3：掌握可编程控制器编程规则K8—1：PLC基本指令与应用K8—2：可编程控制器编程规则K8—3：编程软件的使用上机实验K8—4：PLC基本指令实验12建议实践课时4课时9PLC步进指令O9—1：掌握三菱FX系列PLC步进指令O9—2：会应用三菱FX系列PLC步进指令进行程序编写K9—1：PLC步进指令与应用K9—2：PLC步进指令编程实验8建议实践课时2课时10综合设计O10—1：PLC程序综合设计K10—1：PLC控制系统设计案例K10—2：PLC控制系统调试4实践课时2课时11*选学内容O11—1：熟悉PLC高级指令应用K11—1：PLC高级指令及应用6根据实际情况调整授课内容与时间合计842．实践性教学环节的内容和基本要求表2实践性教学环节类别教学内容教学要求场地要求学时备注实验变压器的空载和短路实验熟悉仪表的使用、掌握变压器特性的测量方法电机与电气控制实训室2实验三相笼型异步电动机的空载实验熟悉仪表的使用、掌握变压器特性的测量方法电机与电气控制实训室2实验三相笼型异步电动机点、长车控制熟悉低压电器结构与使用方法电机与电气控制实训室2实验三相笼型异步电动机的能耗制动掌握能耗制动的原理与控制方法电机与电气控制实训室2实验PLC编程软件的使用掌握PLC编程软件的使用计算机机房安装有PLC仿真编程软件2实验线路连接基本指令基本操作与基本指令编程能熟练连接PLC外围线路并进行程序调试PLC实训室2实验步进指令基本操作与步进指令编程PLC实训室2综合性实验综合设计能运用基本指令、步进指令和功能指令进行程序的综合设计PLC实训室2合计16五、教材的选用1．教材选取的原则：难易适中，应用性强，突出职教特色2．推荐教材：《PLC与电气控制》，罗伟、陶艳主编3．参考的教学资料：何永艳/王锁庭（高职高专十一五规划教材）《电机与电气控制案例教程》4.职教新干线教师空间学习资源。六、教师要求1．对城轨车辆、铁道供电、机车车辆、铁道车辆制造等相关专业有较全面的了解2．具备电机、电气控制、PLC技术等电类专业知识，具备较强的电路分析和设计能力3.具备以基于行动导向为教学法的应用能力4．具备较丰富的现场实践经验5．具备较强的机床故障检修能力七、学习场地、设施要求表3学习场地要求场地设施要求备注多媒体教室投影仪、黑板电机与电气控制实训室常用电工仪器仪表、电工工具、电器器件、电动机与变压器、操作台位以及消耗材料等PLC实训室PLC综合实训台八、考核方式与标准表4考核方式序号名称考核比例1理论部分考核平时成绩课堂出勤记录10%课堂表现、课堂提问及作业情况10%综合设计10%期末考试考试成绩50%小计80%2实践部分考核教师根据实验操作态度、实验技能以及实验报告完成情况给予成绩（其中含6S管理的执行情况）20%3总评100%表5考核评价标准序号考核点考核评价标准成绩比例（%）1变压器和电机的基本知识掌握变压