工业机器人技术专业《PLC与电气控制技术》课程标准

《PLC与电气控制技术》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：黄俊梅审核人：制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称PLC与电气控制技术开课院部智能制造与信息工程学院课程代码0420099考核性质考试前导课程电工电子技术、工程制图与CAD后续课程并联机器人技术应用、智能制造概述总学时52课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是□理实一体化是R适用专业工业机器人技术二、课程性质与功能定位1.课程性质本课程是工业机器人技术专业重要的一门专业核心课,是在学习了《电工电子技术》、《工程制图与CAD》课程，具备了电气识图、电工电子基本电路分析与设计、电气设备及仪表的操作与控制等专业基础知识和基本技术技能的基础上，开设的一门理实一体化课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向电气技术员、电气设备安装工、生产线操作工、电气检修工等工作岗位，培养控制系统设计、程序编制、硬件接线、电气设备调试和排障等能力，为后续《并联机器人技术应用》、《智能制造概述》课程的学习奠定基础的专业核心课程。2.课程功能定位表2课程功能定位三、课程目标与内容1.课程总目标本课程的总目标是培养学生掌握电机与电气控制、PLC应用技术的基本知识和基本技能，能对简单的电气控制系统进行安装、设计、运行、调试与维护，满足生产现场电气控制系统应用的需要。通过该课程，培养学生的实际动手能力和分析与解决工程实际问题的能力，进一步培养学生理论联系实际的工作作风，为实际应用打下良好的基础。2.课程具体目标表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容1具备常见低压电器的认识与操作认知主令电器；认知接触器、继电器、热继电器、熔断器等电气设备1.会使用电工常用工具；2.会操作常见电路中的低压电器、会进行设备的简单检修。领悟工匠精神，具有强烈的事业心和严谨的工作作风身边常见低压电器认知2能够看懂图纸，可以独立分析常见电气控制线路；能够根据控制要求设计电气控制线路电气控制系统图；电气控制电路控制规律；三相异步电动机的多种控制方式能够看懂图纸独立分析常见电气控制线路能够根据控制要求设计电气控制线路通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯；具备查阅资料的能力常见电气控制线路分析与设计3会使用PLC编程测试工具；掌握PLC控制系统的原理PLC功能特点、应用及发展；PLC的组成结构；PLC控制系统与继电器控制系统的比较了解PLC特点、应用及发展；了解PLC硬件组成及功能特性；初步掌握PLC的安装配线培养良好的职业道德和敬业精神PLC基础认知了解S7-200系列PLC系统及工作原理；掌握STEP7编程软件的使用了解PLC的基本工作原理；熟悉S7-200系列PLC系统及其输入输出设备；熟练使用PLC编程软件培养综合分析能力和软件实践操作能力4能读懂常见电气控制原理图、安装图；能进行PLC控制系统的编程了解PLC编程语言；了解PLC数据存储类型、元件功能及地址分配熟练应用PLC梯形图编程语言；懂得PLC内部存储器分配情况树立规范操作意识，具有充足的细心和耐心PLC基本指令及其应用掌握触点、线圈指令及应用；了解梯形图的特点与编程规则熟悉梯形图的编程规则；掌握基本逻辑指令的应用；能够熟练运用编程语言对三相异步电动机控制系统进行设计标准化工作意识，程序设计能力掌握定时器的种类及基本用法；掌握计数器常见的基本应用电路熟悉定时器指令的用法；掌握计数器指令的应用；运用定时器和计数器指令设计实现交通信号灯的控制综合分析能力、系统设计能力5能熟练应用常见电气编程软件，进行电气控制系统的编程了解数据传送指令的种类及其在编程中的应用；了解移位指令的种类及其在编程中的应用掌握数据传送指令的应用；掌握移位指令的应用；运用数据处理指令设计PLC程序，实现对霓虹灯的控制形成细心观察，认真分析和综合研判的能力PLC特殊功能指令的应用了解数据比较指令的种类及其在编程中的应用；了解数据转换指令的种类及其在编程中的应用；了解算术逻辑运算指令的种类及其在编程中的应用掌握数据比较指令的应用；掌握数据转换指令的应用；掌握算术运算指令的应用；能运用所学指令设计LED数码显示控制程序对从事PLC应用设计工作，充满热情；培养认真严谨的工作精神6会进行电气系统的综合调试安装与排障了解PLC控制系统的软硬件设计；熟悉PLC控制系统设计的原则及步骤了解控制系统设计的一般步骤；会综合应用PLC程序设计方法对从事PLC应用设计工作；具有团队协作精神；具有计划组织能力综合应用系统设计

表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点课程思政元素学时1项目一身边常见低压电器认知任务1主令电器任务2控制电气主令电器接触器继电器热继电器熔断器重点：控制电器难点：接触器、热继电器低压电器发展历程和重要作用；国家2025中国制造发展战略和智能制造中低压电器在技术层面所起到的核心作用，使学生树立基于行业的远大理想。82项目二常见电气控制线路分析与设计任务1电气控制系统图任务2电气控制电路基本控制规律2.1电气控制系统图2.2电气控制电路基本控制规律2.3三相异步电动机的多种控制方式重点：电气控制电路基本控制规律难点：三相异步电动机的多种控制方式1.引导学生多角度分析电气控制电路，培养其勤于动脑、敢于探究，分析问题与解决问题的能力；2.通过电气控制电路的应用实践，强化职业安全意识和职业自豪感。103项目三PLC基础认知任务1可编程控制器概述3.1PLC概述3.2PLC结构重点：PLC功能特点难点：PLC基本结构1.PLC控制器的发展和高科技民族工业相对落后的现状激发学生的爱国情怀；2.大学生应该树立远大理想，敢于担当，热爱本专业学好PLC技术.立志成才6任务2S7-200系列PLC介绍3.3S7-200系列PLC工作原理3.4STEP7编程软件介绍重点：PLC工作原理难点：STEP7编程软件的操作4项目四PLC基本指令及其应用任务1PLC编程语言及内部元件4.1PLC编程语言4.2S7-200PLC的内部元件重点：PLC编程语言、数据存储类型难点：元件功能及地址分配1.树立正确的人生观、践行社会主义核心价值观，慎重对待走好人生道路关键的每一步；2.强调精确控制事件的重要性,要准确控制；3.把握好人生道路,不但需要学会运用人生的加法,还需要学会运用人生的减法,才能合理安排人生的进退取舍,才能保持张弛有度的生活状态,才能探寻丰富多彩的人生之旅。14任务2三相异步电动机正反转控制4.3基本位逻辑指令及应用4.4梯形图设计4.5编程注意事项重点：基本位逻辑指令的使用方法和应用难点：梯形图语法规定任务3电动机星三角降压启动控制4.6定时器指令4.7计数器指令重点：定时器、计数器指令难点：断电延时定时器、加减计数器5项目五PLC特殊功能指令的应用任务1彩灯的PLC控制5.1数据传送指令介绍5.2移位指令介绍重点：数据传送指令的使用方法难点：移位指令的使用方法1.找差距,见贤思齐,就是要我们在学习工作中,对标先进典型、身边榜样,以更高的标准来严格要求自己；2.强调规范操作、安全注意事项；要求学生在PLC控制线路安装、接线中发扬一丝不苟、精益求精的工匠精神8任务2数据处理的PLC控制5.3数据比较指令及应用5.4数据转换指令5.5算术逻辑运算指令重点：数据比较指令使用方法难点：算术逻辑运算指令使用方法6项目六综合应用系统设计多种液体混合装置的PLC控制系统6.1PLC系统设计的主要内容6.2PLC程序设计的方法重点：PLC控制系统设计的基本原则难点：PLC程序设计方法及其应用6四、课程考核本课程对学生学习情况和知识掌握情况的评价，应做到理论考核与实践考核相结合，做到学习形成性评价和终结性评价相结合，强化学生综合实践能力考核。本课程的总成绩由理论考试（闭卷）成绩和实验实训操作成绩、平时成绩三部分组成。期末考试成绩：期末考试采用笔试，考题设计的指导思想是注重能力的考核。期末考试占总成绩的50%。平时成绩：以课堂纪律、讨论发言情况及课后练习为评分依据，缺课不得分。平时成绩占总成绩的20%。实训实验操作成绩：实验实训操作成绩占总成绩的30%。在实训实验环节按项目每二人分为一组，设组长一人。教师对组进行考核，依据为实训过程中的合作情况、项目完成结果、所撰写设计说明书的质量及设计答辩情况。组员分工合理、设计说明书完整、答辩中能熟练应用技术术语的组为合格（60-70分）；符合上一条且控制对象已调试完毕、能正常运行、答辩过程中对设计能做正确描述并合理回答提问的组为良好（71-85分）；符合以上二条且组员间讨论充分、程序有独特设计、外部器件安装规范美观、答辩过程中对设计能做详细描述并合理回答提问的组为优秀（86-100分）。每组得分为该组组员的最高得分，各组组长视各组员的平时表现给出得分系数，两者相乘即为该学生在本项目的得分。五、实施要求1.授课教师基本要求《PLC与电气控制技术》课程教学，要求一支专兼教师比例，学缘结构，年龄结构，职称及职业资格结构合理的教学团队。（1）课程负责人：要求“双师”素质，具备硕士研究生或以上学历或学位，讲师或以上职称，五年以上教学经历，三年以上可编程控制器系统开发与设计经历。（2）任课教师：具备相关专业本科或以上学历，助教或以上职称，熟悉PLC控制系统的软硬件设计。（3）兼职教师：要求“双师”素质，具备本科或以上学历或学位，助理工程师或以上职称，有讲台教学或培训经历，五年以上可编程控制器系统开发与设计经历。通过各种渠道，提升教师职教理论水平和专业技术水平，培养教师综合职教能力；结合“工读交替”，鼓励教师企业实践与挂职锻炼；鼓励教师参加国内进修培训；走出去、请进来相结合；鼓励青年教师参加各种教学竞赛；密切校企合作，优化师资结构。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表5可编程控制器实训室实训室（中心）名称可编程控制器实训室面积80m2序号核心设备数量备注1PLC组合装置6套2可编程控制器实验箱25个3手持编程器25个4电脑25台（2）校外实习基地表6PLC与电气控制技术课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1陕西能源职业技术学院西安西拓电气股份有限公司校外实习基地西安西拓电气股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习20一般合作型2陕西能源职业技术学院陈家山煤矿校外实习基地铜川矿务局陈家山煤矿认识实习、毕业实习、顶岗实习100紧密合作型3陕西能源职业技术学院陕西润中清洁能源有限公司校外实习基地陕西润中清洁能源有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习80紧密合作型3.教学方法与策略本课程应采用理论实践一体化教学模式。在教学过程中应将基础理论与实践操作紧密结合，做到理论为实践服务，充分调动学生学习兴趣。实验过程中应给予学生足够的时间，让学生能在教师带领下逐步由会使用，转变为会分析，会自己解决问题。本课程应采用多种教学方法。（1）“项目驱动”教学法在一体化教学过程中，以“任务驱动”为主线，将策划、任务分解、“教学做”有机结合起来。（2）现场教学法在实训场、生产一线进行现场教学，理论与实践有机结合，进行一体化教学，增强学生的感性认识，建立控制系统的现场感，提高学生的理解能力，易于学生掌握较抽象的知识点。（3）“教、学、做”一体教学法在PLC应用技术系统的理论和实践技能讲授过程中，坚持采用教、学、练、做四位一体教学法，边讲边学，边学边练，边练边做，讲、学、练、做相互交叉，学做合一、理实一体，使学生具有坚实的理论知识和过硬的实践技能。（4）案例教学法采用课程教师参与开发的教学装置案例讲解，由于教师深入了解该装置，而且能运行，也可以调试（解决了到企业往往只能眼看手不动的不足），有效地使难以理解的概念简单化、形象化，充分激发学生的学习兴趣和主动性，并提出问题，培养学生分析问题、解决问题和创新思维的能力。在此基础上再到企业参观学习。（5）比较教学法在“项目实训”教学阶段，把不同公司生产的电机与PLC机型进行对比教学；让学生把各种电机设备、小型和大中型PLC进行联系和比较，从而达到对各种电机设备、各种机型PLC学习和使用融汇贯通的作用。（6）分组讨论教学法分组讨论教学法是项目实训教学中非常适用的教学方法，既可以让学生学会表达自己的看法，又可以学会理解他人的见解，学会合作，学会取长补短。4.教材、数字化资源选用表7PLC与电气控制技术课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1电气控制与PLC应用9787122322517高职高专规划教材潘云忠化学工业出版社2020.07表8PLC与电气控制技术课程参考教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1电机与PLC控制技术9787560652214高职高专规划教材王皓天西安电子科技大学出版社2019.062电机电气控制与PLC技术9787560638751高职高专规划教材姜新桥西安电子科技大学出版社2016.023电气控制与plc编程入门9787040383225高职高专规划教材孙克军化学工业出版社出版2020.10表9PLC与电气控制技术课程数字化资源选用表序号数字化资源名称资源网址1超星电子图书/2智慧职教/port