电气控制与PLC技术（西门子S7-1200系列）（第2版）教学指南

PAGEPAGE10职业院校教学用书电气控制与PLC技术（西门子S7-1200系列）（第2版）教学指南张艳魏新华主编PublishingHouseofElectronicsIndustry北京BEIJING前言为了配合《电气控制与PLC技术》（西门子S7-1200系列）课程的教学，更好地为读者服务，编写了此教学资料。教学资料内容分为三部分：第一部分是教学指南，包括课程性质与任务、所需预备知识、教学提要、课程内容和教学要求、实验指导、教学建议、教学时间分配。第二部分是电子教案，采用PowerPoint课件形式。教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。第三部分是习题解答，给出了主教材课后习题对应的详细解答。限于编著者水平，教学资料中有错误或不妥之处，请读者给予批评指正。编者2024年5月《电气控制与PLC技术》（西门子S7-1200系列）教学指南一、课程的性质与任务本课程是职业技术学校工科机电类专业的一门主干专业技能课程。它的目标是使学生具备从事相关专业的高素质劳动者和专门人才所必需的电气与PLC控制技术的基本知识和基本技能，并为提高学生的全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下良好的基础。二、学习本课程所需的预备知识学习本课程之前，应具备电工电子基础、电机与拖动、安全用电、常用电工工具的使用的基本知识。三、教学提要、课程内容、教学要求项目一X62W铣床电气控制线路的安装与故障检修任务一初步认识电气控制了解机床电气控制系统的构成及其与机床的运动的关系；了解机床电气控制系统的构成及其与机床的运动的关系；了解继电器－接触器控制的特点及应用；掌握常用低压电器元件的结构、工作原理、用途及使用方法；正确识别常用低压电器，能根据实物写出各电器元件的文字和图形符号，找出电器元件的各种导电部位；熟悉常用低压电器元件的型号规格，掌握其在控制电路中的选择方法；掌握电气原理图、元件布置图和安装接线图的基本概念；通过学习电气控制技术的产生与发展提升学生的社会责任感和使命感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务二电动机长动控制电路的安装接线掌握电动机点动、长动控制的概念和工作原理；掌握电动机点动、长动控制的概念和工作原理；进一步认识交流接触器、热继电器、熔断器、开关、按钮等电器元件，熟悉其用途及工作原理，能根据控制要求正确选用及使用；识读电气原理图，能按图安装接线；能根据故障现象，分析排除简单线路的故障；掌握电气控制线路的分析方法，培养分析电路的能力；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务三电动机正反转控制电路的安装接线与故障排除掌握电动机正反转控制的基本概念；掌握电动机顺序启停控制的基本概念；识读电气原理图，正确使用电气元件，能按图安装接线；掌握电气控制线路的分析方法，能根据故障现象，分析、排除故障；培养分析电路的能力，为学习其他电气控制环节打下基础；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务四电动机顺序启停控制电路的安装接线与故障排除掌握电动机顺序起停控制的概念；掌握电动机顺序启停控制的概念；识读电气原理图，正确使用电气元件，能按图安装接线；掌握电气控制电路的分析方法，能根据故障现象，分析、排除故障；培养分析电路的能力和举一反三的能力，为学习其他电气控制环节打下基础；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务五电动机降压启动电路的安装接线与故障排除了解电动机降压启动的目的；了解电动机降压启动的目的；掌握定子串电阻降压启动、－△降压启动的工作原理；了解自耦变压器降压启动的工作原理；掌握时间继电器的工作原理、使用方法；能识读电气原理图，按图完成电路的安装及接线；学会故障检修的方法，能正确排除－△降压启动电路中的故障；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务六电动机反接制动控制电路的安装接线与故障排除了解电动机制动的概念；掌握速度继电器的用途、工作原理及使用方法；掌握电动机反接制动的工作原理；识读电气原理图，能正确选用电气元件，按图安装接线；能根据故障现象，分析、排除反接制动线路中的故障；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务七整台机床电气控制线路的故障检修了解CA6140型普通车床的主要结构和运动形式；理解CA6140型普通车床电力拖动的特点及对电气控制的要求；了解各基本控制环节在CA6140型车床电气控制中的应用；掌握阅读和分析整台机床电气控制电路的方法，提高读图能力；能根据CA6140型车床常见的故障现象分析、排除故障；培养综合分析应用能力，为电气控制电路的设计、安装、调试打下基础；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务八X62W型铣床电气控制线路安装与故障检修了解X62W型铣床的主要结构和运动形式；了解电气基本控制环节在X62W型铣床电气控制中的应用；掌握分析整台机床电气控制线路的方法，提高读图能力；能根据X62W型铣床的常见故障现象分析并排除故障；能综合运用电气控制知识，分析、解决机床电气线路中常见的问题；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。项目二物料分拣设备的PLC控制系统安装与调试任务一初步认识PLC了解PLC的概念及组成；了解PLC的工作原理；了解PLC的外部结构及接线；了解PLC的编程语言；熟悉西门子S7－1200PLC的TIA博途编程软件。通过对PLC的产生与发展趋势分析提升学生的社会责任感和历史使命感，增强爱国情怀，坚定实现民族复兴的伟大梦想。通过规范的实践操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务二PLC基本逻辑指令的使用掌握S7－1200系列PLC输入、输出及中间继电器的含义；理解LD/LDN、OUT、A/AN、O/ON等基本指令的功能并熟悉其编程格式；掌握置位与复位指令的功能及编程格式；掌握PLC梯形图程序的编制方法；根据控制要求编写PLC程序并安装接线，调试运行；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务三定时器指令的使用理解定时器的意义，掌握定时器指令的功能并熟悉其编程格式；掌握用定时器指令编程的方法；进一步熟悉基本指令的使用；了解PLC在工业生产过程中的应用，学会使用PLC系统解决生产实际问题；能根据控制要求编写PLC控制程序，正确安装接线与调试运行；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务四计数器指令的使用理解计数器的意义，掌握计数器指令的功能并熟悉其编程格式；掌握用计数器指令编程的方法；进一步熟悉基本指令的使用；了解PLC在工业生产过程中的应用，学会使用PLC系统解决生产实际问题；能根据控制要求编写PLC控制程序，正确安装接线与调试运行；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务五顺序控制指令的使用理解顺序控制设计法的概念；掌握顺序功能图的设计方法和基本类型；了解PLC在工业生产过程中的应用，能够使用PLC系统解决生产实际问题；能根据控制要求编写PLC控制程序，正确安装接线与调试运行；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务六数据传送指令的使用理解与掌握数据传送指令的功能及应用；能够根据控制要求用数据传送指令编制PLC程序；了解比较指令的功能及应用；熟悉PLC在工业生产过程中的应用，能够用PLC系统解决生产实际问题；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务七移位指令的使用理解左移和右移、循环左移和循环右移等指令的功能及应用；掌握用左移和右移、循环左移和循环右移等指令编程的方法；能够根据控制要求用移位指令编制一般PLC控制程序，正确安装接线与调试运行；掌握PLC在工业生产过程中的应用，熟练使用PLC系统解决生产实际问题；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。任务八函数与函数块的使用掌握函数与函数块指令的功能及应用；掌握应用函数与函数块指令编程的方法；能根据控制要求用函数与函数块指令编写一般程序，正确安装接线与调试运行；能够根据生产实际要求，完成整个PLC控制系统；通过实践操作引导学生弘扬劳动精神，培养其吃苦耐劳的作风、勇于探索的创新精神，增强社会责任感；通过规范操作，建立安全文明生产意识、标准意识，养成良好的职业素养,培养严谨的治学精神、精益求精的工匠精神；通过小组合作完成实训任务，培养学生的责任意识、沟通表达能力、团结合作意识，提升团队协作能力。四、教学建议坚持“以服务为宗旨，以就业为导向”，采用“项目引领，任务驱动”，通过教师引领学生完成本书所设计的工作任务，使学生逐渐掌握电气与PLC控制的基本职业技能。课程教学以训带讲，以项目开展教学，在实训中融入所需的理论知识。在教学中要积极改进教学方法，按照学生学习的规律和特点，从学生实际出发，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性、积极性。在教学中要积极开展理论和实践一体化教学手段，加强实践教学，以达到良好的教学效果。有些内容，要结合设备进行讲授，以增加学生的感性认识，便于理解掌握。进行一体化教学时，理论和实践教学同步进行。不能开展一体化教学时，可以先讲理论