《机床电气与PLC控制》课程标准

《机床电气与PLC控制》课程标准一、课程说明课程名称机床电气与PLC控制开课分院（系部）适用专业课程代码学时先修课程后续课程编制人审定人制（修）定日期二、课程性质与任务本课程是为培养数控机床操作员在数控机床操作过程中能够及时发现机床的电气及PLC故障、完成小故障的分析及调整等方面技能而设置的一门专业拓展课程。课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式．本课程为后续课程《数控机床故障诊断与维修》打下坚实的实践和理论基础.本课程在数控技术应用专业拓展能力培养中具有核心支撑作用。三、课程设计思路本课程标准是以就业为导向制定。其课程内容以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。由实践情境构成的以过程逻辑为中心的行动体系，强调的是获取过程性知识，主要解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题。课程内容的选择应遵循三个原则：（1）科学性原则（2）情境性原则（3）人本性原则。课程内容的选取既体现职业性，也体现开放性；既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。因此本课程标准就以数控车床和数控铣床/加工中心电气部件作为学习平台，选择最常用、最常见、最实用、最有代表性的典型机床为教学内容。实现能力为本位的培养目标，是《机床电气与PLC控制》课程内容定位的方向。四、课程教学目标(一)素质目标通过本课程教学，端正学生的学习态度，可以锻炼学生的思维方法和思维能力，提高学生的职业素质和职业能力。(二)知识目标了解低压电器的定义及分类。熟悉电气控制系统的绘制原则。掌握接触器的工作原理，三相异步电动机的起停控制线路工作原理及控制线路的保护环节，顺序控制和点动控制规律。掌握PLC的基本知识、位逻辑指令及车床的PLC改造。认识互锁规律掌握双重互锁的正反转控制线路的PLC改造掌握Y-△降压起动控制线路及PLC改造了解定子电路串电阻的降压起动控制线路了解串自耦变压器降压起动掌握自动往复的行程控制线路及其PLC改造掌握双速电动机控制线路及其PLC改造掌握镗床电路的PLC改造了解反接制动和能耗制动原理。掌握反接制动和能耗制动控制线路及其PLC改造。掌握多地点起停控制线路的PLC改造。掌握铣床电路的PLC改造掌握PLC控制系统的相关指令。掌握PLC程序顺序控制设计法。(三)能力目标通过本课程教学，使学生能理论联系实际、与专业结合、学以致用，具备运用各种工量具解决实际问题的能力。1．专业能力认识并能够选用接触器、熔断器、刀开关、空气开关、按钮及热继电器等低压电器。会接线调试三相异步电动机的起停控制线路、顺序控制线路及点动控制线路。会使用万用表检测车床控制线路的故障并排除。能绘制简单的机床控制电气原理图会接线调试电机的各种起动及运行方式。会使用万用表检测镗床控制线路的故障并排除。会接线调试反接制动和能耗制动控制线路。会使用万用表检测铣床控制线路的故障并排除。能对PLC控制系统进行逻辑分析、分配I/O地址。能完成PLC接线能完成简单PLC控制系统设计并实施2．方法能力1）具有较好的学习新知识和技能的能力2）具有较好的分析和解决问题的方法能力3）具有查找技术资料、文献获取信息的能力4）具有合理制订工作计划的能力5）具有较强的应变与创新能力3．社会能力1）养成良好的职业习惯2）具有一定的团队协作精神，有较强的责任感和认真的工作态度3）培养组织和人际交往、协调共事能力五、课程内容与要求本课程标准是基于“工学结合，理实一体化”教学模式上的，以工作过程为导向制定的。以实际的工作内容为基础，将本课程的划分为四个主要的学习情境。以每个学习情境中的重点任务和学习内容，又将其划分为若干工作任务。同时为充分体现职业教育的特点，对每个学习情境提出了不同的教学要求和参考学时。教学中，可根据教学设备和学生的学习情况对学习的主要内容做部分的修改。

表1

课程内容与教学要求序号名称主要内容教学要求参考学时模块1情境1：车床控制系统任务1：三相笼型异步电动机的起停控制线路任务2：两台电动机顺序起动控制线路及长动与点动的联锁控制线路任务3：车床控制线路任务4：PLC基本知识及车床的PLC改造知识要求：1．了解低压电器的定义及分类。2．熟悉电气控制系统的绘制原则。3．掌握接触器的工作原理，三相异步电动机的起停控制线路工作原理及控制线路的保护环节，顺序控制和点动控制规律。4．掌握PLC的基本知识、位逻辑指令及车床的PLC改造。能力要求：1．认识并能够选用接触器、熔断器、刀开关、空气开关、按钮及热继电器等低压电器。2．会接线调试三相异步电动机的起停控制线路、顺序控制线路及点动控制线路。3．会使用万用表检测车床控制线路的故障并排除。素质要求：1.安全生产意识2.团队协作精神3.良好的职业习惯4.语言文字表达能力5.沟通能力16模块2情境2：镗床控制系统任务1：三相笼型异步电动机的正反转控制任务2：三相笼型异步电动机的降压起动及Y-△降压起动控制的PLC改造任务3：自动往复的行程控制线路及PLC改造任务4：双速电动机控制线路及PLC改造任务5：镗床控制系统及PLC改造知识要求：1.认识互锁规律2.掌握双重互锁的正反转控制线路的PLC改造3.掌握Y-△降压起动控制线路及PLC改造4.了解定子电路串电阻的降压起动控制线路5.了解串自耦变压器降压起动6.掌握自动往复的行程控制线路及其PLC改造7.掌握双速电动机控制线路及其PLC改造8.掌握镗床电路的PLC改造能力要求：1.能绘制简单的机床控制电气原理图2.会接线调试电机的各种起动及运行方式。3.会使用万用表检测镗床控制线路的故障并排除。素质要求：1.安全生产意识2.团队协作精神3.良好的职业习惯4.语言文字表达能力5.沟通能力16模块3情境3：铣床控制线路任务1：三相异步电动机制动控制线路及PLC改造任务2：三相异步电动机的多地点起停控制任务3：铣床控制系统及PLC改造知识要求：1.了解反接制动和能耗制动原理。2.掌握反接制动和能耗制动控制线路及其PLC改造。3.掌握多地点起停控制线路的PLC改造。4.掌握铣床电路的PLC改造能力要求：1.会接线调试反接制动和能耗制动控制线路。2.会使用万用表检测铣床控制线路的故障并排除。素质要求：1.安全生产意识2.团队协作精神3.良好的职业习惯4.语言文字表达能力5.沟通能力12模块4其他PLC控制系统任务1：用PLC实现天塔之光的控制任务2：自动售货机模拟控制任务3：用PLC控制机械手任务4：PLC控制网络系统组态软件应用知识要求：1.掌握PLC控制系统的相关指令。2.掌握PLC程序顺序控制设计法。能力要求：1.能对PLC控制系统进行逻辑分析、分配I/O地址。2.能完成PLC接线3.能完成简单PLC控制系统设计并实施素质要求：1.安全生产意识2.团队协作精神3.良好的职业习惯4.语言文字表达能力5.沟通能力16学时合计：60学时（其中实践教学学时比例为50%）理论学时30实践学时30表格填写说明：（1）根据课程设计的不同选择不同的框架结构，“序号”栏目可根据需要还可细分为子模块（单元/任务/项目/学习情境）；（2）“主要内容”和“教学要求”栏目应围绕知识、能力和素质分别描述；（3）课程内容若涉及理论与实践的，“参考学时”栏目应分理论和实践学时填写：理论学时/实践学时。六、实施建议1．组织实施建议（1）本课程为数控技术专业拓展课程，讲解时要注意学生对相关知识的补充理解。（2）本课程建议采用任务驱动的教学模式。以工作过程为导向，工作任务作为学习载体，教师可根据一体化教室设备设计一组学习任务，同时穿插相应训练案例，最终达到各项目的学习与训练要求。（3）本课程的内容较侧重学生动手能力，注意教学方法，尽量在一体化教室中，采用演示法教学，激发学生的动手积极性，注重实践能力的培养。（4）教学组织形式实现多样化,利用现代化的教学手段,尽量采用现场教学。2．课程考核评价建议本门课程的考核突出学生的对机床电气控制的了解、机床电气原理图的识读和机床PLC控制系统的设计等职业能力，使用过程考核与期末考评相结合的综合评定方法，强调过程考评的重要性，过程考评占50%，期末考评占50%期末考试可选择试卷方式，一般题型有选择题、填空题、简答题、编程题、工艺分析题等五种题型；也可选择实践工作任务，通过抽签方式选择工作任务，按任务完成的质量进行考核。3．教学团队建议由于本课程为高职类数控技术专业的专业拓展课程，内容涉及机床的拆装及调试，同时为保证理实一体化教学，需要教师具备以下条件之一：（1）本科以上学历及高职教学资格证书，讲师以上职称，另具有两年以上机床机械部件维护或维修经验，取得国家相关职业高级工以上技能资格证书；（2）大专以上学历及高职教学资格证书，助教以上职称，另具有三年以上机床机械部件维护或维修经验，取得国家相关职业技师以上技能资格证书。4．教学条件建议为保证本课程标准得以正常实施，实现理实一体化教学，本课程要求两个一体化教室。每间教室配备基本多媒体设备（投影、屏幕、摄像头、无线麦克风等），普通车床一台、普通镗床一台、普通铣床台，计算机机房一间（30台），PLC台10台等。班级学生人数尽量控制在30人左右，以便教师对教学质量的控制。单班学生人数过多，在实践环节可考虑分成两个大组进行教学。学生至多3人共有一套实验设备，要求学生