《机电传动与PLC课程设计》教学大纲机电

PAGEPAGE8《机电传动与PLC课程设计》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称机电传动与PLC课程设计课程编号310070059课程性质必修课课程类别集中实践环节开课单位机械电子教研室授课学期第6学期学分/学时2/2周实施方式课程设计适用专业机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械工程是否双语否先修课程电工电子学、信息技术基础、机电传动与PLC后续课程专业技能实训二、课程简介机电传动与PLC课程设计是机械类专业的必修集中实践环节，是综合运用机电传动与PLC及有关课程内容，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节。本课程是学生从事机电传动控制与可编程控制器技术学习的一次基本训练。本课程以实际应用为主，掌握系统的工作原理、构成、特点、设计和使用方法，同时培养学生研制自动控制设备的能力。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.在设计过程中，使学生了解有关标准和设计资料，掌握使用有关手册和数据库的方法；掌握综合分析、全面地考虑问题；能够应用机电传动控制的基本原理，判断和表达机电控制工程中的复杂工程问题，并通过文献研究，掌握设计一个经济、实用及可靠控制系统的基本方法；课程目标2.通过自己所学的机电传动控制的基础知识、能够设计针对复杂机电传动控制系统的解决方案，设计满足特定需求电气控制系统、工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。能够使用PLC编程及仿真软件；具有不断学习PLC新技术和适应发展的能力。课程目标3.通过课程设计，培养学生高尚的道德情操、追求真理的理想和献身科学的精神，能够在以机电传动控制为主体的多学科合作团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。能够就复杂机电传动控制问题进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点2-3、2-问题分析课程目标2指标点3-23-设计/开发解决方案课程目标3指标点9-2、指标点10-19-个人和团队10-沟通四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容实践项目一系统方案设计1.课程主要内容（1）明确任务，根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件及必须的保护和联锁等）、操作方式（手动、自动；连续、单周期及单步等）；（2）根据控制要求确定PLC型号、模块。2.重点和难点（1）工艺过程分析；（2）确定PLC型号、模块。3.实施方式课程设计采用教师集中讲解与个性化指导相结合的指导方式。以学生为主体，利用开放实验室，让学生设计过程中随时了解认识PLC，每天采用个性化指导的方式集中在设计教室，当面探索解答学生遇到的设计问题，课下以QQ或微信方式解答学生设计过程中遇到的问题，实现全过程指导。在课程设计地点和时间管理上统一规定，每天考勤，从而实现设计进度和设计指导全程监控，确保学习效果。4.学习要求（1）了解设备组成、工艺要求、操作规程及控制要求等；（2）掌握查阅并分析文献资料，访问专业论坛，从中获取自己需要的信息；（3）掌握完成工艺需求、控制需求、安全联锁需求的分析，提出可能的解决方案、确定PLC型号、模块。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：理解设计任务书、借阅图书资料、熟悉设计题目、查阅相关资料，进行PLC选型（3）分组要求：4人1组（4）实践准备：毕业设计任务书（5）时间安排：2天（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）分析生产过程工艺流程；（2）综合判断选择PLC型号、模块。7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程目标1、课程目标2、课程目标3。通过分析工艺要求、设计、开发解决方案，提高团队合作能力和与他人沟通协作的能力。实践项目二硬件设计1.课程主要内容（1）根据控制方案绘制设计、绘制电气原理图。根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备；（2）分配PLC的I/O点，设计I/O电气接口连接图、选择电气元件。2.重点和难点（1）绘制电气原理图；（2）选择电气元件。3.实施方式课程设计采用教师集中讲解与个性化指导相结合的指导方式。4.学习要求（1）了解电气制图国家标准；（2）掌握电气元件图形符号及文字符号、电气原理图画法规则；（3）掌握根据系统负载的性质，完成电动机的选型;通过电路分析计算，完成系统主要电器元件的选型，编制PLC输入/输出编址表。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：设计、绘制电气原理图主电路、分配PLC的I/O点、设计I/O电气接口连接图、选择电气元件（3）分组要求：4人1组（4）实践准备：设计手册、参考书籍（5）时间安排：2天（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）综合根据控制方案绘制设计、绘制电气原理图；（2）应用选择电气元件方法。7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程目标2、课程目标3，通过设计电气原理图、选择电气元件，培养设计开发解决方案的能力，培养团队合作精神和沟通能力。实践项目三软件设计1.课程主要内容（1）深入分析工艺需求及控制要求，设计PLC程序结构，绘制PLC程序流程图；（2）使用PLC编程软件，进行PLC程序设计。2.重点和难点（1）绘制PLC程序流程图；（2）设计PLC梯形图程序。3.实施方式课程设计采用教师集中讲解与个性化指导相结合的指导方式。4.学习要求（1）掌握PLC编程软件、程序结构、PLC指令；（2）理解编程思路、设计程序流程图；（3）掌握根据PLC程序流程图编写出结构良好，易读、功能完备的PLC梯形图程序。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：设计程序流程图、设计PLC梯形图程序（3）分组要求：4人1组（4）实践准备：PLC编程软件、参考书籍（5）时间安排：2天（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）综合根据工艺流程设计、绘制程序流程图；（2）应用PLC梯形图程序编写方法。7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程目标2、课程目标3，通过设计程序流程图、设计PLC梯形图程序，培养设计开发解决方案的能力，培养团队合作精神和沟通能力。实践项目四系统调试1.课程主要内容（1）利用仿真软件或实验装置，进行PLC程序调试，优化硬件设计和软件设计；（2）采用PLC的程序调试方法及与上位机通讯综合调试方法，提高控制系统可靠性。2.重点和难点（1）利用PLC仿真软件的程序调试方法；（2）PLC与上位机通讯综合调试方法。3.实施方式课程设计采用教师集中讲解与个性化指导相结合的指导方式。4.学习要求（1）掌握通过PLC程序调试，优化硬件设计和软件设计；（2）掌握PLC仿真软件的程序调试方法；（3）掌握PLC与上位机通讯综合调试方法、提高控制系统可靠性。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：PLC的程序调试、优化硬件设计和软件设计、提高控制系统可靠性（3）分组要求：4人1组（4）实践准备：PLC仿真软件、编程软件、参考书籍（5）时间安排：1天（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）应用PLC仿真软件的程序调试方法；（2）分析优化硬件设计和软件设计。7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程目标2、课程目标3，通过PLC的程序调试、优化硬件设计和软件设计，培养设计开发解决方案的能力，培养团队合作精神和沟通能力。实践项目五编写设计说明书1.课程主要内容（1）设计报告内容要求:设备描述，系统工艺需求、控制需求及安全联锁分析，系统控制要求；（2）控制系统方案的设计、优选、确定；PLC系统硬件设计（含元器件选型、PLC电路设计规范等)；（3）PLC系统软件设计（含程序流程图、关键程序说明)，PLC系统调试，附录。2.重点和难点（1）设计报告内容准确、详实；（2）进一步进行电气原理图修改完善。3.实施方式课程设计采用教师集中讲解与个性化指导相结合的指导方式。4.学习要求（1）掌握设计报告内容要求；（2）掌握报告编写方法：格式规范，项目齐全，条理清晰，文笔流畅，内容充实。5.实践要求（1）实践属性：综合训练型（2）工作流程：编写设计说明书、进一步进行电气原理图修改完善（3）分组要求：4人1组（4）实践准备：课程设计说明书格式要求（5）时间安排：3天（6）其他要求：无6.学生学习预期成果（1）综合根据设计过程编写设计说明书；（2）应用报告编写方法：格式规范，项目齐全，条理清晰，文笔流畅，内容充实。7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程目标1、课程目标2、课程目标3。通过编写设计说明书、进一步进行电气原理图修改完善，提高团队合作能力和与他人沟通协作的能力。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑实践内容实施方式支撑的课程目标学时安排内容一系统方案设计集中讲解、个性化指导课程目标1、2、32天内容二硬件设计集中讲解、个性化指导课程目标2、32天内容三软件设计集中讲解、个性化指导课程目标2、32天内容四系统调试集中讲解、个性化指导课程目标2、31天内容五编写设计说明书集中讲解、个性化指导课程目标1、2、33天合计2周五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩及课设答辩40%设计表现（百分制）50要求按时出勤、认真设计课程；设计表现：旷课1次扣10分，迟到早退或请假1次扣5分目标分值=0.5*设计表现平均成绩课设答辩（百分制）50要求准确回答课设问题。回答完全错误1次扣10分，回答不完善或不准确1次扣5分目标分值=0.5*答辩平均成绩课设成果60%设计说明书（百分制）60设计报告项目齐全40分，书写工整20分，格式规范20分，内容充实20分目标分值=0.6*设计说明书平均成绩设计图纸（百分制）40图纸项目齐全30分，图形美观10分、正确60分目标分值=0.4*设计图纸成绩（二）课程考核对课程目标的支撑实践内容考核内容考核方式支撑的课程目标内容一系统方案设计1-1分析生产过程工艺流程；1-2选择PLC型号、模块。课设答辩课设成果课程目标1、3内容二硬件设计2-1绘制电气原理图；2-2选择电气元件课设答辩课设成果课程目标2、3内容三软件设计3-1绘制程序流程图；3-2设计PLC梯形图程序课设答辩课设成果课程目标