《PLC控制技术》 课程标准

《PLC控制技术》课程标准课程代码课程类别职业技术技能课程（群）机电一体化技术、机械制造与自动化、建筑智能化工程技术、电气自动化技术专业编 制审 核制定日期年7月一、课程定位《PLC1．课程定位与性质PLC1+X本课程在机电一体化技术专业人才培养方案课程体系中的位置如图1。图1《PLC控制技术》课程在课程体系中的位置2．课程学习量设置本课程课内实践教学占全部课内学时的50%左右，是一门实践性较强的课程。由于本课程属于多专业职业技术技能课程，各专业具体学习量设置如表1。表1《PLC控制技术》课程学习量设置适用专业课程代码课内课外总学时学分机电一体化技术19113220001060901504机械制造与自动化19114220005064641284建筑智能化工程技术19111220003064641284电气自动化技术专业191132200010649015043．课程的前导及后续课程（群”1+X表2《PLC控制技术》课程前导后续课程适用专业课程代码开设学期前导课程后续课程机电一体化技术191132200010三工程制图、电工电子技术、电机与电气控制技术工业机器人编程与调试、机电一体化设备组装与调试、所有复合型模块化课程和创新型模块化课程、毕业设计、顶岗实习机械制造与自动化191142200050四工程制图、电工电子技术、电机与电气控制技术工业机器人编程与调试、智能产线运行于维护、智能装备故障诊断与维护、机电产品创新设计与制造、毕业设计、顶岗实习建筑智能化工程技术191112200030四建筑建筑设备方向）网络与综合布线系统工程、建筑电气工程、建筑设备监控系统工程、建筑智能化系统深化设计、毕业设计、顶岗实习电气自动化技术专业191132200010三工程制图、电气制图、电工电子技术、电机与控制自动控制系统及仿真技术、自动化设备安装与调试、工业控制网络综合训练、自动传送系统安装与调试、毕业设计、顶岗实习二、课程目标PLCPLC课程的具体目标如下：社会能力：1.道德责任：具备吃苦耐劳、爱岗敬业、务实勤奋的品质，能及时、如实记录系统调试文档并有效归纳总结；2.安全环保：具有安全用电常识、设备操作意识、节能环保意识，防止浪费，能根据《废弃电线电缆光缆处理工程设计规范》国标要求做好废弃导线的妥善处理；3.沟通合作：能与他人进行有效的沟通和分工协作，配合团队成员完成复杂任务，操作能力（：1.能自觉遵守ICE60947-1（低压开关和控制器、ICE62026-1（控制器接口、ICE62264-3（企业控制系统综合PLC2.理解PLC硬件组成及工作原理，能根据程序运行流程进行简单用户程序分析；3.掌握项目系统概念，能根据项目要求完成简单系统设计与实施，包括系统分析、设计、选型、安装、接线、调试等；4.能使用基本常用绘图工具绘制系统电气接线图；5PLC（AMART200/LOGO!、S7-300、S7-1200、S7-1500ET200SP）完成典型控制系统的设计与实施；6（防火墙PLC7.掌握系统调试方法和技巧，能独立分析、排除简单系统故障；8.能根据项目实施情况，撰写项目报告；9.掌握简单英语语法和词汇，能读懂英文软件和操作说明。发展能力：12PLC3.创业能力：了解流程行业生产工艺和自动控制前沿技术，以未来发展为导向，具备融合技术知识、独立实践能力，具备创新设计与整体规划的系统能力。三、教学起点1.了解计算机的基本结构和工作原理，并进行熟练操作；2.掌握数制概念，能进行数制的基本运算；3.掌握绘图基本规则，能利用简单绘图工具进行手工绘图；3.具备安全用电能力和电工电子基本知识；4.理解电机控制原理，能分析、绘制简单电气原理图；5.会使用电压电器。学生在学习本门课程时可能会遇到以下困难：1.软件和硬件中时常出现英语信息，英语基础较薄弱的学生，学习过程中可能会有放弃的想法；2.控制系统调试会涉及到诸多环节和故障点，对学习不够严谨的学生，可能会占用课外时间。四、课程教学设计1．设计思路《PLC1+X“交通灯控制”等六个教学项目中，在各项目任务实施过程中逐步理解、掌握、体会、（第一个项目在第六个项目中得到再次应用巩固具体的教学设计及教学目标分配如表3所示。表3《PLC控制技术》课程教学设计与教学目标承载表2.教学载体PLCPCPLC1 图2《PLC控制技术》课程教学载体五、课程内容项目/单元教学模式教学内容教学标准教学方法评价内容学习量1.遵守实验室设备操作规程；具有安全用电常识；能如实记录系统实课内任务1单台电机启停控制任务2多施过程；2.PLC软硬PLC和工作原理；能初步绘制系统电气接线图；能1.讲授法2.案例讨论法3.问题引导法4.实训法1.课堂表现2.随堂测验3.过程记录4.系统调试8学时台电机联锁控制正确完成硬件接线；掌握基本的系统调试方5.互动法5.笔记法；项目1：电动机控制3.能主动尝试新的控制逻辑。1.能够画出电机的电气控制原理图并正确接线；2.PLC软3.能够自主查阅相关资料，初步完成项目报告的撰写；4.能够能通过多渠道横向拓展电机的基本知识；1.电机的电气控制方式2.PLC 软课外硬件相关知识1.调查法2.自主学习法1.线上测试2.平时作业10学时3.PLC控3.阅读法3.项目报告(4+6)制与电气控制工作过程的区别项目/单元教学模式教学内容教学标准教学方法评价内容学习量5.能描述PLC控制与电气控制的区别。任务1单1.了解定时器指令分类1.讲授法2.案例讨论法3.提问法4.练习法5.分享法向控制系及各参数设置，并能根统设计调据系统要求正确选择和试使用；能读懂并绘制逻课内任务2双向控制系统设计调辑控制时序图；2.掌握系统硬件调试方法1.课堂表现2.随堂测验3.系统调试12学时试和技巧；4.汇报分享3.能对简单系统故障5.笔记项目2：交任务3定进行分析、排除。时通行控4．提高交通参与和交通控制制设计系法规意识，培养遵规守统时意识。1.交通灯1.通过观看视频或观察现实生活中交通灯运行情况，能够描述交通灯控制方式及运行过程；2.掌握定时器指令基本使用方法；3.分析复杂交通灯控制的实现思路。1.线上测试2.平时作业3.项目报告4.系统调试运行过程2.定时器课外指令种类及基本使1.观察法2.自主学习法16学时用方法3.分析法(6+6+4)3.复杂交通灯控制系统1.能描述抢答器控制系统的工作过程及设计思任务1抢答器控制系统设计路；能进行系统I/O设置；能绘制系统接线图调试并进行实物接线；能设课内任务2闪烁灯光控制系统设计调试任务3花样型灯光控制系统计系统程序并进行调试；2.会根据系统要求灵活选择控制方法，并设计程序；３.能分析、定位控制逻辑故障；４.借鉴屏蔽互锁的控制措施，提高生产生活1.讲授法2.案例讨论法3.任务驱动法4.练习法5.探究法6.分享法1.课堂表现2.随堂测验3.系统调试4.汇报分享5.笔记12学时设计调试中的安全意识；５.培养举一反三、灵活创新的能力。项目/单元教学模式教学内容教学标准教学方法评价内容学习量1.了解抢答器运行规1.线上测试2.平时作业3.项目报告4.系统调试律；对比现实生活中的1.抢答器彩灯控制方法并分析优课外控制系统应用劣；2.能综合应用位和定时1.观察法2.自主学习法16学时2.花样型器指令实现复杂逻辑；3.阅读法(10+6)灯光显示3.能按流程准备文档；4.提高对较复杂控制逻辑的分析能力。任务1单1.能理解模拟量的信号处理流程；能使用基本模拟量计算指令；2.能掌握不同类型的数模转换电路及转换精度的定义；3.能独立完成模拟量的信号接线；使用万用表等手段排查模拟量信号故障；4.注重任务中耗材的使用，提高生产生活中的环境保护意识。路PLC模拟量输入课内采集任务2模A/D、D/A转换1.讲授法2.案例讨论法3.任务驱动法4.练习法5.探究法1.课堂表现2.随堂测验3.系统调试4.汇报分享12学时任务3单6.分享法5.笔记路PLC模拟量工程量转换项目4：立1.能进行系统化的问题分析，如模拟量产生、动控制传输、采集和处理的全过程；2.理解工程量的概念；1.模拟量思考多路模拟量工程量课外信号2.A/D、D/A转换转换的实现方法；尝试了解市场上模数转换的主要产品；1.观察法2.自主学习法3.小组讨论法1.线上测试2.平时作业3.项目报告16学时(6+6+4)3.模拟量处理复杂、难4.系统调试3.工程量理解，任务过程中培养坚持到底、务实勤奋的品质；4.拓展专业术语的英语表示方法，尝试阅读相关专业英语文档。项目/单元教学模式教学内容教学标准教学方法评价内容学习量任务1PID参数整定1.了解PID的基本算法和其主要使用参数；使用PID指令并完成参数1.讲授法1.课堂表现2.系统调试3.汇报分享4.笔记任务2工整定；2.案例讨论法频泵与变2.了解PID的调节曲线3.学习动机激课内频泵的切HMIPLC励法12学时换的配合使用；4.实训法任务3压力曲线的3.能描述整个系统的架构、配置和功能；5.探究法6.分享法HMI显示4.具有吃苦耐劳、严谨求实的态度。项目5：无1.拓展PID之外的其它控制算法；统控制2.对比工频泵和变频泵1.楼宇供水系统的功能特性；3.了解我国供水系统的课外2.工频泵与变频泵控制方式、与先进国家的区别；提高生产生活中的节能意识；1.调研法2.自主学习法3.小组讨论法1.线上测试2.平时作业3.项目报告16学时(6+8+2)3.HMI 显示4.了解HMI在工业控制中的应用，及简单实现方法；4.系统调试5.拓展专业术语的英语表示方法，尝试阅读相关专业英语文档。1.了解PLC之间以太网通讯的实现过程；能够读懂并绘制简单的网络项目6：多PLC的联锁安全保护控制课内与电机保护网络通讯拓扑图；掌握基本的网络故障排查方法；2.能够协调、组织、完成多方配合的项目任务；1.讲授法2.案例讨论法3.任务驱动法4.实训法5.测试法6.分享法1.课堂表现2.系统调试3.汇报分享4.笔记8学时3.具备生产安全、设备安全、网络安全和人员安全意识；课外1.超温检测1.了解工业超温检测的意义及实现方法；1.调研法2.自主学习法1.线上测试2.平时作业16学时项目/单元教学模式教学内容教学标准教学方法评价内容学习量2.了解PLC常用网络通3.互动法3.项目报告(10+6)2.电机保护讯方式及工作机理；3.理解以电机运行状态4.系统调试3.网络通讯反应煤井超温的实现方法；4.就网络安全提出建议；5.能较好地完成团队小组分工合作。学习总量总学时数：150/128学时含课内学时数：60/64学时课外学时数：90/64学时学分：4学分六、教学方法与手段1.教学方法4—5人的小组共同完成课上课下学习表４《PLC控制技术》课程教学环节与教学内容对应表（1）项目教学方法本课程具有与实际工程紧密联系等特点，由在校教师和企业工程师共同组成的教师团队在教学过程中，模拟实际工程项目实施过程，每个项目以指导书为主线，采用“项目分析-方案提出-计划实施-功能测试-故障排除-系统运行-项目评价-技能提升-项目分析-……”的教学组织方式，各项目知识层层递进、难度逐渐提高，符合学生认知规律。（2）讲授法对于一些难以理解的内容，如PLC工作原理、定时器指令工作机理等专业术语或抽（VR技术等（３）小组讨论法（４）演示操作法PLC与PC（５）鼓励教学法（７）中英结合教学法2.教学手段（1）建立数字资源库，使教学内容更具表现力，提升教学效率；PLC（3）制作演示视频，为学生提供规范操作范本，增进对实际工程项目的了解；（4）搭建网络课程，实现课下学习量的延续学习。七、实践条件1.校内实践条件本课程的实训环境有校内实训室和校外实训基地。校内实训环境包括PLC实训室I、PLC实训室II，校外实训室环境主要是可以满足教学的合作企业，有西门子（中国）有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、京东集团股份有限公司、博世力士乐（北京）液压有限公司等符合智能制造领域岗位群的企业。5PLC序号设备名称单位数量作用1编程电脑台10编制PLC程序、与PLC通讯、HMI显示等2小/微型PLC台40可编程序控制器，系统控制中心3负载板台60控制系统的执行端，验证系统控制效果4网络设备台20控制系统网络搭建和调试5计算机台5学生查阅资料，制作PPT6多媒体教学设备套1满足信息化教学，师生交流等图3PLC控制技术校内实训基地2.校外实践环境表6PLC控制技术校外实训基地序号校外实训基地功能1西门子（中国）有限公司提供实践教学场地和师资，学生实习岗位；学生真切了解国际企业文化。2机械工业仪器仪表综合技术经济研究所提供实践教学场地，了解企业文化，培养创新意识。3京东集团股份有限公司为学生提供实践教学场地，实习岗位；为教师提供实践场所，课题研究，共同解决技术难题。4为学生提供实践教学场地，实习岗位；为教师提供课题研究，共同解决技术难题。图4PLC控制技术校外实训基地八、评价方法1.评价方式“N”为过程作业“2”为考试与笔记：（终结性考核2.权重分配《PLC控制技术》课程评价所占权重分配如表6所示。表6《PLC控制技术》课程评价所占权重分配表类别学习成果权重N（50%）随堂测验10%项目报告10%课堂表现10%平时作业10%成果汇报10%2（50%）笔记10%考试40%3.实践操作评价标准《PLC（控制系统实施过程表7双向交通灯控制系统评价标准评价步骤操作标准分值得分方案设计1.（10分）2.（26（3分）3.2分）4.1025I/O设置2I/6Q，按顺序编号。5接线图绘制1.PC（）2.根据OPC5）3.图面整洁、工整。（2）10硬件接线1.PC（22.23.PC（24.（10分）5.（2分）6.处理废弃导线。（2分）20程序设计1.22.以程序设计流程图编制程序，设置定时器指令参数（各向红绿黄灯（10分）3.34.打开PLC电源，建立通讯，下载程序。（5分）20系统调试1PC（2分）2.（23.24.（2分）5.切