《可编程控制器》课程标准

1《可编程控制器》课程标准编者：专业基础教研室审核人：课程负责人：吴钰琳编制单位：机械工程系编制日期：2017.122《可编程控制器》课程标准课程编号：×××（统一填写）（小四宋体行距1.5倍）适用专业：数控技术，机械制造，工业机器人等课程类别：专业课修课方式：考试课授课学期：第二、三个学期教学时数：120总学分数：4一、课程定位和设计思路1、课程定位（五号宋体行距1.5倍）主要包括以下几方面的内容①课程简介：《可编程控制器》课程是数控技术、机械制造、工业机器人等专业的一门必修的重要课程，在课程设置结构中，它处在“专业课”位置。是一门工科专业的技术课程，在教学体系中占有十分重要的位置。②课程性质：本课程属于专业课程，必修科目。《可编程控制器》是高等职业技术院校电类专业应用性很强的专业课，要求学生既要掌握基础理论知识，又要结合实际，提高学生实践应用能力。在教学中要根据高职学生的知识基础组织教学内容，同时采取适宜的教学方法，注重理论与实践的融合，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。进一步提高学生综合素质，增强适应职业变化的能力，为继续学习打下专业基础。③在课程体系中的地位：作为数控技术、机械制造、工业机器人等专业的一门必修的电类课程，本课程的前导课程为《电工与电子技术》、《机床电气控制》、《单片机原理及运用》，使学生具备电子元器件的检测能力、电路识图与绘图能力、电路设计和分析能力。本课程为后续专业课程《机电一体化系统设计》、《工业机器人典型案例》等课程的学习奠定智能控制技术基础，提供知识储备和技能储备，同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力，为今后的工作打下良好的基础。④课程作用：本课程的作用是培养学生掌握可编程控制器的工作过程及其主要参数，掌握可编程控制器使用方法及电气控制系统设计方法，了解可编程控制系统应用范围和应用环境等；使学生具备从事工业电气控制工作所必需的PLC可编程控制器应用技术的基本知识及应用能力。3⑤课程类型：理论+实践课2、设计思路①课程设计理念本课程的教学，以职业岗位需求为出发点,以职业能力培养为核心，在指导思想上要体现能力本位，在内容上体现浅、用、新的原则，在体系上，注意把握模块课程的特点，在方法上符合学生认知发展规律，在手段上注意现代教育技术的应用，强调渗透思想教育，遵循由简单到复杂的原则确定教学项目，使学生在“真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。②课程设计思路本课程根据电气自动化生产企业中可编程控制系统生产实际，设计教学情境，通过相应的教学载体，采用“教、学、做”一体化式教学方式组织教学，培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，锻炼学生的可编程控制器技术的基本应用能力；使学生能够在生产现场进行简单的程序设计，能够完成控制系统电气设备安装、调试、运行、检修、维护等实践操作，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力；培养学生能动脑会思考的思维能力和一丝不苟、踏实严谨的科学精神，培养学生探索新知识和新技术的学习能力；提高学生爱岗敬业、团结友爱的综合素质和积极动脑、开拓进取的创新意识。二、课程目标（五号宋体加粗行距1.5倍）（一）知识目标1、掌握可编程控制器的概念、基本原理，了解其发展状况、分类、作用、应用领域等。2、掌握可编程控制系统的基本组成和硬件配置。3、掌握西门子S7-200系列PLC硬件系统安装、检修、维护方法。4、掌握西门子S7-200系列PLC编程软件STEP7Micro/Win32的使用方法。5、学会使用S7-200系列PLC进行程序的设计、编写、下载、调试和运行。6、学会使用S7-200系列PLC控制三相异步电动机启动、正反转、停止等。7、学会使用S7-200系列PLC对电气典型工程案例的控制方法。8、学会S7-200系列PLC的主从站通信方法。9、学会使用组态软件MCGS实时监控PLC电气系统运行。（二）能力目标1、专业能力（1）能够正确安装可编程控制器，正确完成硬件接线。4（2）能够编制、调试、运行程序并掌握S7-200系列编程软件的使用。（3）具备借助产品说明书和相关技术手册，查阅有关数据、电气产品功能和使用方法的能力。（4）具备阅读和分析生产实际应用程序和电气硬件电路图的能力。（5）具备在生产现场进行简单程序设计、运行、调试和维护PLC电气系统的能力。2、方法能力（1）具备较强自学、听课、概括总结等学习能力。（2）具备通过网络、期刊、专业书籍、技术手册、电气产品说明书等获取信息能力。（3）决策、制定、实施任务方案的设计和实践能力。（4）分析问题、解决问题能力。（5）理论知识的综合运用、理论联系实际能力。（6）具有一定的创新意识、创造性思维能力和创造实践能力。3、社会能力（1）有明确的团队意识和集体精神，具备良好的团队协作能力。（2）具备有效的自我控制与管理能力。（3）能清晰表达个人见解和情感，尊重和倾听他人表述，具备沟通和交流表达能力。（4）具备一定的生产现场管理和团队组织管理能力。（5）具备独立工作能力。（三）素质目标1、尊重和理解他人，具备良好的同情心，能妥善处理同事关系，能有效进行沟通交流。2、踏实肯干、吃苦耐劳、积极进取、大胆创新的职业素养。3、爱岗敬业、认真负责的工作责任心。4、爱专业、爱集体、服从大局的职业道德。5、现代企业6S管理“清理、清洁、整理、整顿、素养、安全”理念。（四）职业（执业）资格（技能）证书要求：取得维修电工高级证书、PLC高级系统设计师证书。三、课程内容（学习情境设计）（五号宋体加粗行距1.5倍）1、学习情境设计思想（五号宋体行距1.5倍）根据学习领域和内容来设计教学情境，教学情境设计不是让学生学的少了，做的多了，而是知识总量没变，教学模式和教学的方法变了，体现为在做中学，或是为了做有目的学，这是工作过程的基本思想，就是是为要讲的知识点找到要学的依据。52、学习情境内容与描述表1课程内容（学习情境设计）序号学习情境学习子情境学时合计学时子序号子情境1PLC硬件系统认识1.1PLC硬件基础知识2101.2PLC硬件系统组成41.3PLC硬件系统安装、检修及维护42PLC指令系统编程与应用2.1LED灯PLC控制系统编程与应用6602.2抢答器PLC控制系统编程与应用62.3喷泉PLC控制系统编程与应用62.4十字路口交通灯PLC控制系统编程与应用62.5声光报警器PLC控制系统编程与应用62.6天塔之光循环显示PLC控制系统编程与应用62.7自动装配流水线PLC控制系统编程与应用62.8四节传送带顺序启动、顺序停止PLC控制系统编程与应用62.9多种液体混合PLC控制系统编程与应用62.10机械手PLC控制系统编程与应用63电机PLC控制系统编程与应用3.1三相异步电动机启动停止PLC控制系统编程与应用4163.2三相异步电动机正反转PLC控制系统编程与应用43.3三相异步电动机星角降压启动PLC控制系统编程与应用463.4三相异步电动机顺序启动、顺序停止PLC控制系统编程与应用44自动化生产线PLC控制系统组态实时监控实现4.1MCGS组态软件基础知识10164.2自动化生产线装车上料PLC控制系统组态实时监控实现65PLC控制系统工程案例5.1PLC在恒压供水中的应用446PLC主从站通讯6.1PLC主从站通讯1414总学时1203、学习情境设计及组织实施表2学习情境1教学设计学习情景1：PLC硬件系统认识学时：10理论学时：6实践学时：4子学习情境1.1：PLC硬件基础知识学时：2理论学时：1实践学时：1学习目标及主要学习内容学习目标：1、了解PLC的产生、发展、作用、应用领域及世界著名品牌；2、了解S7－200型PLC装置；3、了解该门课程的教学要求，学习方法及考核方式；4、了解企业6S管理理念，初步建立起企业6S管理理念。主要学习内容：1、了解PLC的产生、发展、作用、应用领域及世界著名品牌；2、了解S7－200型PLC装置。教学方法：讲授法、演示法、比较法等。教学手段：多媒体、教学视频等。教学过程设计工作过程工作任务教学组织1资讯1、现代工业控制装置；学生通过网路视频介绍对比维电学72、传统继电器控制的缺点；3、PLC产生、发展过程及PLC的现状；4、PLC概念。习时遇到继电器控制问题，教师发放任务单并进行讲解。2计划1、了解PLC产生的原因2、了解PLC产生、发展过程及现状3、理解PLC概念4、了解S7－200型PLC设备小组讨论，将资讯消化吸收，并确定完成理论和实操工作任务所需的时间步骤及各小组成员的具体分工，将计划付诸文字材料。3决策1、通过讲述现代工业发展现状及传统继电器控制的缺点引出PLC的产生；2、通过一个小程序初步了解PLC的作用及S7－200型PLC装置。学生自行比较各小组制定的计划，选出时间、步骤、成员分工设计的最合理的来确定小组成员分工与任务进度安排，并在教师指导下确定最终工作计划。4实施根据教师指导输入小程序，进行硬件接线并下载运行，从而初步认识PLC并初步了解PLC的作用。由学生根据工作计划进行实际操作，教师对学生的操作情况随时进行检查、指导。5检查1、问答方式检查学生对PLC初步认识情况；2、操作中若发现问题，分析原因，修改，并重新调试并运行。教师对学生的操作情况进行检查，发现问题，提出修改意见，学生重新调试、运行。6评价1、PLC初步认识情况；2、输入小程序，进行硬件接线并下载运行的操作情况。学生对概念及操作完成情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。工作对象（载体）S7－200型PLC装置。教具及工具：工作任务单、多媒体设备等。考核与评价：采用工作任务单上的考核表进行评价，将评价结果记入期末总成绩，并填写教师评语部分。8学习情景1：PLC硬件系统认识学时：10理论学时：6实践学时：4子学习情境1.2：PLC硬件系统组成学时：4理论学时：3实践学时：1学习目标及主要学习内容学习目标：1、掌握PLC硬件系统的组成；2、掌握PLC硬件系统的工作过程；3、具备发现问题、解决问题的能力；4、养成设备整理整顿良好习惯、环境卫生清理清洁良好习惯，塑造爱设备、爱课堂的良好素质。主要学习内容：1、掌握PLC硬件系统的组成；2、掌握PLC硬件系统的工作过程。教学方法：讲授法、演示法、分组讨论法等。教学手段：多媒体、教学视频等。教学过程设计工作过程工作任务教学组织1资讯1、交直流输入输出电路图；2、PLC硬件系统的组成图；3、PLC硬件接线图；4、S7－200型可编程实训装置。学生通过图书馆查找资料、网路文字视频介绍、观察等方式了解PLC硬件接线图的绘制及连接，然后教师发放任务单并进行讲解。2计划1、看懂交直流输入输出电路图；2、根据硬件接线图进行硬件接线；3、通过PLC程序输入及任务实现掌握PLC硬件系统的工作过程。小组讨论，将资讯消化吸收，并确定完成理论和实操工作任务所需的时间步骤及各小组成员的具体分工，将计划付诸文字材料。3决策1、学生利用查得的资料及前面学习的积累能看懂交直流输入输出电路图；2、能根据硬件接线图进行硬件接线；学生确定小组成员分工与任务进度安排，并在教师指导下确定最终工作计划。93、初步了解软件界面，输入程序调试运行，掌握PLC硬件系统的工作过程。4实施根据教师指导输入程序，进行硬件接线并下载运行，掌握PLC硬件系统的工作过程。由学生根据工作计划进行实际操作，教师对学生的操作情况随时进行检查、指导。5检查1、对PLC硬件系统组成的掌握情况；2、检查程序是否实现任务要求，若发现问题，分析原因，修改程序，并重新调试并运行。教师对学生的操作情况进行检查，发现问题，提出修改意见，学生重新调试、操作。6评价1、是否能根据硬件接线图进行硬件接线；2、程序输入下载运行的操作情况；3、对PLC硬件系统组成的掌握情况。学生对任务完成情况进行汇报、互评，教师进行分组点评和总体评价，并根据任务完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。工作对象（载体）：S7－200型PLC装置、PLC基础知识。教具及工具：工作任务单、多媒体设备等