電氣控制與PLC 教學(xué)大綱-2020級軌道交通車輛工程

、S7-200系列PLC的基本指令6、S7-200PLC編程軟件及應(yīng)用7、S7-200系列PLC功能指令教學(xué)重點和難點：學(xué)習(xí)西門子PLC的指令系統(tǒng)與各個指令分析。尤其是定時器與計數(shù)器指令。PLC梯形圖與語句表編程根據(jù)控制要求完成PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計。理解并掌握西門子S7-200系列編程語言，學(xué)習(xí)PLC控制設(shè)計、梯形圖或語句表編程繪制，能分析并綜合考慮工程設(shè)計要求及問題，具備應(yīng)用編程能力并能提交設(shè)計方案及軟件代碼。學(xué)習(xí)和理解掌握西門子S7-200的編程軟件以及相關(guān)PID、通訊等功能指令的原理并在設(shè)計中加以應(yīng)用。12講授：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成各個PLC通用指令與功能指令編程應(yīng)用的學(xué)習(xí)。案例分析：以彩燈控制、交通燈控制、數(shù)碼管控制等為例分析講解PLC控制系統(tǒng)的功能與實現(xiàn)。討論：以分組的形式討論PLC指令功能及代表性案例分析。項目作業(yè)：按教師題目分析完成一個特殊要求的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計并撰寫設(shè)計報告。目標1目標24實驗一，電氣控制系統(tǒng)試驗，項目包含：1、三相異步電動機點動和自鎖控制線路，2、相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路，3、順序控制線路；實驗二，PLC控制系統(tǒng)試驗，項目包含：1、八段碼顯示模擬控制實訓(xùn)，2、藝術(shù)彩燈模擬控制實訓(xùn)，3、噴泉模擬控制實訓(xùn)，4、交通信號燈模擬控制實訓(xùn)，5、課程設(shè)計作品。理解并掌握西門子S7-200系列編程語言，培養(yǎng)軟件編程能力，能分析并綜合考慮工程設(shè)計要求及問題，設(shè)計出相應(yīng)的系統(tǒng)集成應(yīng)用設(shè)計作品。8實驗：以分組的形式進行PLC實驗設(shè)計。項目作業(yè)：按教師題目分析并以組為單位完成一個特殊要求的PLC控制系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計并撰寫設(shè)計報告目標1目標2注：“學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果”是描述學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)具有的能力，可以用認知、理解、應(yīng)用、分析、綜合、判斷等描述預(yù)期成果達到的程度。

四、課程考核序號課程目標（支撐畢業(yè)要求指標點）考核內(nèi)容評價依據(jù)及成績比例(%)成績比例(%)課程項目設(shè)計考試1目標1：學(xué)習(xí)電氣元件及PLC模塊工作原理，對自動化系統(tǒng)檢測、處理、控制與集成的各電氣元件與PLC模塊功能有清晰的理解；能針對控制系統(tǒng)設(shè)計需求進行關(guān)鍵點分解分析，具備系統(tǒng)集成的能力并合理選用電氣元件及PLC模塊以滿足關(guān)鍵點控制要求。（支撐畢業(yè)要求1.2）（1）基本電氣元件參數(shù)、功能與概念；（2）PLC各個模塊參數(shù)、功能與概念；（3）針對控制系統(tǒng)設(shè)計需求，正確選擇滿足設(shè)計關(guān)鍵點的電氣元件與PLC的參數(shù)。（4）針對解決方案的不同解決技術(shù)手段，正確配置和使用電氣元件與PLC。2030502目標2：在自動化系統(tǒng)集成設(shè)計中能綜合PLC應(yīng)用其它相關(guān)電機拖動，電力電子，傳感器測量等學(xué)科知識，在系統(tǒng)設(shè)計中注意先進性與經(jīng)濟性的綜合評估，學(xué)習(xí)設(shè)計控制原理圖與PLC軟件編程，能進行控制開發(fā)或系統(tǒng)集成，進而培養(yǎng)在多種技術(shù)因素制約條件下設(shè)計PLC控制集成自動化系統(tǒng)的能力與工程素質(zhì)。（支撐畢業(yè)要求5.3）（1）在系統(tǒng)集成設(shè)計中應(yīng)用其它相關(guān)學(xué)科能力，包括電機拖動，電力電子，傳感器測量等學(xué)科知識；（2）在一定環(huán)境、技術(shù)等因素制約條件下能實現(xiàn)PLC控制集成自動化系統(tǒng)設(shè)計。302050合計5050100注：各類考核評價的具體評分標準見《附錄：各類考核評分標準表》五、教材及參考資料1．理論課及試驗課教材：李道霖主編，《電氣控制與PLC原理及應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2015年第三版，十一五規(guī)劃教材。2．主要參考文獻：[1]廖常初主編，《PLC編程及應(yīng)用》（第2版），機械工業(yè)出版社，2005年10月第2版；[2]孫平主編，《電氣控制與PLC》，高等教育出版社，2004年12月；[3]方承遠主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機械工業(yè)出版社，2000年10月；[4]李仁主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機械工業(yè)出版社，1980年5月；[5]劉占慶主編，《機床電氣自動控制》，機械工業(yè)出版社，1980年7月；[6]趙明主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機械工業(yè)出版社，1996年1月；[7]孫平主編，《可編程控制器原理及應(yīng)用》高等教育出版社，2003年1月；六、教學(xué)條件本課程實施要求使用多媒體教室，且至少每兩個學(xué)生配備一臺學(xué)習(xí)電腦與一套S7-200PLC控制器，電腦內(nèi)安裝課程實施所需要的Step-7軟件。

附錄：各類考核評分標準表課程項目設(shè)計評分標準教學(xué)目標要求評分標準權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標1：學(xué)習(xí)電氣元件及PLC模塊工作原理，對自動化系統(tǒng)檢測、處理、控制與集成的各電氣元件與PLC模塊功能有清晰的理解；能針對控制系統(tǒng)設(shè)計需求進行關(guān)鍵點分解分析，具備系統(tǒng)集成的能力并合理選用電氣元件及PLC模塊以滿足關(guān)鍵點控制要求。（支撐畢業(yè)要求1.2）提前完成作業(yè)；基本元件功能與概念清晰；能制定完善的解決方案，提出不同解決技術(shù)手段。按時提交作業(yè)；基本元件功能與概念清晰；能正確制定基本解決技術(shù)手段。按時提交作業(yè)；基本元件功能與概念較清晰；能初步制定基本解決技術(shù)手段。不按時提交作業(yè)；基本元件功能與概念不清晰；不能制定解決技術(shù)手段。20目標2：在自動化系統(tǒng)集成設(shè)計中能綜合PLC應(yīng)用其它相關(guān)電機拖動，電力電子，傳感器測量等學(xué)科知識，在系統(tǒng)設(shè)計中注意先進性與經(jīng)濟性的綜合評估，學(xué)習(xí)設(shè)計控制原理圖與PLC軟件編程，能進行控制開發(fā)或系統(tǒng)集成，進而培養(yǎng)在多種技術(shù)因素制約條件下設(shè)計PLC控制集成自動化系統(tǒng)的能力與工程素質(zhì)。（支撐畢業(yè)要求5.3）提前完成項目設(shè)計作業(yè)；基本系統(tǒng)原理圖功能、軟件與概念清晰；懂得對元件或方案的功能進行合理化分析，在多種正確方案中選擇并實現(xiàn)預(yù)期功能，并擇優(yōu)選擇外圍傳感器與驅(qū)動元件。按時提交項目設(shè)計作業(yè)；基本系統(tǒng)原理圖功能、軟件與概念清晰；能對元件或方案的功能進行合理化分析與選擇，并能正確選擇外圍傳感器與驅(qū)動元件。按時提交項目設(shè)計作業(yè)；基本系統(tǒng)原理圖功能、軟件與概念較清晰；有對外圍元件或方案的功能進行分析選擇的基本概念。不按時提交項目設(shè)計作業(yè)；基本系統(tǒng)原理圖功能、軟件與概念不清晰；不懂得對外圍元件或方案的功能進行合理化分析。30考試評分標準教學(xué)目標要求評分標準權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標1：學(xué)習(xí)電氣元件及PLC模塊工作原理，對自動化系統(tǒng)檢測、處理、控制與集成的各電氣元件與PLC模塊功能有清晰的理解；能針對控制系統(tǒng)設(shè)計需求進行關(guān)鍵點分解分析，具備系統(tǒng)集成的能力并合理選用電氣元件及PLC模塊以滿足關(guān)鍵點控制要求。（支撐畢業(yè)要求1.2）設(shè)計方案及答案完全正確，基本元件功能與概念清晰；能制定完善的解決技術(shù)手段，并易于實現(xiàn)及擴展。設(shè)計方案及答案正確，基本元件功能與概念清晰；能正確制定基本解決技術(shù)手段。設(shè)計方案有一定合理性及答案基本正確，基本元件功能與概念較清晰；能初步制定基本解決技術(shù)手段。設(shè)計方案及答案不正確，基本元件功能與概念不清晰；不能制定解決技術(shù)手段。20目標2：在自動化系統(tǒng)集成設(shè)計中能綜合PLC應(yīng)用其它相關(guān)電機拖動，電力電子，傳感器測量等學(xué)科知識，在系統(tǒng)設(shè)計中注意先進性與經(jīng)濟性的綜合評估，學(xué)習(xí)設(shè)計控制原理圖與PLC軟件編程，能進行控制開發(fā)或系統(tǒng)集成，進而培養(yǎng)在多種技術(shù)因素制約條件下設(shè)計PLC控制集成自動化系統(tǒng)的能力與工程素質(zhì)。（支撐畢業(yè)要求5.3）設(shè)計系統(tǒng)原理圖方案、PLC系統(tǒng)編程及答案完全正確，基本功能與概念清晰；懂得對元件或方案的功能進行合理化分析，方案模塊化程度高，易于實現(xiàn)并易于擴展。設(shè)計系統(tǒng)原理圖方案、PLC系統(tǒng)編