《工程軟件訓(xùn)練》-智能制造工程 教學(xué)大綱

PAGEPAGE7《工程軟件訓(xùn)練》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱工程軟件訓(xùn)練課程編號課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)選修課程開課單位測控教研室授課學(xué)期第6學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/32課內(nèi)學(xué)時32理論授課16上機(jī)學(xué)時16課內(nèi)實踐0實驗學(xué)時0課外學(xué)時48適用專業(yè)智能制造工程是否雙語否先修課程電氣控制與PLC后續(xù)課程畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介工程軟件訓(xùn)練主要是針對學(xué)生在畢業(yè)后的生產(chǎn)實踐中應(yīng)用到的工控軟件進(jìn)行有實操訓(xùn)練。通過對目前應(yīng)用比較廣泛的西門子工控軟件的學(xué)習(xí)和使用，使學(xué)生對工程軟件的安裝、授權(quán)、應(yīng)用有一定的了解，為將來生產(chǎn)實踐中工程軟件的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本課程后，學(xué)生能夠較好地完成實踐工作中電控問題的解決，建立起基本的電控系統(tǒng)設(shè)計思維模式以及解決實際問題的方法。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)課程目標(biāo)1：知識目標(biāo)本課程以培養(yǎng)較強(qiáng)實踐能力的技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生熟悉和掌握西門子S7系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)，熟練掌握編程軟件的操作，能夠運(yùn)用Step7軟件編寫程序，運(yùn)用PLCSIM進(jìn)行仿真，并繪制人機(jī)交互界面。為生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：能力目標(biāo)使學(xué)生在電氣控制與可編程序控制器技術(shù)方面具有較為廣泛和實用的知識，能夠在工程實踐中正確地設(shè)計、使用和研制設(shè)備或生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)。能夠具體問題具體分析，利用批判思維，設(shè)計合理的算法，運(yùn)用知識，編寫符合編碼規(guī)范、易于維護(hù)的程序代碼，能夠調(diào)試、維護(hù)程序，解決實際問題。課程目標(biāo)3：素質(zhì)目標(biāo)通過課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的理想和獻(xiàn)身科學(xué)的精神，樹立學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀。通過了解工程案例和工程技術(shù)人員成才經(jīng)歷等，培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、精益求精和不斷創(chuàng)新的工匠精神。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)11-2積累解決智能制造工程領(lǐng)域問題所需的工程基礎(chǔ)知識，應(yīng)用其基本理論和方法分析智能制造工程領(lǐng)域的工程問題。1-工程知識課程目標(biāo)21-4綜合應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行復(fù)雜工程問題解決方案的設(shè)計與改進(jìn)。2-2能夠?qū)⑾嚓P(guān)基礎(chǔ)理論和基本原理綜合應(yīng)用于復(fù)雜工程問題的表述，對復(fù)雜工程問題的解決途徑進(jìn)行分析、對比并試圖改進(jìn)。1-工程知識2-問題分析課程目標(biāo)33-2能夠在綜合考慮特定需求和社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的基礎(chǔ)上，提出問題的解決方案，在設(shè)計環(huán)節(jié)中能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識。3.3能夠設(shè)計滿足特定需求的智能制造系統(tǒng)、零部件或制造工藝，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。3-設(shè)計/開發(fā)解決方案四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元SIMATICS7系統(tǒng)概述（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容介紹全集成自動化技術(shù)（TIA）核心思想和系統(tǒng)構(gòu)成，SIMATICS7各系列PLC介紹；SIMATIC的各種編程軟件介紹及安裝、授權(quán)、使用等各方面內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法。了解TIA功用、系統(tǒng)構(gòu)成與設(shè)計思路；2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：全集成自動化技術(shù)（TIA）核心思想和系統(tǒng)構(gòu)成難點(diǎn)：軟件的種類，安裝環(huán)境，授權(quán)等。3.教學(xué)方法課堂講授，圖片、視頻展示、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠下載、安裝軟件，設(shè)置運(yùn)行環(huán)境。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.課程目標(biāo)2.第二單元西門子博途Step7軟件操作基本環(huán)節(jié)（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容了解Step7的安裝與授權(quán)；熟悉和掌握Step7項目創(chuàng)建、硬件配置、編程方法及規(guī)則、邏輯塊及變量表的設(shè)置等。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：項目創(chuàng)建、硬件組態(tài)、環(huán)境設(shè)置。難點(diǎn)：硬件組態(tài)3.教學(xué)方法課堂講授、課堂討論、練習(xí)、案例分析、巡回指導(dǎo)、隨堂測驗。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠理解項目的基本構(gòu)成，開始項目創(chuàng)建，硬件組態(tài)，了解軟件構(gòu)成。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.課程目標(biāo)2.課程目標(biāo)3.第三單元仿真軟件PLCSIM的基本操作（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容理解PLCSIM和真實PLC的差別，熟悉和掌握運(yùn)用仿真軟件PLCSIM調(diào)試梯形圖程序的方法。學(xué)習(xí)和掌握實際控制電路的構(gòu)成、設(shè)計思路，電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟和方法。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：仿真軟件的使用。難點(diǎn)：仿真軟件的作用，以及與真實PLC的差別。3.教學(xué)方法課堂講授、課堂討論、練習(xí)、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠綜合運(yùn)行編程軟件和仿真軟件設(shè)計簡單電氣控制系統(tǒng)的程序。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3。第四單元可編程序控制器S7-1200基本指令系統(tǒng)（學(xué)時數(shù)：8學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容能夠熟悉和掌握s7-1200系列PLC的位邏輯指令、傳送指令、定時器指令、計數(shù)器指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令等；了解并掌握絕對地址與符號地址的關(guān)系，各種功能塊的定義與調(diào)用等。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：s7-1200系列PLC的各種指令和編程方法。難點(diǎn)：與s7-200系列PLC的共同點(diǎn)與差異。3.教學(xué)方法課堂講授、課堂練習(xí)、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠根據(jù)需要選擇可用的PLC，設(shè)計電控系統(tǒng)，通過編程實現(xiàn)指定的功能。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3。第五單元典型項目練習(xí)（學(xué)時數(shù)：8學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容利用Step7軟件創(chuàng)建并設(shè)計完善一個典型項目，通過仿真程序驗證并提交設(shè)計報告。能夠熟練使用Step7軟件，掌握硬件組態(tài)、符號地址使用、功能塊調(diào)用，梯形圖編程，仿真測試等功能。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：常用的編程指令，數(shù)據(jù)類型，尋址方式，簡單應(yīng)用程序。難點(diǎn)：位邏輯指令、位尋址，絕對地址和符號地址。3.教學(xué)方法課堂講授、課堂練習(xí)、討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠清晰描述簡單控制系統(tǒng)的程序設(shè)計，在實際開發(fā)中能夠熟練運(yùn)用基本模塊設(shè)計簡單控制程序。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.課程目標(biāo)2.課程目標(biāo)3.第六單元 WinCC軟件的使用，操作方法（學(xué)時數(shù)：6學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容WinCC軟件的安裝與授權(quán)及其基本操作，了解WinCC軟件的安裝與授權(quán)；熟悉和掌握項目管理器的操作、項目與變量創(chuàng)建及組態(tài)監(jiān)控畫面的繪制；了解過程值歸檔、消息系統(tǒng)組態(tài)、報表系統(tǒng)組態(tài)、用戶管理組態(tài)等基本操作。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：組態(tài)監(jiān)控軟件的應(yīng)用。難點(diǎn)：winCC組態(tài)軟件和Step7編程軟件的聯(lián)系。3.教學(xué)方法課堂講授、課堂討論、練習(xí)、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠編寫帶監(jiān)控畫面的電控程序，能夠在實際問題中運(yùn)用梯形圖解決實際問題。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.課程目標(biāo)2.課程目標(biāo)3（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元SIMATICS7系統(tǒng)概述課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。課程目標(biāo)1、241：1第二單元西門子博途Step7軟件操作基本環(huán)節(jié)課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗課程目標(biāo)1、2、341：1第三單元仿真軟件PLCSIM的基本操作課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗課程目標(biāo)1、2、341：1第四單元可編程序控制器S7-1200基本指令系統(tǒng)課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。課程目標(biāo)1、2、381：1第五單元典型項目練習(xí)課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。課程目標(biāo)1、2、381：1第六單元 WinCC軟件的使用，操作方法課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗。課程目標(biāo)1、2、361：1合計321：1五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則平時成績40%課后作業(yè)50共計安排5次作業(yè)，線上提交，總成績按比例折算為20分。小組練習(xí)25共計安排3次分組練習(xí)、討論，根據(jù)討論內(nèi)容優(yōu)劣給小組打分，各小組內(nèi)根據(jù)任務(wù)分派組內(nèi)為每個人打分。最終總成績按比例折算為10分。隨堂測驗25課堂根據(jù)需要隨時安排測驗，根據(jù)題目難度，數(shù)量靈活設(shè)置分值。最終總成績按比例折算為10分。實踐成績40%軟件設(shè)計100安排1次綜合設(shè)計作為大作業(yè)，線上提交解答報告，成績?yōu)?0分。期末測驗20%知識401.考核內(nèi)容：所有教學(xué)內(nèi)容2.期末隨堂筆試測驗，開卷，主觀題（程序設(shè)計）能力40綜合應(yīng)用15創(chuàng)新5（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元SIMATICS7系統(tǒng)概述1-1全集成自動化（TIA）；1-2SIMATICS7系列概述；1-3編程設(shè)備和編程軟件課前預(yù)習(xí)隨堂測驗課后作業(yè)期末測驗課程目標(biāo)1、2第二單元西門子博途Step7軟件操作基本環(huán)節(jié)2-1硬件的安裝與維護(hù)2-2TIA博途使用入門與硬件組態(tài)；課前預(yù)習(xí)隨堂測驗課后作業(yè)小組討論期末測驗課程目標(biāo)1、2、3第三單元仿真軟件PLCSIM的基本操作3-1數(shù)據(jù)類型與存儲區(qū)；3-2用戶程序的下載與仿真課前預(yù)習(xí)隨堂測驗課后作業(yè)期末測驗課程目標(biāo)1、2、3第四單元可編程序控制器S7-1200基本指令系統(tǒng)4-1S7-1200的指令；4-2變量表與存儲區(qū)；4-3監(jiān)控表與強(qiáng)制變量；課前預(yù)習(xí)隨堂測驗課后作業(yè)小組討論期末測驗課程目標(biāo)1、2、3第五單元典型項目練習(xí)5-1函數(shù)與函數(shù)塊；5-2數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換與間接尋址；5-3典型程序設(shè)計；5-4交叉引用表與程序信息課前預(yù)習(xí)隨堂測驗課后作業(yè)小組討論期末測驗課程目標(biāo)1、2、3第六單元 WinCC軟件的使用，操作方法6-1精簡系列面板；6-2精簡系列面板的畫面組態(tài)；6-3精簡系列面板的仿真與運(yùn)行；課前預(yù)習(xí)隨堂測驗課后作業(yè)小組討論期末測驗課程目標(biāo)1、2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資