電氣控制與PLC應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)(機(jī)電一體化)

1、*學(xué)院課程標(biāo)準(zhǔn)課程編號(hào)： 課程名稱： 電氣控制與PLC應(yīng)用 課程性質(zhì)： 職業(yè)能力平臺(tái)課程 適用專業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè) 課程負(fù)責(zé)人： 制定時(shí)間： 專業(yè)負(fù)責(zé)人審核： 專業(yè)建設(shè)委員會(huì)審核： 一、課程名稱：電氣控制與PLC應(yīng)用二、內(nèi)容簡(jiǎn)介：本課程是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)一門專業(yè)課程。也是電工中、高級(jí)職業(yè)資格證書、畢業(yè)設(shè)計(jì)、頂崗實(shí)習(xí)等的基礎(chǔ)課和基本技能養(yǎng)成課程，即是職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成與職業(yè)能力培養(yǎng)較基本和重要的理論實(shí)踐一體化課程。本課程是通過課堂講授和實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生熟悉電氣控制設(shè)備的基本構(gòu)成，掌握電氣設(shè)備的基本原理和分析方法，學(xué)會(huì)正確選擇和使用電氣設(shè)備，具有一定的電氣控制線

2、路設(shè)計(jì)能力，通過參觀實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)的參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)，再通過課程設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)內(nèi)容和所參觀的實(shí)物，作更進(jìn)一步的深入研究。三、課程定位本課程的前導(dǎo)課程是電工電子技術(shù)基礎(chǔ)、電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)；后續(xù)課程是自動(dòng)化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試，工業(yè)機(jī)器人實(shí)操與應(yīng)用技術(shù)。本課程作為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課程，一般在3學(xué)期開設(shè)，此時(shí)學(xué)生已經(jīng)具備一定的工業(yè)控制基礎(chǔ)知識(shí)和動(dòng)手能力，能較快地掌握電氣控制的各種知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行PLC的工程應(yīng)用，使學(xué)生能夠得到全面的培養(yǎng)，成為社會(huì)所需專用人才。 (一)課程專業(yè)背景分析本課程是三年制高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握PLC的基本原

3、理、結(jié)構(gòu)、編程方法、編程技巧，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)有效的應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域，具備PLC的工程應(yīng)用能力。同時(shí)通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力、創(chuàng)新精神和良好的職業(yè)道德。(二)職業(yè)能力需求分析（1）掌握PLC的基本指令系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)的安裝、PLC系統(tǒng)的模擬調(diào)試與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；（2）能正確完成編程器的使用及PLC軟件的使用；（3）能正確辯識(shí)電氣控制線路中的低壓電器，會(huì)按照電氣元件說明書查找型號(hào)，技術(shù)指標(biāo)，接線方式；（4）能完成PLC控制系統(tǒng)的I/O分配、外圍接線圖的繪制與I/O接線操作；（5）能編寫電動(dòng)機(jī)基本控制環(huán)節(jié)的程序、完成PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟；（6）能設(shè)計(jì)順序控制系統(tǒng)、掌握常用功能指令的

4、作用及應(yīng)用。四、課程改革理念及設(shè)計(jì)思路（一）設(shè)計(jì)理念 突出專業(yè)課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。注重與企業(yè)合作，按照“職業(yè)崗位崗位需求能力確立教學(xué)項(xiàng)目”的項(xiàng)目導(dǎo)向式的運(yùn)行機(jī)制來組織教學(xué)。根據(jù)高職院校的辦學(xué)定位，圍繞職業(yè)崗位需求和人才培養(yǎng)目標(biāo)，按照基本知識(shí)培養(yǎng)層、基本技能培養(yǎng)層、綜合能力培養(yǎng)層三個(gè)層面來規(guī)劃課程教學(xué)體系。學(xué)習(xí)項(xiàng)目選取的基本依據(jù)是該門課程涉及的工作領(lǐng)域和工作任務(wù)范圍。在具體設(shè)計(jì)過程中，要以電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的基本知識(shí)為載體，使工作任務(wù)具體化，產(chǎn)生具體的學(xué)習(xí)項(xiàng)目；依據(jù)工作任務(wù)完成的需要，學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、職業(yè)能力形成的規(guī)律，按照高職高專教育能力培養(yǎng)的要求確定課程的知識(shí)、技能等內(nèi)容等。

5、 （二）設(shè)計(jì)思路本課程以培養(yǎng)職業(yè)能力為核心，以項(xiàng)目教學(xué)為主要手段，積極探索教學(xué)方法與成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法的創(chuàng)新，保證課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),總體設(shè)計(jì)思路為：培養(yǎng)目標(biāo)與企業(yè)的人才需求相一致，實(shí)現(xiàn)課程體系與崗位任務(wù)的對(duì)接；項(xiàng)目任務(wù)設(shè)置與實(shí)際工作任務(wù)相一致，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與職業(yè)能力的對(duì)接；教學(xué)實(shí)施過程與企業(yè)崗位工作過程相一致，實(shí)現(xiàn)教學(xué)情景與工作情景的對(duì)接。精選PLC在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際工作中的典型應(yīng)用實(shí)例作為理論實(shí)踐一體化項(xiàng)目教學(xué)的主要內(nèi)容。選用的項(xiàng)目由淺入深，循序漸進(jìn)，內(nèi)容詳實(shí)。將PLC的常用指令分解到各個(gè)項(xiàng)目中去，在每一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)過程中，融入相關(guān)的指令、編程方法、控制系統(tǒng)構(gòu)建、硬件接線方法、系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行和優(yōu)化等相關(guān)

6、知識(shí)和技能。通過對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和具體操作，掌握典型PLC指令的功能、格式基本用法，了解和掌握PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、地址分配、程序設(shè)計(jì)以及每個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目的安裝、調(diào)試的全過程。讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，這樣不僅能夠提高理論學(xué)習(xí)的效率，而且便于提高學(xué)生的應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。以企業(yè)真實(shí)的工作過程開展教學(xué)設(shè)計(jì)。本課程以大量電氣工程控制系統(tǒng)項(xiàng)目為課程載體，以真實(shí)的電氣工程控制過程開展教學(xué)模塊和教學(xué)方案設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、校內(nèi)定崗實(shí)習(xí)等多種教學(xué)模式。五、建議課時(shí)：建議課時(shí)：60課時(shí)（其中包含實(shí)踐教學(xué)16學(xué)時(shí)）。六、課程目標(biāo)：（一）總目標(biāo)本課程是以培

7、養(yǎng)學(xué)生具有對(duì)生產(chǎn)典型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路進(jìn)行基本環(huán)節(jié)初步設(shè)計(jì)、分析與故障排除的專業(yè)能力；具有對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行I/O分配與系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的分析能力；具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和合作共事、隨機(jī)應(yīng)變的協(xié)作能力；以實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”的教學(xué)目標(biāo)。（二）具體目標(biāo)（1）能力目標(biāo)正確識(shí)讀電氣控制線路的原理圖、布置圖和安裝接線圖； 能按電氣控制線路原理圖正確繪制電氣元件布置圖和電氣元件接線圖； 能正確辯識(shí)電氣控制線路中的低壓電器，會(huì)按照電氣元件說明書查找型號(hào)，技術(shù)指標(biāo)，接線方式； 能正確完成編程器的使用及PLC軟件的使用； 能完成PLC控制系統(tǒng)的I/O分配、外圍接線圖的繪制與I/O接線操作； 能編寫電動(dòng)機(jī)基本控制環(huán)節(jié)

8、的程序、完成PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟； 能設(shè)計(jì)順序控制系統(tǒng)、掌握常用功能指令的作用及應(yīng)用； 能掌握PLC系統(tǒng)的安裝、PLC系統(tǒng)的模擬調(diào)試與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試； （2） 知識(shí)目標(biāo)掌握工廠常用控制電器的原理和選擇，掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)等基本環(huán)節(jié)的控制線路，掌握PLC的梯形圖和編程語言，熟悉各種控制線路的閱讀分析方法，掌握電氣接線圖的工藝設(shè)計(jì)思想以及數(shù)控系統(tǒng)的基本組成，培養(yǎng)各種電氣控制線路分析能力和初步設(shè)計(jì)的能力；了解各種常見機(jī)床設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)情況以及機(jī)械和電氣的配合關(guān)系等； （3） 素質(zhì)目標(biāo) 具有勤奮學(xué)習(xí)的態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、創(chuàng)新的工作作風(fēng)，樹立工具、設(shè)備使用的安全意識(shí)； 具有良好的心理素

9、質(zhì)和職業(yè)道德素質(zhì)，形成良好的成本節(jié)約意識(shí)； 具有高度責(zé)任心和良好的團(tuán)隊(duì)合作精神； 具有一定的科學(xué)思維方式和判斷分析問題的能力； 具有隨機(jī)應(yīng)變、工學(xué)結(jié)合的創(chuàng)新精神。七、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)編號(hào)模塊名稱學(xué)時(shí)分配1常用低壓電器42基本電氣控制線路43PLC的軟硬件系統(tǒng)64梯形圖與指令表之間的轉(zhuǎn)換15基本指令的編程方法與技巧36狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖27步進(jìn)指令68流程的編程應(yīng)用89程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用系統(tǒng)指令1610變頻器的接線、控制611變頻器的面板操作4合計(jì)60注：模塊項(xiàng)可根據(jù)本課程實(shí)際自行增刪八、能力訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目編號(hào)能力訓(xùn)練項(xiàng)目名稱擬實(shí)現(xiàn)的能力目標(biāo)相關(guān)支撐知識(shí)訓(xùn)練方式手段步驟結(jié)果（可展示）1常用低壓電器的選用要求學(xué)

10、生掌握接觸器的選擇與應(yīng)用，了解其它常用電器接觸器、控制繼電器及其它常用電器的性能、結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示2小功率三相電動(dòng)機(jī)的全壓?jiǎn)?dòng)控制的類型及操作和三相電動(dòng)機(jī)主電路的接線了解三相異步電動(dòng)機(jī)及常用低壓電器的類型、型號(hào)及選用方法，熟記其圖形符號(hào)和文字代號(hào)；掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的全壓?jiǎn)?dòng)控制環(huán)節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)、電氣控制原理圖的基本知識(shí)、常用低壓電器 仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示3大容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制和實(shí)現(xiàn)方式掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的全壓?jiǎn)?dòng)控制環(huán)節(jié)三相交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)控制電路；仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示4中等容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制和實(shí)現(xiàn)方式根據(jù)要求能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制線路電動(dòng)機(jī)

11、全壓起動(dòng)控制電路；電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)控制電路仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示5三相電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制、能耗制動(dòng)能根據(jù)電路圖，對(duì)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)及制動(dòng)等電路進(jìn)行接線、調(diào)試及故障排除對(duì)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)及制動(dòng)等電路進(jìn)行接線仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示6FX編程軟件的應(yīng)用、三菱FX系列PLC的硬件組成掌握通信知識(shí)及手持編程器和GX Developer編程軟件的使用方法FX2N系列產(chǎn)品的工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、特殊模塊仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示7練習(xí)用功能指令按照控制要求編程能夠使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法進(jìn)行小型控制項(xiàng)目的PLC控制系 統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括程序設(shè)計(jì)）A/D與D/A轉(zhuǎn)換程序設(shè)

12、計(jì)方法、繼電器梯形圖程序設(shè)計(jì)方法（經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法） 仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示8SFC、STL編程能夠梯形圖程序設(shè)計(jì)的過程中能夠根據(jù)簡(jiǎn)化原則進(jìn)行設(shè)計(jì)梯形圖的特點(diǎn)和繪制原則、步進(jìn)順序控制梯形圖程序設(shè)計(jì)方法仿真系統(tǒng)一體化教學(xué)系統(tǒng)演示注：項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)可根據(jù)本課程實(shí)際自行增刪九、課程進(jìn)度表（2學(xué)時(shí)為1單元）周次單元順序號(hào)學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)能力訓(xùn)練項(xiàng)目編號(hào)知識(shí)目標(biāo)其他內(nèi)容（含考核評(píng)價(jià)）112能夠選擇常用低壓電器掌握接觸器的選擇與應(yīng)用，了解其它常用電器22能夠配型常用低壓電器1要求學(xué)生掌握接觸器的選擇與應(yīng)用，了解其它常用電器常用低壓電器系統(tǒng)操作考核212能夠分析基本電氣控制線路掌握要求熟練掌握的內(nèi)容

13、：電器的分類、接觸器、繼電器的工作原理、產(chǎn)品型號(hào)22能夠配型基本電氣控制線路2掌握三相異步電動(dòng)機(jī)、電氣控制原理圖的基本知識(shí)、常用低壓電器 操作考核312能夠分析PLC的軟硬件系統(tǒng)掌握PLC的功能特點(diǎn)；一般了解二PLC的產(chǎn)生、應(yīng)用與發(fā)展概況；了解PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、PLC與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較22能夠分析PLC的工作原理掌握S7-200系列PLC的型號(hào)、單元和輸入輸出方式，內(nèi)部繼電器。 412能夠分析PLC的工作原理3掌握三相交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)控制電路；操作考核22能夠梯形圖與指令表之間的轉(zhuǎn)換、基本指令的編程方法與技巧掌握PLC的常用編程語言，S7-224可編程序控制器的基本指令

14、及編程方法，編程的基本規(guī)則與技巧512能夠基本指令的編程方法與技巧4電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制電路；電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)控制電路操作考核22能夠分析狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的三要素、數(shù)字建模。612能夠分析步進(jìn)指令掌握步進(jìn)控制指令及編程方法，編程的基本規(guī)則與技巧22能夠分析步進(jìn)指令5掌握步進(jìn)控制指令及編程方法，編程的基本規(guī)則與技巧712能夠分析步進(jìn)指令掌握步進(jìn)控制指令及編程方法，編程的基本規(guī)則與技巧22具有單流程的編程應(yīng)用的能力 熟悉可編程控制器基本組成；了解可編程控制器工作原理812能夠進(jìn)行選擇性流程的編程應(yīng)用掌握選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)語句格式及功能 22能夠進(jìn)行并行性流程的編程應(yīng)用6FX2N系列產(chǎn)品的工作

15、原理、硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、特殊模塊操作考核912能夠分析并行性流程的編程應(yīng)用掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本方法,掌握選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)語句格式及功能,22能夠分析程序流轉(zhuǎn)指令具有比較熟練的運(yùn)用程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行基本程序設(shè)計(jì)的能力1012能夠分析傳送與比較指令掌握傳送與比較指令的用法。22能夠分析算術(shù)與邏輯運(yùn)算指令掌握掌握算術(shù)與邏輯運(yùn)算指令的用法。1112能夠分析循環(huán)與移位指令掌握順序控制狀態(tài)流程圖的畫法，掌握循環(huán)與移位指令的用法。22能夠分析循環(huán)與移位指令掌握循環(huán)與移位指令的用法。1212能夠分析循環(huán)與移位指令7A/D與D/A轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)方法、繼電器梯形圖程序設(shè)計(jì)方法（經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法） 操作考核22能夠分

16、析數(shù)據(jù)處理指令掌握循數(shù)據(jù)處理指令的用法。1312能夠分析高速處理指令高速處理指令掌握的用法22能夠分析變頻器的結(jié)構(gòu)掌握變頻器的結(jié)構(gòu)1412能夠進(jìn)行變頻器的接線、控制掌握變頻器的接線、控制22能夠分析變頻器的接線、控制結(jié)果8梯形圖的特點(diǎn)和繪制原則、步進(jìn)順序控制梯形圖程序設(shè)計(jì)方法操作考核1512能夠分析變頻器的工作特點(diǎn)掌握變頻器的工作特點(diǎn)22能夠進(jìn)行變頻器的面板操作掌握變頻器的面板操作16實(shí)訓(xùn)周28能夠進(jìn)行電氣控制與PLC應(yīng)用課程設(shè)計(jì)通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生加強(qiáng)了PLC理論的理解，幫助學(xué)生加強(qiáng)常用PLC代碼的使用方法和格式的記憶，可以使學(xué)生對(duì)PLC有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，為下一步實(shí)際操作PLC打下基礎(chǔ)合計(jì)

17、88備注：實(shí)訓(xùn) 1周，時(shí)間根據(jù)具體情況調(diào)整。注：項(xiàng)目編號(hào)可根據(jù)本課程實(shí)際自行增刪十、課程考核方案(一)考核方式的改革思路為有利于促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、獨(dú)立思考能力和一定的創(chuàng)新能力，引入形成性評(píng)價(jià)理念，強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程的考核，做到考核全程化。(二)考核方式及標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合課程特點(diǎn)，合理地確定平時(shí)考核（學(xué)習(xí)態(tài)度、考勤、回答問題、作業(yè)）、教學(xué)單元逐個(gè)考核（實(shí)踐操作技能、論文、報(bào)告等）、期末課程綜合考核（筆試或操作，側(cè)重知識(shí)的理解與綜合運(yùn)用能力）的比例。一般按20、20、60確定。十一、課程教學(xué)參考資料(一) 教材（1）電氣控制與PLC技術(shù)，林春方，西安電子科技大學(xué)出版社 （2）

18、電氣控制與PLC技術(shù)，林春方，上海交通大學(xué)出版社 (二) 參考書（1）可編程控制器原理及應(yīng)用，林春方，上海交通大學(xué)出版社 （2）電機(jī)與電氣控制技術(shù)，任志錦，機(jī)械工業(yè)出版社 （3）電氣控制與PLC應(yīng)用，楊亞萍 ，化學(xué)工業(yè)出版社 （4）電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，周鳳勝徐明利劉濤，學(xué)院自編教材（三）學(xué)習(xí)網(wǎng)站/十二、教學(xué)設(shè)計(jì)特色與創(chuàng)新(一) 課程設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是完成專業(yè)教學(xué)計(jì)劃，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)是通過真實(shí)工作任務(wù)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)等綜合性較強(qiáng)的實(shí)例而進(jìn)行的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它對(duì)幫助學(xué)生全面掌握課堂教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，人際交往等素質(zhì)的提高具有很重要的意義。(二) 課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處按照“以能力為本位、以職業(yè)實(shí)踐為