《PLC应用技术》课程标准.docx

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《PLC应用技术》课程标准

《PLC应用技术》

课程标准

适用专业：

机电技术应用专业

编制：

批准时间：

2014.7

《PLC应用技术》课程标准

一、课程性质

《PLC应用技术》是机电技术应用专业核心专业技能课程。

具有很强的综合性与实践性。

本课程主要培养学生PLC技术的应用能力，其职业性、实用性较强，本课程对机电技术应用专业其它课程起到前后支撑作用。

本课程采用理论实践一体化教学模式。

课程从原理上讲，需要掌握电气控制线路安装与维修的知识，对学生专业核心能力形成起到关键作用。

通过本课程的教学，学习培养学生编程能力与调试操作能力。

要求学生熟练掌握PLC的基本原理和功能，能根据控制要求进行PLC控制程序的设计，了解并掌握自动化生产线的基本工作原理、特点及应用，了解传感器技术、气动与液压技术、变频控制技术、步进驱动技术等专业技术在自动线中的应用，并能利用PLC实现自动线的运动控制，为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。

二、课程要求

1、对学生已有知识技能的要求：

（1）能使用基本的电工工具；

（2）熟悉常用控制电气的结构、工作原理、用途、型号、并能正确选用。

（3）初步具有对一般继电器-接触器控制线路的故障分析与检查能力。

（4）熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。

（5）初步具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计的能力。

（6）培养学生独立工作的能力和安全文明生产的习惯。

2、对教师的资格要求：

（1）具备熟练运用电气控制线路安装与维修知识的能力。

（2）熟练掌握PLC基本布尔指令和PLC功能运算指令。

（3）熟练掌握生产机械PLC控制线路的工作原理及常见故障分析及检修；。

（4）能够连接PLC网络、能够利用PLC网络实现连机控制，懂得PLC的通信方法。

（5）能够进行PLC控制系统的硬软件设计，懂得PLC控制系统设计的基本原则及步骤。

做好基本培养和锻炼。

（6）具备设计和应用基于工作任务为导向的教学方法的能力。

三、课程教学目标

本课程以西门子S7-200系列PLC为学习载体，重点掌握梯形图编程方法，将控制系统常用到的各种输入元件、输出元件、与被控对象一起构成应用项目，进行工作任务的学习，从而使学生掌握梯形图语言编程的基本规则与方法，外围接口元件及设备与PLC的连接。

掌握各种PLC的选用原则及使用注意事项,掌握PLC硬件的安装与I/O接口检修方法,掌握常用生产机械PLC控制线路的故障分析及检修,能够合理地选择和使用各类型PLC，为后续与此相关专业课的学习打下良好的理论和技能基础。

1.知识目标

1．能根据PLC的性能、特点及控制功能正确选用PLC、懂得PLC的组成及基本工作原理，掌握PLC硬件的基本结构和工作原理。

 l    

2．能够熟练连接PLC的输入输出设备、懂得PLC内部存储器分配情况。

3．理解掌握PLC基本布尔指令和一般PLC功能运算指令。

4．能够对相应的PLC控制电路进行基本分析理解。

5．培养学生掌握PLC控制的一般设计思路，

6．掌握常用生产机械PLC控制线路的工作原理及常见故障分析及检修；。

7．能够连接PLC网络、能够利用PLC网络实现连机控制，懂得PLC的通信方法。

8．能够进行PLC控制系统的硬软件设计，懂得PLC控制系统设计的基本原则及步骤。

做好基本培养和锻炼。

2.能力目标

1．通过理论实践一体化课堂学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的查阅图书资料进行自学、分析问题、提出问题的能力。

2．能够通过一种类型PLC的应用迁移到另一种类型的PLC应用，对不同类型PLC的内存分配、输入输出端子及指令系统具有较强的理解运用能力。

3．能够对生产现场的各类机械设备进行电气控制要求的分析，并能通过分析提出PLC解决方案，开展PLC系统的设计、调试工作。

4．面对PLC控制的各类机械设备，能够很快了解其工作过程，了解其电气接线，能够诊断、处理各类系统故障。

3.素质目标

1．对从事PLC应用设计工作，充满热情。

2．有较强的求知欲，乐于、善于使用所学PLC技术解决生产实际问题。

具有克服困难的信心和决心，从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。

3．具有实事求是的科学态度，乐于通过亲历实践实现，检验、判断各种技术问题。

4．在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。

有服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感和责任感。

4.方法能力目标

1）培养学生的学习能力。

2）培训学生必要的政治素质。

3）使学生具备一定的法律意识。

4）培养学生必备的人文素养和健康的身心。

5）培养学生良好的职业道德。

5．典型工作任务描述：

四、课程内容

1、工作任务安排及课时分配表

根据职业岗位对PLC应用技术能力的要求，将本课程的教学能力分解为5个模块，见表1

模块名称

任务名称

学时

模块1

PLC基础知识

任务1

认识PLC

教学内容

PLC的定义及名称演变，常用PLC介绍，PLC的特点、主要技术指标及分类，PLC的编程语言及程序结构，PLC与继电器控制系统的区别。

4

知识目标

1．了解常用PLC品牌及其各自特点。

2．掌握PLC的分类、技术指标、特点及功能。

3．了解PLC的编程语言及程序结构。

4．掌握PLC控制系统的组成及与继电器控制系统的区别。

能力目标

1．能区分PLC的品牌种类并描述其主要特点。

2．会通过查阅资料，了解PLC的主要技术指标。

3．能区分PLC与继电器控制方式并描述PLC的控制形式。

教学环境要求

理实一体化教师

任务2

PLC接线

教学内容

1．PLC的组成

2．PLC工作原理

3．PLC的选型方法

4

知识目标

1．理解PLC的组成和工作原理。

2．掌握PLC的选型方法。

3．熟悉S7-200PLC硬件组成。

4．熟悉S7-200CPU模块的基本型号及其特点。

能力目标

1．能根据控制要求进行PLC的选型。

2．能认识S7-200CPU模块的外部特征。

3．会安装S7-200CPU模块并进行外部接线端子的接线。

4．能完成一个简单的PLC控制任务的设计、安装与调试。

教学环境要求

理实一体化教师

任务3STEP7-MicroWIN编程软件使用

教学内容

1．STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的基本功能

2．STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的安装

3．STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的主界面

4．建立计算机与PLC通信

4

知识目标

1．了解编程软件及仿真软件的基本功能。

2．熟悉编程软件的主界面组成以及各图标含义、功能。

3．熟悉仿真软件的主界面组成以及各图标含义、功能。

能力目标

1．会安装编程软件

2．会建立计算机与PLC之间的在线联系。

3．能使用编程软件编制梯形图程序。

4．会编译、下载、运行和调试程序。

5．能使用仿真软件模拟仿真程序运行。

教学环境要求

理实一体化教师

模块二

PLC基本指令应用

任务1电动机单相连续控制

教学内容

1．S7-200系列PLC的存储器和编址方式

2．输入映像寄存器I和输出映像寄存器Q

3．LD、LDN、A、AN、O、ON、=基本逻辑指令

4．梯形图的编程规则

6

知识目标

1．理解输入/输出映像寄存器（I/Q）的含义及作用。

2．掌握标准触点指令和输出指令的表示形式及应用方法。

3．掌握梯形图的编程规则。

4．掌握常闭触点输入的处理方法。

能力目标

1．会分析简单梯形图程序的功能。

2．能按照编程规则编写简单程序。

3．会用标准触点指令和输出指令设计简单电路的控制程序。

4．能完成三相异步电动机单向连续运转较为简单的PLC控制线路的安装和调试。

教学环境要求

理实一体化教师

任务2三相异步电动机正、反转控制

教学内容

1．S、R指令

2．S、R指令的优先级

6

知识目标

1．掌握S、R指令的功能及应用方法。

2．掌握ALD指令和OLD指令的功能及应用方法。

3．掌握启保停电路编程与使用S、R指令编程的对应关系。

能力目标

1．会进行联锁电路的编程。

2．能使用S、R指令设计PLC程序。

3．会使用ALD指令和OLD指令编写指令表。

教学环境要求

理实一体化教师

任务3三相异步电动机Y-△降压启动

教学内容

1．定时器T

2．接通延时定时器（TON）指令

6

知识目标

1．掌握定时器指令的种类、功能及使用方法。

2．掌握LPS、LRD、LPP、LDS指令的功能及使用方法。

3．掌握根据继电器电路设计PLC梯形图的方法。

能力目标

1．能用定时器指令编写控制程序。

2．会用LPS、LRD、LPP指令编写指令表。

3．能根据继电器电路设计PLC梯形图程序。

教学环境要求

理实一体化教师

任务4抢答器PLC控制

教学内容

1．PLC的功能指令简介

2．跳转、标号指令

3．七段译码指令

6

知识目标

1．了解功能指令的分类及用途。

2．掌握JMP、LBL及SEG指令的功能及应用方法。

能力目标

1．能正确使用JMP、LBL及SEG指令编写控制程序。

2．提高综合运用所学各种指令编程的能力。

教学环境要求

理实一体化教师

模块三

步进顺控指令应用

任务1小车自动往返控制

教学内容

1．顺序控制继电器S

2．SCR指令

3．使用SCR指令的单序列的编程方法

6

知识目标

1．掌握SCR指令的功能及使用方法。

2．掌握以编程元件S代表步的单序列顺序功能图的设计方法。

3．掌握使用SCR指令将单序列顺序功能图改画为梯形图的方法。

4．掌握使用SCR指令设计单序列顺序控制系统的方法。

能力目标

1．能根据工艺要求绘制以编程元件S代表步的单序列顺序功能图。

2．能使用SCR指令将单序列顺序功能图改画为梯形图。

3．能使用SCR指令设计单序列顺序控制系统。

教学环境要求

理实一体化教师

任务2按钮式人行横道交通灯PLC控制

教学内容

1．并行性序列的编程方法

2．并行性序列顺序控制系统实例

6

知识目标

1．掌握以编程元件S代表步的并行序列顺序功能图的设计方法。

2．掌握使用SCR指令将并行序列顺序功能图改画为梯形图的方法。

3．掌握使用SCR指令设计并行序列顺序控制系统的方法。

能力目标

1．能根据工艺要求绘制以编程元件S代表步的并行序列顺序功能图。

2．能使用SCR指令将并行序列顺序功能图改画为梯形图。

3．能使用SCR指令设计并行序列顺序控制系统。

教学环境要求

理实一体化教师

任务3汽车自动清洗机PLC控制

教学内容

1．顺序控制设计法

2．顺序功能图

3．用启保停电路实现的单序列的编程方法

6

知识目标

1．掌握顺序控制设计法的步骤。

2．熟悉顺序功能图的组成要素及基本结构形式。

3．掌握以位存储器M代表步的顺序功能图的设计方法。

4．掌握利用启保停电路将单序列顺序功能图改画为梯形图的方法。

5．掌握利用逻辑设计法设计单序列顺序控制系统的方法。

能力目标

1．能根据工艺要求绘制以位存储器M代表步的顺序功能图。

2．能利用启保停电路将单序列顺序功能图改画为梯形图。

3．能利用逻辑设计法设计单序列顺序控制系统。

教学环境要求

理实一体化教师

模块四

PLC功能指令应用

任务1天塔之光PLC控制

教学内容

1．数据传送指令

2．移位指令

3．循环移位指令

6

知识目标

1．了解传送、移位指令的分类及用途。

2．掌握传送、移位指令的功能及应用方法。

能力目标

1．能正确使用传送、移位指令编写控制程序。

2．掌握传送、移位指令的应用技巧。

3．提高综合运用所学各种指令编程的能力。

教学环境要求

理实一体化教师

任务2彩灯循环PLC控制

教学内容

1．子程序指令

2．中断指令

6

知识目标

1．掌握子程序指令的功能及应用方法。

2．掌握中断指令的功能及应用方法。

能力目标

1．能正确使用子程序指令及中断指令编写控制程序。

2．提高综合运用所学各种指令编程的能力。

教学环境要求

理实一体化教师

任务3PLC的数值运算

教学内容

1．掌握BCD码转换指令的功能及应用方法

2．掌握算术运算指令的功能及应用方法。

3．掌握逻辑运算指令的功能及应用方法。

6

知识目标

1．能熟练使用数据转换指令进行数据类型的转换。

2．能使用BCD码转换指令以及算术、逻辑运算指令编写程序。

能力目标

教学环境要求

模块五

YL-235机电一体化设备安装与调试

任务1上料单元控制

任务2机械手单元控制

任务3PLC与变频器控制电动机多段速运行（变频器的使用）

任务4传送带分拣单元控制

任务5触摸屏使用

2、教学方法

理论教学

1）传统教学方法“黑板＋粉笔”------基本概念、基本理论、基本知识讲解；

2）多媒体课件教学方法------对于抽象概念、图片讲解、动画展示；

3）演示教学方法------感性认识PLC及其模块、PLC的工作过程等；

4）案例教学方法------从案例入手讲解指令系统、程序设计方法、系统设计思路，易于理解，效果较好。

5）讨论教学法------解决疑难问题，激发学生的创造性。

6）比较教学法------掌握运用PLC进行系统控制与继电器系统控制的区别。

7）学练结合教学法------边学边练，提高学习兴趣，及时发现问题解决问题；

8）成立兴趣小组-------相互学习，经验交流。

实践教学（技能训练实验、综合训练、毕业设计）

1）技能训练实验

任务驱动教学——完成一-加深对理论知识的理解与巩固，PLC小系统的软硬件设计，元器件选择、下载、安装调试、设计报告等。

2）综合技能训练

在每个学习任务模块完成后，设计一个运用本模块项目所涉及的知识和技能的综合工作任务，让学生按要求独立完成。

3、考核标准与方式

本课程全面考核学生的专业能力和关键能力，采用过程性评价和结果评价相结合，定性评价与定量评价相结合的考核方法。

1）注重评价内容的整体性，注重综合素质与能力评价，注重学生爱护工具、节省

原材料、节约能源、规范与安全操作和保护环境等意识与观念的评价。

2）坚持教师评价与学生自评、互评相结合，过程性评价和结果性评价相结合，定

性描述和定量评价相结合，倡导采用表现性的评价方式。

3）本项目课程理论考核与实践考核相结合。

考核方式与标准

序号

考核项目

考核内容

 成绩比例（%）

1

任务考核

考核学生在每一个学习任务中的知识和技能掌握的程度，详见每个任务的任务测评表。

50

2

独立实践

考核学生在两个独立实践项目中综合技能的应用，详见表1—14

10

3

综合项目实训

考核学生综合技能的应用，详见表1一14

10

4

笔试

 综合测试学生对PLC应用技术的知识掌握程度，详见表1—15

10

5

口试

 根据给定的原理图进行工作原理的分析，表达流利

5

6

小组互评

其他小组成员根据其在小组作业中的表现进行评分

3

7

自评

 自我评价

2

   合 计

100

项目考核标准

序号

考核项目

考核内容

成绩比例（％）

   1

学习态度

职业素质、实训态度、效率观念、协作精神

   5

   2

过程操作

操作规范

   25

   3

实训报告

文档写作能力、文档的规范性和完整性

   20

   4

课内实践

操作规范，合理的加工工艺

   50

   合 计

   100

独立实践或综合项目实训考核标准

序号

考核项目

考核内容

成绩比例（％）

l

I/O地址分配

根据控制要求确定所需I/O点数进行地址分配，绘制PLC控制电路图，设计梯形图程序

20

2

绘制PLC控制线路图

3

设计梯形图程序

4

线路安装

按PLC控制接线图接线，不损坏元件，元件布置合理，安装牢固，配线符合工艺要求，布线紧固、美观

30

5

运行及调试程序

熟练操作计算机键盘，能正确将所编写的程序输入计算机并下载到PLC，按照被控设备的动作要求进行模拟调试及联机调试，达到设计要求

40

6

整理技术文件

包括PLC的外部接线图、I/O地址分配表以及梯形图（带注释）等技术文件整理。

10

合 计

100

五、实施建议

1、教学建议

建议教学实施总课时：

72。

（1）本课程的教学要不断摸索适合中职教育特点的教学方式。

采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。

在规定的课时内，保证该标准的贯彻实施。

（2）教学过程中，要从中职教育的目标出发，了解不同专业对数学知识的需求，注意与有关课程相配合，把握好“必需、够用为度”的原则。

（3）教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。

（4）重视习题课、单元测验的安排和习题的选择。

督促学生及时、独立完成课外作业。

（5）重视对学生学习方法的指导。

（6）教学中注重现代化教学手段的应用。

2、教材选取

尽量选用理论实践一体化教材；涉及的概念讲解要深入浅出，并配有大量实例，以使学生容易理解和掌握；因为关于新材料的研制、开发与应用的发展非常迅速，因此尽量选用设计新材料、新技术的新教材；尽量选用带有与教学内容配套的实验实训指导教材，能够指导学生掌握基本的实验实习技能。

3、课程资源的开发与利用

1）充分挖掘现有课程资源的功能和作用。

要加强图书、实训、电教等设备设施的建设和管理。

同时，除了用好学校现有的教具学具、图书资料、实验设施等，充分发挥教师自身和每个学生作为不可替代的重要课程资源的作用。

2）与综合实践活动的整合。

综合实践活动是学科知识内容、方法过程、组织形式等多元多维的呈现。

在课程教学中参与到综合实践中来，在发挥应有作用同时，成为新的课程资源。

3）充分利用校本课程资源。

在课程的校本化再开发进程中，积极倡导要努

力结合地方特点和学校特色挖掘课程资源。

4）网络资源。

1、学院建有先进的校园网，连接机房、办公室、图书馆等，可以进行网络实时交流。

2、图书馆建有电子图书系统，可查阅大量资料和图书，并提供下载。

3、本课程的电子教案、多媒体课件、习题库、试题库、教学案例等资源已经挂接在学校网站上，可供学生自主学习、讨论、下载使用。