电气控制与PLC课程标准

《电气控制与PLC应用技术》教学大纲一、课程的基本信息课程名称：电气控制与PLC应用技术课程编号：260303适用专业：机电一体化技术、数控技术课程类别：职业技术核心课程开设时间：第四学期学时：64实践教学：32学时制定人：周家领审核人：杨晓勇批准人：罗树明课程所属系部：工程技术系制定时间：2015.09二、课程的概述1.课程的性质《电气控制与PLC技术》是应用电子技术专业的一门核心课程,是《电工电子技术》的后续课程。它是以培养学生具有对生产典型生产机械的电气控制线路进行基本环节初步设计、分析与故障排除的专业能力；具有对PLC控制系统进行I/O分配与系统程序设计的分析能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的协作能力；以实现“学以致用”的教学目标。2.课程的定位《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。前续课程：《电工电子技术》等。后续课程：“维修电工（中级工、高级工）职业技能鉴定”、顶岗实习等。三、课程设计思路与过程1.课程设计思路1、“工学结合”的理念：选择企业真实项目为载体，按照项目的生产岗位要求，以任务驱动，项目导向的方法实施，实现学生角色企业化；学习过程企业化。2、“任务驱动、项目导向”的理念：在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，真正做到“教、学、做”和总结有机结合。3、课堂与实训室一体化的理念：课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限，实现课堂与实训现场一体化的教学模式。2.课程开发的过程（1）深入学习、探索先进的职教理念和课程设计方法，基于过程控制的理念，开发相关的课程项目。（2）加强与企业合作，院、系领导组织教学人员本地区周边企业进行相关调研，对机电一体化技术专业毕业生的职业能力进行认真分析，在充分听取行业、企业专家的意见，总结并确定毕业生应具备的知识、能力和职业素质，与企业共同制定课程标准。（3）在课程开发中，参照课程标准，结合校内实训条件，成立由院系领导、校内专家、专业带头人、相关专业技术人员和实际教学人员共同组成的课程开发团队进行课程开发。具体开发过程见下图示。四、课程培养目标根据人才培养方案、融合岗位职业标准——培养熟悉国家相关电气标准和工艺规范，掌握电器控制、PLC控制系统的设计安装和调试技术、具有较强的学习能力、实践能力、创新能力、就业能力、德智体美全面发展的高素质、高技能、创新型人才。（一）知识目标1、熟悉国家相关电气标准和行业规范2、掌握常用低压电器控制系统的设计安装和调试的基本知识3、掌握小型PLC控制系统的设计安装和调试的基本知识（PLC编程、技术资料的编写）（二）能力目标1、熟练使用常用仪器仪表、电工工具、安装配线工具2、能够完成小型电气控制系统和PLC控制系统的设计安装和调试（PLC编程）3、按国家标准正确绘制电气原理图、电气设备元件布置图、电气设备接线图等电气图纸(三）素质目标1、培养学生学会信息查询、收集与整理分析的能力2、具备创新意识、良好的学习能力和可持续发展的能力。3、沟通和团队合作能力4、良好的职业素养五、课程内容和学时分配模块项目编号项目教学目标学时项目类型模块一电气控制基础项目1安全用电1、掌握安全用电知识2、电气安全用具的使用方法3、熟悉触电急救与电气消防知识4理论+实操项目2单向运行控制电路1、掌握按钮开关的符号、结构、原理及选用。2理论+实操2、掌握交流接触器、热继电器的符号、结构、原理及选用项目3正反转控制电路1、掌握倒顺开关、行程开关的结构、原理、符号。2、掌握线槽布线的操作工艺。4理论+实操项目4电动机延时起动控制电路1、掌握按钮开关的符号、结构、原理及选用。2、掌握交流接触器、热继电器的符号、结构、原理及选用2理论+实操项目5顺序起停控制电路掌握故障检修的方法。2理论+实操项目6绕线转子电动机控制电路1.掌握绕线转子异步电动机的工作原理。2.掌握绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制电路工作原理。3．掌握用时间继电器和频敏变阻器控制绕线转子异步电动机的工作原理。2理论项目7三相异步电动机减压起动控制电路1、知识目标：掌握减压起动的条件；掌握常见的减压起动方法及工作原理；了解减压起动控制电路的适用范围。2、能力目标：能用万用表对元器件进行检测；能正确安装减压起动控制电路；能用万用表对电路进行通电前的检查。4理论+实操项目8三相异步电动机制动电路1.掌握能耗制动控制电路。2.掌握单向运行的反接制动控制电路工作原理。3．掌握电磁抱闸控制电路工作原理。2理论项目9双速电动机制动电路1.掌握转换开关控制双速电动机电路工作原理。2.掌握双速电动机自动控制电路工2理论作原理模块二PLC可编程控制器项目10PLC编程语言与编程软件1、知识目标：掌握PLC程序的编程语言类型及用途。2、能力目标：能正确使用GX软件的基本操作。4理论+实操项目11门铃控制1．熟悉传统的继电接控制系统；2．掌握可编程控制器的产生发展及应用；2．掌握可编程控制器（PLC）基本组成；2理论+实操项目12容器注水系统PLC控制1．掌握输入/输出接口作用2．熟悉输入/输出接口不同结构。3．掌握输入/输出接口的特点。2理论+实操项目13PLC控制系统的电动机长动控制1．熟练应用置位、复位指令编写控制程序。2．熟练应用PLC改造三相异步电动机的正反转控制的电路。3．了解启保停电路与使用置位、复位指令程序的对应关系。4理论+实操项目14PLC电动机串电阻降压起动的控制电路1．掌握PLC定时器、计数器类型及应用。2．正确使用PLC基本指令进行编程操作。3．能对简单继电器控制的机床电路进行PLC改造。2理论+实操项目15PLC电动机Y－△降压起动的控制电路1、知识目标：掌握PLC控制电动机Y--△降压起动的工作原理；掌握PLC内部辅助继电器的应用；掌握PLC基本指令的应用；了解启保停电路与使用主控、主控复位指令程序的对应关系。掌握程序设计的方法、思路与步凑。2、能力目标：掌握程序编写、调试的步骤和方法；掌握构建实际PLC控制系统4理论+实操的能力。项目16PLC电动机的正反转控制的电路1．熟练应用置位、复位指令编写控制程序。2．熟练应用PLC改造三相异步电动机的正反转控制的电路。3．了解启保停电路与使用置位、复位指令程序的对应关系。2理论+实操项目17PLC自动门控制装置控制系统设计1．掌握脉冲输出指令的使用方法。2．能根据所给任务要求，设计梯形图及PLC控制接线图。3．进一步理解PLC循环扫描工作方式。2理论+实操项目18小车往返PLC控制系统设计1．掌握位左移指令SFTL和位右移指令SFTR的使用方法。2．根据小车转运工序过程，准确设计梯形图及PLC控制I/O接线图。3．能熟练完成设计电路的安装并进行模拟调试。2理论+实操项目19十字路口红绿灯控制1、知识目标：掌握步进指令的应用。2、能力目标：用PLC构成交通信号灯控制系统；掌握PLC的编程技巧和程序调试方法。4理论+实操项目204层电梯控制1、知识目标：掌握复杂程序分段编写的思想及程序编写方法；2、能力目标：能分段书写程序，完成外部接线，联机合成试运行。4理论+实操模块三常用机床电气维修项目21机床线路排故检修方法1、掌握阅读机床电气原理图方法；2、掌握机床控制电路的分析方法；3、掌握“问”、“看”、“听”、“摸”技能；4、掌握电阻法排除电路故障2理论项目22车床线路维修1、了解CA6140车床的工作原理。2、了解CA6140车床的检修注意事项。3、掌握CA6140车床电路分析方法。3理论4、掌握CA6140车床故障检修方法。项目23铣床电气维修1、掌握X62W型万能铣床电路工作原理。2、掌握X62W型万能铣床电路分析方法。3、掌握X62W型万能铣床故障检修方法。3理论总学时64六、课程教学建议1.教学方法（1）在教学过程中，为加强学生实际操作能力的培养，采用分段式项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的学习动力。（2）如果一些工作任务没有在生产车间进行的条件，可在校内生产性实训车间进行。如果没有相应的生产性实训车间，可以通过仿真操作进行。通过学习型工作任务，训练学生的PLC编程与电气故障诊断排除能力。（3）紧密结合维修电工中级职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，提高学生的岗位适应能力。（4）在教学过程中，要广泛应用图片、动画等教学资源辅助教学，帮助学生理解各种工控故障诊断的要点。（5）教学过程中加强安全教育，提高安全意识，培养学生严谨的工作态度。（6）采用课程设计作为课程的考核方案，培养学生的应用能力和实践思维，课程设计分组进行还可以培养他们的团结协作能力。2.实验实训条件（1）为保障本课程的教学目标能够实现，配置有电气控制实训（演练）室，PLC专项实验室，维修电工综合考评实训室，部分生产机床模拟演练操作室，电气控制与PLC资料和检测设备。（2）为保障本课程的教学目标能够实现，在教学实施时学生分成15—25组，每组2—3人，并由2名具有技师资格的教学人员组织实施。3.考核方式通过改革考核方式，实施平时项目教学的过程性考核（50%）+期末考核（50%），将考核分细化到每一个项目每一个任务中，注重职业素质和职业能力的考核。过程性考核包括学习小组考核和指导教师考核两种形式。学习小组考核由组长负责展开自评和互评。指导教师考核以抽查提问、检查课堂笔记和项目总结的形式进行。4.教材及参考资料选用（1）鉴于目前高职教育教材的现状，教学工作中应以现有的教材作为辅助，同时根据项目化课程的特点自编教学讲义，在教学中不断补充和完善，最终形成具有项目化课程特点的自编出版教材。（2）教材选用必须依据本课程标准进行，应充分体现以工作任务为设计思想。教材内容应体现先进性、通用性、实用性要求，语言表述应精炼、准确、科学，引用图表要清晰精美。教材中的活动设计要具体，并具有可操作性。（3）教材项目应包括以下内容：（ⅰ）教学目标；（ⅱ）工作任务；（ⅲ）实践操作（相关实践知识）；（ⅳ）问题探究（相关理论知识）；（ⅴ）知识拓展（选学内容）；（ⅵ）实训与练习。（4）工作任务应包括以下内容：（ⅰ）工作任务名称；（ⅱ）工作任务背景；（ⅲ）项目训练载体；（ⅳ）技能训练目标；（ⅴ）学习环境要求。工作任务应是按“任务布置、计划、决策、实施、评估、信息反馈”一个完整的过程实施。（5）选用教材：《电气控制及PLC应用技术》主编周家领中国海洋大学出版社5.参考资料（1）《电气控制与PLC技术》，林春方，西安电子科技大学出版社（2）《电气控制与PLC技术》，林春方，上海交通大学出版社（3）《可编程控制器原理及应用》，林春方，上海交通大学出版社（4）《电机与电气控制技术》，任志锦，机械工业出版社（5）《电气控制与PLC应用》，杨亚萍，化学工业出版社（6）《电机与电气控制》，施振金人民邮电出版社6.其他建议（1）利用现代信息技术开发多媒体课件，通过搭建起多维、动态、活跃、自主的课程训练平台，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。（2）实行相关实验室开放，提高实验室设备的利用率。（3）搭建校企合作平台，充分利用本行业的企业资源，满足学生参观、实训和毕业实习的需要，并在合作中关注学生职业能力的发展和教学内容的调整。（4）积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、各大网站等网络资源，使教学内容从单一化向多元化转变，尽力拓展学生的知识和能力。（5）适用专业：应用电子技术；（6）相应“职业资格证书”情况：维修电工中级或者高级。