PLC程序的编制与调试课标.docx
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PLC程序的编制与调试课标.docx
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PLC程序的编制与调试课标
《PLC程序的编制和调试》课程标准
课程编码:
21021课程类别:
专业核心课
适用专业:
授课单位:
机电工程系
学时:
学时编写执笔人及编写日期:
学分:
4审定负责人及审定日期:
1.课程定位和课程设计
1.1课程性质与作用
《PLC程序的编制和调试》课程既有理论又有实践,既有工作原理又有编程方法,既有典型单元程序又有复杂实用案例,具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点。
在此课程教学中,如何采用有效的教学方法来充分调动学生学习积极性,提高学生的实践能力和创新能力,是每个高职教师面临的课题。
《PLC程序的编制和调试》是学院开发的工作过程为导向的工学结合课程,是机电一体化技术专业的核心课程,也是专业必修课程,本课程对学生职业能力培养和职业素养养成起主要支撑作用。
通过本课程的学习,学生应掌握可编程控制器技术的基本知识和应用技能,具备使用可编程控制器改造继电接触控制系统的能力,会在生产现场进行简单的程序设计,运行、调试、监控及维护可编程控制系统;同时培养学生具有严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程,爱护设备及工具,保持工作环境清洁有序,文明生产的职业道德与职业素养。
本课程的前修课程是《机床电气控制》、《传感器检测》,它的后续课程是《冶金自控》等。
本课程与其他课程紧密衔接,有机配合,共同构成机电一体化技术专业科学系统的课程体系。
1.2课程设计基本理念
本课程以学生职业能力培养为重点,课程设计重点考虑以下三个因素。
(1)知识因素的设计
在课程设计过程中,基于工作过程系统化要求,关注“工作过程完整”;同时,紧密结合维修电工职业岗位群的任职要求,并参照相关的职业资格标准,以工作任务为中心,根据工业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,选取教学内容,并为学生可持续发展奠定良好的基础。
(2)社会因素的设计
本课程是通过企业调研、一线人员访谈、专业指导委员会等多种方式,对机电一体化技术专业人才需求和职业与岗位进行分析,并按照机电一体化技术专业岗位(群)的任职要求,由学校教师和生产单位专家共同开发的课程,突出课程的开放性和职业定向性。
(3)学生因素的设计
课程设计面向全体学生,学生无论存在着怎样差异和差别,本课程均为每一个学生提供平等的学习机会。
但是,也照顾学生的个体差异,使每一个学生的潜能都得到充分发展。
本课程是学生职业能力培养的关键课程,在内容的选择和组织上,从学生的实际出发,注重以真实的任务为载体创设学习情境,激发兴趣与求知欲;让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,激发学生的创造欲望,培养学生的创新精神;通过实际工作任务,加强学生实践能力的培养,增强学生的社会适应性。
1.3课程设计的基本思路
(1)设计原则
在课程设计过程中,遵循职业性、实践性和开放性原则。
根据工业行业发展需要和职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,选取教学内容,并为学生可持续发展奠定良好的基础。
(2)设计过程
课程内容突出对学生职业能力的培养,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合了《维修电工》国家职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
针对典型工作任务,以工作过程为主线,以真实的任务为载体,设计具体教学情境。
在学习领域的内容编排和学时分配上,既考虑工作任务的完整性,又要遵循高职院校学生的认知规律。
按照装配过程的任务相互关系,适当考虑技能的难易程度编排进度和分配学时,将本学习领域课程分为4个主题。
(3)设计结果
本课程是专业教师与企业合作开发的,按照企业用人需求,将行业、企业生产标准和从业人员职业资格标准,融入课程标准和教学内容之中,充分体现职业性、实践性和开放性的课程;在内容的选取与组织上,遵循学生职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,科学设计学习性工作任务,教、学、做结合,与只注重知识传授的学科体系课程有本质区别,是适合职业教育人才培养的理实一体、工学结合课程;同时,这门课程又是培养学生职业能力的专业核心课程。
2.课程目标
本课程的总体目标是:
学生能够达到《机电一体化技术专业人才培养方案》中所规定的人才培养目标要求;使学生能够根据系统工作任务要求,学习关联理论知识,能生产现场进行简单的程序设计、运行、调试、监控及维护可编程控制系统;能够达到《维修电工》国家职业资格标准。
同时养成具有严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程,爱护设备及工具,保持工作环境清洁有序,文明生产的职业道德与职业素养。
2.1知识与技能
①熟悉可编程控制器的组成,硬件配置,会查阅可编程控制器的编程手册和使用手册,会正确安装可编程控制器,完成外部的接线;
②会运用可编程控制器进行继电接触控制系统的改造;
③能完成可编程控制器自动控制系统的安装、编程、设计、调试、运行和监控等生产行为;
2.2过程与方法
①经历接受任务,制定计划的过程,初步学会获取和分析专业信息并寻找解决问题的途径,初步具有提出问题、分析问题的能力,发展批判性思维和创造性想象的能力;
②经历设计方案的实现或转化为现实的过程,初步学会可编程控制器自动控制系统的编程、设计、调试及运行,体验理念物化过程中的复杂性和创造性,发展动手实践能力;
③经历完整的工作过程,获得与实际工作过程有着紧密联系的带有经验性质的工作过程知识,具有自我学习、建构自己的知识体系的能力;
④经历典型工作任务的方案设计、实施、评价、反馈活动过程,掌握本课程的学习内容与学习方法,具有综合运用所学知识解决实际问题的能力,发展决策能力、创新能力和终身学习能力。
2.3情感、态度、价值观
①爱好本职工作,遵守工厂的各项规章制度,具有良好的职业道德;
②熟悉从事本岗位必须具备的品质,能够安全负责地工作,养成爱岗敬业,积极进取的良好品质;
③认识工作性质,有强烈的责任心和安全意识,能够严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程,养成安全文明生产的习惯;
④形成精益求精的工作态度,培养工作认真负责,团结合作的精神和意识;
⑤理解科技与社会的相互关系,形成与岗位工作相联系的经济意识、质量意识、环保意识;
在课程实施过程中,知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的目标是一个不可分割的整体,应注意融合与协调,努力实现三者的有机统一。
3.课程内容与要求
3.1典型工作任务描述或学习领域描述
本课程以工作为导向,确定了4个学习主题,并对完成每个主题给出了最低学习目标、学习内容、学习活动和课时建议。
3.2项目(或学习情境)设计
项目
(学习情境)
子项目(子情境)
学习内容(具体工作任务)
要求(基本职业能力和关键能力)
课时
1.电动机PLC控制系统编程与实现
1.1电动机的自锁控制
1PLC的定义、组成及应用
2用PLC控制电机的电动、连动运行状态的方法
3会运用可编程控制器进行继电接触控制系统的改造
1掌握PLC的定义、组成及应用。
2掌握PLC外围直流控制及交流负载线路的接法及注意事项。
3掌握用PLC控制电机运行状态的方法。
4会运用可编程控制器进行继电接触控制系统的改造。
5经历接受任务,制定计划的过程,初步学会获取和分析专业信息并寻找解决问题的途径,初步具有提出问题、分析问题的能力,发展批判性思维和创造性想象的能力。
6爱好本职工作,遵守工厂的各项规章制度,具有良好的职业道德。
7熟悉从事本岗位必须具备的品质,能够安全负责地工作,养成爱岗敬业,积极进取的良好品质。
6
1.2电动机的正反转控制
1用PLC控制电机的正反转运行状态的方法
2会运用可编程控制器进行继电接触控制系统的改造
4
1.3电动机的星-三角降压启动控制
1用PLC控制电机的星-三角降压启动的方法
2会运用可编程控制器进行继电接触控制系统的改造
4
1.4电动机的制动控制
1用PLC控制电机的制动方法
2会运用可编程控制器进行继电接触控制系统的改造
4
2.交通信号灯和霓虹灯PLC控制系统编程与实现
2.1交通信号灯控制系统
1能够针对交通信号灯控制系统编写程序
2交通信号灯控制系统的接线、调试和操作方法
1能够针对控制系统选择硬件配置。
2能够针对控制系统编写程序。
3掌握控制系统的接线、调试和操作方法。
4经历设计方案的实现或转化为现实的过程,初步学会可编程控制器自动控制系统的编程、设计、调试及运行,体验理念物化过程中的复杂性和创造性,发展动手实践能力。
5形成精益求精的工作态度,培养工作认真负责,团结合作的精神和意识。
4
2.2霓虹灯控制系统
1能够针对霓虹灯控制系统编写程序
2霓虹灯控制系统的接线、调试和操作方法
4
3.自动生产线PLC控制系统编程和实现
3.1数码显示控制
1能够针对数码显示控制系统编写程序
2数码系数控制系统的接线、调试和操作方法
1能够针对控制系统选择硬件配置。
2能够针对控制系统编写程序。
3掌握控制系统的接线、调试和操作方法。
4经历设计方案的实现或转化为现实的过程,初步学会可编程控制器自动控制系统的编程、设计、调试及运行,体验理念物化过程中的复杂性和创造性,发展动手实践能力。
5经历完整的工作过程,获得与实际工作过程有着紧密联系的带有经验性质的工作过程知识,具有自我学习、建构自己的知识体系的能力。
6认识工作性质,有强烈的责任心和安全意识,能够严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程,养成安全文明生产的习惯。
4
3.2抢答器控制
1能够针对抢答器控制系统编写程序
2数抢答器控制系统的接线、调试和操作方法
4
3.3自动配料装车系统控制
1能够针对自动配料装车控制系统编写程序
2数自动配料装车控制系统的接线、调试和操作方法
4
3.4多种液体混合装置控制
1能够针对多种液体混合装置控制系统编写程序
2多种液体混合装置控制系统的接线、调试和操作方法
4
3.5机械手控制
1能够针对机械手控制系统编写程序
2机械手控制系统的接线、调试和操作方法
4
3.6电镀生产线控制
1能够针对电镀生产线控制系统编写程序
2电镀生产线控制系统的接线、调试和操作方法
4
4.PLC、变频器、触摸屏综合应用
4.1基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制
1PLC控制变频器外部端子的方法
2控制系统的接线、调试和操作方法
1能够针对控制系统选择硬件配置
2能够针对控制系统编写程序
3掌握控制系统的接线、调试和操作方法。
4经历典型工作任务的方案设计、实施、评价、反馈活动过程,掌握本课程的学习内容与学习方法,具有综合运用所学知识解决实际问题的能力,发展决策能力、创新能力和终身学习能力。
5理解科技与社会的相互关系,形成与岗位工作相联系的经济意识、质量意识、环保意识。
4
4.2基于触摸屏控制方式的数码显示控制
1置位与复位SET、RST指令的应用及其编程方法
2加工中心控制系统的接线、调试、操作
4
4.3PLC、触摸屏及变频器通信控制
1掌握PLC、触摸屏和变频器的综合应用
2掌握PLC、触摸屏和变频器的编程方法
6
4.教学模式、教学方法与手段
4.1教学模式
本课程采用项目式教学,在企业或学院理实一体教室完成。
教师在开始讲授本课程前可以先向学生展示本课程标准、课程日历和时间进度安排表。
在授课过程中要以引导为主,采用项目式教学,每个项目均以典型案例引出,根据不同的教学内容选择启发式、讨论法、案例法、任务驱动法等不同的教学方法,学生在老师引导下讨论完成任务必备的知识和技能,通过情境创设,让学生积极地参与教学过程,并展开知识学习与新技术训练,提高学生的学习主动性,在课堂教学中应尽量使用现代教学技术和现代信息技术手段,提高教学质量和教学效果。
4.2教学方法与手段
教师要以引导为主,根据不同的教学内容选择启发式、讨论法、任务驱动法等不同的教学方法,通过情境创设,让学生积极地参与教学过程,提高学生的学习主动性。
教师要在整个过程中掌控全局,适当时候引导和帮助学生。
在课堂教学中应尽量使用现代教学技术和现代信息技术手段,如CAI课件、仿真软件、录像、动画等,提高教学质量和教学效果。
4.3教学评价
根据《机电一体化专业人才培养方案》要求,重视学生校内学习与实际工作的一致性,做到理论考核与实践考核相结合,过程性考核与终结性考核相结合的方法。
考核项目主要有期末考试、平时成绩(包括平时考勤、课堂参与、课外作业、平时测验等)、实践技能考试(单独考核)。
具体操作说明:
(1)期末考试成绩占50%;
(2)平时成绩占50%(其中平时考勤25%、、课堂参与25%、课外作业25%、平时测试25%);
(3)实践技能考试(完成每个学习主题的质量,小组成员自评占20%、成员互评占20%、企业教师评价占30%,学校教师评价占30%)
5.课程实施条件
5.1专任教师和兼职教师组成的具有“双师”结构特点的教学团队要求
本课程主讲教师条件:
长期工作在教学一线,师德高尚、治学严谨;教学能力强,教学效果好;了解我国工业行业的发展,具有新技术、新工艺的理论知识;与企业联系密切,参与校企合作或相关专业技术服务项目,成效明显,能够引领专业建设和发展。
教学队伍条件:
本门课程由4名教师共同完成。
其中学院专任教师2人,具有中级以上职称,研究生及以上学历,专任教师均有企业实践经历,具有高级电工考评员证书,符合“双师”素质教师要求。
企业兼职教师2人,具有5年以上企业实践经验,中级以上职称(或具有高级工以上职称)并被学院聘为兼职教师,经过系统的教育教学理论培训,具有高职教育理念、教学方法、教育理论,主要承担实践教学任务。
5.2校内外实践教学条件要求
5.2.1课程对校内实训基地生产性或实物模拟仿真、混合仿真和计算机虚拟仿真实训环境和设施设备条件的要求。
PLC实训室有16个实验台可供学生仿真生产过程。
校内实训基地建设是在企业的支持下,体现先进的控制技术和仿真控制过程,按照工业控制系统构建仿真职业环境的实训现场。
针对机电一体化技术专业的人才培养要求,根据岗位的活动场景、内容建设,每个实训室设备购置均充分考虑真实职业活动的展开,体现了职业工作环境特征,满足课程教学与生产性实训要求。
多媒体教室、PLC实训室有16个实验台,具有PLC控制课程教学、学生电工基本技能训练、实习、对外培训、职业技能鉴定等多种功能,设备利用率高。
5.2.2课程对校外实训基地及条件要求。
有满足学生理实一体学习和顶岗实习的场所,包括钢铁公司和唐车公司等。
校外实训基地为本门课程的实践教学提供了真实的环境,能够满足学生了解PLC控制技术生产实际,使学生能够体验企业文化。
5.3课程资源的开发与利用
5.3.1教材的选用与编写
教材是体现课程目标和内容的重要载体,是学生学习和教师教学的工具。
对教材编写建议如下:
(1)教材内容的选择
按照岗位群的任职要求与人才培养规格要求,改变重理论轻实践应用的偏向,全面考虑理论与实践的关系,内容选择更符合企业的生产实际。
教材内容的选择还应全面考虑基础性与时代性的关系,要紧密结合生产实际,能够反映工业发展新技术、新工艺,使学生更多地接受反映时代特征的新思想和新事物。
教材应当为学生提供更多的技能操作机会,应当破除过于讲究概念严密性和系统性的观念。
(2)教材的表现形式
教材的表现形式应符合学生的心理特点和规律,应注意用生产实际的载体激发学生的兴趣和动机。
教材编制应有一定的、前后一致的风格,注意形式多样、版面活泼,文字通俗流畅,图文并茂。
5.3.2课程网站和信息化教学资源的建设
学生可参考学习网站:
中国电工技术网(
学习PLC网(
机电之家(
华军软件(
21IC中国电子网(
SIMATIC(http:
//www.siemens-
建立资源的维护和管理系统,使学校资源得到充分利用和不断发展。
5.3.3其它教学资源的开发与利用
本课程的实施,需要特定的课程资源。
动车组技术专业应努力建设、开发与利用校内外的课程资源,并争取企业的支持和帮助。
本标准强调学生职业能力的培养,从而对课程资源的配置与管理提出了如下要求。
(1)根据标准的要求,逐步建立、完善实训室和各种活动场所,配置必要的教学仪器和设备。
通过合理配置和有效使用,使资源发挥最大的作用。
(2)开放实训室,让学生能够有机会自主地进行实践活动,为了保证实训安全、有序,实训室的开放必须有一定的管理制度。
(3)学校应积极组织教师开发教学素材,丰富学校的教学资源,如校本教材、CAI课件、图片、录像带、幻灯片、仿真软件等,形成资源库,实现资源共享。
教学参考书:
《可编程序控制器原理及应用》高等教育出版社孙平编
《维修电工》中国劳动出版社
《可编程序控制器技术教程》高等教育出版社吕景泉编
《PLC操作实训》机械工业出版社施利春编
虚拟实验辅助教学采用的软件有:
S7-200仿真软件。
6.其他说明
本课程标准的使用,教师可根据学习目标,具体细化学习任务,并可根据职业岗位的变化进行适当修改。
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- PLC 程序 编制 调试