《电气控制与PLC》课程标准模板(初稿)课件

《电气控制与PLC》课程标准模板 适用专业： 电力系统自动化 课程类别： 专业基础课 修课方式： 必修 教学时数： 60 编制人：  审定人： 一、制定课程标准的依据 本标准是依据《中华人民共和国职业教育法》、《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高[2002]2号)、《关于全面提高战等职业教育教学质量的若干意见[教高[2006]16号)等文件精神，以及电力系统自动化专业的人才培养目标和培养规格的要求而制定，用于指导“电气控制与PLC”的课程编制。 二、课程定位与作用 《电气控制与PLC》课程是电力系统自动化专业的一门重要的专业必修课，《电气控制与PLC》课是以电器控制技术和可编程控制技术为核心，统筹电机控制与3C技术的课程，它是以行动为导向、以学生为主体、以知识为基础、以能力为目标，教、学、做一体化，培养学生具有对工厂典型生产机械电气控制线路进行基本环节 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、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专业能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的关键能力；培养可持续发展的满足企业需求的自动化控制高技能人才,实现“为了行动而学习”的教学目标。 三、课程目标 通过《电气控制与PLC》课程的学习，培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，能对简单的可编程控制系统进行程序设计、运行、调试与维护，满足生产现场可编程控制系统应用的需要。培养学生的实际动手能力和分析与解决工程实际问题的能力，进一步培养学生理论联系实际的工作作风，加深理解和巩固可编程序控制器和变频器方面的基础知识，为实际应用可编程序控制器和变频器打下良好的基础。 1． 专业能力目标： （1）掌握常用低压电器的使用，形成电气控制电路的设计思路； （2）熟练应用基本指令和功能指令是PLC编程的基础 ； （3）掌握PLC控制系统设计的基本方法。 2． 方法能力目标： （1）掌握常用电气控制线路的安装及故障检修； （2）掌握PLC的工程应用、维护和使用以及PLC在电气控制线路的应用及电气系统分析与维护。 3．社会能力目标： （1）能及时发现工作中出现的问题，并分析问题和提出解决方案； （2）具有团队协作精神和良好的交流能力； （3）实事求是、认真负责的工作作风，安全规范、一丝不苟的做事态度； （4）形成安全生产、爱护设备、保护环境与节能意识。 四、课程教学内容与学时安排建议 “电气控制与PLC”课程的教学内容与学时安排建议详见表1所示 表1  “电气控制与PLC”课程的教学内容与学时安排建议 序号 学习情境名称 学时 学习〔任务)单元划分 教学形式 1 情境一 常用低压电器 8 1. 低压电器的电磁机构与执行机构 2. 开关电器与熔断器 3. 主令电器与接触器 4. 继电器 教师讲授 引导文教学法 2 情境二 继电接触器控制系统的基本电路 8 1. 电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则 2. 并励直流电动机的基本控制电路 3. 三相笼型异步电动机的控制电路 做中学 学中做 任务驱动教学法 3 情境三 可编程控制器的相关知识论述 4 1. 可编程控制器的产生、发展、定义及特点 2. 可编程控制器的分类、应用与性能指标 3. PLC的基本组成 4. PLC的工作原理 5. PLC的编程语言 教学做一体化 任务驱动教学法 4 情境四 S7-200系列的PLC构成 6 1. S7-200 系列PLC系统结构 2. S7-200 系列PLC的内部元器件 3. S7-200 CPU存储器区域的寻址方式 教学做一体化 任务驱动教学法 5 情景五 S7-200系列PLC的基本指令 10 1. 基本逻辑指令 2. 程序控制指令 3. 基本指令的应用实例 教学做一体化 任务驱动教学法 6 情景六 S7-200系列PLC功能指令 8 1. 数据处理指令 2. 运算指令 3. 表功能指令 4. 转换指令 5. 功能指令的应用实例 教学做一体化 任务驱动教学法 7 情景七 PLC控制系统的应用设计 8 1. PLC控制系统的总体设计 2. 减少PLC输入和输出点数的方法 3. 提高PLC控制系统可靠性的措施 4. 机械手控制系统的应用设计 教学做一体化 任务驱动教学法 8 情景八 PLC的梯形图程序设计方法及应用实例 8 1. PLC梯形图的经验设计法及应用 2. 梯形图的逻辑设计法及应用 3. PLC梯形图的顺序控制设计法及应用 教学做一体化 任务驱动教学法           五、学习情境及教学设计框架 创设学习情境的目的是为了帮助学生更有效地学习知识和技能，实现专业能力、方法能力和社会能力，即职业能力的培养。学习情境是与学生所学习的内容相适应的包含任务的工作活动,课程内容对接职业资格标准，与行业、企业标准相结合。描述学习情境的要素包括:教学目标、学习与实践（训练）内容、教学载体、教学形式与方法建议、教学环境与媒体选择、学生已有的学习基础、教师应具备的能力和考核评价说明。学习情境的详细描述见表2、表6所示。 表2“电气控制与PLC”学习情境1设计简表 情境一 常用低压电器的识别选用 课时: 8H 理论:8H 实践: 教学目标 教学载体 基本要求： 1.能正确识别组合开关与低压短路器，了解组合开关与气压断路器内部构造及用途；理解组合开关与低压短路器图形文字符号、电气参数及型号。； 2.能正确识别熔断器、变压器与交流接触器；了解熔断器、变压器与交流接触器图形文字符号、电气参数及型号。 3.能正确识别继电器与主令电器；了解继电器与主令电器内部构造及用途；理解继电器与主令电器图形文字符号、电气参数及型号。 4.能正确识读绘制常用低压电器图形。 5.继电器的分类、结构、原理及特点。 较高要求: 1.组合开关与低压短路器的符号及用途、接线方法 2.熔断器、变压器与交流接触器的符号及用途、接线方法 3.继电器与主令电器的符号及用途、接线方法 开关电器、熔断器、接触器、继电器、主令开关 教学内容 教学方法建议   基本内容: 拓展内容： 子情境1 低压电器的电磁机构及执行机构 1. 电磁机构的组成和结构原理 2．触头系统的分类、组成及结构 3．灭弧系统的作用原理和主要措施 电动力灭弧方法、原理及过程。 1.分组讨论 2.理论讲授 子情境2 开关电器及熔断器 1.低压开关和组合开关的结构、原理及图形文字符号 2.低压断路器的结构、工作原理及图形文字符号 3.低压断路器的的分类、技术参数 4.熔断器的工作原理、种类、主要参数及选用 1.智能化低压断路器 2.低压断路器的选择 3.自复式熔断器 1.分组讨论 2.理论讲授 子情境3 主令电器及接触器 1.主令电器的分类、工作原理、型号含义及电气符号 2.接触器的结构、工作原理、主要技术参数及型号含义 1.分组讨论 2.理论讲授 子情境4 继电器 1.继电器的结构及工作原理 2.继电器的分类、动作原理及主要技术参数 1.固态继电器 2.温度继电器 1.分组讨论 2.理论讲授             表3“电气控制与PLC”学习情境2设计简表 情境二 电气控制的基本环节 课时: 8H 理论:8H 实践: 教学目标 教学载体 基本要求： 1.能正确绘制电气控制基本环节线路，自主完成电气控制基本环节线路接线与调试 2.理解电动机正反转控制的工作原理；能进行正反转控制环节接线与调试 3.理解电动机能耗制动控制的工作原理；能进行制动控制接线与调试 4.能叙述自主的设计试验线路工作原理与试验步骤；能进行自主设计电气控制试验线路的接线与调试 较高要求: 1. 启动控制环节构成及控制逻辑分析电气接线与调试操作规程；启动控制环节接线方法 2.正反转控制环节构成、控制逻辑分析、接线方法、故障分析与排除方法 3．制动控制环节构成；制动控制逻辑分析；控制环保环节接线方法 电力拖动实训室 教学内容 教学方法建议   基本内容: 拓展内容： 子情境1 电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则 1.绘制电气原理图的基本原则 2.图面区域的划分 3.继电器、接触器的线圈与触头对应位置的索引 1.电气元件布置图 2.电气接线图 1.分组讨论 2.理论讲授 3.案例教学 4.任务驱动 子情境2 并励直流电动机的基本控制电路 1.启动控制电路 2.正、反转控制电路 3.能耗制动控制电路 调速控制电路 1.分组讨论 2.理论讲授 3.案例教学 4.任务驱动 子情境3 三相笼型异步电动机的直接启动和降压启动控制线路 1.三相异步电动机的长动与点动控制 2.三相异步电动机的全压起动 3.三相异步电动机的降压启动 多台电动机顺序启动 1.分组讨论、实践 2.理论讲授 3.任务驱动             表4“电气控制与PLC”学习情境3设计简表 情境三 可编程控制器的相关知识论述 课时: 4H 理论:4H 实践: 教学目标 教学载体 基本要求： 1.了解可编程控制器的产生与发展 2.了解可编程控制器的定义及特点 3.了解可编程控制器的分类及应用 4.了解可编程控制器的基本性能指标 5.认知可编程控制器的硬件系统 6.认知可编程控制器的软件及编程语言 7.认知可编程控制器的工作原理 较高要求: 1.PLC和单片机及计算机的主要区别和应用特点 2.其它系列可编程控制器的编程语言 3.其它系列可编程控制器组成和主要性能指标 多媒体课件 教学内容 教学方法建议   基本内容: 拓展内容： 子情境1 可编程控制器的产生、发展、定义及特点 1.可编程控制器的产生过程和发展历程 2. 可编程控制器的相关定义及技术特点 单片机的结构及技术特点 1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情境2 可编程控制器的分类、应用与性能指标 1.可编程控制器的分类及应用 2.可编程控制器的各项性能指标   1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情景3 PLC的基本组成 1.PLC的CPU和存储器 2.PLC的输入/输出接口和其它接口 3.PLC的编程器及其它元件 1.EPROM写入器功用 2.盒式磁带机的功用 1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情景4 PLC的工作原理 1.PLC的控制系统的等效工作电路 2.PLC的扫描方式及工作过程 3.PLC对输入/输出的处理规则   1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情景5 PLC的编程语言 1.PLC的软件系统 2.PLC的编程语言 PLC的高级编程语言 1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动             表5“电气控制与PLC”学习情境4设计简表 情境四 S7-200系列的PLC构成 课时: 6H 理论:6H 实践: 教学目标 教学载体 基本要求： 1.认知可编程控制器的硬件系统 2.认知可编程控制器的软件及编程语言 3.认知可编程控制器的工作原理 较高要求: 1.其它系列可编程控制器的编程语言 2.其它系列可编程控制器组成和主要性能指标 . 多媒体课件 EPROM写入器 教学内容 教学方法建议   基本内容: 拓展内容： 子情境1 S7-200 系列PLC系统结构 1.PLC的CPU和存储器 2.PLC的输入/输出接口和其它接口 3.PLC的编程器及其它元件 1.EPROM写入器功用 2.盒式磁带机的功用 1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情境2 S7-200 系列PLC的内部元器件 1.PLC的软件系统 2.PLC的编程语言 PLC的高级编程语言 1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 子情景3 S7-200 CPU存储器区域的寻址方式 1.PLC的控制系统的等效工作电路 2.PLC的扫描方式及工作过程 3.PLC对输入/输出的处理规则   1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动             表6“电气控制与PLC”学习情境5设计简表 情境五 S7-200系列PLC的基本指令 课时: 10H 理论:6H 实践:4H 教学目标 教学载体 基本要求： 1. 掌握基本逻辑指令、程序控制类等指令 2. 熟练应用所学的基本指令进行简单的程序 3. 熟练掌握梯形图和指令表两种编程语言之间的转换 较高要求: 1.通过定时器/计数器简单电路编程的学习，建立独立的编程思想，培养分析与解决实际问题的能力。 2.对现有程序进行功能增加与程序修改 plc实训室 教学内容 教学方法建议   基本内容: 拓展内容： 子情境1 基本逻辑指令 1.位操作指令 2.置位S、复位R指令 3.边沿脉冲指令 4.立即指令I（Immediate） 5.触发器指令 6.取反和空操作指令 7.比较指令 8.定时器 9.计数器   1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情境2 程序控制指令 1.结束指令END/MEND 2.暂停指令STOP 3.看门狗复位指令WDR 4.跳转指令JMP与标号指令LBL 5.循环指令FOR和NEXT 6.子程序 7.与ENO指令 8.顺序控制指令   1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动 子情境3 基本指令的应用实例 1.自锁控制电路 2.互锁控制电路 3.多点控制电路 4.关联控制电路 5.顺序控制电路 6.二分频电路 7.闪烁电路 8.特殊时间控制电路 9.扩展定时器和计数器 1.报警电路 2.照明灯控制电路 3.译码电路 1.理论讲授 2.分组讨论 3.案例教学 4.任务驱动                 继续阅读