PLC综合实训 课程标准

《PLC综合实训》课程标准

1 课程基本信息

课程编码 040106 课程类别 专业核心课 适用专业 楼宇自动化技术 学 分 3 学 时 52 开课部门 机电自动化学院 执笔人 审核人 编写日期 2012-7 2 课程定位

《PLC综合实训》是楼宇自动化技术专业的核心课程之一，是一门专业必修课程。该课程是学生今后在从事PLC控制系统的设计、安装、调试与维护工作必要的一门课程。

本课程通过对S7-200的工作原理、硬件结构、指令系统、通信功能等在实际工程的应用，使学生具备PLC控制系统设计、安装调试与维护的基本能力；培养学生分析问题和解决问题的能力。

本课程（学习领域）与前导课程——“电机与机床线路设计、安装与调试”和后续课程——“工业网络控制系统安装与调试”是电气自动化专业最重要三门的专业课程，是培养学生职业能力最重要的三个环节。在这三者之中，本课程又起到承上启下的作用，显得更加重要。

3 课程教学设计思路

本课程是基于“任务驱动、项目导向”的理念而开发的一门“能力递进”，设计思路如下图所示：

1）以学生职业能力培养为重点

在本课程的6个学习模块和一个高级电工综合实训中，学习模块与学习模块之间是相互关联、相互递进的关系，通过每个学习模块的任务“手把手”地教到拓展训练学习学生“放开手”地学。在这一过程中，学生们充分学习了基本指令、基本功能指令、高级功能指令、通信指令对应的控制系统的安装调试与维护等专业技能，使学生的职业能力得到显著提升。同时，在每个任务拓展训练中，学生会学经历各种困难与挫折，使学生的承受能力得到很好的锻练。随着学习情境的继续，学生的技能和经验也将不断地得到加强和提高，从而使学生的综合素质得以提高。

2）与行业企业合作进行开发与设计

在课程设计之初，通过聘请南阳陆德设备制造有限公司、许继电气有限公司、星光集团、等行业企业专家成立的专业教学指导委员会及教师所进行的广泛市场调研；经过人才培养模式改革研讨会、职业岗位分析、专家评审确认、学习任务开发分析、教学计划开发制定、学习任务与学习模块设计等环节的基础上，进行““任务驱动、项目导向””的课程开发，精心设计了26个由浅入深的学习任务。

3）课程设计具有职业性、实践性和开放性

本课程充分吸收我系“PLC控制系统的调试与维护”教学小组及“电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护实践教学改革探索”课题组的教研成果，采用理论与实践一体化项目教学，让学生在“学中做、做中学、学会做、学做合一”，以“职业技能需求”为标准，走“校企合一、产学一体”的道路。

4）进行““任务驱动、项目导向””的教材开发，不断完善和充实“教学任务”，使其内容更加充实、具体，更加具有操作性和指导性。

5）以培养实践能力和创新能力为目标，进一步加强实训室建设，自行开发完善现有实验装置，建立完全开放式的教学模式。

6）完善本课程考核体系, 进一步深化校企合一、产学一体。

4 课程目标

1）知识目标

1 掌握可编程控制器的主要功能、特点，了解其应用范围、应用环境。 ○

2掌握PLC的组成、工作原理、输入输出接口电路，了解PLC编程器。 ○

3 熟练掌握并灵活运用西门子S7-200 型PLC的编程指令，掌握PLC的编程方法。 ○

4理解掌握可编程控制器的结构特点。 ○

5掌握控制系统设计的内容和步骤及应用程序的基本环节和设计技巧。 ○

6理解并牢固掌握PLC的网络类型、网络配置及其参数设置。 ○2）能力目标

1 熟练掌握STEP7-Micro/WIN编程软件的安装使用； ○

2了解STEP7-Micro/WIN编程软件的功能以及对程序的监控和调试； ○

3 可以根据给定的控制要求，完成梯形图的设计； ○

4 根据完成的工作进行资料收集、整理和存档等技术资料整理能力； ○3）素质目标

1 具有辩证思维和逻辑分析的意识和能力，科学务实的工作作风； ○

2具有安全生产、工程质量意识、工作规范和环境保护意识，以及严谨、认真的○工作态度；

3具有吃苦耐劳、团结协作、勇于创新的精神。 ○4）证书目标

1可编程控制器设计师证书 ○

2 获取高级维修电工职业资格证书。 ○

5 教学内容与学时安排

序 单元（情景或项目） 号 进行I/O分配 知识要求 能力要求 教学活动设计 安排 2 学时 PLC基础知识 1 PLC共性基础知识 编程软件的安装与使用 正确进行硬件连接 运行简单控制电仿真软件的使用 路程序 正确使用PLC基本指令进行编程操作 按照编程规则正确编写简单的控制程序 掌握启保停电路的程序设计方法 可根据学生实际情况灵活使用问答法、讨论法、演示法培养学生的自学能力，发展创造性思维。 2 2 2 S7-200基本指令及其应用 掌握PLC的基本指令格式、功能，并正确使用基本指令进行编程操作，完成控制要求 6 可采用启发式的教学方法，使用问题解决法、项目开发法等方法。 4 4 3 掌握起保停的顺序控顺控指令及其应用 制梯形图设计方法 利用起保停设计可根据本单元特点方法完成各种顺及学生实际情况，序控制系统设计 灵活使用任务驱动6

掌握以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法 掌握使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法 跳转和标号指令； 数据比较指令； 数据传送指令； 移位与循环指令； 利用以转换为中心设计方法完成各种顺序控制系统设计 利用SCR指令设计方法完成各种顺序控制系统设计 法、讨论法、演示法、自学指导法、练习法等多种教学方法。 6 4 4 S7-200的常用功能指令及其应用 掌握跳转和标号可根据本单元特点指令的应用技巧 及学生实际情况，掌握数据比较指灵活使用讲授法、令的应用技巧 演示法、互助学习掌握数据传送指问答法、项目制作令的应用技巧 评价法等教学方掌握移位与循环法。 指令的应用技巧 4 4 4 4 6 教学条件

校内外实习实训条件

（1）校内实训设备与实训环境

本课程依托电气自动化实训中心开展教学。该实训中心是集教学、培训、职业技能鉴定和技术服务为一体的职业教育实训基地。主要功能是完成电力系统自动化技术专业的专业基础课及专业课的实验、实训及课程设计等实践教学工作。

与本课程有关的部分实验实训设备如下：

实验（实训）室名称 PLC实训室 高级维修电工实训室 （2）校外实习基地

先后与南阳市鑫特电气有限公司、南阳华业防爆科技有限公司、南阳亚东电气有限公司、河南陆德筑机股份有限公司、飞龙电器制造有限公司、许昌继电股份有限公司等合作，建设了多个课程的校外实习基地。

3）教材及参考书

实验设备 PLC实训装置20套 高级维修电工实训平台20台

建议使用教材 序号 1 2 3 教材名称 《PLC控制系统调试与维护》讲义 《PLC控制系统调试与维护》任务书 《PLC控制系统调试与维护》学习指导书 主编 朱清智 朱清智 朱清智 出版社 校内出版 校内出版 校内出版 出版年月 2013年7月 2013年7月 2013年7月 建议使用参考书

教材名称 可编程控制器技术及应用（西门子S7-200系列） 可编程控制器原理及应用 《可编程控制器教程》（规划教材） 4）其他课程资源

①校园网及学校多媒体教室等硬件条件

《PLC控制系统调试与维护》课程依托电气工程系相关的实验实训室，拥有计算机50台套，全部接入校园网，与互联网互通。有10多个多媒体教室，多媒体设施齐全，每个标准教室均具有多媒体教学条件，能完全满足多媒体教学的需要。学校有专门的精品课程教学录像专门设施和技术队伍。图书馆购买了清华、维普、万方数据库，为课程教学和学生的学习提供了丰富的参考文献。

②本课程目前可用的网络资源

《PLC控制系统调试与维护》课程在网上建立了包含课程标准、电子教案、多媒体课件、实训指导、动画课堂、工程案例、仿真平台、学术动态、在线测试等在内的网络教学课程。所有资料可以通过进入精品课程网站进行阅读。

③专业网站 序号 1 网站名 中国工控网 网址 http://www.chinakong.com/ 主编 王芹 田淑珍 罗光伟 出版社 天津大学出版社 机械工业出版社 电子科技大学出版社 出版年月 2008年3月 2005年1月 2010年8月

2 3 4 5 6 7 8 中华工控网 控制工程中文网 中国自动化网 自动化网 中国工控信息网 中国电气自动化网 中国自动化控制网 http://www.gkong.com/ http://www.cechinamag.com/ http://www.ca800.com/ http://www.zidonghua.com.cn/ http://www.7613.com/index.asp http://www.ea-china.com/ http://www.chinaautomation.com/

7 实施建议

1）教学模式

采用“项目导向”教学模式，如下图所示，充分利用现有生产车间，课堂按企业办公的要求布设。这样“融教室、实训室、企业于一体”，营造出良好的职业氛围和环境,再从具体的施教过程看,也完全是有机融合的。 利用现代教育技术和先进的实训设施，讲练结合，达到强化学生知识、能力和素质三者贯通的目的。项目导向教学方法的运用可以将枯燥的学习变得更加生动，使学生在轻松的学习环境中形成自主学习的良好习惯。

2）教学方法与手段

本课程实践性很强，教学过程中应贯彻“以学生为主体”的原则，通过教师启发式的教学，将教学重心从“教”转移到“学”，对于比较抽象的教学内容，采取启发式、提问式的方式引导学生去思考，在思考中加深对所学内容的理解。在实践操作方面，主要以基于工作过程的任务驱动方式安排实践操作任务，在指导学生实践动手过程中，运用趣味案例激励法、项目分析引导法、课外任务检查法、互助学习问答法、项目制作评价法、预备知识提问法等各种教学方法。在课后，教学课件及视频指导等资料全部在网络上共享，方便学生查阅与练习。

利用一体化教室实现开放性、实践性教学；利用便携式教学设备强化创新能力的培养；利用仿真软件进行仿真测试；利用网络技术扩展互动式教学；利用视频录像实现教学的重复性和机动性；利用多媒体课件使课程由抽象变形象。

3）考核与评价

考核的原则：题目要全面，同时要做到体现重点，难度适中，题量适度，难度及题量的梯度等要求。

考核方式：采取过程管理方式，教学各环节全部考核。期末考试采用统一命题，统一评分标准，笔试（闭卷或开卷）方式。学生必须在完成作业和实验后，经考核合格，方能参加考试。各教学环节占总分的比例：实验20%、作业10%、考勤提问10%，期末考试占60%。