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《PLC技术》课程标准

来源:原创 日期:2018/5/31 9:42:22

PLC技术》课程标准

本课程标准由江苏省启东中等专业学校电子技术应用现代学徒制工作小组与江苏林洋能源股份有限企业联合开发。

执笔:徐建周、施  磊(企业)

审核:仇向华、陆新华(企业)

时间:20170813

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PLC技术》课程标准

1.前言

1.1课程定位

PLC技术》课程主要研究PLC的结构原理及在逻辑量、模拟量控制方面等的应用,是应用电子专业及相关专业学生的重要专业核心课程之一。

该课程具有极强的实践性:课程主要研究PLC的使用,因此没有实物、不亲自动手操作,很难将其理解掌握,更谈不上对其灵活使用。大量的指令应用唯有通过上机操作,才能真正理解其功能、作用。这是一门离不开实践的课程。

该课程具有较高的综合性:课程从原理上讲,需要有一些电气控制技术的常识,需要有一些数字电路的常识,需要有一些计算机方面的常识。从应用角度讲,涉及的范围更宽更广,基本的逻辑控制、模拟量控制,高速的位置控制、脉冲控制以及联网通信控制等。

该课程具有很强的创造性:课程内容涉及到的每一条指令都需要通过创造性的思维应用到生产实际中去;面对任意一个生产过程中的实际问题,都需要创造性的使用指令编写程序,以满足生产的需要。

通过本课程的教学,使学生系统掌握可编程序控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧,使学生掌握一种基本机型,掌握PLC控制技术的基本原理和应用,为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。

1.2设计思路

可编程序控制器是一种新型的通用自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计。具有功能强、可靠性高、环境适应性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列有点,因此在工业上应用越来越广泛。作为一门专业课程,通过单片小型机S7-200PLC的先容,使学生掌握可编程序控制器技术的基本常识和基本技能,初步形成解决生产现场实际问题的应用能力;培养学生的思维能力和科学精神,培养学生学习与新技术的能力;提高学生的综合素质,培养创新意识。本课程从实际工程应用和高职教学需要,以高性能小型机S7-200PLC为背景,先容可编程序控制器的结构、工作原理、设计方法和实际应用。

本课程将紧紧围绕以培养学生能力为重点,以模块化方式开展教学活动,结合现代科学技术发展的情况,将课程划分为三个平台:理论教学平台、核心技能训练平台和综合技能训练平台;其中理论教学平台包含五个模块:公共基础模块,基本技能模块,综合技能模块,工程设计应用模块,基本技能训练模块;核心技能训练平台包含:生产流水线控制模块、全自动洗衣机控制模块、十字路口交通灯控制模块;综合技能训练平台包含:流水线全自动控制模块;通过有层次、有目的的教学方法,提高学生的学习能力和应用能力。

可编程控制器课程将技术学科和实践导向相融合,采用学与练结合的教学方法,从工程角度出发,引入大量工程实例,学以致用,注重工程实践。在教学手段上,本课程采用多媒体教学,理论与实践并重,工程实例的仿真及实战的交叉并用。

在教学方面要完成的任务,实现的目的,带着问题学习,启发式、互动式、交互式教学方式并存,从实践到理论,又由理论到实践,进而在理论引导下进行实践,提高了实践的常识含量,使学生既知道该怎么做,又知道为什么这样做。

本课程设置了若干个应用型项目,每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成,每个任务均将相关常识和实践(含实验)过程有机结合,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念。

本课程建议课时数60,其中学校本位学习时数30,工作本位学习时数30,共计4学分。

2.课程目标

2.1常识目标:

(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。

(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)能够使用位逻辑指令及定时器/计数器指令编写逻辑控制程序、使用跳转指令、步进指令编写步进系统的应用程序、能够熟练使用传送指令、比较指令、移位指令、算术逻辑运算指令、转换指令来编写控制程序,懂得PLC的指令寻址方式。

(4)能够使用高速计数器功能处理有关高速事件、能够利用脉冲串输出功能处理有关步进电动机的控制问题、能够利用脉宽调制功能处理电压调节问题,懂得高速计数器指令的功能及应用、懂得PLC的高速输出功能。

(5)能够使用输入中断、定时中断、高速计数器中断处理有关现场问题,懂得各类型中断的使用方法。

(6)能够正确使用模拟量I/O模块、编写模拟量处理的有关程序及使用PLC的PID功能,懂得模拟量输入/输出模块性能及在系统中的地址分配、懂得模拟量输入输出数据的处理方法、懂得PLC实现PID控制的方法。

(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App设计,懂得PLC控制系统设计的基本原则及步骤。

2.2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常识,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。

2.3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。

上述三个层面的目标相互渗透、有机联系,共同构成PLC应用设计课程的培养目标。在具体的教学活动中,要引导学生在应用PLC技术的过程中,实现常识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展。

3.课程内容和要求

序号

工作任务

常识要求及实施

技能要求及实施

常识要求

实施主体

课时

技能要求

实施主体

课时

1

可编程序控制器概述

1、熟悉可编程序控制器的发展历史、定义及其名称演变。

2、熟悉可编程控制器的基本结构。

3、清楚可编程控制器的工作原理、工作方式和工作过程。

 

学校

5

能熟悉可编程控制器主要性能指标先容一般性能指标、功能技术指标、输出指标及有关模块规格。

企业

5

2

可编程序控制器硬件系统

 熟悉可编程序控制器外围设备(实物)主令电器、传感器、实行装置

 

学校

5

熟悉可编程序控制器输入端口、输出端口的基本结构(操作)可编程序控制器的硬件部件作用、性能,可编程序控制器电源接线、输入/输出组件等效电路。

 

企业

5

3

可编程序控制器编程App

1、熟悉可编程序控制器编程App概述(演示)编程App、编程电缆、可编程序控制器组合概念

2、知道编程App安装掌握编程电缆与可编程序控制器的通信设置。

学校

5

1、熟练运行编程App用户程序的建立、编辑、修改、保存、传送等功能。

2、能进行可编程序控制器编程App编程。

 

企业

5

4

基本指令

1、熟悉位逻辑指令及应用

2、清楚定时器、计数器指令原理及应用

3、知道程序控制类指令及应用

 

学校

5

能利用这些基本指令进行编程

企业

5

5

功能指令及应用

1、熟悉控制类指令的应用。

2、熟悉中断程序及应用

 

学校

5

 能通过货料小车控制,电动机软起动 / 软停止,掌握功能指令的形式、传送指令、比较指令、数学逻辑运算指令、移位指令的应用。

 

 

企业

5

6

可编程控制器工程应用技术

1、熟悉可编程序控制器控制系统设计方法,可编程序控制器型号选择、输入 / 输出点数分配。图释法编程、经验法编程、计算机辅助设计编程。

2、知道可编程序控制器的安装和维护,安装环境和注意事项,可编程序控制器接线规则。一般定期检修标准,可编程序控制器故障检查和处理方法。

3、知道可编程序控制器工程实例。

 

学校

5

能进行一些简单的程序设计、安装和维护。

企业

5

    4.实施建议

4.1教学建议

1.本课程教学宜采用理论实践一体化的教学方法,在完成相关实验或训练项目的过程中学习有关的技术常识。

2.在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,通过项目训练提高学生学习兴趣,激发学生的成就感,每个项目的实施可采用小组合作学习的方法,强化学生的团队协作精神。

3.在教学过程中,要尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学,帮助学生理解相关控制电路的工作过程。

4.在教学过程中,要重视先容本专业领域新技术、新工艺、新设备的发展趋势,贴近生产实际。

5.在教学过程中,应发挥学生学习的自主性,为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生获取、分析和处理信息的能力。

6.教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德,形成职业习惯,努力培养创新能力。

4.2考核方式和评价方法建议

1.改革传统的学生评价方法,采用阶段(过程性)评价,目标评价,项目评价,理论与实践一体化评价模式。

2.实施评价主体的多元化,采用教师评价、学生自我评价、社会评价相结合的评价方法。

3.具体的评价手段可以采用观测、现场操作、提交实验报告、闭卷或开卷测试等。

4.评价重点为学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力(及创新能力),对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。

4.3教材编写建议

1.根据专业人才培养方案的总体设计思想及本课程的教学目标要求选用合适的理论实践一体化或项目课程教材。

2.根据中职教学特点及专业人才培养方案和本课程标准,开发院本教材。教材开发的建议为:

1)组织开发专业主干课程系列教材,以更好地实现专业人才培养目标;

2)开发教材的主编和主审,须是直接参与人才培养方案和课程标准制订的骨干教师;

3)教材结构和内容须符合人才培养方案和课程标准提出的要求,讲究“实在”、“实效”,编排时要符合中职教学的特点和要求;

4)选取的项目或课题应将企业的实际应用和学校的实际有机结合,由浅入深,由简到繁,循序渐进,符合学生的学习基础和认知规律的原则;

5)教材编写应充分体现理论实践一体化教学的特点,理论常识和实践操作有机结合,内容的选择力求明确,可操作性强,便于贯彻“做中学、学中做”的理念;

6)教材语言平实、图文并茂,便于学生自主学习。注重新技术、新常识、新工艺、新方法的先容,适度关注学生的可持续发展,为学有余力的学生留下进一步拓展常识能力的内容和空间。

    4.4课程资源

 (1)常用课程资源的开发和利用

幻灯片、投影、录像、多媒体课件等资源有利于创设形象生动的学习环境,激发学生的学习兴趣,促进学生对常识的理解和掌握。建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库,努力实现跨学校的多媒体资源共享。

(2)积极开发和利用网络课程资源

充分利用网络资源、教育网站等信息资源,使教学媒体从单一媒体向多媒体转变;使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;使学生从单独学习向合作学习转变。

(3)PLC实训课程资源

充分利用本行业典型的资源,加强产学合作,建立实习实训基地,满足学生的实习实训,在此过程中进行实训课程资源的开发。

(4)建立PLC的实训中心

建立PLC实训中心,使之具备职业技能证书考证、实验实训、现场教学的功能,将教学与培训合一,教学与实训合一,满足学生综合职业能力培养的要求。

    4.5教学评价

 (1)改革考核手段和方法,加强实践性教学环节的考核,注重学生自评、互评以及过程考核和结果考核相结合。

(2)突出过程评价与阶段(以工作任务模块为阶段)评价,结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价。

(3)应注重学生分析问题、解决实际问题内容的考核,对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励,综合评价学生能力。

(4)注重学生的职业素质考核,体现职业教育的实践性。

5.其他说明

本课程教学标准适用于中等职业学校电子技术应用专业。

 

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