《PLC应用技术》课程标准

课程标准

机电技术应用专业 2014.7

《PLC应用技术》课程标准

一、课程性质

《PLC应用技术》是机电技术应用专业核心专业技能课程。具有很强的综合性与实践性。本课程主要培养学生PLC技术的应用能力，其职业性、实用性较强，本课程对机电技术应用专业其它课程起到前后支撑作用。本课程采用理论实践一体化教学模式。课程从原理上讲，需要掌握电气控制线路安装与维修的知识，对学生专业核心能力形成起到关键作用。通过本课程的教学，学习培养学生编程能力与调试操作能力。要求学生熟练掌握PLC的基本原理和功能，能根据控制要求进行PLC控制程序的设计，了解并掌握自动化生产线的基本工作原理、特点及应用，了解传感器技术、气动与液压技术、变频控制技术、步进驱动技术等专业技术在自动线中的应用，并能利用PLC实现自动线的运动控制，为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。? 二、课程要求 1、对学生已有知识技能的要求： (1)能使用基本的电工工具； (2)熟悉常用控制电气的结构、工作原理、用途、型号、并能正确选用。 (3)初步具有对一般继电器-接触器控制线路的故障分析与检查能力。 (4)熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。 (5)初步具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计的能力。 (6)培养学生独立工作的能力和安全文明生产的习惯。 2、对教师的资格要求：

(1)具备熟练运用电气控制线路安装与维修知识的能力。 (2)熟练掌握PLC基本布尔指令和PLC功能运算指令。

(3)熟练掌握生产机械PLC控制线路的工作原理及常见故障分析及检修；。?

(4)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。?? (5)能够进行PLC控制系统的硬软件设计，懂得PLC控制系统设计的基本原则及步骤。? 做好基本培养和锻炼。?

(6)具备设计和应用基于工作任务为导向的教学方法的能力。

三、课程教学目标

本课程以西门子S7-200系列PLC为学习载体，重点掌握梯形图编程方法，将控制系统常用到的各种输入元件、输出元件、与被控对象一起构成应用项目，进行工作任务的学习，从而使学生掌握梯形图语言编程的基本规则与方法，外围接口元件及设备与PLC的连接。掌握各种PLC的选用原则及使用注意事项,掌握PLC硬件的安装与I/O接口检修方法,掌握常用生产机械PLC控制线路的故障分析及检修,能够合理地选择和使用各类型PLC，为后续与此相关专业课的学习打下良好的理论和技能基础。 1.知识目标 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，掌握PLC硬件的基本结构和工作原理。?????? 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．理解掌握PLC基本布尔指令和一般PLC功能运算指令。 4．能够对相应的PLC控制电路进行基本分析理解。 5．培养学生掌握PLC控制的一般设计思路， 6．掌握常用生产机械PLC控制线路的工作原理及常见故障分析及检修；。? 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控制系统的硬软件设计，懂得PLC控制系统设计的基本原则及步骤。? 做好基本培养和锻炼。?

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知识，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。

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。? 4.方法能力目标 1)培养学生的学习能力。 2)培训学生必要的政治素质。 3)使学生具备一定的法律意识。 4)培养学生必备的人文素养和健康的身心。 5)培养学生良好的职业道德。 5．典型工作任务描述： 四、课程内容 1、工作任务安排及课时分配表

根据职业岗位对PLC应用技术能力的要求，将本课程的教学能力分解为5个模块，见表1

模块名称 任务名称 PLC的定义及名称演变，常用PLC介绍，PLC的特点、主要技术指标及分类，PLC的编程语言及程序结构，PLC与继电器控制系统的区别。 学时 模PLC任务1 块基础教学内容 认识PLC 1 知识

4

知识目标 1．了解常用PLC品牌及其各自特点。 2．掌握PLC的分类、技术指标、特点及功能。 3．了解PLC的编程语言及程序结构。 4．掌握PLC控制系统的组成及与继电器控制系统的区别。 1．能区分PLC的品牌种类并描述其主要特点。 2．会通过查阅资料，了解PLC的主要技术指标。 3．能区分PLC与继电器控制方式并描述PLC的控制形式。 1．PLC的组成 2．PLC工作原理 3．PLC的选型方法 1．理解PLC的组成和工作原理。 2．掌握PLC的选型方法。 3．熟悉S7-200PLC硬件组成。 4．熟悉S7-200CPU模块的基本型号及其特点。 1．能根据控制要求进行PLC的选型。 2．能认识S7-200CPU模块的外部特征。 3．会安装S7-200CPU模块并进行外部接线端子的接线。 4．能完成一个简单的PLC控制任务的设计、安装与调试。 1．STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的基本功能 2．STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的安装 3．STEP7-Micro/WINV4.0编程软件的主界面 4．建立计算机与PLC通信 1．了解编程软件及仿真软件的基本功能。 2．熟悉编程软件的主界面组成以及各图标含义、功能。 3．熟悉仿真软件的主界面组成以及各图标含义、功能。 1．会安装编程软件 2．会建立计算机与PLC之间的在线联系。 3．能使用编程软件编制梯形图程序。 4．会编译、下载、运行和调试程序。 5．能使用仿真软件模拟仿真程序运行。 1．S7-200系列PLC的存储器和编址方式 2．输入映像寄存器I和输出映像寄存器Q 3．LD、LDN、A、AN、O、ON、=基本逻辑指令 6 4 4 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 知识目标 任务2 PLC接线 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 任务3STEP7-MicroWIN编程软件使用 知识目标 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 模PLC块基本二 指令

任务1电动机单相教学内容 连续控制

应用 4．梯形图的编程规则 1．理解输入/输出映像寄存器（I/Q）的含义及作用。 2．掌握标准触点指令和输出指令的表示形式及应用方法。 3．掌握梯形图的编程规则。 4．掌握常闭触点输入的处理方法。 1．会分析简单梯形图程序的功能。 2．能按照编程规则编写简单程序。 3．会用标准触点指令和输出指令设计简单电路的控制程序。 4．能完成三相异步电动机单向连续运转较为简单的PLC控制线路的安装和调试。 1．S、R指令 2．S、R指令的优先级 1．掌握S、R指令的功能及应用方法。 2．掌握ALD指令和OLD指令的功能及应用方法。 3．掌握启保停电路编程与使用S、R指令编程的对应关系。 1．会进行联锁电路的编程。 2．能使用S、R指令设计PLC程序。 3．会使用ALD指令和OLD指令编写指令表。 1．定时器T 2．接通延时定时器（TON）指令 1．掌握定时器指令的种类、功能及使用方法。 2．掌握LPS、LRD、LPP、LDS指令的功能及使用方法。 3．掌握根据继电器电路设计PLC梯形图的方法。 1．能用定时器指令编写控制程序。 2．会用LPS、LRD、LPP指令编写指令表。 3．能根据继电器电路设计PLC梯形图程序。 1．PLC的功能指令简介 2．跳转、标号指令 3．七段译码指令 1．了解功能指令的分类及用途。 2．掌握JMP、LBL及SEG指令的功能及应用方法。 1．能正确使用JMP、LBL及SEG指令编写控制程序。 2．提高综合运用所学各种指令编程的能力。 1．顺序控制继电器S 6 6 6 6 知识目标 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 知识目标 任务2三相异步电动机正、反转控制 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 任务3三知识目标 相异步电动机Y-△降压启动 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 任务4抢答器PLC知识目标 控制 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 模步进

任务1小教学内容

块顺控车自动往三 指令返控制 应用 2．SCR指令 3．使用SCR指令的单序列的编程方法 1．掌握SCR指令的功能及使用方法。 2．掌握以编程元件S代表步的单序列顺序功能图的设计方法。 3．掌握使用SCR指令将单序列顺序功能图改画为梯形图的方法。 4．掌握使用SCR指令设计单序列顺序控制系统的方法。 1．能根据工艺要求绘制以编程元件S代表步的单序列顺序功能图。 2．能使用SCR指令将单序列顺序功能图改画为梯形图。 3．能使用SCR指令设计单序列顺序控制系统。 1．并行性序列的编程方法 2．并行性序列顺序控制系统实例 1．掌握以编程元件S代表步的并行序列顺序功能图的设计方法。 2．掌握使用SCR指令将并行序列顺序功能图改画为梯形图的方法。 3．掌握使用SCR指令设计并行序列顺序控制系统的方法。 1．能根据工艺要求绘制以编程元件S代表步的并行序列顺序功能图。 2．能使用SCR指令将并行序列顺序功能图改画为梯形图。 3．能使用SCR指令设计并行序列顺序控制系统。 6 知识目标 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 任务2按知识目标 钮式人行横道交通灯PLC控制 能力目标 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 1．顺序控制设计法 2．顺序功能图 3．用启保停电路实现的单序列的编程方法 1．掌握顺序控制设计法的步骤。 2．熟悉顺序功能图的组成要素及基本结构形式。 3．掌握以位存储器M代表步的顺序功能图的设计方法。 4．掌握利用启保停电路将单序列顺序功能图改画为梯形图的方法。 5．掌握利用逻辑设计法设计单序列顺序控制系统的方法。 1．能根据工艺要求绘制以位存储器M代表步的顺序功能图。 6 任务3汽车自动清洗机PLC知识目标 控制 能力目标

2．能利用启保停电路将单序列顺序功能图改画为梯形图。 3．能利用逻辑设计法设计单序列顺序控制系统。 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 任务1天知识目标 塔之光PLC控制 能力目标 1．数据传送指令 2．移位指令 3．循环移位指令 1．了解传送、移位指令的分类及用途。 2．掌握传送、移位指令的功能及应用方法。 1．能正确使用传送、移位指令编写控制程序。 2．掌握传送、移位指令的应用技巧。 3．提高综合运用所学各种指令编程的能力。 6 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 PLC知识目标 模功能任务2彩块指令灯循环四 应用 PLC控制 能力目标 1．子程序指令 2．中断指令 1．掌握子程序指令的功能及应用方法。 2．掌握中断指令的功能及应用方法。 1．能正确使用子程序指令及中断指令编写控制程序。 2．提高综合运用所学各种指令编程的能力。 6 教学环境要求 理实一体化教师 教学内容 任务3PLC的数值运知识目标 算 能力目标 教学环境要求 任务1上料单元控制 任务2机械手单元控制 任务3PLC与变频器控制电动机多段速运行(变1．掌握BCD码转换指令的功能及应用方法 2．掌握算术运算指令的功能及应用方法。 3．掌握逻辑运算指令的功能及应用方法。 1．能熟练使用数据转换指令进行数据类型的转换。 2．能使用BCD码转换指令以及算术、逻辑运算指令编写程序。 6 YL-235机电一模体化块设备五 安装与调试

频器的使用) 任务4传送带分拣单元控制 任务5触摸屏使用 2、教学方法 理论教学 1）传统教学方法“黑板＋粉笔”------基本概念、基本理论、基本知识讲解； 2）多媒体课件教学方法------对于抽象概念、图片讲解、动画展示； 3）演示教学方法------感性认识PLC及其模块、PLC的工作过程等； 4）案例教学方法------从案例入手讲解指令系统、程序设计方法、系统设计思路，易于理解，效果较好。 5）讨论教学法------解决疑难问题，激发学生的创造性。 6）比较教学法------掌握运用PLC进行系统控制与继电器系统控制的区别。 7）学练结合教学法------边学边练，提高学习兴趣，及时发现问题解决问题； 8）成立兴趣小组-------相互学习，经验交流。 实践教学（技能训练实验、综合训练、毕业设计） 1）技能训练实验 任务驱动教学——完成一-加深对理论知识的理解与巩固，PLC小系统的软硬件设计，元器件选择、下载、安装调试、设计报告等。 2）综合技能训练 在每个学习任务模块完成后，设计一个运用本模块项目所涉及的知识和技能的综合工作任务，让学生按要求独立完成。

3、考核标准与方式

本课程全面考核学生的专业能力和关键能力，采用过程性评价和结果评价相结合，定性评价与定量评价相结合的考核方法。

1)注重评价内容的整体性，注重综合素质与能力评价，注重学生爱护工具、节省 原材料、节约能源、规范与安全操作和保护环境等意识与观念的评价。

2)坚持教师评价与学生自评、互评相结合，过程性评价和结果性评价相结合，定 性描述和定量评价相结合，倡导采用表现性的评价方式。

3)本项目课程理论考核与实践考核相结合。 考核方式与标准

序号 1 2 3 4 5 6 7 ???合?计 考核项目 任务考核 独立实践 综合项目实训 笔试 口试 小组互评 自评 考核内容 考核学生在每一个学习任务中的知识和技能掌握的程度，详见每个任务的任务测评表。 考核学生在两个独立实践项目中综合技能的应用，详见表1—14 考核学生综合技能的应用，详见表1一14 ?综合测试学生对PLC应用技术的知识掌握程度，详见表1—15 ?根据给定的原理图进行工作原理的分析，表达流利 其他小组成员根据其在小组作业中的表现进行评分 ?自我评价 5 3 2 100 10 10 10 ?成绩比例(%) 50 项目考核标准 序号 ???1 ???2 ???3 ???4 ???合?计 考核项目 学习态度 过程操作 实训报告 课内实践 考核内容 职业素质、实训态度、效率观念、协作精神 操作规范 文档写作能力、文档的规范性和完整性 操作规范，合理的加工工艺 成绩比例(％) ???5 ???25 ???20 ???50 ???100 独立实践或综合项目实训考核标准 序号 l 2 3 4 考核项目 I/O地址分配 考核内容 根据控制要求确定所需I/O点数进行地成绩比例(％) 20 绘制PLC控制线路图 址分配，绘制PLC控制电路图，设计梯形图设计梯形图程序 程序 线路安装 按PLC控制接线图接线，不损坏元件，元件布置合理，安装牢固，配线符合工艺要求，布线紧固、美观 30 5

运行及调试程序 熟练操作计算机键盘，能正确将所编写的程序输入计算机并下载到PLC，按照被控设备40

的动作要求进行模拟调试及联机调试，达到设计要求 6 整理技术文件 包括PLC的外部接线图、I/O地址分配表以及梯形图（带注释）等技术文件整理。 合?计 100 10 五、实施建议

1、教学建议

建议教学实施总课时：72。 (1)本课程的教学要不断摸索适合中职教育特点的教学方式。采取灵活的教学方法，启发、诱导、因材施教，注意给学生更多的思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，提高教学质量和教学水平。在规定的课时内，保证该标准的贯彻实施。 (2)教学过程中，要从中职教育的目标出发，了解不同专业对数学知识的需求，注意与有关课程相配合，把握好“必需、够用为度”的原则。 (3)教学中要结合教学内容的特点，培养学生独立学习习惯，努力提高学生的自学能力和创新精神。 (4)重视习题课、单元测验的安排和习题的选择。督促学生及时、独立完成课外作业。 (5)重视对学生学习方法的指导。 (6)教学中注重现代化教学手段的应用。 2、教材选取 尽量选用理论实践一体化教材；涉及的概念讲解要深入浅出，并配有大量实例，以使学生容易理解和掌握；因为关于新材料的研制、开发与应用的发展非常迅速，因此尽量选用设计新材料、新技术的新教材；尽量选用带有与教学内容配套的实验实训指导教材，能够指导学生掌握基本的实验实习技能。

3、课程资源的开发与利用

1）充分挖掘现有课程资源的功能和作用。要加强图书、实训、电教等设备设施的建设和

管理。同时，除了用好学校现有的教具学具、图书资料、实验设施等，充分发挥教师自身和每个学生作为不可替代的重要课程资源的作用。

2）与综合实践活动的整合。综合实践活动是学科知识内容、方法过程、组织形式等多元多维的呈现。在课程教学中参与到综合实践中来，在发挥应有作用同时，成为新的课程资源。

3）充分利用校本课程资源。在课程的校本化再开发进程中，积极倡导要努 力结合地方特点和学校特色挖掘课程资源。 4）网络资源。 1、学院建有先进的校园网，连接机房、办公室、图书馆等，可以进行网络实时交流。 2、图书馆建有电子图书系统，可查阅大量资料和图书，并提供下载。 3、本课程的电子教案、多媒体课件、习题库、试题库、教学案例等资源已经挂接在学校网站上，可供学生自主学习、讨论、下载使用。