PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù) 教學(xué)大綱、授課計劃 趙冰

《PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計劃學(xué)時：64計劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)》，趙冰、李江、李明主編，2019年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程可作為高等院校和職業(yè)院校自動化、機電一體化、應(yīng)用電子、機器人及新能源等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)課程，也可作為成人教育及企業(yè)培訓(xùn)課程，還可作為從事與PLC等技術(shù)工作相關(guān)的工程技術(shù)人員的自學(xué)課程。課程負責人：課程簡介本課程以西門子公司的S7-200PLC、MCGS嵌入式組態(tài)軟件為例，側(cè)重工程技術(shù)應(yīng)用，由淺入深地介紹嵌入式組態(tài)軟件MCGS與PLC的聯(lián)合應(yīng)用，力求實現(xiàn)理論與實際的有機結(jié)合。本課程以能力培養(yǎng)為目標，力求突出知識的實用性，體現(xiàn)知識與技能有機結(jié)合。本課程在編寫過程中，選取企業(yè)典型案例進行教學(xué)化項目設(shè)計，項目由簡單到復(fù)雜，符合認識規(guī)律，每個項目均通過“項目目標”“相關(guān)知識”“項目分析”“項目實施”“項目拓展”等環(huán)節(jié)詳解項目知識點和操作步驟。三、課程教學(xué)要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識S7-200系列PLC認知、MCGS工控組態(tài)軟件認知、電動機正反轉(zhuǎn)控制、電動機星-三角降壓啟動控制、燈光噴泉控制電路設(shè)計、多臺電動機分時啟動、觸摸屏、PLC與變頻器的模擬量開環(huán)調(diào)速、自來水水塔液位控制、機械手抓取運動控制、S7-200系列PLC通信功能及應(yīng)用L2問題分析組態(tài)軟件是標準化、規(guī)?；⑸唐坊耐ㄓ霉こ涕_發(fā)軟件，只需進行標準功能模塊的軟件組態(tài)和簡單編程，就可設(shè)計出標準化、專業(yè)化、通用性強、可靠性高的上位機人機界面工控程序。PLC與組態(tài)軟件聯(lián)合應(yīng)用，可組成目前較為流行的企業(yè)控制和監(jiān)控系統(tǒng)。H3設(shè)計/開發(fā)解決方案以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標，突出知識的實用性，體現(xiàn)知識與技能有機結(jié)合。選取企業(yè)典型案例并進行教學(xué)化項目設(shè)計，使得項目由簡單到復(fù)雜，符合認識規(guī)律，提升學(xué)生的綜合專業(yè)能力。H4研究5使用現(xiàn)代工具1.掌握PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)和測試的現(xiàn)代工具，如仿真軟件、調(diào)試工具等。2.學(xué)會使用現(xiàn)代工具進行數(shù)據(jù)分析和處理，提高工作效率和準確性。M6工程與社會學(xué)會將PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)和社會服務(wù)中，為社會做出貢獻。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個人和團隊學(xué)會個人發(fā)展和團隊合作，提高個人和團隊的綜合素質(zhì)。H10溝通1.學(xué)會進行有效的溝通和表達，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會進行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項目管理12終身學(xué)習(xí)學(xué)會進行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述。“關(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點關(guān)鍵詞學(xué)時類型1S7-200系列PLC認知項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.了解西門子S7-200系列PLC的產(chǎn)生與發(fā)展；2.理解PLC的性能規(guī)格、結(jié)構(gòu)類型及控制功能，掌握PLC的組成及基本工作原理；3.了解PLC的外部結(jié)構(gòu)、CPU的性能及輸入/輸出性能；4.了解STEP7-Micro/Win軟件界面及使用方法；5.理解PLC內(nèi)部存儲器種類、作用及指令系統(tǒng)類型；6.掌握S7-200系列PLC的輸入/輸出接線及指令尋址方式。6理論+實操2MCGS工控組態(tài)軟件認知項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.掌握按鈕指示燈控制系統(tǒng)的控制要求。2.掌握按鈕指示燈控制系統(tǒng)的硬件接線。3.掌握按鈕指示燈控制系統(tǒng)的通信方式。4.掌握按鈕指示燈控制系統(tǒng)的控制原理。5.掌握按鈕指示燈控制系統(tǒng)的程序設(shè)計方法。6.掌握按鈕指示燈控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計方法。6理論+實操3電動機正反轉(zhuǎn)控制項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.了解正反轉(zhuǎn)控制電路；2.掌握電動機正反轉(zhuǎn)控制的原理及相關(guān)PLC指令的使用；3.在實施控制的過程中，能獨立完成PLC程序的編寫及工程的組態(tài)。6理論+實操4電動機星-三角降壓啟動控制項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.了解星-三角降壓啟動控制電路；2.掌握星-三角降壓啟動控制的原理及相關(guān)PLC指令的使用；3.在實施控制的過程中，能獨立完成PLC程序的編寫及工程的組態(tài)。6理論+實操5燈光噴泉控制電路設(shè)計項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.掌握位移位寄存器指令及應(yīng)用；2.掌握數(shù)據(jù)移位指令及應(yīng)用；3.掌握PLC中斷指令及應(yīng)用；4.掌握位移位寄存器指令、數(shù)據(jù)移位指令、中斷指令解決實際問題的方法。6理論+實操6多臺電動機分時啟動項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.掌握順序控制繼電器指令的格式和功能；本項目教學(xué)課件2.掌握比較指令的格式和功能；3.掌握MCGS組態(tài)軟件旋轉(zhuǎn)動畫的制作方法和步驟；4.能夠熟練運用順序控制繼電器指令、比較指令、MCGS組態(tài)軟件旋轉(zhuǎn)動畫制作完成任務(wù)要求。6理論+實操7觸摸屏、PLC與變頻器的模擬量開環(huán)調(diào)速項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.了解PLC的功能指令；2.熟悉PLC的數(shù)據(jù)處理方法和能夠完成的功能；3.掌握模擬量擴展模塊的使用方法。6理論+實操8自來水水塔液位控制項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.理解PID調(diào)節(jié)指令的格式及功能；本項目教學(xué)課件2.會使用PID指令向?qū)渲孟嚓P(guān)參數(shù)；3.理解PID子程序指令輸入/輸出參數(shù)的意義；4.能夠使用模擬量輸入/輸出模塊組成PLC過程控制系統(tǒng)，并能根據(jù)工藝要求設(shè)置模塊參數(shù)、調(diào)用PID子程序指令編寫控制程序。6理論+實操9機械手抓取運動控制項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.理解中斷、中斷事件、中斷優(yōu)先級、中斷程序的建立方法；2.理解高速計數(shù)的含義，掌握高速計數(shù)器的指令格式和功能；3.理解MAP庫指令的作用，能夠使用MAP庫發(fā)生器生成需要的脈沖。8理論+實操10S7-200系列PLC通信功能及應(yīng)用項目目標項目提出相關(guān)知識項目分析項目實施項目拓展1.掌握S7-200系列PLC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)通信的實現(xiàn)方法；2.掌握S7-200系列PLC與變頻器通信USS協(xié)議指令的應(yīng)用及通信的實現(xiàn)方法；3.了解S7-200系列PLC自由端口通信協(xié)議的含義及實現(xiàn)方法。8理論+實操五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試大作業(yè)50百分制，60分為及格2平時成績綜合實踐940優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議依據(jù)專業(yè)教學(xué)標準，結(jié)合崗位技能職業(yè)標準，通過案例展開學(xué)習(xí)，將每個項目分成多個任務(wù)，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)。2.通過每個項目最后搭配的習(xí)題，鞏固知識點。3.了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標準，注重學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的相關(guān)實例，對已有技術(shù)持續(xù)進行更新。學(xué)生課外閱讀參考資料《PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)》，趙冰、李江、李明主編，2019年，電子工業(yè)出版社教材。課程改革與建設(shè)本課程在設(shè)計教學(xué)化項目時，遵循循序漸進的原則，依據(jù)“學(xué)中做，做中學(xué)”的指導(dǎo)思想，本課程在系統(tǒng)介紹理論知識的同時，還以“項目實施”“項目拓展”等欄目豐富內(nèi)容。按照項目步驟詳細講解整個實踐操作的過程，還將相關(guān)知識、編程原則、注意事項等穿插于項目中，力求知識與技能的有機結(jié)合。本課程以西門子公司的S7-200系列小型PLC及MCGS嵌入式組態(tài)軟件為例，側(cè)重工程技術(shù)應(yīng)用，采用大量圖片由淺入深地介紹嵌入式組態(tài)軟件MCGS與PLC的聯(lián)合應(yīng)用，力求實現(xiàn)理論與實際的有機結(jié)合。平時對學(xué)生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學(xué)生的綜合實踐活動、課堂討論等方面，占期末總評的50%。期末考試成績占期末總評的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負責人簽字：修訂時間：年月日教學(xué)日歷（20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期）開課學(xué)院開課專業(yè)講授學(xué)時32課程名稱PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)授課教師實踐/實驗學(xué)時32授課年級授課班級總學(xué)時64使用教材《PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)》參考書目《PLC與組態(tài)應(yīng)用技術(shù)》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周項目一S7-200系列PLC認知（4學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）第2周項目一S7-200系列PLC認知（2學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）項目二MCGS工控組態(tài)軟件認知（2學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）第3周項目二MCGS工控組態(tài)軟件認知（4學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）第4周項目三電動機正反轉(zhuǎn)控制（4學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）第5周項目三電動機正反轉(zhuǎn)控制（2學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）項目四電動機星-三角降壓啟動控制（2學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）第6周項目四電動機星-三角降壓啟動控制（4學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）第7周項目五燈光噴泉控制電路設(shè)計（4學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）第8周項目五燈光噴泉控制電路設(shè)計（2學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）項目六多臺電動機分時啟動（2學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）第9周項目六多臺電動機分時啟動（4學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）第10周項目七觸摸屏、PLC與變頻器的模擬量開環(huán)調(diào)速（4學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）第11周項目七觸摸屏、PLC與變頻器的模擬量開環(huán)調(diào)速（2學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）項目八自來水水塔液位控制（2學(xué)時）任務(wù)一項目目標（1學(xué)時）任務(wù)二項目提出（1學(xué)時）第12周項目八自來水水塔液位控制（4學(xué)時）任務(wù)三相關(guān)知識（1學(xué)時）任務(wù)四項目分析（1學(xué)時）任務(wù)五項目實施（1學(xué)時）任務(wù)六項目拓展（1學(xué)時）第13周項目九機械手抓取運動控制（4學(xué)時）任務(wù)一