電氣控制與PLC原理及應(yīng)用教學(xué)大綱

電氣控制與PLC原理及應(yīng)用教學(xué)大綱?一、課程基本信息1.課程名稱：電氣控制與PLC原理及應(yīng)用2.課程代碼：[具體代碼]3.課程類型：專業(yè)核心課4.學(xué)分/學(xué)時：[X]學(xué)分/[X]學(xué)時5.適用專業(yè)：自動化、電氣工程及其自動化等相關(guān)專業(yè)6.開課部門：[學(xué)院名稱]7.先修課程：電路原理、電機學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)8.后續(xù)課程：運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、電力電子技術(shù)二、課程目標1.知識目標掌握電氣控制的基本原理和方法，包括繼電器接觸器控制系統(tǒng)的組成、工作原理、設(shè)計方法。深入理解PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、編程語言及編程方法。熟悉常用傳感器、執(zhí)行器的工作原理及其與PLC的接口技術(shù)。了解工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的組成和應(yīng)用。2.能力目標具備設(shè)計和分析簡單電氣控制電路的能力。能夠熟練運用PLC編程語言進行程序設(shè)計，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的邏輯控制。掌握PLC控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和故障排除技能。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用電氣控制和PLC技術(shù)解決實際工程問題的能力。3.素質(zhì)目標培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的工作作風。提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神。增強學(xué)生的工程實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)，使其具備適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展的能力。三、課程內(nèi)容與教學(xué)要求模塊一：電氣控制基礎(chǔ)（8學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容電氣控制系統(tǒng)概述常用低壓電器電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)2.教學(xué)要求了解電氣控制系統(tǒng)的分類、發(fā)展趨勢及應(yīng)用領(lǐng)域。熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理和型號規(guī)格，掌握其選用方法。掌握電氣控制線路的啟動、停止、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速等基本環(huán)節(jié)的電路組成、工作原理和分析方法。模塊二：繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計（12學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容電氣控制線路設(shè)計的基本原則和方法典型生產(chǎn)機械的電氣控制線路設(shè)計2.教學(xué)要求掌握電氣控制線路設(shè)計的步驟和方法，能夠根據(jù)控制要求設(shè)計出合理的電氣控制線路。能夠?qū)Φ湫蜕a(chǎn)機械（如三相異步電動機的單向連續(xù)運轉(zhuǎn)控制、正反轉(zhuǎn)控制、YΔ降壓啟動控制等）的電氣控制線路進行設(shè)計、安裝、調(diào)試和故障排除。模塊三：可編程控制器（PLC）基礎(chǔ)（12學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理PLC的編程語言2.教學(xué)要求了解PLC的發(fā)展歷程、特點和應(yīng)用領(lǐng)域。掌握PLC的硬件組成，包括中央處理器（CPU）、存儲器、輸入輸出接口、電源等，理解其工作原理。熟悉PLC的編程語言，如梯形圖、指令表、功能塊圖等，掌握梯形圖的基本編程規(guī)則和指令系統(tǒng)。模塊四：PLC編程基礎(chǔ)（16學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容基本邏輯指令編程定時器、計數(shù)器指令編程順序控制指令編程2.教學(xué)要求能夠熟練運用基本邏輯指令編寫簡單的控制程序，實現(xiàn)電機的啟停、正反轉(zhuǎn)等控制功能。掌握定時器、計數(shù)器的工作原理和編程方法，能夠運用其實現(xiàn)定時控制和計數(shù)控制。理解順序控制指令的功能和應(yīng)用場景，能夠編寫順序控制程序，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的順序控制。模塊五：PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實踐（20學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的步驟和方法傳感器與PLC的接口技術(shù)執(zhí)行器與PLC的接口技術(shù)PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計實例2.教學(xué)要求掌握PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟，包括系統(tǒng)需求分析、硬件設(shè)計、軟件編程、系統(tǒng)調(diào)試等。熟悉常用傳感器（如光電傳感器、接近開關(guān)、溫度傳感器等）和執(zhí)行器（如接觸器、繼電器、電磁閥、步進電機、伺服電機等）的工作原理及其與PLC的接口電路，能夠正確選用和連接。能夠根據(jù)實際控制要求設(shè)計并實現(xiàn)一個完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)，如自動送料小車控制系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)等，并進行安裝、調(diào)試和運行。模塊六：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)簡介（4學(xué)時）1.教學(xué)內(nèi)容工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的組成和分類集散控制系統(tǒng)（DCS）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）2.教學(xué)要求了解工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的基本概念、組成結(jié)構(gòu)和分類方法。熟悉集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點、工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法講授法：講解課程的基本概念、原理和方法，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識。演示法：通過實際操作演示，讓學(xué)生直觀地了解電氣控制電路和PLC控制系統(tǒng)的工作過程。項目教學(xué)法：以實際工程項目為載體，引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)和團隊協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。討論法：組織學(xué)生對一些實際問題進行討論，激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。2.教學(xué)手段多媒體教學(xué)：利用PPT、動畫、視頻等多媒體資源，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。實驗教學(xué)：通過實驗課程，讓學(xué)生親自動手操作，加深對理論知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能。虛擬仿真教學(xué)：利用虛擬仿真軟件，模擬實際工程場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進行系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和運行，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。五、考核方式1.考核方式：本課程采用過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。2.過程性考核（40%）平時作業(yè)（20%）：布置與課程內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生按時完成，教師認真批改，根據(jù)作業(yè)完成情況評定成績。課堂表現(xiàn)（10%）：觀察學(xué)生的課堂出勤情況、課堂參與度、回答問題情況等，綜合評定成績。實驗成績（10%）：根據(jù)學(xué)生在實驗課程中的表現(xiàn)，包括實驗操作技能、實驗報告完成情況等，評定實驗成績。3.終結(jié)性考核（60%）：期末考試采用閉卷考試形式，主要考核學(xué)生對課程知識的掌握程度和應(yīng)用能力?？荚囶}型包括選擇題、填空題、簡答題、編程題、設(shè)計題等。六、教材及參考資料1.教材《電氣控制與PLC原理及應(yīng)用》（第[X]版），[主編姓名]，[出版社名稱]2.參考資料《電氣控制技術(shù)》（第[X]版），[作者姓名]，[出版社名稱]《PLC編程及應(yīng)用》（第[X]版），[作者姓名]，[出版社名稱]《電氣控制與可編程控制器實驗教程》，[主編姓名]，[出版社名稱]相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊、論文和行業(yè)標準七、教學(xué)進度安排|教學(xué)周次|教學(xué)內(nèi)容|學(xué)時||||||1|電氣控制系統(tǒng)概述|2||2|常用低壓電器|2||3|電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)|2||4|電氣控制線路設(shè)計的基本原則和方法|2||5|典型生產(chǎn)機械的電氣控制線路設(shè)計|2||6|PLC的產(chǎn)生與發(fā)展|2||7|PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理|2||8|PLC的編程語言|2||9|基本邏輯指令編程|2||10|定時器、計數(shù)器指令編程|2||11|順序控制指令編程|2||12|PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的步驟和方法|2||13|傳感器與PLC的接口技術(shù)|2||14|執(zhí)行器與PLC的接口技術(shù)|2||15|PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計實例|2||16|工業(yè)自動化控制系統(tǒng)簡介|2||17|課程總結(jié)與答疑|2||18|期末考試|2|八、課程特色與創(chuàng)新點1.課程內(nèi)容緊密結(jié)合工程實際：以實際工程項目為案例，將電氣控制和PLC技術(shù)融入到具體的控制系統(tǒng)設(shè)計中，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中接觸到實際工程問題，提高學(xué)生解決實際問題的能力。2.采用多樣化的教學(xué)方法和手段：綜合運用講授法、演示法、項目教學(xué)法、討論法等多種教學(xué)方法，以及多媒體教學(xué)、實驗教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)等多種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。3.注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)：通過實驗課程和課程設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動手操作，進行電氣控制電路的安裝、調(diào)試和PLC程序的編寫、運行，培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力。4.考核方式科學(xué)合理