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1、PLC应用技术课程标准课程代码：B0703316课程类别：专业核心课程授课系(部)：自动化工程系学分学时：4学分/70学时一、课程定位与作用1 .课程性质本课程是工业过程自动化专业技术专业的一门必修课，是理论与实践结合的一门专业核心课程。2 .课程作用开设本课程的目的是使学生在学习PLC的原理、结构的基础上，系统学习常用PLC的硬件安装、接线，编程软件的使用方法、典型PLC项目的实施方法。系统训练学生在PLC控制系统的设计、安装、调试、维护等方面的技能。为学生从事设备点检员(仪表工)岗位工作打下良好的基础。3 .与其他课程的关系先导课程：数字电子技术、电机与电气控制、模拟电子技术后续课程：计算
2、机控制技术、岗位实习二、课程目标4 .知识目标(1) 了解PLC硬、软件结构、工作原理；(2)掌握PLC内部编程元件及使用方法；(3)熟悉S200CPU单元及扩展模块的使用方法；(4)熟悉常用变量表达方式及寻址办法；(5)掌握PLC控制系统设计流程及方法；(6)掌握梯形图、指令表程序的分析方法；(7)熟悉常用功能指令及特殊功能指令的用法；(8)熟悉程序结构、子程序编写方法及子程序的调用方法；(9)掌握中断指令及中断服务程序的调用方法(10)熟悉PLC控制系统设计流程及设计方法（三）掌握PLC安装、调试方法(12)熟悉PLC控制系统安装、调试、维护规范5 .能力目标（1）能根据工艺流程和控制要求
3、选择合适的PLC型号和模块；（2）能熟练使用编程软件进行程序设计；（3）能用可编程控制器的基本指令对相关项目进行编程与调试；（4）能使用S7S200常用功能指令完成较复杂系统的编程；（5）能完成典型PLC控制系统的设计；（6）能进行典型的PLC控制系统的安装、调试；（7）能够完成PLC控制系统的维护。6 .素质目标（1）团队协作精神；（2）培养学生在技术上精益求精的敬业精神，终身学习的理念；（3）培养学生的质量意识、安全意识、环保意识和良好的工作习惯。三、课程教学情境及教学内容的设计1.教学情境的设计本课程标准依据设备点检员（仪表工）国家职业标准、工业过程自动化技术专业培养方案、本专业毕业生3
4、5年从事现场仪表维护管理、自控系统维护管理、自控系统设计、施工管理等岗位对PLC控制系统的知识、能力、及素质要求而制定。根据当前高职学生的学习基础、学习特点、学习习惯及本课程的特点，在真实企业项目基础上共设计7个教学情境（项目），分别完成PLC接线、梯形图程序设计、顺控指令程序设计、模拟量回路控制、联锁报警保护、PLC通信、系统安装与维护等方面知识、技能的学习，学习情境见表1。表1学习情境学习情景1学习情景2学习情景3学习情景4学习情景5学习情景6学习情景7任务一PLC控制系统接线任务二三相异步电动机的PLC控制系统设计与调试任务三机械手PLC控制系统的设计、接线与调试任务四水箱液位的闭环控制
5、任务五联锁报警控制任务六PLC通信S7S200PLC的安装与维护2.PLC机型的选择为减少毕业生的适应时间，除了在教学内容上对接职业标准，在机型的选择上也应对接当前企业的主流产品。专业调研表明：我院毕业生主要工作对象为小型PLC系统设计、安装、调试、维护。我国当前PLC主要有西门子、三菱、ABB等品牌，其中，西门子公司的小型PLC应用最广。因此，我院选择西门子S7200系列PLC作为学习对象。3.课时分配建议本课程课时为70课时，其中理论教学30课时，实践教学40课时，学习任务及学时分配见0所示。表2学习任务及学时分配序号课程单元学习任务及教学要求参考学时学习任务教学要求理论教学实践教学1任务
6、一PLC控制系统接线1.IPLC实现电动机点动控制系统接线1 .熟悉CPU模块面板功能；2 .熟悉不同类型的CPU模块接线方法；3 .会完成CPU模块电源的接入；4 .能够按照点动控制接线图接线。111.2PLC实现电动机单向连续运转控制系统接线1 .熟悉PLC的Dl接口功能；2 .熟悉PLC的Do接口功能;3 .掌握CPU模块的接线方法；4 .能够完成单向连续运转接线图的接线。111.3PLC实现电动机正反转控制系统接线1 .熟悉电动机正反转控制系统接线图；2 .熟悉根据PLC接线图完成接线的方法；3 .会根据电动机正反转接线图接线。21.4PLC实现电动机一控制系统接线1 .掌握电动机Y连
7、接的方法；2 .掌握电动机A连接的方法；3 .掌握根据PLC接线图完成接线的方法；4 .会根据电动机正反转接线图接线。22任务二2.1电动机的点动控制编程与调试1.了解点动控制电气原理图转化为点动程序的方法；11三相异步电动机的PLC控制系统设计与调试2 .熟悉常用PLC编程元件；3 .了解编程软件的使用方法；4 .能够按照PLC点动控制接线图接线；5 .会用梯形图编写点动程序；6 .能够完成PLC点动控制调试2.2电动机的连续运转控制1 .熟悉LD,LDN,O,A,二等位逻辑指令功能；2 .掌握PLC的工作原理；3 .会设计起一保一停连续运转控制程序；4 .会利用PLC仿真程序调试连续运转程
8、5 .能够根据接线图完成PLC接线；6 .会调试连续运转控制程序；112.3水塔液位式控制系统的设计与调试1 .熟悉置位SET,复位RST,跳变指令等位逻辑指令功能；2 .熟悉RS、SR功能块的功能及用法;3 .了解水塔液位控制方法；4 .会编写水塔液位式控制系统程序；5 .能够完成水塔液位式控制系统调试。112.4电动机正反转控制系统设计与调试1 .熟悉常用PLC程序设计方法；2 .熟悉联锁功能的实现方法；3 .会绘制正反转控制PLC接线图；4 .会设计正反转PLC控制程序；5 .能够完成正反转PLC控制系统的调试。112.5电动机的YA降压启动系统设计与调试1 .熟悉YA降压启动电路；2
9、.熟悉定时器的延时功能。3 .掌握三相异步电动机的YA降压启动控制程序的设计；4 .能够完成Y-降压启动控制系统的调11试。2.6液体搅拌电动机的PLC控制L熟悉时钟脉冲程序的编写；2 .熟悉计数器CU的功能及用法；3 .熟悉常用特殊位寄存器的功能；4 .熟悉液体搅拌机的控制方法；5 .能够完成液体搅拌机控制程序设计；6 .能够完成液体搅拌机控制程序的调试。113任务三机械手PLC控制系统的设计、接线与调试3.1电动机的Y-降压启动顺序控制1 .熟悉顺序控制特点；2 .熟悉顺序控制功能图的编程方法；3 .熟悉单流程顺序控制的编程方法；4 .会编写YA降压启动顺序控制程序；5 .能够完成YA降压
10、启动顺序控制程序的调试。113.2运料小车PLC顺序控制1 .掌握单流程顺序控制功能图的编程方法；2 .熟悉运料小车控制方法；3 .能够根据控制要求完成运料小车顺控程序的编写；4 .会调试运料小车顺控程序。113.3机械手PLC顺序控制1 .熟悉并行序列顺序控制功能图的编程方法；2 .熟悉机械手控制方法；3 .能够根据控制要求完成机械手顺控程序的编写；4 .会调试机械手顺控程序。123.4电动机三速顺序控制1 .熟悉选择序列顺序控制功能图的编程方法；2 .熟悉电动机三速控制方法；123 .能够编写电动机三速顺序控制程序；4 .会调试电动机三速顺序控制程序。4任务四水箱液位的闭环控制4.1水箱液
11、位闭环控制的接线图的设计1 .掌握PLC实现PID控制的方法；2 .熟悉EM231V/I模块的功能及接线方法；3 .熟悉EM232模块的功能及接线方法；4 .熟悉EM235模块的功能及接线方法；5 .了解FR-A700型变频器电流调速方法；6 .完成水箱液位闭环控制PLC接线图的设计，7 .能够完成Al模块的调校。214.2液位变送器信号处理程序的编写1 .熟悉数据类型及寻址方式；2 .熟悉AI模块信号通道与输入存储单元之间的对应关系。3 .熟悉数据传送指令、算术运算指令、数据转换指令；4 .会编写变送器信号处理程序；5,能够完成变送器信号处理程序的调试。224.3控制信号输出处理程序的编写1
12、 .熟悉AO模块信号通道与输入存储单元之间的对应关系；2 .熟悉控制信号转换流程；3,能够编写控制信号转换程序；4 .会调试控制信号转换程序。114.4液位PID程序设计1 .熟悉程序结构，主程序、子程序、中断程序的运行特点；2 .能够初步完成系统结构的设计；3 .熟悉常见的中断事件及事件号；4 .熟悉PID回路参数表主要参数；225.能够编写PID回路参数设置程序；6能够调用Pn）模块。4.5液位Pn）程序调试L熟悉使用实现PID参数自整定的方法与步骤；2 .熟悉PlD经验参数范围；3 .熟悉PlD参数整定口诀；4 .能够利用经验法整定液位PID参数。124.6炉温系统的PLC控制1.熟悉E
13、M231RTD及EM231TC模块的数据转换功能；2.熟悉EM231RTD及EM231TC模块接线方法；3.能够完成炉温控制PLC接线图。11L掌握比较指令、数据转换指令功能；2 .熟悉利用PID向导指令编写PID程序的方法；3 .能够设计炉温系统程序的编写；4 .能够利用PID调节控制面板和经验法整定PID参数。125任务五联锁报警控制5.1水塔液位报警与联锁保护1 .熟悉液位开关液位实现报警的办法；2 .熟悉闪光报警办法；3 .能够编写液位报警与联锁保护程序；4 .会调试液位报警与联锁保护程序；125.2加热炉的安全联锁保护系统1 .了解加热炉安全联锁保护要求；2 .熟悉比较指令实现液位报
14、警的办法；3 .能确定安全联锁保护方案并设计PLC接线图；4 .能编写安全联锁保护程序；5 .会调试安全联锁保护程序。136任务六PLC通信6.IPLC通信网络的组建1 .了解通信方式；2 .了解各种通信介质及其特点；123 .了解通信协议；4 .能够利用PC/PPI电缆及其他组建PLC网络；5 .能够设置PC/PPI参数;6.2利用PC/PPI通信协议实现两台电动机异地启停1 .熟悉PPI通信指令功能及用法；2 .熟悉主站与从站传送的数据表格式；3 .熟悉NETR/NETW指令向导应用步骤及方法；4 .熟悉两台电动机异地启停实现方法；5 .能够编写两台电动机异地启停控制程序；6 .会用PC/
15、PPI电缆组建主站与从站的之间的网络；7 .会编写主站的数据传送程序。8 .能够完成总体程序的调试。236.2利用以太网实现两台电动机同向运行1 .熟悉两台电动机同向运行控制方法；2 .熟悉以太网模块CP2431参数配置方法；3 .能够编写两台电动机同向运行程序；4 .能够利用向导配置以太网模块参数；5 .能够编写调用数据传送功能块；6 .能够调试两台电动机同向运行程序；136任务七PLC控制系统的日常维护与故障处理7.IPLC控制系统日常维护方法1.熟悉PLC日常维护工作内容及方法；17.2PLC控制系统常见故障及故障处理方法1 .了解PLC常见故障及故障原因；2 .能够根据常见故障现象提出
16、故障原因及故障处理方法。11合计703.课程单元描述表3课程单元I课程单元名称任务一PLC控制系统接线课时数理论教学实践教学26学习目标知识目标1 .了解本课程的内容、任务与学习方法2 .掌握PLC面板功能；3,熟悉PLC电源配置方法；4,熟悉主要PLC模块接线方法；能力目标1 .初步根据需要完成PLC选型；2 .能够根据原理图完成PLC系统接线3 .能够完成点动、连续运转控制、正反转控制、YA降压启动接线素质目标团队协作能力、安全意识、质量意识学习内容PLC控制系统接线教学方法和建议教学方法：四步教学法、六步教学法教学建议：教师关键技术演示，学生操作为主，教师检查、评价、总结教学条件要求1
17、.课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学视频5 .信息化教学平台学生已有基础电机拖动与电气控制技术、计算机基础知识教师所需执教能力要求1 .能够完成PLC系统设计、安装接线、调试2 .具有较高的教学水平和信息化水平校企双师授课安排建议校内教师授课内容：PLC结构、接线方法企业兼职教师授课内容：安装接线表4课程单元2课程单元名称任务二三相异步电动机的PLC控制系统设计与调试课时数理论教学实践教学66学习目标知识目标1 .了解梯形图和指令表的经验设计方法2 .熟悉部分基本指令的使用3 .熟悉PLC编程软件使用方法4 .熟悉PLC程序调试方法能力目标1 .能够根据需要完成简单项目的逻辑控制程
18、序设计与调试2 .能够按照设计图完成系统的安装、接线素质目标精益求精的敬业精神和团队协作的意识学习内容1 .PLC基本指令与经验设计法；2 .电动机的点动控制、连续运转控制程序设计与调试3 .水箱液位式控制程序设计与调试4 .三相异步电动机的正反转控制与调试5 .液体搅拌电动机的PLC控制系统设计与调试教学方法和建议教学方法：基于工作过程系统化的任务驱动教学方法、理实一体化教学方法教学建议：及时完成项目验收和评价教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例5 .教学视频学生已有基础数字电子技术、电机拖动与电气控制技术、能够熟练使用PLC编程软件教师所需执教能力要求1 .
19、能够完成PLC系统设计、安装、调试2 .具有较高的教学水平校企双师授课安排建议校内教师授课内容：1 .基本指令2 .程序设计流程及方法企业兼职教师授课内容：系统调试表5课程单元3课程单元名称任务三课时理论实践机械手PLC控制系统的设计、接线与调试数教学教学46学习0标知识目标1 .熟悉顺序控制特点及顺控程序图的设计2 .熟悉顺控指令功能及用法3 .熟悉运料小车、机械手的控制方法4 .掌握顺序控制程序的调试方法能力目标能够根据控制要求完成顺序控制程序的设计、调试素质目标团队协作意识、精益求精的敬业精神、安全意识、质量意识、职业荣誉感学习内容1 .顺序控制特点及顺控程序设计2 .运料小车、机械手的
20、顺序控制教学方法和建议教学方法：理实一体化教学、四步教学法、六步教学法教学建议：方法传授建议采用理实一体化教学，实训部分采用四步教学法、六步教学法。教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学视频5 .信息化教学平台学生已有基础PLC系统软件、硬件知识，数字电子技术、电气控制技术教师所需执教能力要求1 .能够熟练完成顺序控制程序的编写与调试2 .具有较高的教学水平和信息化教学水平校企双师授课安排建议校内教师授课内容：顺序控制特点及顺控程序编写方法企业兼职教师授课内容：顺序控制项目实施表6课程单元4课程单元名称任务四水箱液位的闭环控制课时数理论教学实践教学108学习知识目标1
21、 .熟悉常用AI,AO模块的功能及接线方法2 .熟悉检测仪表、执行器和内部存储单元之间的对应关系；目标3 .熟悉程序结构、子程序与中断程序的调用方法4 .熟悉PlD参数功能；5 .熟悉PID模块调用方法；6 .熟悉PlD参数整定方法。能力目标1 .能够利用数据转换指令实现输入信号的转换；2 .能够利用数据转换指令实现控制量的转换；3 .能够根据主程序、子程序、中断程序之间的特点，完成程序框架的设计4 .能够编写水箱液位、炉温控制回路控制方案的主程序、子程序、中断程序；5 .能够完成水箱液位、炉温控制PlD参数整定。素质目标团队协作意识、精益求精的敬业精神、安全意识、质量意识、职业荣誉感学习内容
22、1 .模拟量的回路控制方案；2 .主程序、子程序、中断程序的编写；3 .PID模块调用及参数设置；4 .水箱液位、炉温控制系统设计与调试。教学方法和建议教学方法：任务驱动、理实一体化教学、六步教学法教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例5 .教学视频6 .信息化教学平台学生已有基础PLC逻辑设计方法、PLC接线方法教师所需执教能力要求1 .熟悉常用功能指令、能够根据项目要求设计相应的程序2 .具有丰富的教学经验校企双师授课安排建议校内教师授课内容：控制方案确定、PlD程序编写企业兼职教师授课内容：Pn）参数整定表7课程单元5课程单元名称任务五联锁报警控制课时数理论
23、教学实践教学25学习0标知识目标1 .熟悉液位联锁保护方案；2 .熟悉液位开关工作原理；3 .熟悉产生联锁信号的两种方法；4 .熟悉闪光报警的方法；能力目标1 .能够根据工艺要求设计联锁保护方案；2 .能够根据工艺要求设计联锁保护程序；3 .会调试联锁保护系统程序。素质目标1 .安全意识培养；2 .团队协作精神的培养；3 .职业荣誉感的培养。学习内容1 .水箱液位联锁保护系统设计与调试；2 .加热炉温度联锁保护系统设计与调试。教学方法和建议教学方法：任务驱动、理实一体化、六步教学法教学建议：项目实施过程中加强指导，重点加强学生项目的验收教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4
24、.教学视频5 .信息化教学平台学生已有基础检测仪表、过程控制技术、电磁阀工作原理教师所需执教能力要求1 .能够熟练掌握项目的实施办法2 .具有丰富的教学经验校企双师授课安排建议校内教师授课内容：联锁保护方案设计、程序设计企业兼职教师授课内容：程序调试表8课程单元6课程单元名称任务六PLC通信课时数理论教学实践教学48学习目标知识目标1. 了解PLC通信基础知识；2. 了解PLC网络类型及组建方法；3. 了解通信指令的功能及调用方法；4. 熟悉通信方式实现两台电动机异地启停实现方法；5. 熟悉利用以太网实现两台电动机相向而行的方法；能力目标1 .能够完成PC/PPI通信协议组建网络；2 .能够利
25、用以太网卡组建PLC网络；3 .能够编写数据传输指令；4 .能够根据控制要求完成总体程序的编写；5 .能够完成总体程序的调试；素质目标1 .终身学习理念的培养；2 .团队协作精神的培养；3 .职业荣誉感的培养。学习内容1 .PC/PPI网络及以太网的构建；2 .利用网络实现两台电动机异地启停及相向而行。教学方法和建议教学方法：基于工作过程系统化的任务驱动，理实一体化、六步教学教学建议：项目实施过程中加强指导，重点加强学生项目的验收教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例5 .教学视频及信息化平台学生已有基础网络基础、逻辑设计方法教师所需执教能力要求1.能够熟练掌握项
26、目的实施办法2.具有丰富的教学经验表9课程单元7课程单元名称任务六PLC通信课时数理论教学实践教学21学习目标知识目标1. 了解PLC控制系统日常维护工作内容；2. 了解PLC控制系统维护规范；3. 了解PLC常见故障及处理方法；能力目标1 .能够完成PLC控制系统维护日志的填写；2 .能够编写PLC控制系统维护方案；3 .会分析处理PLC控制系统常见故障；素质目标1 .终身学习理念的培养；2 .团队协作精神的培养；3 .职业荣誉感的培养。学习内容1 .PC/PPI网络及以太网的构建；2 .利用网络实现两台电动机异地启停及相向而行。教学方法和建议教学方法：基于工作过程系统化的任务驱动，理实一体
27、化、六步教学教学建议：项目实施过程中加强指导，重点加强学生项目的验收教学条件要求1 .课程标准2 .授课计划3 .授课教案4 .教学案例5 .教学视频及信息化平台学生已有基础网络基础、逻辑设计方法教师所需执教能力要求1 .能够熟练掌握项目的实施办法2 .具有丰富的教学经验四、课程评价1 .PLC应用技术课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据理论知识的掌握和技能的掌握。考勤（占5%）、课堂提问（占5%）、作业（占10%）、项目考核（占40%）、综合性考核（占40%）等五方面构成。2 .PLC应用技术课程过程考核说明（1）理论知识的掌握以试卷形式考核，题型包括单选、多选、判断、简答、案例分析等
28、；（2）考勤及课堂提问依据是平时学生的学习状态、回答课堂提问的积极性及正确率;（3）作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业。以完成的数量和质量给成绩；（4）企业教师技能评定是指企业教师在授课过程中，根据学生掌握的技能情况或者在企业的实践情况评定。表1考核标准序号考核项目考核内容成绩比例（）1形成性考核考勤学生出勤情况、学生学习状态52课堂提问学生对知识、技能问题的反馈情况53作业1 .学生在线学习后提交的任务完成情况2 .学生完成作业数量、质量104总结性考核1. PLC基础知识2. PLC指令的使用3. PLC程序设计能力4. PLC系统安装、调试能力405企业教师技能考核1 .项目实施情
29、况2 .技术报告的完成情况3 .项目答辩情况40合计100表2总结性考核标准序号考核项目考核内容成绩比例（%）1PLC硬件PLC面板功能、主要模块型号及功能、PLC15接线方法2PLC控制系统设计、接线与调试1 .基本指令的使用方法2 .梯形图和指令表的程序设计方法3 .常用PLC逻辑控制项目程序编写与调试203顺序控制系统设计与调试1 .顺序控制特点、熟悉顺序控制设计方法2 .SFC绘制方法3 .顺序控制指令的使用方法154模拟量回路控制系统设计1.S200系列PLC的功能指令功能及使用方法2,子程序、中断程序的调用与返回方法3. PlD参数设置方法4. 常用项目的程序编写方法5. AI/A
30、O扩展模块的转换功能205联锁保护系统设计、编程与调试1. 联锁信号的产生方法2. PlD控制程序编写及调试方法3. PLC以太网的构建方法156PLC通信1. PLC系统安装、接线方法2. PLC系统的维护方法15合计100表3技能考核点序号考核项目考核内容成绩比例(%)1PLC系统接线PLC系统的安装、接线102梯形图实现电动机控制系统设计、编程、调试1 .主电路安装、接线2 .PLC接线3 .控制程序设计、调试303顺控系统的设计、编程与调试1 .顺控方案设计；2 .顺控图的设计；203 .顺控程序的编程；4 .顺控系统的调试。4模拟量回路控制系统设计与编程LPLC系统接线；2. PlD
31、程序的编写；3. Pn）参数的整定;4. 系统调试；205联锁保护系统设计1 .联锁保护方案设计；2 .联锁保护程序设计；3 .联锁保护系统调试106PLC通信LPLC网络的组建；2. PLC数据传送指令编写；3. PLC通信网络调试20合计100五、实施建议1.授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体，必须依据本课程标准以及设备点检员（仪表工）岗位国家职业标准和工业过程自动化技术专业培养目标为主线编写授课计划、教案和教学案例，坚持理论够用的原则，强调知识传授的趣味性。授课资料应该邀请企业人员参与编写，特别是实践部分。授课过程中应向学生提供编程软件和相关设备的使用手册便于学生自学。2.
32、教学方法建议授课前，教师必须依据本课程标准以及设备点检员（仪表工）国家职业标准和工业过程自动化技术专业培养目标为主线收集合适的工程项目并编写授课计划、教案。本课程主要采用基于工作过程系统化的项目化教学方式，对于单元前面的项目，教师可采用理实一体化教学方法，学生在学中做过程中完成知识、技能的培养。对于单元后面的项目，可采用做中学的模式，在学生完成项目过程中，教师应及时掌握学生项目的完成情况并及时辅导，促进学生进一步掌握理论知识，加强技能的培养。学生完成项目后，教师应及时评价。六、教材及其它教学资源（一）使用教材：基于任务引领的S7200应用实例术，侯宁主编，机械工业出版社，2014年出版.参考书目：1 .S7200PLC技术及应用，侍寿永主编，机械工业出版社，2019年出版.2 .可编程控制器实训教材，吴明亮主编，化工出版社，2010年出版（二）其课程他资源1 .视频资源2 .手册：软件手册、硬件手册
