《PLC应用技术》一体化教学方案设计

《PLC应用技术》课程标准要点一、课程性质与任务二、课程设计思路三、课程教学目标四、课程内容与要求五、实施建议《PLC应用技术》课程标准一、课程性质与任务本课程是三年制中专机电专业、数控等专业的一门重要专业课程，其学习要以《电机与控制》为基础，目标是培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，能对简单的可编程控制系统进行程序设计、运行、调试与维护，满足生产现场可编程控制系统应用的需要。

通过《PLC应用技术》课程，培养学生的实际动手能力和分析与解决工程实际问题的能力，进一步培养学生理论联系实际的工作作风，加深理解和巩固可编程序控制器和变频器方面的基础知识，为实际应用可编程序控制器和变频器打下良好的基础。

通过工学结合模式的《PLC应用技术》课程的学习、训练，学生能够获得初步的工程实践能力。

《PLC应用技术》的前置课程有《电力拖动》、《电工电子基础》等。

同行课程为《单片机技术应用》、《传感器与检测技术》等，后继课程为《变频调速技术》、《数控编程与加工》、专业综合实训、顶岗实习等。

它是一门应用性、实践性、逻辑性很强的课程。

二、课程设计思路本课程标准以相关专业学生的就业为导向，根据行业专家对有关专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以电气自动化控制为主线，以本专业应共同具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，按照由浅入深，从简单到复杂的原则，整合、序化教学项目，实现能力递进。

教学项目按设备运行控制的方案设计——器件选择——系统装配——系统调试工作过程合理组织教学内容。

本课程学习内容包括PLC基础知识、基本指令应用、步进指令的应用、功能指令的应用、传感器的知识以及触摸屏的知识，知识面比较广，学生经常感到学得吃力，学过之后不会应用。

为了将学生培养成应用型技术人才，必须构建以工作过程为导向，职业能力培养为主线，教学项目为载体的工学结合模式的课程体系。

本课程以7个工作项目为核心，以亚龙YL-MIPLC型光机电一体化实训考核装置为载体，实践操作及模拟生产等活动来组织教学，将所有相关联的知识点、技能点串接在一起，倡导学生边做边学，学做合一，逐步培养学生的学习能力、工作能力、专业能力和职业能力，以达到职业教育的最终目标——培养生产、管理和服务第一线的高素质技能型人才。

《PLC应用技术》项目化课程
课程标准
专业：机电一体化技术、电气自动化
项目化课程：PLC应用技术
1、课程计划
2、课业计划
３、教学与实训设备标准（1）一体化教室布局与设施
4、课程实施建议
（1）建议本课程采用理实一体化的教学模式、教学场所和行动导向的教学方法。

（2）教学场所中理论区和实践区，在理论教学区中设置学习讨论区，配备课程中个学习任务的所需的学材、手册和PLC相关资料和书籍，计算机可以联网，可以搞过教师机控制。

（3）为保证教学安全和教学质量，建议每位老师指导30名学生，学生分为10组。

（4）教师在讲授和演示过程中，应借助多媒体教学设备，配备丰富的课件和信息化学习资料，充分利用互联网资源和手段。

（5）关注学生个体差异，注重过程性、表现性、创造性、参与性评价；参照企业对员工管理的方法模式，设计任务评价考核标准；注重学生任务完成过程中的学习环节考核；注重学生在不同工作任务和分工情况下的专业能力、社会能力、人格能力的全面评价；以学生自评为主，学生互评为辅、教师评价为参考，引进企业专家评价等方式综合评价学生学业。

（6）可根据专业、学生情况、师资情况、场地情况等实际条件适当调整，并结合本地区或行业特点调整具体学习内容和要求。

2015年12月。

机械工业出版社《电气控制与PLC应用技术（西门子PLC）》（理实一体化项目教程）目录（大纲）模块一常用低压电器的认识、测试及安装1.1知识链接1.1.1低压电器的分类与作用1.1.2接触器1.1.3 继电器1.1.4刀开关与低压断路器1.1.5熔断器1.1.6主令电器1.2 实训项目常用低压电器的认识、拆装及测试思考练习题模块二常用低压电气控制系统的设计、安装和调试2.1知识链接2.1.1电气控制系统图概述2.1.2 电气控制系统图的绘制2.1.3电气原理图的识读2.1.4 几种典型的电气控制系统2.1.5 电气控制系统的设计2.2 实训项目2.2.1项目1三相异步电动机点动控制和自锁控制2.2.2 项目2三相异步电动机的正、反转控制2.2.3 项目3工作台自动往返循环控制2.2.4 项目4 三相异步电机Y－△降压起动控制2.2.5 项目5 CA6140型普通车床电气控制系统分析、调试与维修2.2.6 项目6 Z3050型摇臂钻床电气控制系统分析、调试与维修2.2.7 项目7 X62W型万能铣床电气控制系统分析、调试与维修2.2.8 项目8 M7120型平面磨床电气控制系统分析、调试与维修思考练习题模块三 PLC的认识和初步应用3.1 知识链接3.1.1可编程控制器的产生、发展及定义3.1.2 PLC的特点与应用领域3.1.3 PLC的分类3.1.4可编程控制器的构成及工作原理3.1.5 初识S7-200 CPU3.1.6 CPU模块的技术指标及接线3.1.7 S7-200 扩展模块的技术指标及接线3.1.8 S7-200供电和接线3.1.9 可编程控制器的软件3.1.10可编程控制器的工作方式3.1.11 PLC的性能指标3.1.12 PLC的发展趋势3.1.13 S7-200系列PLC数据存储区及元件功能3.1.14 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用3.1.15 S7-200仿真软件的使用3.2 实训项目3.2.1 项目1 电动机正反转的PLC控制3.2.2 项目2 工作台的自动往返PLC控制3.2.3 项目3 密码锁的PLC控制思考练习题模块四 PLC控制系统基本指令的编程和应用4.1知识链接4.1.1梯形图绘制规则4.1.2 S7-200 PLC的指令系统4.1.3定时器指令4.1.4计数器指令4.1.5典型基本梯形图经验设计方法4.1.6 定时器的扩展应用4.2 实训项目4.2.1 项目1 传送带顺序启停PLC控制系统的设计4.2.2 实训项目2 液体混合装置的PLC控制控制系统的设计4.2.3 实训项目3 十字路口交通灯的PLC控制系统的设计思考练习题模块五 PLC控制系统顺序控制法的编程和应用5.1知识链接5.1.1 顺序控制设计法概述5.1.2 顺序控制设计法的设计步骤5.1.3 顺序功能图的绘制5.1.4顺序控制设计法中梯形图的编程方式5.2 实训项目5.2.1 项目1 自动送料装车控制系统的设计5.2.2 项目2 大小球的分拣控制系统的设计5.2.3 项目3 全自动洗衣机PLC控制系统的设计5.2.4 项目4 机械手PLC控制系统的设计思考练习题模块六 PLC控制系统功能指令的编程和应用6.1知识链接6.1.1数据传送指令6.1.2 字节交换、字节立即读写指令6.1.3 移位指令及应用举例6.1.4 数据转换指令6.1.5 算术运算指令6.1.6 逻辑运算指令6.1.7 递增、递减指令6.1.8 表功能指令6.1.9比较指令6.2 实训项目6.2.1 项目1模拟喷泉的控制系统的设计6.2.2 项目2 智能停车场显示系统的控制思考练习题模块七PLC控制系统特殊功能指令的编程和应用7.1 知识链接7.1.1 立即类指令7.1.2 中断指令7.1.3 高速计数器与高速脉冲输出7.1.4高速计数器的工作模式7.1.5高速脉冲输出7.1.6 PID控制7.1.7 PID控制功能的应用7.1.8 时钟指令7.2 实训项目基于PLC和变频器的恒压供水系统的设计模块八PLC的通信及综合应用8.1知识链接8.1.1 S7-200系列PLC的自由端口通信8.1.2 S7-200系列PLC的网络通信8.1.3 PLC与变频器之间的通讯8.2 实训项目8.2.1 实训项目1 两台PLC的主从通信系统的设计8.2.2 基于USS协议的PLC与变频器的通信思考练习题附录A S7-200系列PLC CPU技术规范附录B S7-200 特殊内存（SM）位。

PLC应用技术教学大纲教案课程编号：学时：78学分：5适合专业：电气工程及其自动化开设部门：机电工程学院一、课程的性质与任务PLC应用技术是电气工程及其自动化专业的一门专业必修课程，具有实践性强的特点，通过本课程的学习，使学生掌握PLC控制器的功能、结构和工作原理，具备一定的PLC程序设计和PLC技术应用能力及PLC系统设计能力。

初步对生产过程或设备的PLC控制系统进行开发、设计并了解PLC与PC之间的网络化通讯控制。

培养学生在工业自动化控制技术中分析问题和解决实际问题的能力，为适应工业企业控制技术的发展和从事实际工作打下基础。

三、课程的基本教学内容及要求(一) 课题1：S7-1200基础与TIA博途软件1.教学内容（1）S7-1200系列PLC的结构、工作原理和分类；（2）S7-1200的存储器、数据类型；（3）博途软件的安装与卸载，博途软件的项目视图和博途视图，S7-1200的硬件组态、创建变量和编写程序；（4）项目的创建、硬件组态、软件编程、仿真调试、上传下载、在线调试。

2.重点与难点重点：S7-1200系列PLC的结构、数据类型及项目的创建调试过程。

难点：PLC的数据类型和博途软件的使用。

3.课程教学要求本章采用启发式讲解的教学方法，引导学生学习，培养学生学习本门课的兴趣。

要求学生了解S7-1200PLC的结构和原理；掌握S7-1200的存储器、数据类型；了解博途软件的安装与卸载；熟悉博途软件的项目视图和博途视图，初步掌握S7-1200的硬件组态、创建变量和编写程序；熟悉项目的创建、硬件组态、软件编程、仿真调试、上传下载、在线调试。

(二)课题2：S7-1200基本指令的应用1.教学内容（1）位逻辑指令的应用；（2）置位复位指令的应用；（3）边沿脉冲指令的应用；（4）定时器指令的应用；（5）计数器指令的应用；（6）比较指令的应用；（7）数学函数指令的应用；（8）移动指令的应用；、（9）转换指令的应用；（10）程序控制类指令的应用；（11）字逻辑指令的应用；（12）移位指令的应用；（13）模拟量输入的应用。

二、课程的概述1.课程的性质《电气控制与PLC技术》是应用电子技术专业的一门核心课程,是《电工电子技术》的后续课程。

它是以培养学生具有对生产典型生产机械的电气控制线路进行基本环节初步设计、分析与故障排除的专业能力；具有对PLC控制系统进行I/O分配与系统程序设计的分析能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的协作能力；以实现“学以致用”的教学目标。

2.课程的定位《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。

前续课程：《电工电子技术》等。

后续课程：“维修电工（中级工、高级工）职业技能鉴定”、顶岗实习等。

三、课程设计思路与过程1.课程设计思路1、“工学结合”的理念：选择企业真实项目为载体，按照项目的生产岗位要求，以任务驱动，项目导向的方法实施，实现学生角色企业化；学习过程企业化。

2、“任务驱动、项目导向”的理念：在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，真正做到“教、学、做”和总结有机结合。

3、课堂与实训室一体化的理念：课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限，实现课堂与实训现场一体化的教学模式。

2.课程开发的过程（1）深入学习、探索先进的职教理念和课程设计方法，基于过程控制的理念，开发相关的课程项目。

（2）加强与企业合作，院、系领导组织教学人员本地区周边企业进行相关调研，对机电一体化技术专业毕业生的职业能力进行认真分析，在充分听取行业、企业专家的意见，总结并确定毕业生应具备的知识、能力和职业素质，与企业共同制定课程标准。

（3）在课程开发中，参照课程标准，结合校内实训条件，成立由院系领导、校内专家、专业带头人、相关专业技术人员和实际教学人员共同组成的课程开发团队进行课程开发。

《S7-1200PLC应用技术》课程整体教学设计（2017～ 2018学年第二学期）课程名称： S7-1200PLC应用技术所属系部：机电工程汽车系制定人：穆亚辉合作人：制定时间： 2017年7月10日许昌职业技术学院课程整体教学设计一、课程基本信息二、课程目标设计总体目标：通过本课程的学习和训练，学生能够使用可编程控制器（PLC）的编程软件、内部资源、基本指令和功能指令编写PLC系统的控制程序，能进行系统程序的调试，具有初步的PLC应用能力和解决PLC控制系统实际问题的能力。

能力目标：1、能根据可编程控制系统职业岗位要求，分析控制系统的任务。

2、能根据实际工程进行可编程序控制器选型、低压电器型号的选择，并完成硬件线路的安装。

3、能熟练运用基本指令和步进指令进行PLC程序设计。

4、能运用编程软件进行程序的编制、调试、下载、运行的能力。

5、能根据故障现象分析故障原因，找出故障位置进行软件调整或硬件设置，完成系统排故。

6、能通过查询西门子编程手册学习相关编程指令的学习能力、能完成PLC 系统开发改造相关技术文件的整理与存档。

知识目标：1、熟悉PLC的编程软元件，掌握PLC编程软件的常用功能和使用方法。

2、熟悉PLC的基本指令、编程规则与典型程序块，弄清PLC编程的一般过程，掌握经验编程的方法。

3、掌握步进指令、顺序功能图及顺序编程方法，理解数据处理类应用指令，熟悉功能指令的应用方法。

4、领悟PLC编程思想，掌握PLC控制系统的一般调试和排故方法。

5、清楚PLC系统开发过程，熟悉PLC在工程中的一般应用方法。

素质目标：1、职业行为能力---养成良好的工作习惯，工作过程中器件、工具要合理放置，结束后能够按照要求将所有元器件复位，并完成工位的整理；2、团结协作能力---组建团队、明确团队的任务、角色和责任；团队成员间的沟通；冲突的协调和解决。

3、语言表达能力---项目设计成果、效果答辩；课堂讨论、调试过程说明三、课程内容设计：四、能力训练项目设计五、课程进程表六、第一节课梗概第一步融洽关系介绍课程明确目标1、自我介绍（师生互动、拉近距离、方便沟通）；2、简述课程性质、课程目标定位、课程在专业能力培养中的地位及作用（为啥学）；3、简述课程内容结构，告知课程进程表（学什么）；4、简述课程特点、教学模式、教学方法与手段，提出学习要求（怎样学）；5、介绍课程考核方法（学习成果如何检验）第二步创设情境导入项目仿真演示激发兴趣教为主导学为主体学做合一1、创设情境：项目展示2、仿真演示：总之，通过第一堂课使学生明确本课程的学习任务、学习方法，激发学生的学习热情。

一、教案基本信息教案名称：PLC应用技术基础教案课时安排：45分钟教学目标：1. 了解PLC的基本概念和组成。

2. 掌握PLC的工作原理和编程方法。

3. 能够应用PLC实现简单的控制功能。

教学准备：1. 教室环境布置，确保学生能够清晰观看演示。

2. PLC设备及其编程软件。

3. 教学PPT或黑板。

教学内容：1. PLC的基本概念和组成。

2. PLC的工作原理简介。

3. PLC编程软件的使用方法。

4. PLC的基本编程指令。

5. PLC的输入输出接口和外部设备连接。

教学过程：1. 导入：通过简单的例子引入PLC的概念，激发学生的兴趣。

2. 讲解：详细介绍PLC的基本概念、组成、工作原理和编程方法。

3. 演示：通过实际操作PLC设备，展示PLC的工作过程和编程效果。

4. 练习：学生动手操作PLC设备，进行简单的编程练习。

教学评价：1. 课堂讲解的清晰度和连贯性。

2. 学生参与度和动手操作能力。

3. 学生对PLC基本概念和编程方法的掌握程度。

二、PLC的基本概念和组成教学目标：1. 了解PLC的基本概念。

2. 掌握PLC的组成和各部分功能。

教学内容：1. PLC的定义和发展历程。

2. PLC的组成：中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口（I/O）、编程设备等。

3. PLC各部分的功能和作用。

教学过程：1. 讲解PLC的定义和发展历程。

2. 介绍PLC的组成及其各部分功能。

3. 通过实物或图片展示PLC的实际外观和内部结构。

教学评价：1. 学生对PLC定义和发展历程的了解程度。

2. 学生对PLC组成和各部分功能的掌握程度。

三、PLC的工作原理简介教学目标：1. 了解PLC的工作原理。

2. 掌握PLC的工作过程和运行机制。

教学内容：1. PLC的工作原理概述。

2. PLC的运行过程：输入采样、用户程序执行、输出刷新等。

3. PLC的运行机制：扫描周期、中断处理等。

教学过程：1. 讲解PLC的工作原理概述。

《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：计算机控制技术、岗位实习二、课程目标1．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（11）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2．能力目标（1）能根据工艺流程和控制要求选择合适的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S7—S200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。

3．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。

plc应用技术教学工作计划PLC应用技术教学工作计划一、前言PLC应用技术是现代工业自动化领域中的基础技术之一，具有很高的实用价值和广泛的应用前景。

为了提高学生的专业技能，我们制定了一份PLC应用技术教学工作计划。

二、教学目标1.掌握PLC系统的基础理论和编程方法。

2.了解不同类型PLC的特点、优缺点及使用范围。

3.熟练掌握Ladder程序设计方法。

4.能够应用PLC编程技术完成工程控制。

三、教学内容1.基础理论PLC应用技术的基础理论包括三大部分：硬件、软件及输入输出模块等，教学内容如下：(1)PLC的组成及构造。

(2)PLC的输入输出模块。

(3)PLC的基本指令。

(4)PLC的程序语言及程序设计方法。

(5)PLC的运算及数据处理。

2.编程基础(1)PLC软件编程介绍。

(2)Ladder程序设计方法。

(3)PLC编程技术的应用示例。

(4)PLC调试及实验操作。

3.实践环节(1)模块化实验（数字量输入输出实验，模拟量输入输出实验等）。

(2)基础控制系统实验。

(3)工程控制实验。

(4)自动化控制实验。

四、教学方法1.理论教学以宣讲、讲解、演示、讨论等方式进行。

2.组织的实践环节要求学生积极参与，实践操作与理论相结合。

3.针对实践性强的教学，我们采用课堂讲解与实验室实践相结合的方式进行。

五、教学评估1.考勤，提出学生自主学习评估。

六、教材及参考书目1.《PLC程序设计与应用实例解析》，王亚峰著。

2.《PLC基础理论与应用》，王国华著。

3.《PLC控制技术及应用讲义》，叶锋、焦岩著。

4.《PLC技术手册》，姜浩著。

七、总结PLC技术的发展越来越受到各个领域的关注，也越来越需要专业技术人才参与其中。

通过本教学工作计划的实施，学生将掌握该领域的核心技术，并有助于提高就业竞争力，为未来的工作打下坚实的基础。