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《PLC高级应用》教学大纲2018

作者:智能制造学院发布日期:2022-03-12 15:18:44浏览次数:11867

《PLC高级应用》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	专业课程		课程性质	理论	课程属性	选修
课程名称	PLC高级应用			课程英文名称	PLC Advanced Applications
课程编码	F05ZX70C			适用专业	机械设计制造及其自动化
考核方式	考查			先修课程	PLC原理及应用
总学时	32	学分		2	理论学时		26
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时				实验学时：6
开课单位				智能制造学院

二、课程简介

《PLC高级应用》课程是机械设计制造及其自动化工程专业的一门专业拓展选修课程，是全面落实机械设计制造及其自动化专业教学计划的教学环节之一。它是机械设计制造及其自动化专业学生所需的电知识结构的载体。由于控制装置和机械设备是一个不可分割的整体，所以本课程的任务是使学生了解自动控制的工程应用知识，熟悉PLC的工作原理、特性、应用和编程方法，掌握常用PLC的工作原理、特点、性能，提升工程实践的应用能力。

三、课程教学目标

课程教学目标		支撑人才培养规格指标点	支撑人才培养规格
知识目标	目标1：使学生掌握PLC控制的基础知识，能够进行工程分析与设计。	3-4：掌握机电传动、控制类基础和专业知识，能够对机电一体化系统的运行与控制进行分析、性能评价。	3、工程知识
能力目标	目标2：使学生具有运用基础专业知识进行运动控制仿真和优化设计。	5-2：能够为给定的机械工程问题设定技术指标，设计或开发符合特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，形成技术方案，并对方案的合理性进行评价	5、设计/开发解决方案能力
素质目标	目标3：使学生具备机械电子工程专业的设计、制造、服务等的基础知识、基本技能和专业背景及素养。	9-2：理解机械工程技术的社会价值，具有社会责任感能够在工程实践中遵守工程职业道德和规范，自觉履行对公众的安全、健康以及环境保护的社会责任。	9、职业规范

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

（一）理论教学

教学模块	学时	主要教学内容与策略	学习任务安排	支撑课程目标
变频器、触摸屏的介绍	6	重点：三菱FR-D700变频器的参数设定，变频器端子接线及操作面板，变频器控制三相异步电动机实现变频，软元件的说明。GOT的使用说明。难点：三菱FR-D700变频器的参数设定，变频器控制三相异步电动机实现变频，PLC控制程序的编写，端子接线图。思政元素：变频器控制三相异步电动机实现变频的原理以及PLC控制程序的编写，端子接线图，这些基础知识的强化和训练旨在提高学生的职业技能。教学方法与策略：用线下教学，重点讲解。	课前：预习。课堂：讲解及回答问题。课后：复习。	目标1 目标2
三菱PLC与变频器、触摸屏设备的通信	4	重点：PLC通信接口标准，PLC的1：1通信与PLC的N:N通信，PLC与变频器通信控制，GOT与变频器通信。难点：PLC与变频器通信控制中，RS指令通信和PLC通信控制变频器的数据传送格式。教学方法与策略：采用线下教学，案列讲解，通过案例的讲解，让学生学会举一反三。	课前：预习。课堂：讲解及回答问题。课后：练习。	目标1 目标2
PLC在定位控制方面的应用	6	重点：PLC直接控制步进电动机；PLC通过步进驱动器控制电动机；PLC通过伺服驱动器控制电动机。难点：PLC通过步进驱动器控制电动机时参数的设定、程序的编写和线路的连接； PLC通过伺服驱动器控制电动机时参数的设定、程序的编写和线路的连接。思政元素：分析阐释步进电动机和伺服电动机的理论逻辑和实践逻辑，培养学生的职业技能和职业素养。教学方法与策略：采用线下教学，案例讲解。	课前：预习。课堂：讲解及回答问题。课后：案例的练习。	目标1 目标2
可编程控制系统设计	4	重点：步进指令STL、RET等指令的功能与意义，PLC步进顺序控制的结构和分类，SFC状态转移图的运行、监控、调试方法。难点：经典案例的讲解。思政元素：牢固的根基是大楼稳定的保障，勿要因小失大。教学方法与策略：采用线下教学，案例教学法，通过案例的讲解，学会常用的顺序控制指令的使用，把重要知识点融于典型案例中。	课前：预习。课堂：讲解及回答问题。课后：案例的练习。	目标1 目标2
综合应用案例分析	6	重点：常见的字元件、位元件与数据寄存器的关系，各类数据寄存器的存储方式和数据格式。常用的逻辑运算指令及其应用。难点：经典案例的实施思政元素：通过案例的训练和分析，能运用功能指令编写PLC控制程序，解决实际的工程问题。教学方法与策略：采用线下教学，案例教学法。通过案例的讲解，学会常用的功能指令的使用，知识点融于经典案例中。	课前：预习。课堂：讲解及回答问题。课后：复习。	目标1 目标2

（二）实践教学

实践类型	项目名称	学时	主要教学内容	项目类型	项目要求	支撑课程目标
实验	变频器	2	重点：变频器参数设定，GOT的使用。难点：变频器与PLC的接线，变频器参数设定。思政元素：要求学生具有认真、严谨、细致的科学态度及团队合作精神。	验证	实验2人一组，完成变频器端子与PLC的接线，PLC控制程序的编写。课后完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录及分析。	目标1 目标2 目标3
实验	步进驱动器控制步进电动机	2	重点：步进驱动器参数的设定，PLC通过驱动器控制电动机运动的程序。难点：PLC通过驱动器控制电动机运动时参数的设定、程序的编写和线路的连接。思政元素：要求学生编程设计必须有细致、严谨的科学态度。	验证	实验2人一组，完成步进驱动器参数的设定，PLC控制程序的编写。课后完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录及分析。	目标1 目标2 目标3
实验	伺服驱动器控制伺服电动机	2	重点：伺服驱动器参数的设定，PLC通过驱动器控制电动机运动的程序。难点：PLC通过驱动器控制电动机运动时参数的设定、程序的编写和线路的连接。思政元素：学生具有认真、严谨、细致的科学态度及团队合作精神。	验证	实验2人一组，完成伺服驱动器参数的设定，PLC控制程序的编写。课后完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录及分析。	目标1 目标2 目标3
	备注：项目类型填写验证、综合、设计、训练等。

五、学生学习成效评估方式及标准

考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本课程中，学生的最终成绩是由平时成绩、实验成绩、期末考考查三部分组成。

1. 平时成绩（占总成绩的30%）：采用百分制。平时成绩分作业（占10%）、课堂问答（占10%）和考勤（占10%）三个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.作业；2.课堂问答；3.考勤。

优秀

（90～100分）

1、作业书写工整、书面整洁；90％以上的习题解答正确。

2、回答问题准确；能提出问题或有自己的见解。

3、全勤。

良好

（80～89分）

1、作业书写工整、书面整洁；80％以上的习题解答正确。

2、回答问题准确。

3、出勤率在80%以上。

中等

（70～79分）

1、作业书写较工整、书面较整洁；70％以上的习题解答正确。

2、回答问题基本准确。

3、出勤率在70%以上。

及格

（60～69分）

1、作业书写一般、书面整洁度一般；60％以上的习题解答正确。

2、能够理解并回答问题。

3、出勤率在60%以上。

不及格

（60以下）

1、字迹模糊、卷面书写零乱；超过40％的习题解答不正确。

2、不能够理解并回答问题、

3、出勤率在60%以下。

2.实验成绩（占总成绩的20%）：采用百分制。评分标准如下表：

等级	评分标准
等级	实验报告
优秀（90～100分）	实验数据记录全面、实验内容及步骤准确和完整、书写工整、书面整洁；90％以上的实验结果正确，分析合理。
良好（80～89分）	实验数据记录全面、实验内容及步骤准确和完整、书写工整、书面整洁；80％以上的实验结果正确，分析合理。
中等（70～79分）	实验数据记录较全面、实验内容及步骤较准确和完整；70％以上的实验结果正确，分析基本合理。
及格（60～69分）	有实验数据记录、有一些实验内容及步骤；60％以上的实验结果正确，无分析或有分析但分析不够合理。
不及格（60以下）	无实验报告或实验报告所记录数据超过40％不准确，缺少实验内容和步骤及分析等。

3.期末考查（占总成绩的50%）：采用百分制。

考核模块	考核内容	支撑目标	分值
变频器、触摸屏的介绍	运用所学变频器、触摸屏的知识，对所选题目总体分析及意义。	目标1 目标2	10
三菱PLC与变频器、触摸屏设备的通信	运用三菱PLC与变频器、触摸屏设备的通信知识，对所选课题进行系统分析，通信方式的分析，实现功能可行性分析。	目标1 目标2	20
PLC在定位控制方面的应用	基于PLC在定位控制方面的案例分析，对所选课题进行方案总体分析，电路分析、关键技术环节把握。	目标1 目标2 目标3	30
可编程控制系统设计	控制系统的软元件实现，基本指令的调用和控制程序的编写。	目标1 目标2 目标3	20
综合应用案例分析	控制系统的软件实现，常用功能指令的调用和控制程序的编写。	目标1 目标2	20

六、 教学安排及要求

序号	教学安排事项	要求
1	授课教师	职称：讲师学历（位）：硕士研究生其他：具有硕士研究生及以上学历的高级工程师或讲师
2	授课地点	√教室 √实验室 □室外场地 □其他：
3	学生辅导	线上方式及时间安排：建立企业微信群，随时与学生沟通线下地点及时间安排：根据上课时间安排每周一次线下答疑

七、选用教材

[1] 周军等.三菱PLC、变频器与触摸屏应用实例精选 [M].北京:化学工业出版社,2017年9月.

[2] 李响初等.三菱PLC、变频器与触摸屏综合应用技术 [M]，机械工业出版社，2016年7月

八、参考资料

[1] 王阿根主编: PLC控制程序精编108例（修订版）[M],电子工业出版社，2015年1月。

[2] 孙同景主编：PLC原理及工程应用[M]，机械工业出版社，2008年7月。

[3] 公利滨主编：图解三菱PLC编程108例[M]，中国电力出版社，2017年6月。

网络资料

无

大纲执笔人：张惠敏

讨论参与人: 张攀峰

系（教研室）主任：曾月鹏

学院（部）审核人：连元宏

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