2021版（第5至第8学期）-东莞城市学院智能制造学院

教学大纲

2021版（第5至第8学期）

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《PLC原理及应用课程设计》教学大纲

作者:智能制造学院发布日期:2023-04-07 17:01:36浏览次数:219

《PLC原理及应用课程设计》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	学科基础课程		课程性质	实践	课程属性	必修
课程名称	PLC原理及应用课程设计			课程英文名称	PLC Principle And Application Course Design
课程编码	F10ZB03Z			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	高等数学1、高等数学2、PLC原理及应用
总学时	16	学分		1	理论学时		0
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时				实训学时：16
开课单位				智能制造学院

二、课程简介

《PLC 原理及应用课程设计》课程是机械设计制造及其自动化程专业的一门专业必修课，是全面落实机械设计制造及其自动化专业教学计划的重要实践性教学环节之一，是培养学生实际工作技能和技巧的一个重要手段。课程主要内容是通过实训进一步学习PLC控制系统的设计原理和方法、控制系统方案设计、元器件选型、电路图设计、编程编写与调试等基本知识。课程目的旨在培养学生具备PLC控制系统硬件设计、软件编程和调试的基本能力，为学生的毕业设计及从事机电一体化技术工作打下基础。

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：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和表达复杂机械工程问题，掌握PLC控制的基本概念、基本原理和主要电器元件的结构特点，自动化控制技术，并通过文献研究分析寻求多种解决方案，以获得有效结论。	4-3:能通过对复杂机械工程问题进行文献检索与研究，分析过程的影响因素，寻求多种解决方案，并获得有效结论。	4．问题分析能力
能力目标	目标2：具备解决复杂机械工程问题的能力，能独立分析设计任务和控制要求；具备扎实的自动化控制基础知识、机电控制等实践能力。在设计环节中体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。	5-1: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：通过实训项目，使学生熟悉整个项目的流程及完成该项目所要具备的基本素质，同时具备人文素养和科学精神。	7-1:掌握专业相关现代工程工具和信息技术工具，能理解其特点及局限性，并用于复杂机械工程问题分析、计算等。	7．使用现代工具

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

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
实训	总体方案设计	4	重点：系统工作过程、PLC 的 I/O 口分配表、PLC 接线图难点：PLC 的 I/O 口分配表、PLC 接线图。思政元素：培养学生严谨的学习态度，敢于挑战困难。教学方法与策略：课堂主要运用讲授法开展教学，进行随堂练习，辅以启发式提问拓宽学生学习思路。	设计	对PLC控制知识点进行回顾，在方案设计过程中要注重培养学生的独立思考能力。	目标1 目标2
实训	硬件系统设计	4	重点：气缸、电机的选型、系统布线电路图。难点：系统布线电路图。教学方法与策略：课堂主要运用讲授法开展教学，进行模拟仿真训练，激发学生的学习兴趣。	设计	对各种硬件的性能特性和用途进行指导，引导学生的分析能力。	目标2目标3
实训	软件系统设计	4	重点：驱动指令的编写，I/O端口的分配。难点：运行调试与仿真。教学方法与策略：采用案例教学，让学生理解基础指令的使用方法，进行模拟仿真，提高学生的学习质量，加深对理论知识的理解。	设计	对编程软件使用方法进行指导，培养学生的实际操作能力。	目标2目标3
实训	编写设计说明书	4	重点：系统动作流程图、PLC 的 I/O 口分配表、程序指令表或梯形图。难点：控制系统指令表。思政元素：要求学生具有认真、严谨、细致的科学态度,培养学生工匠精神。教学方法与策略：课堂主要运用优秀设计说明书进行交流，提高学生说明书的撰写能力。	设计	根据设计要求进行总结，设计图纸、并提交课程设计报告。	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

本课程设计的环节主要有设计、成绩评定。设计在教师指导下，学生在指定的课室、时间内集中独立完成。其中设计计算的大部分工作由计算机辅助进行，并提交计算机辅助设计程序或框图。学生的最终成绩是由平时成绩（占总成绩的30%：考勤占10%和课堂表现占20%两部分构成。）和教师评阅成绩（占70%）两个部分组成。综合成绩按五级记分制提交，即优秀（90-100）、良好（80-89）、中等（70-79）、及格（60-69）、不及格（60分以下）。

1.平时成绩（占总成绩的30%）：采用百分制。评分标准如下：考勤占总成绩的10%，课堂表现20%。

等级

评分标准

1.平时成绩 2.课堂表现

优秀

（90～100分）

1.无旷课、迟到、早退现象；

2.能熟练运用所学知识进行设计编程，控制过程正确、控制电路图绘图详细认真，编程设计过程没有错误。

良好

（80～89分）

1.无旷课，有迟到和早退现象合计不超过2次；

2.能正确运用所学知识进行设计编程，控制过程正确、绘图详细认真，编程设计过程存在少量错误。

中等

（70～79分）

1.旷课1次，或有迟到和早退现象合计不超过4次；

2.基本能运用所学知识进行设计编程，控制、绘图过程有少量缺少，编程设计过程存在一定错误。

及格

（60～69分）

1.旷课2次，或者有迟到和早退现象合计不超过6次；

2.运用所学知识进行设计编程过程有困难，控制、绘图过程不够详细，编程设计错误较多。

不及格

（60以下）

1.旷课3次以上，或者有迟到和早退现象合计超过6次；

2.不能运用所学知识进行设计编程，控制、编程过程不认真且不全面。

2.教师评阅成绩（占总成绩的70%）：采用百分制。考核内容、题型和分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	主要题型	支撑目标	分值
总体方案设计	设计系统工作过程、PLC 的 I/O 口分配表、PLC 接线图、传感器和执行元件选用。	设计、分析	目标1目标2 目标3	25
硬件系统设计	空气开关、漏电开关、接触器、气缸、电机等元器件的选型、系统布线电路图。	设计、分析	目标1 目标2 目标3	25
软件系统设计	编写梯形图、PLC控制程序并进行运行调试。	设计、分析	目标1 目标2 目标3	25
编写设计说明书	总体方案设计、软硬件系统设计、运用及仿真结果。	设计、分析	目标1 目标2 目标3	25

六、教学安排及要求

序号	教学安排事项	要求
1	指导教师	职称：中级职称及以上学历（位）：本科及以上其他：
3	指导地点	☑教室 ☑实验室 □室外场地 □其他：
4	学生辅导	线上方式及时间安排：通过企业微信群与学生沟通线下地点及时间安排：根据需要，在安排课后解答。

七、选用教材

[1] 谭兆湛、陈锐鸿.工业自动化技术强化训练[M].北京：中国轻工业出版社,2014年8月.

[2] 张文凡，产文良，解军.机电一体化技能综合实训[M].北京：中国电力出版社,2012年8月.

八、参考资料

[1] 乡碧云.自动化生产线组建与调试[M].北京：机械工业出版社，2014年9月.

[2] 张同苏、徐月华.自动化生产线安装与调试[M].北京：中国铁道出版社，2010年9月.

网络资料

无

大纲执笔人：张锦荣

讨论参与人：李晓彦

系（教研室）主任：曾月鹏

学院（部）审核人：连元宏