PLC实训课程标准.docx
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PLC实训课程标准
《PLC》实训课程标准
课程编码：
适用专业：
电气自动化设备安装与维修专业机电一体化专业
学时：
204
开课学期:
一、课程目标
（一）专业能力目标
（1）掌握安全用电常识和提高电工安全作业的基本素质，并能在工作中严格遵守电工安全操作规程;
（2）具有可编程控制器的安装能力；
（3）能够使用计算机编程软件进行编程；
（4）能够利用可编程控制器的基本指令对相关项目进行编程与调试；
（5）能够进行PLC控制系统的外部电路的安装与调试；
（6）能够根据工作任务书完成电器的合理选择及正确安装；
（7）在熟练掌握基本逻辑指令的基础上，进行顺序控制指令的编程应用，并且能够合理的使用一些常用功能指令完成复杂学习任务的设计与调试工作。
（8）具备变频器安装、参数设定及修改能力。
可以使用变频器实现三相异步电动机的调速控制，并且掌握变频器在安装过程中的方式、方法;
（9）能够运用三菱触摸屏设计软件进行控制系统界面的制作与系统的通信;
（10）掌握两相混合式步进电机驱动器的设置与步进电机的安装、接线和调试;
（11）可以进行可编程序控制器控制系统的运行维护及修理工作;
（12）取得国家高级电工职业技能证书和适应将来的较高级工作岗位。
（二）方法能力目标
（1）学生可独立进行工作计划实施，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；
（2）学生自己处理在项目中出现的问题；
（3）能够灵活的将理论知识和实践技能结合在一起；
（4）对已有知识与技能的应用，而且要求学生运用已有知识，在一定范围内学习新的知识技能，解决过去从未遇到过的实际问题；
（5）具有一定的资料收集整理、制定、实施工作计划和自我学习的能力；
（6）培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力，使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与分析方法，以便在未来的工作中敢于创新、善于创新。
（三）社会能力目标
职业教育的总体培养目标，就是造就大量具有高尚职业道德、良好职业素质的职业人，而职业素质应包含职业意识和职业能力二大内容。
通过本课程的学习与训练，我们将使学生树立起安全意识、质量意识、工程意识等职业意识，并强化学生的专业技术应用能力、沟通协调能力和再学习能力等职业能力的培养。
同时使学生做到能说、会做、懂设计。
指引学生掌握“抓主要矛盾，忽略次要因素，抓问题实质”和“抓住重点、求同存异”的学习方法，培养学生的自主学习力；培养学生善于运用对比学习法，以加深对知识的理解和提升，培养学生的钻研和创新精神；培养学生的善于沟通、团队协作和勇于挑战的能力；培养学生在分析和解决问题时学以致用、独立思考的能力；培养学生具有良好的职业道德、敬业精神和社会责任心；通过实践训练，培养学生守时诚信、严谨踏实的工作作风和吃苦耐劳的精神；培养学生具有安全、质量、效率、环保及服务意识。
二、整体教学设计思路
（一）课程定位
标准以遵循职业性、规范性、实践性为原则，以“学工一体、校企融合”思想为指导，面向机电一体化产业，通过任务引领型的项目活动，以课程针对的典型工作任务为基础，根据“工作内容”来组织课程的教学，以采用课堂多媒体教学和实践教学相结合的“教、学、做”方法为主体，完成整体化工作任务，培养和提升学生的职业道德、职业素质等“综合职业能力”。
（二）课程开发思路
课程开发紧密依托行业、企业，按照“校企合作、工学结合、职业导向、能力本位”的理念，以工作任务为主线；核心能力、职业素质、基本知识整合在职业能力的培养之中.本课程标准以学生的就业为导向，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，紧密结合国家职业资格能力的要求，确定本课程的工作模块和课程内容。
为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干项目和工作任务，以项目为单位组织教学，以典型工作任务为载体，引出相关专业理论知识，使学生在实训过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。
三、与前后课程的联系
（一）与前续课程的联系
要求学生已学习过继电器控制电路的分析与安装技能，掌握了典型的继电器控制电路的识读、安装、检修技能，能够设计一些简单的控制电路,具备了一定的逻辑控制分析与设计的能力。
（二）与后续课程的联系
本学习领域的后续课程主要是就业前的毕业实习、毕业设计及顶岗实习等环节，这些环节都将与高级电工的基本理论和操作技能有直接的关系。
所以，本实训环节是为学生取得国家职业技能高级维修电工证书和适应将来的较高级工作岗位以及往后更进一步的提高职业技能等级都奠定了一定的基础。
四、实训教学内容标准
根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。
实训项目一PLC的认识
【实训目的要求】
学生以独立或小组合作的形式，在完成三相交流电动机几个常见控制电路的程序设计及调试训练任务过程中，通过教师的指导或借助收集到的资料，明确可编程序控制器的结构及工作原理，学习基本指令的应用，学会编程软件的使用方法并正确进行调试，能够根据控制对象正确分配可编程序控制器的输入与输出地址，科学的选择PLC的输出类型，并且能够在电器控制柜中进行可编程序控制器的安装作业。
【教学重点】
1.能够明确可编程序控制器的定义，熟悉可编程序控制器的历史和最新发展趋势，了解其在工业控制中的作用，能够识别可编程序控制器及其配件，辨认其基本结构；
2.软件基本菜单（工程创建、程序的编辑、编译、系统环境设置、程序下载上传、程序调试）的使用方法；
3.基本指令的应用及程序的调试方法。
【教学难点】
1.软件基本菜单（工程创建、程序的编辑、编译、系统环境设置、程序下载上传、程序调试）的使用方法；
2.基本指令的应用及程序的调试方法。
任务一三相交流电动机点动控制系统的设计与调试
【工作任务】
学习PLC的使用和安装方法，熟练掌握编程软件GX—DEVELOPER的相关使用方法，进行三相交流电动机点动控制系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）PLC的简介；
（2）软件基本菜单（工程创建、程序的编辑、编译、系统环境设置、程序下载上传、程序调试）的使用。
任务二三相交流电动机连续控制系统的设计与调试
【工作任务】
完成三相交流电动机连续控制系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）基本指令（LD、AND、OR、OUT、ANI、LDI）的应用；
（2）软件的巩固练习。
任务三三相交流电动机正反转控制系统的设计与调试
【工作任务】
完成三相交流电动机正反转控制系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）基本指令（LD、AND、OR、OUT、ANI、LDI、SET、RST）的应用；
（2）程序设计及调试；
（3）小组安装练习。
任务四三相交流电动机顺序控制系统的设计与调试
【工作任务】
完成三相交流电动机顺序控制系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）顺序控制程序的编写与调试；
（2）定时器的应用。
实训项目二PLC的基本应用
【实训目的要求】
PLC课程实践性、应用性较强，强调理论知识和技能训练并重，通过本阶段的学习，学生能够独立运用取、取反、与、或、非等逻辑结合PLC中的辅助继电器、输入/出继电器及定时器、计数器进行控制程序的设计，科学、合理的进行I/O地址的分配，使用GX—DEVELOPER编程软件完成程序的编写工作，使用可编程序控制器实训设备进行外部控制端口的连接，对控制程序进行调试完成学习任务，具备使用可编程控制器的基本素质。
【教学重点】
三菱FX系列可编程序控制器基本指令的功能与使用，定时器、计数器的分类与应用，三菱GX—DEVELOPER编程软件的功能与操作，具备用可编程控制器解决简单控制的素质，掌握可编程控制器控制系统的设计、构建、编程和调试的一般方法。
【教学难点】
培养学生能够根据任务要求，分析控制目的，使用基本指令合理的进行控制目的的编写，培养学生的逻辑思维能力，落实此项任务中的知识与技能点，确定任务开展步骤以及在技能训练的过程中培养学生的“5S”职业素养。
任务一抢答器控制系统的设计与调试（LED数码显示）
【工作任务】
了解抢答器编程训练的编程方法，并在实验区进行试验。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）选择性程序设计及调试；
（2）定时器的巩固及计数器的应用；
（3）功能指令（MOV）的使用。
任务二喷泉控制系统的设计与调试
【工作任务】
广场花式喷泉系统的控制，是利用各喷头的开、关来控制水的喷射按照一定的时间和顺序进行，以此达喷射出各种各样的水柱，给人以一种视觉上美的享受，其控制功能使用PLC完成，要求进行控制喷泉系统的程序的设计，达到控制系统要求的控制目地。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）顺序性程序设计及调试；
（2）利用定时器进行闪烁电路的搭建。
任务三铁塔之光控制系统的设计与调试
【工作任务】
完成铁塔之光控制系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）顺序性程序设计及调试；
（2）特殊辅助继电器（M8012，M8013）的使用。
任务四交通信号灯控制系的设计与调试
【工作任务】
完成交通信号灯控制系的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）并行性程序设计及调试；
（2）特殊辅助继电器（M8002、M8000）的使用。
任务五两种混合液体配料系统的设计与调试
【工作任务】
完成两种混合液体配料系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）循环计数程序的设计与调试；
（2）上升沿下降沿指令的应用；
（3）电磁阀的工作特性。
任务六自动送料小车控制系统的应用
【工作任务】
运料小车是工业送料的主要设备之一。
广泛应用于自动生产线、冶金、有色盒属、煤矿、港口、码头等行业，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。
小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退随着经济的发展。
运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化、自动化。
将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。
并且PLC在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。
此次学习任务是要求我们进行PLC控制系统运行的无触点化操作和对程序运行的过程进行可视，是我们从以往的按钮负责系统启动停止操作的一次变革。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）基本指令的综合应用；
（2）自动送料小车程序的设计与调试。
任务七电镀生产线控制系统的设计与调试
【工作任务】
工业电镀生产线工位多、生产复杂，同时在电镀中，其氧化、酸洗、碱洗、电镀等许多工艺具有严重的化学污染和腐蚀，对人的身心健康十分不利，而且人工操作随机性大，影响产品质量。
传统的方法是使用顺序控制器，由于其电路复杂，接口多，受外界干扰大，工作可靠性差，维护也困难。
此次任务要求采用PLC进行系统的运行控制，PLC控制系统具有较完善的诊断和自保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统的可靠性。
是一种很有效的自动控制方式，是电镀生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。
【职业能力（实训技能要求）】
通过我们这次对电镀生产线控制系统的设计不仅让我们更多的了解到了电镀这个工艺的发展前景，而且让我们重新认识了用PLC来设计控制系统的使用价值，在设计过程中培养了学生严格分析控制环节，养成严谨的工作态度和良好的职业素质以及对电动机的制动方式和方法有了掌握。
（1）基本指令的综合应用；
（2）电镀生产线程序的设计与调试。
任务八水塔水位自动控制系统的设计安装与调试
【工作任务】
水塔水位自动控制系统采用传感器或电极检测水位，水位低于下限水位A时，启动水泵抽水；水位高于上限水位B时，水泵停止抽水，实现水塔水位的自动控制，并能自动完成上水与停水的全部工作循环，保证水塔的水位高度始终处于较理想的范围。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）基本指令的综合应用；
（2）水塔水位自动控制程序的设计与调试。
实训项目三PLC的外部电器安装
【实训目的要求】
能够熟练使用各种常用电工工具，掌握电工常用仪器、仪表的使用方法，熟练地进行控制电路的配线和接线操作，具备较强的控制电路的配线和接线操作能力、电动机基本控制电路的分析能力和电路的故障排除能力。
不仅能够做到对PLC的外围电路系统安装调试，还要培养学生爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯，并能在工作中严格遵守电工安全操作规程。
【教学重点】
根据学习任务，明确控制目的，科学合理进行可编程序控制器输入、输出地址的分配，按照行业标准，完成外部电气安装图的绘制并完成外部电器的安装作业。
【教学难点】
PLC外部电器安装图的绘制标准，绘制电气安装图应遵循的主要原则,电器元器件布置图的设计应遵循的原则，电路功能的检查与故障的排除方法。
任务一带式输送线控制系统的安装
【工作任务】
进行带式输送线控制系统程序的设计，学习PLC外部电器的安装方法，并进行系统的安装调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）带式输送线控制系统程序的设计与调试；
（2）外部电气线路安装；
（3）任务相关元器件的选用；
（4）安装工艺的规范。
任务二仓库自动门控制系统的安装
【工作任务】
仓库自动门控制系统的控制程序是整个系统的核心，但是要使控制系统工作，我们还要依托连接在PLC输出端口的外部负载来实施，本次任务要求进行PLC外部电路的连接，并且进行系统的调试运行。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）仓库自动门控制系统程序的设计与调试；
（2）外部电气线路安装；
（3）任务相关元器件的选用。
任务三两地控制小车控制系统的安装
【工作任务】
根据控制系统的I/O分配表进行PLC外部负载的安装工作，使用控制程序对安装完成的系统进行调试，能够学会使用PLC代替原本复杂电路元器件的方法，熟练基础电路的连接方法。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）双速电动机的使用及安装方法；
（2）两地控制小车控制系统程序的设计与调试；
（3）外部电气线路安装。
任务四泵站电动机星-三角启动控制系统的安装
【工作任务】
根据控制系统的I/O分配表进行PLC外部负载的安装工作，使用控制程序对安装完成的系统进行调试，能够使用PLC与电气元件的组合完成工艺所需要的条件。
【职业能力（实训技能要求）】
牢固掌握电气制图的标准绘制方法、元器件布置图、plc外部电气安装图，掌握安装电路的原理，能够独自高效率、高质量的按照操作规范完成电器的接线图及电路的接线，并且操作功能，电路连锁保护功能完善，掌握安全用电的基本技能并养成良好的职业素质。
（1）泵站电动机星-三角启动控制系统程序的设计与调试；
（2）外部电气线路安装。
实训项目四PLC的综合应用
【实训目的要求】
本项目的实训目的是要求学生能够将所学习和掌握的PLC控制程序的设计与外围控制电器安装与调试的技能进行整合应用，使每个同学能够做到对于控制过程的理解、分析，制定出行动方案，按照计划进行方案的开展与实施，完成任务控制目的，达到系统的控制要求。
【教学重点】
摆脱小组或团队合作的模式，重在学生对完成整个任务过程的能力的培养，使学生能够将学习和掌握的技能加以综合应用。
【教学难点】
（1）独立进行工作计划实施，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；
（2）学生自己处理在项目中出现的问题；
（3）能够灵活的将理论知识和实践技能结合在一起；
（4）对已有知识与技能的应用，而且要求学生运用已有知识，在一定范围内学习新的知识技能，解决过去从未遇到过的实际问题。
任务一大、小球分拣机控制系统设计与调试
【工作任务】
分拣是把很多货物按品种从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。
按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。
目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。
这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的搬送装置。
由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多。
【职业能力（实训技能要求）】
能够将控制过程以顺序功能图的形式体现，可以使用SFC编程方法进行选择性分枝控制程序的编写与调试，通过此次任务，学生对气动控制技术、传感器技术、位置控制技术等技能有所认知与掌握，并且做到操作工艺的规范开展及养成良好的职业素质。
（1）流程图选择性分支的设计；
（2）大、小球分拣机控制系统程序的设计与调试。
任务二全自动洗衣机控制系统的设计与调试
【工作任务】
全自动洗衣机是家庭常用的电器产品，以此控制系统的设计与调试作为学习任务能提高学生的参与积极性，首先按照功能要求进行程序的设计，然后进行系统的调试运行。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）流程图的设计；
（2）全自动洗衣机控制系统程序的设计与调试。
任务三液压滑台控制系统的设计与调试
【工作任务】
液压滑台又名机床机械滑台，数控机械滑台，大型异型机床机械滑台，机械滑台是组合机床，对头铣床，以及其他专用机床的主体床身。
根据工作控制过程要求进行程序的设计和调试，使教学与生产实际进行对接，提高学生的职业能力。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）流程图并行性分支的设计；
（2）液压滑台控制系统程序的设计与调试。
任务四搬运机械手控制系统的设计与调试
【工作任务】
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。
机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。
在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。
各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。
本次任务是要求设计搬运机械手的控制程序并用时行程序的仿真，达到任务规定的功能。
【职业能力（实训技能要求）】
能够将控制过程以顺序功能图的形式体现，可以使用SFC编程方法进行单流程控制程序的编写与调试，对PLC控制气动元件的方法及工作原理掌握，达到正确绘制PLC外部接线图的要求，能够做到操作工艺的规范开展并养成良好的职业素质。
（1）流程图的设计；
（2）搬运机械手控制系统程序的设计与调试。
☆任务五三层电梯控制系统的设计与调试
【工作任务】
电梯是日常生活常用的设备，以此控制系统的设计与调试作为学习任务能提高学生的参与积极性，首先按照功能要求进行程序的设计，然后进行系统的调试运行。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）功能指令的练习：
比较、传送、译码；
（2）三层电梯控制系统的设计与调试。
☆任务六自动售货机控制系统的设计与调试
【工作任务】
自动售货机是车站、超市等公共场所常用的服务设备，以此控制系统的设计与调试作为学习任务能提高学生的参与积极性，首先按照功能要求进行程序的设计，然后进行系统的调试运行。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）功能指令的练习：
运算、数据寄存器；
（2）自动售货机控制系统的设计与调试。
实训项目五PLC的改造应用
【实训目的要求】
随着科学技术的发展和进步,工业控制自动化正向技术含量高,自动化程度高和可靠性高发展，PLC可编程序控制器以其优越的性能价格比、方便的编程,调试维护方便，在现代工业自动化领域起着越来越重要的作用。
由于继电器控制系统动作频繁,在运行过程中，经常因继电器松动、插座及插头焊点虚接,产生误动作，出现元件和触点烧坏现象，维修需花费大量时间和资金，给生产带来很大的麻烦，大部分都利用PLC控制系统对其进行了改造。
【教学重点】
控制系统的工作过程分析，程序的设计与调试。
【教学难点】
（1）独立进行工作计划实施，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；
（2）学生自己处理在项目中出现的问题；
（3）能够灵活的将理论知识和实践技能结合在一起；
（4）对已有知识与技能的应用，而且要求学生运用已有知识，在一定范围内学习新的知识技能，解决过去从未遇到过的实际问题。
任务一用PLC控制双速交流异步电动机自动变速电路的设计安装与调试
【工作任务】
完成用PLC控制双速交流异步电动机自动变速电路的设计安装与调试
【职业能力（实训技能要求）】
（1）改造前相关知识及技能点的准备；
（2）双速交流异步电动机自动变速程序的设计与调试；
（3）外部电气线路安装。
任务二用PLC改造三相异步电动机双重联锁正反转启动反接制动控制电路的设计安装与调试
【工作任务】
完成用PLC改造三相异步电动机双重联锁正反转启动反接制动控制电路的设计安装与调试
【职业能力（实训技能要求）】
（1）改造前相关知识及技能点的准备；
（2）三相异步电动机双重联锁正反转启动反接制动控制程序的设计与调试；
（3）外部电气线路安装。
任务三用PLC改造通电延时带直流能耗制动的Y-△启动控制电路的设计安装与调试
【工作任务】
完成用PLC改造通电延时带直流能耗制动的Y-△启动控制电路的设计安装与调试
【职业能力（实训技能要求）】
（1）改造前相关知识及技能点的准备；
（2）通电延时带直流能耗制动的Y-△启动控制程序的设计与调试；
（3）外部电气线路安装。
实训项目六变频器的控制应用
【实训目的要求】
变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的上升、下降和变速运行。
变频应用可以大大地提高工艺的高效性（变速不依赖于机械部分），同时可以比原来的定速运行的电机更加节能，自控系统的设定信号可通过变频器灵活自如地指挥频率变化，控制工艺指标，如在烟草行业的糖料、香料工序，可由皮带称的流量信号来控制变频器频率，使泵的转速随流量信号自动变化，调节加料量，均匀地加入香精、糖料。
也可利用生产线上的启、停信号通过正、反端子控制变频器的启、停及正、反转，成为自动流水线的一部分，通过此项目的学习，我们对于三相异步电动机的运动控制，又增加了一个技能点，因此，为了能够更好的适应当前自动化程度越来越高的生产环境，我们必须将此控制技术牢固掌握。
【教学重点】
本项目的教学重点是对三菱FR-A700变频器进行学习和使用，对三菱FR-A700变频器的外部结构能有简单的认识和了解，通过学习，能够进行三相异步电动机的变频调速控制，达到对变频器的安装与使用的规范操作。
【教学难点】
变频器的功能通常是通过设定不同的参数来实现的，为了能使变频器正常的进行工作，必须牢固掌握变频器常用参数的功能及设置范围与操作方法。
任务一三相交流电动机多段速度控制系统的设计与调试
【工作任务】
学习变频器的使用方法，熟练进行多段速参数的设置，完成三相交流电动机多段速度控制系统的设计与调试。
【职业能力（实训技能要求）】
（1）变频器的安装及基本参数（ALLC、Pr4、Pr79）的设置；
（2）程序的设计与调试
任务二变频器在空气压缩机上的应用
【工作任务】
某煤炭公司主井提升的装卸系统使用空气压缩机提供的压风为动力源，为此在井口空压机房设置了主井提升专用的L-11/7型空压机，我们选用三菱FR-A700变频器对空压机控制部分进行改造，使其进行变频调速，达到最佳运行状态,我们的任务是进行学习变频器的使用方法之后，通过设置变频器的参数来实现此次任务的控制目的，完成工作需求。
【职业能力（实训技能要求）】
对三菱FR-A700变频器在结构特点上有所认知，能够明确各部分的名称及主要功能，能够掌握变频器的安装接线的方法和注意事项，可利用变频器PU操作模式进行电动机的运行调试操作，具备良好的职业素养及掌握安全用电的知识与触电急救的方法、措施
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