《PLC与变频器技术》课程标准.docx

P1.C与变频器技术课程标准课程代码560414课程类别专业核心课学分4学时64开课部门机电工程系适用专业电气自动化技术制定人制定日期审核人审核日期一、课程性质与任务本课程是电气自动化技术专业的专业核心课程，是依据电气自动化技术专业人才培养目标能力要求而设置的，对的P1.C编程及硬件接线方法、变叛器参数设置与接线所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。在课程设置上，前导课程有电工电子技术（1201128）、电机与电气控制技术，后续课程有工业机器人工作站系统集成、电气控制系统安装与调试、自动化生产线安装与调试（120212）。二、课程目标（一）总体目标通过本课程的学习，使学生掌握西门子P1.C各个模块的安装、博图软件安装与应用、硬件安装与接线、软件编程、下载调试、故障排除等技能；掌握利用P1.C编程指令和方法，进行简单的自动化产品的规划、设计、安装、调试等；掌握变频器的结构、接线、参数设置与应用，熟悉变频器电气控制设备的分析调试维护方法，为后续的其他课程的学习和应用打下坚实的基础。1 .知识目标.（1）掌握P1.C的硬件知识，包括电源、CPU、I/O模块等，掌握P1.C的电气安装规范。（2）掌握博图软件的安装与使用，掌握硬件安装与接线，软件编程、下载等知识。（3）熟练掌握掌握各种指令的使用方法，包括位处理指令、数据处理类指令、逻辑运算指令、计数指令、比较指令等，并能够用于编写简单的控制程序。掌握1.AD编程方法、顺序编程方法、P1.C的简单故障诊断技术。（4） 了解变频器的基本结构和工作原理特性，掌握变频器面板操作方法，掌握变频器PU运行操作方法，熟悉变频器运行常见故障及故障排除方法。2 .技能目标能够利用P1.C进行简单的电气控制系统的开发、设计，能够使用P1.C数字量I/O模块、模拟量1/0模块等综合设计典型工业控制环节，并能够进行编程、调试。能够按照P1.C的电气规范要求对P1.C控制系统进行正确装配。能够对P1.C控制系统进行的日常维护、维修，能够对复杂系统能够进行简单的改装升级并进行。3 .素质目标将对学生的德育、课程思政教育培养贯穿课程始终。通过实验室6S管理理念，培养学生动手实践能力，使学生能积极主动地参与技术创新，方案创新活动；学会创新思维，熟练运用创新技法，增强科学精神、创新意识和组态监控实践能力；养成学生良好的学习习惯；遵守团队合作纪律，塑造良好的团队精神，发扬拼搏精神，不怕困难的精神，敢于克服学习过程中遇到的困难，增强社会责任感和规则意识。使学生动手实践能力、团队合作精神，创新创业精神三个方面学科核心素养协调和全面发展。具体措施如下：（1）通过设备实操，培养学生良好的工作态度和职业道德。（2）通过项目式教学、分组合作教学，培养学生较强的团队意识和协作能力。（3）通过编程过程训炼，培养学生学习能力、创新能力和吃苦耐劳优秀品质的养成。（4）通过项目陈述，培养学生的语言表达能力。德育目标：将对学生的德育、课程思政教育培养贯穿课程始终。通过实验室6S管理理念，培养学生动手实践能力，使学生能积极主动地参与技术创新，方案创新活动；提高学会创新思维，熟练运用创新技法，增强科学精神、创新意识和实践能力；养成学生良好的学习习惯；遵守团队合作纪律，塑造良好的团队精神，发扬拼搏精神，不怕困难的精神，敢于克服学习过程中遇到的困难，增强社会责任感和规则意识。使学生动手实践能力、团队合作精神，创新创业精神三个方面学科核心素养协调和全面发展。三、课程设计（一）课程设计思路服务山东新旧动能转换综合试骁区和威海七千亿产业集群对制造业高素质技术技能人才的能力要求，培养电气自动化技术方面所需高技能人才。针对高职学生的认知特点，与行业企业专家合作进行课程项目设计与开发，形成从简单到复杂的系统化教学项目，突出学生的教学主体地位，重视职业能力的培养，充分体现课程教学的职业性、实践性和开放性，为学生编程能力的提高打下坚实的基础。该课程打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了工业机器人应用编程职业技能等级证书对知识、技能和态度的要求。项目设计以学生编程能力的培养为线索来进行。教学过程中，采取工学结合、反转课堂等形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程性评价与结果性评价相结合，实操考核重点考核与实践能力紧密相关的知识，重点评价学生的职业能力。二）浮包内容与教学要求1.课时分配表项目（或模块）名称序号任务内容学时分而备注1.搭建一个P1.C硬件控制系统1P1.C的拆奘、接线以及工作原理，硬件系统搭建5学时2.设计一个P1.C物件控制系统2博图软件组态、编程以及仿真7学时3.电机“起保停”P1.C控制系统3数据类型、位指令、电机正反转案例、五台电机顺序拄制10学时4.交通灯控制系统4定时器指令8学时5交通信号灯控制系统4学时5.彩灯循环控制系统6传送指令、移位循环指令4学时7彩灯简环控制系统4学时6.自动化仓储存偌控制系统8比较指令、计算器指令、数学运算指令6学时9自动化仓储控制系统4学时7.立体车库升降电梯控制系统10变频器功能参数设置与操作2学时11变频器数字法控制与模拟量控制6学时12立体车库升降电梯拄制系统4学时总学时64学时2.任务设计项目（或模块）搭建一个P1.C硬件Pit制系统任务1P1.C的拆装、接践以及工作原理，硬件系统搭建学时理论I实践2一体化2学习目标课程目标：搭建个P1.C坝件控制系统知识目标1 .了解P1.C产生、发展以及定义：2 .了解P1.C的应用领域和、主流晶牌及其产品；3 .掌握P1.C的工作原理：能力目标1 .了解S7T200H.C的定位和结岗：2 .掌握S7-1200P1.C各模块的安装与拆卸；3,掌握S7-1200P1.C各模块的接线；4,能够完成简单的控制系统搭建.素质In标1 .培养学生团队合作能力2 .培养学生创新思维，创新能力课程徒育目标:培育创新精神民族自新学,创新意识,科学素养序号授课内容氧点：1.S71200P1.C各模块的安装与拆卸：2.S7-1200PI各模块的教学内容选界与安排甩政元素与融入点授课形式与教学方法备注接线。难点:Iw成简单的捽制系统搭思政元素：创新精神、民族自治感.科学素养融入点：西门子S7-1200PI.C的产生与发展,国产P1.C发展历史.任课教师在课堂管理和与学生的日常接触中,针时学生的表现.进行教育,以自己的仪表态讲授视频播放实操展示建度、言谈举止和处事传人,发挥表率作用，要求学生遵守日常行为规范,培养学生正确的学习动机,良好的学风，培育创新精神,意志品质和文明行为习惯.提高思想道检素质.JSF1.（或黑块）设计一个IC软件控制系统任务2博图软件组态、编程以及仿真学时埋论I实践一体化6学习目标课程目标：设计一个P1.C软件控制系统知识目标：1.了解博图软件的安装方法：3.掌握新项F1.建立的方法和流程；能力目标：1 .掌握博图蚊件组态：2 .掌握博图软件编程：3 .掌握博图软件仿真：泰旗目标：1 .整理整顿6s管理能力：2 .方案制定创新能力：3 .沟通交流团队协作能力：4 .课前课后自学自控能力：课程荏育目标：培养科学精神，惜时精神，拼搏奋斗和神,工匠精神教学内容选邦与安井序号授课内容息政元案与融入点授课形式与教学方法备注1整点:1 .博图软件祖态：2 .博图软件仿真:雄点：I.博图软件编程.思政元素：惜时精神、民族臼浆感科学素养，工匠精神融入点：软件安装引申出情时精神,时不我待,只争朝夕及大国工匠精神教材中案例中的时钟案例,引申出永恒与短哲等对立统一观点，以及简练、齐整、和谐,对称的科学与形式美.所有这些.运用绘声绘色、富有感染力的语吉，在知识传授的同时对学生进行%R渗透,就可吸使学生从中受到熊陶从而激发学生爱科学、珍惜时间,建设祖国的豪情壮志，大国工匠的精益求精的精神。讲授视频播放软件演示，现场示范任务3数据类型、位指令、电机正反转案例、五台电机顺序控制学时理论2实践2一体化6学习目标：项目或模块)电机“起保住”P1.C控剌系统课程目标：正确运用位逻辑指令完成五台电机顺序捽制知识目标：1 .理解并掌握P1.C的数据类型：2 .掌握并能熟练应用位逻轼指令.技能目标：I.能够完成电机正反转控制：3 .能鲂实现五台电机顺序控制，索旗目标:1 .整理整顿很管理能力2 .方案制定创新能力3 .沟通交流团队协作能力4 .课前课后自学自控能力课程蛙行目标：培养节能环保的意识,工匠精神，创新精神教学内容选舞与安排序号授谡内容思政元素与I1.入点投爆冷式与做学方法备注1重点：1.完成电机正反转控制碓点：I.实现五台电机顺序控制思政元素：安全意识，工匠精神.职业素养：融入点：由电机不能同时接通正转和反转，否则会烧毁电机，所以我们除了在硬件接线时要注意互锁,在软件编程时也应用注意互锁.同时电机的控制循序有可能会影响工人的人身安全,引出我的在日常工作过程中不仅要注意人身安全,还要强调设备的安全，同时在编程的要有精益求精的工匠精神和严通认口的职业素养。讲授视频播放软件演示,现场示愆项目(或模块交通灯控制系统任务4定时器指令学时理论4实践4一体化学习目标：课程目标：能膨正确使用定时器指令.知识目标：1, 了解脓冲定时器(TP)的原理;2, 了解接通延时定时零(TON)的原理：3. 了解Iei开延时定时器(TOP)的原理：4. 了解保持型接通廷时(TOXR0的原理。技能目标：1 .能够正确应用歌冲定时翳TP):2 .能够正确应用接通廷时定时器(T(N):3 .能够正确应用断开廷时定时器(TOF)j4 .能岬正确应用保持型接通证时(T0NR0)o素质目标：1 .整理整顿6s管埋能力2 .方案制定创新能力3 .沟通交流团队办作能力课程例行目标：培养创新精神,创新意识，团队精神教学内容选界与安排序号搜爆内容总政元素与融入点投豫形式与教学方法备注I理点：I.熊够正确应用脉冲定时器(TP)；2.能够正确应用接通延时定时器(TON)：雄点:1 .能终正确应用新开延时定时器(TOF)：2 .能够正确应用保持型接通延时(TONRO).期政元素：团队精神.沟通瓯识，创新精神融入点：传送带实例.熟练应用P1.C定时器，创新学习方法,熟悉定时潺的本质.同样我仰每位同学梆应该有时间观念。大到考试，小到和同学约会，有时间观念的同学才能正常发挥出自己的真实水平以及褥到别人的谭屯.讲授祝颇播放软件演示,现场示范项目(或模块)交通灯控制系统任务5交通灯控制系统学时理论0实践0一体化4.川标：课程目标：根据控制要求完成HO分M、快件接线、软件编程以及调试.知识目标：1 .了解交通灯控制要求：2 .能够航置1.g分配表.技能目标：1 .能够完成交通灯硬件连线：2 .掌握交通灯软件端程及调试，索质目标，1 .整理整顿6s管理能力2 .方案制定创新能力3 .沟通交流团队办作能力4.课前课后自学臼控能力课程荏可目标：培养爱国主义精神，增强民族自豪那，创新精神教学内容选界与安排序号授豫内容总政元素与II1.入点授修形式与教学方法备注I理点：I.能铭完成交通灯硬件连物2.掌握交通灯软件编程.冰点：能膨对编好的程序进行典欢，健就根据现型排除故障.思政元素：爱国主义民族自安感,创新精神融入点：交通灯的应用，需要大批量的工程技术人员.需要同学们努力学习增强爱国精神,增强创新精神，为完成中国梦做出自己的贡献。讲授祝颇摘放软件演示，现场示范项目或模块彩灯循环捽制系统任务6传送指令、移位指令学时理论2实践2一体化O学习目标：移位指令、循环指令课程目标:知识目标:I.掌握传送指令、移位指令的工作原理：2.理解传送指令、移位指令的编写要求，技能目标:1 .能够将控制要求转换成传送指令、移位指令：2 .能够根据传送指令、移位指令理解要表达的控制要求.素质目标：1.整理整顿6s管理能力2,方案制定创新能力3 .沟通交流团队协作能力4 .课前课后自学自控能力课程桃育目标:爱国主义精神、工匠精神,创新精神教学内容选号与安坤序号授课内容思政元索与I1.1.入点投豫亭式与教学方法备注1重点：1 .传送指令、移位指令的概念：2 .传送指令、移位指令的编写要求。难点:思政元素：裳国主义，民族自豪感.创新精神融入点：熟练利用P1.Cja行通信设计，创新学习方法，熟悉通信的本质是数据交换，同样人与人之间的交流也是通信.讲授机版播放软件演示,现场示范项目（或模块）彩/循环控制系统任务7彩灯循环控制系统学时理论0实践0一体化4学习目标:霓虹灯箭环控制系统硬件接线、软件编程1 .能够将相关控制要求转换成传送指令、移位指令;2 .能第根据传送指令、移位指令理解要表达的捽制要求”是沟通,沟通是双向的，要有反馈，这样才能保证团队合作顺畅，通过电机依此运转实例，需要大批量的工程技术人员,需要同学们努力学习，增强爱国精神，增演创新精神，为完成中国梦悔出自己的贡献.课程目标:知识目标：1 .了解彩灯循环控制系统的控制要求：2 .学会彩灯循环控制系统的"0配置；3 .理解彩灯循环控制系统硬件接妓原理：4 .能好进行彩灯循环控制系统的软件煽程.技能目标：1 .能帔根据VO分配表进行彩灯循环控制系统硬件接线：2 .能够进行彩灯循环控制系统的软件编程以及调试。索质目标：1 .掖理整顿6s管理能力2 .方案制定创新能力3 .沟通交流团队仍作能力4 .课前课后自学自控能力课程德育目标I培育民族自豪感,科学创新精神,工匠精神教学内容选界与安排序号授课内容图政元索与入点授课形式与教学方法备注I盅点：I.彩灯循环控制系统的控制要求：2 .彩灯循环控制系统怏件接现原理：3 .进行彩灯循环控制系统的软件编程。雄点：1 .进行彩灯荷环控制系统成件接趣2 .进行彩灯循环控制系统的思政元素：民族臼强感，创新精神，工匠精神融入点：樱花湖大灯根据樱花湖彩灯的循环.引申出我国经济的蓬勃发展，目前我国是世界上高铁里程最多的国家，我国的高铁从模仿到自主创新.显示出我们强大的创造力利创新精神，北里同学们发扬创新精神，设计制造出更完美地产品，为我国的现代化讲授视频播放软件演示,现场示范项目（或模块）自动化色谛存谛控制系统任务8比较指令、计数器指令、运算指令学时理论3实践3一体化O学习目标：课程目标:能够熟练应用比较指令、计数器指令、运算指令.知识目标：1 .了解西门子比较指令、计数器指令、运算指令,P1.C地序控制系统的相关概念；2 .理解比较指令、计数器指令、运算指令要求：3 .能够编写电机顺序控制程序.技能目标：1 .能够根据相关控制要求端写比较指令、计数落指令、运总指令：2 .能够编写电机顺序控制程序素质目标：1,整理整顿68管理能力3 .方案制定创新能力4 .沟通交波团队协作能力5 .课前课后自学自控能力课程德育目标:培养科学思维.创新精神，工匠精神校学内容选界与安排序号授修内容思政元素与I1.K点及等形式与教学方法备注I3t点:1.了解西门子比较指令、计数器指令、运算指令,P1.C顺序控制系统的相关概念：2.理解比较指令、计数器指令、运算指令要求；3.能够斓写电机顺序控制程序.她点；I.能够根据相关控制要求编写比较指令、计数潺指令、运算指令：2.能够编写电机顺序控制程思政元素：科学思雒,创新精神,工匠精神融入点：计数器潺实例根据案例中数据统计，报发的设计教授学生的干事怡要条理，逻辑要严谨，凡事预则立，不预则废.做事要留痕,方便日后检查工作.精心谀计,匠心制造，更好的服务社会建设。讲授视频播放软件演示，现场示范软件编程以及圜试建设事业贡献力ht,任务9自动化仓储存储控制系统学时理论0实践0一体化4学习目标；项目（或模块）自动化仓储存储控制系统课程目标：能够根据控制要求完成自动化仓谛存谛控制系统的I/O配置、W!件接线、软件编程“知识目标：1 .了解自动化仓储存储控制系统的控制要求：2 .配置I/O分配表;3 .理解自动化仓储存储捽制系统的原理图：4 .4.理解任库存储系统的流程图.技能目标：1 .能够根据UO分配表完成自动化仓储存储控制系统的硬件接线；2 .能蜂完成自动化仓谛存储控制系统的软件地程以及调试.素质目标：1,整理整顿6s管理能力3 .方案制定创新健力4 .沟通交流团队协作能力5 .课前课后臼学自控能力课程错育目标：增强安全意识科学思维,工匠精神教学内容选界与安排序号授鼻内容思政元素与I1.入点W1.t浴式与教冬注I武点:1.了解自动化仓储存储控制系统的控制要求：2 .配也I/O分配表：3 .理解自动化仓储存储控制系统的原理图；4 .理解仓库存储系线的流程图.成点：I.能够根据1.O分配表完成自动化仓砧存储控制系统的硬件接镂:5 .能完成白动化仓储存陆控制系统的软件编程以及调试。思政元素；科学思雒，安全意U1.工匠精神融入点：仓库存储系统根据仓底存储系统，引申出我国加工企业的蓬勃发展，希望同学们发扬创新精神,设计制造出更完美地产品.为我国的现代化建设小业贡献力麻.讲授视频播放软件演示,现场示范任务10变版零功能参数设置，操作学时理论0实践0一体化2学习目标：课程目标：学会设81.变城器参数设置和接线知识目标：1.理解变频器的慨含；2 .了解变频器的优点、应用：3 .理解变频器面板操作的相关参数设置.技能目标：1,能防进行变频器的参数设诋；4 .能够进行变频器的初始化设置：5 .能够实现变版器的面板操作和接线.素质目标：1,整理整顿68管理能力6 .方案制定创新能力7 .沟通交波团队协作能力8 .课前课后自学自控能力课程伤科目标：培养科学思维，创新精神，工匠精神教学内容选界与安排序号授修内容凰政元索与Ii入点授课形式与教学方法备注I盅点:1 .能第进行变频器的初始化设置:2 .能够实现变频器的面板探作和接战。难点:1.旎鲂进行变频器的参数设找：助政元素：科学思如:，安全懑识，工匠精神融入点：电梯实例变频器在电梯中的应用，引申出设计产品要考电安全因素，日常生活中使用电梯也要注意使用规则,禁止依段电梯和电梯内不要剧烈见动，使电梯发生故障。发生故障时，也要小心从容，不要慌张，科学俺救，科学求救，同学们在今后的工作中在设计产M时，要充分考虐运用科学方法，发扬工匠精神，设计出更好的产品维护人民的生命财产安全.讲授视频播放软件演示，现场示范项目或模块）士体车再升降也梯控制系统项目或模块立体车M；升降电梯控制系统任务11变频器数字业控制与模拟业控制学时理论0实践0一体化6学习目标：计算机通信操作嗣拓知识目标：1 .理解基于P1.-C控制变软器外部湘子的电机正反转：2 .理解舰J-P1.C数字量方式多段速控制：3 .理解基于P1.C模拟量方式变频器开环调速控制.技能目标：I.掌握基于P1.-C控制变痂器外部地子的电机正反转参数设置和接线:4 .掌握很干P1.X数字/方式多段速控制参数设附和接战；5 .掌握基于P1.C模拟量方式变瓶器开环遍速控制参数设区和接城，素质目标，1 .整理整顿6s管埋能力2 .方案制定创新能力3 .沟通交流团队饼作能力4 .课前课后自学门控能力课程存音目标:培养创新精神，创新意识，团队精神铁学内容选界与安排序号授课内容总政元素与Ii入点授课彩式与教学方法备注ISt点:域握躯iP1.C控制变频器外部端子的电机正反转参数设置和接线:2.常握基于P1.C数字量方式多段速控制多数设巴和接战。冰点：1,掌握基于P1.C模拟量方式变频器开环调速控制多效设置和接线.思政元素：团队精神.沟通意识，创新精神融入点：通信的本脑。熟练利用P1.C进行通信设计.创新学习方法，熟悉通信的本顷是数据交换，同样人与人之间的交流也是通信，是沟通。沟通是双向的,要有反馈.这样才能保证团队合作顺畅.讲授视频播放软件演示，现场示范项目或模块立体车M；升降电梯控制系统任务12立体车库升降电梯控制系统学时理论O实践O一体化4学习目标：变软器运行条件、故障、故砥解除课程目标r知识目标,1 .了解立体车阵升降电梯控制系统的控制要求：2 .能扬根据控制要求完成I/O配置.技能目标：1.能够根据要求完成变版器和P1.c接线：2 .能够根掘要求完成变领器参数设置：3 .能够根据要求完成P1.C编程并完成调试。素质目标：1 .整理整顿管理能力2 .方案制定创新能力3,沟通交流团队办作能力4.课前课后自学自控能力课程伤Ff目标：培养节水爱护环境的意识，工匠精神,创新精神校学内容选界与安排序号授课内容总政元素与入点授豫形式与教学方法备注1理点：1 .能够根据耍求完成变频器和P1.C接线;2 .能够根据要求完成变频器参数设置：碓点：I.能泌根据要求完成P1.C编程并完成调试.思政元素：民族自豪感.创新精神，工匠精神融入点：电悌实例由变频器在车库升降电梯中的应用,引申出设计产品要考虑安全因索,日常生活中使用电梯也要注意使用规则，禁止依第电梯和电梯内不要剧烈晃动,使电梯发生故障.发生故障时,也要小心从容,不要慌张，科学族救，科学求救。同学们花今后的工作中在设计产品时要充分考虑运用科学方法,发扬工匠精神，设计出更好的产品维护人民的生命财产安全.讲授视频播放软件演示，现场示范四、课程实施(一)教学方法建议根据本课程的教学目标要求和课程特点以及有关学情，选择适合于本课程的最优化教学法。综合考虑教学效果和教学可操作性等因素,本课程选用讲授法、实验教学法、项目化教学法、讨论教学法、演示教学法、翻转课堂教学法等。(二)师资条件要求任职教师对P1.C、变频器相关专业及所教授专业知识有一定的了解，具备梯形图编程、硬件接线、故障排查的能力。在授课过程中重点培养学生持续学习、独立解决问题、职业道德和责任心、合作意识、交流和沟通的职业能力。(三)就学条件基本要求根据本课程特点建议理实一体化教学。这就对专业实训室有更高要求：配置可编程控制器实训室。(W)教学资源基本要求1 .教材名称：P1.C编程与应用主编：沈治出版社：高等教育出版社版本：2019年1月第一版2 .网络资源建设：超星学习通P1.C项目化应用与实践(S7-1200)>；3 .信息化教学资源建设：进一步丰富多媒体课件内容、推进电子教案编制工作；4 .其它教学资源的开发与利用：完善相关教学文件和资料、丰富案例、建设难度适宜的试题库、编制实训指导书。五、教学评价、考核要求本课程操作性较强，鉴于平时学习过程的重要性，且有多个能力训练项目贯穿始终，每个项目结束后结合上课表现及项目考核，日常考核共计占总分的50%,期末以项目实操的方式考核成绩占501、改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、目标评价、过程评价，理论与实践一体化评价模式。2,关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测险、实验实训、技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。3,应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。考核方式:学生成绩100S学生成绩构成比例评价主体期末实操50教师考勤2O教师课堂表现及任务完成情况20%教师、学生作业及实验报告Isi教师