可编程控制器应用技术项目式教程（西门子S7-1200） 教学大纲、授课计划.docx

电气与P1C控制技术专业课课程大纲课程名称电气与P1C控制技术课程代码总学时64实践学时32学分4修课方式必修口选修开课学期第3糊使用班级课程所属部门课程负责人课程团队专任教师企业教师授课教师姓名联系方式辅导地点辅导时间适用专业电气控制及自动化、工业机器人技术、机械制造及自动化、光伏工程技术、电子信息工程技术前导课程电工电子技术基础后续课程工业网络与组态技术选用教材及资料教材名称可编程控制器应用技术项目式教程（西门子S7-1200）编者王春峰、段向军出版社电子工业出版社版次第1版主要教学1爱课程（中国大学MoOC）参考资料https:/www.icourse163.org/1earn/NJCIT-1457961182?tid=1458331470#/Iearn/announce2吴繁红.西门子S7-1200P1C应用技术项目教程【M】.北京：电子工业出版社，2017,8.课程学习目标知识目标：了解S7-1200系列P1C的产品规格和主要性能指标，掌握其结构及模块型号；了解常用低压电器的符号、用途及工作原理；了解电气原理图的制图规范及标准，能够识读并绘制基本电气控制原理图；掌握低压电器的电气控制技术及电路的安装接线、测试及故障诊断方法；了解P1C的硬件结构及工作原理，掌握P1C基本指令、定时器、计数器、顺序功能图、功能指令的编程及仿真方法；掌握使用P1C控制技术完成工业自动化生产过程中的实际控制系统的设计、联调及运维的方法。能力目标：能够识别和正确使用常用低压电器和电工工具；能够按照电气原理图进行规范正确的接线和安装操作；能够对低压电器和P1C控制系统中常见的故障进行精确诊断和快速排除；能够熟练操作T1A博途软件；能够对实际控制系统进行初步的设计、联调和运维。素质目标：具有“认真严谨、一丝不苟”的学习态度，拥有“自主学习、深入探究”的学习能力；具备良好的沟通能力及团队意识；树立工匠精神和规范意识；具有社会责任感和敬业精神；锻炼为“德优技精”的智造人。教学目标课程对应的专业核心能力I专业核心能力比例分配课程对应的专业核心能力指标2教学目标70%JQRA1：掌握从事岗位工作所盅的数学、基础科学知识。JQRA2：掌握从事岗位工作所需的电气、机械、工业AOB1：了解课程的运用场景、学习价值、学习内容及学习目标，了解P1C技术在中国制造2025、工业4.0、新基建中的硬核角色，激发学生学习兴趣，立足编程向未来和科技报国的思想，树立中国必将由制造大国走向制造强国的文化自信。A0B2：了解常用低压电器的主要技术参数和基本选用原则，熟悉其电气符号和功能原理；掌握并遵循电气原理JQRA专业能力掌握工业机器人测试、工作站及生产线运维、系统集成等专业活动所需的知识、技能和工具。机器人等专业知识。JQRA3：分析、绘制和设计机械、电气工程图。JQRA4：熟练使用常用工具、仪表和工业机器人专用检测装备。JQRA5：具备工业机器人工作站及生产线安装、调试、运维能力。.图的绘制标准，能够识读和绘制基本电气控制原理图；培养学生遵守标准的规范意识和习惯。A0B3：掌握“安全用电”的基本常识;熟悉常用低压电器和电工工具的使用方法，强化安全和规范意识。A0B4：理解自锁和互锁的概念和原理，掌握典型电机控制电路的设计方法，能够对电机启停控制、正反转控制、多地点启停控制和顺序启停控制等基本控制系统进行正确设计和接线安装调试。培养严谨绘图、规范接线的素养和追求精益求精的工匠精神。A0B5：了解S7T200系列P1C的产品规格和主要性能指标，了解P1C的选型方法。激励“自主创新”的思想和意识。A0B6：掌握P1C的硬件结构组成、输入/输出接口的功能，理解P1C的接线原理，能够正确识读和绘制P1C控制电气原理图，并根据原理图进行实际安装与接线调试。培养规范操作的职业素养。AOB7：掌握P1C的工作原理、数据存储类型，熟悉软元件以及常用的位逻辑指令、定时器指令和计数器指令，了解常用的功能性指令。A0B8：熟悉P1C简单控制系统的编程方法（经验法）并进行编程和程序调试,掌握顺序控制系统的编程方法（顺序功能图法）并正确绘制顺序功能图，能够将顺序功能图转化为梯形图，培养模块化和结构化工程思维。JQRB问题解决：能够识别、分析并解决工业机器人测试、工作站及生产线安装、调试、运维等工作中的技术问题。10%JQRB2：能够识别、分析并解决工业机器人工作站及生产线运维等专业活动中的技术问题。JQRB3：能够识别、分析并解决工业机器人工作站及生产线装调等专业活动中的技术问题。BOB1：掌握低压电气控制电路的安装接线、测试、运维及故障诊断；培养学生准确诊断和快速排除的能力，锻炼学生实际动手能力及故障解决能力，培养不畏繁难、勇于探究、解决问题的职业素养和深厚扎实的操作基本功；B0B2：掌握TIA博途软件的编译、仿真及调试方法，能够解决程序调试过程中出现的一般问题，培养学生严谨细致、善于思考、勤于总结、勇于探索的学习和工作素养；BOB3：能够独立完成简单P1C控制电路的设计、安装接线及测试，能够结合P1C外部接线及控制程序，自主检查硬件电路接线及程序，锻炼学生实际动手能力及故障解决能力。培养踏实严谨的敬业态度和扎实精湛的操作技能；BOB4：培养工匠精神和职业素养，依据实际项目的任务需求，能够积极向上、团结协作、精益求精地完成实际控制系统的安装、调试、运维；能够积极主动发现系统故障、深入分析故障原因并探究排障措施。JQRE终身学习：具备终身学习意识和自主学习能力。20%JQRE1：具备自主学习和终身学习意识。JQRE2：具备制定学习、工作计划，并付诸实践，进行自我管理和评价的能力。E0B1：明确课程学习目标，能够自主制定课程学习计划；了解终身学习的重要性，培养自主学习和终身学习的能力；E0B2：掌握帮助文件和产品手册的使用方法，培养自主学习的意识和能力；E0B3：鼓励学生小组合作，在合作过程中，培养自我评价、自我管理的能力。合计100%单元教学设计单元名称对应的教学目标编g教学内容学时教学方式评价方式理论实践A0B21解读课程大纲，引导学生自主制定课程学习计划；规范操作和安0B3全教育，强调规范用电、安全用电的重要性；2.接触器、热继电器、OB4“线上+线下”混合式、“课前+课中+课后”三段式单元1低压电器元件及典型电气原理图设计BOB1低压断路器、按钮、指示灯、行程开关、时间继电器、中间继电器等低压电器的用途、结构、工作原理、电气符号、主要技术参数和基本选用原则；常用低压电器和电工工具的使用方法；3 .三相异步电动机的启停电路，包括点动控制和单向连续运行控制电路，重点是自锁。4 .三相异步电动机的正反转电路，包括正停反转控制和正反转直接切换控制，重点是电气互锁与机械互锁；5 .两台三相异步电动机的顺序启停电路；重点是顺序启动、逆序停B0B4881.课前：教师线上发布讨论主题；学生线上学习视频和参与讨论；2.课中：线下教师讲授、操作示范、现场指导、实操验收与评比；学生小组合作，实操训练，故障解决。3.课后：学生完1.课堂表现2.项目报告成书面项目报告、线上单元测验和观看视频；教师线上答疑，线下检查项目E0B3止的控制规律，引导学生培养科学思维、勤于总结等终身学习能力；6.电气原理图的绘图标准及规范，引导学生识别并规范绘制基本报HO电气原理图(主电路和控制电路)；强调制图规范，深化“不以规矩，不成方圆”的认识；7.低压电器元件的安装接线及通电测试的注意事项及规范，小组合作完成“三相异步电动机启停控制电路的安装接线及通电测试”、“三相异步电动机正反转控制电路的安装接线及通电测试”，并对实操过程中的故障加以记录、分析和解决；在安装接线及测试的过程中强调“工匠精神、认真严谨、精益求精”。AOB11、P1C的初步认知与博途软件应用体验；(I)P1C的产生、定义、主要生产厂家、产品类型以及应用场合，重点“线上+线下”混合式、“课前+课中+课后”三单元2P1C及其简单控制A0B5讲解S7-1200P1C的结构及模块型号；(2)讲授并示范P1C的安装与外部接线原理；1018段式系统设计0B6(3)组织学生小组合作，训练“24V指示灯启/停控制接线”、“NPN/PNP信号输入接线”；1课前：教师线上发布讨论主题；学生线上学习视频和参与A0B7AOB8BOB2BOB3B0B4(4)示范TIA博途软件的基本操作，组织学生完成“24V指示灯启停控制”的编程及调试；(5)讲解F1键调用帮助文件，引导学生自主学习。2.三相异步电动机启停P1C控制；(1)可编程控制器的概念、基本工作原理，P1C的硬件结构组成和输入、输出接口信号处理方法；(2)P1C选型及外部控制回路的设计方法，理论结合实际，组织学生小组合作，完成“P1C启停控制三相异步电动机”的外部接线设计及实操；(3)P1C的内部编程元件功能和使用，P1C的位逻辑指令使用，讲解梯形图程序设计技巧与方法；(4)引导学生做中学，组织学生小组合作，训练“P1C启停控制三相异步电动机”的编程，进一步学习P1C基本环节(启停控制、软自锁讨论2.课中：线下教师讲授、操作示范、现场指导、实操验收与评比；学生小组合作，实操训练。3.课后：学生完成书面项目报告、线上单元测验和选看视频；教师线上答疑，线下批阅项目报告。1.课堂表现2.项目报告EOB1控制）的编程方法：（5）虚实结合，组织学生项目联调，指导学生将程序下载至P1C,验证程序功能，观察能否通过P1C正常控制电动机的启停，指导学生排故并做好故障记录；通过小疏忽引起的故障，强化”严谨性和一丝不苟工匠精神”重要性的认识；在联调的过程中强调“实践见真知”的重要性；（6）讲授S7-1200P1C数据存储类型、系统数据存储区及系统存储器与时钟存储器；（7）组织学生小组合作，做中学，在博途软件编程及仿真的过程中，学习软元件I/Q/M的应用、启停控制程序-置位/复位指令应用、启停控制程序-边沿检测指令应用；3.三相异步电动机延时启停P1C控制；（1）讲解S7-1200P1C定时器的作用、功能、特点及分类；（2）讲解延时启动-接通延时定时器ToN的功能、指令；用以致学，组织学生独立训练“延时启动-接通延时定时器TON仿真”，在仿真E0B2E0B3的过程中，体验TON的工作原理；（3）讲解断开延时定时器ToF的功能、指令；用以致学，组织学生独立训练“延时断开-断开延时定时器TOF仿真”，在仿真的过程中，体验TOF的工作原理；（4）组织学生小组讨论，自主对比TON、TOF的区别，指导学生根据项目需求，选择合适的定时器；（5）理论结合实践，用以致学，组织学生小组合作，训练“两台电动机自动顺序启停控制”项目，完成项目实操；（6）组织学生观看视频、小组讨论，自主学习其