《電氣控制與PLC（C）》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：05146201課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時：48學(xué)時（理論40學(xué)時，實驗8學(xué)時）先修課程：模擬電子技術(shù)等后續(xù)課程：組態(tài)控制技術(shù)適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器開課單位：電氣工程與自動化學(xué)院一、課程說明《電氣控制與PLC（C）》是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。本課程主要傳授電氣控制和可編程序控制器系統(tǒng)的分析與設(shè)計的一般方法，為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。本課程注重理論知識的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)運用知識解決生產(chǎn)實際中問題的能力，使學(xué)生熟悉新型的控制器PLC的基礎(chǔ)知識，掌握PLC的指令系統(tǒng)、編程方法及控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，為學(xué)生今后從事自動化技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：了解常用低壓電器基礎(chǔ)知識，掌握電氣控制基本線路、可編程序控制器的結(jié)構(gòu)、原理、指令系統(tǒng)、編程及其應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識和電氣控制和可編程序控制器系統(tǒng)的分析與設(shè)計的一般方法。課程目標(biāo)2：具有獲取課程相關(guān)信息和資源的能力；掌握運用邏輯順序控制的思想進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，并且能夠根據(jù)工藝過程和控制要求進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計的能力；具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，能夠不斷開拓創(chuàng)新課程目標(biāo)課程目標(biāo)3：具備良好的工程職業(yè)道德素質(zhì)，具備從事電氣控制類相關(guān)工作的職業(yè)素質(zhì)以及專業(yè)知識和應(yīng)用能力，并具備從事相關(guān)技術(shù)工作所需的行業(yè)背景知識、勞動技能以及團(tuán)隊協(xié)作能力。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《電氣控制與PLC（C）》課程教學(xué)目標(biāo)對測控技術(shù)與儀器畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識:能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、儀器科學(xué)的基本理論和專業(yè)技能用于解決復(fù)雜測控工程問題。1.3能夠?qū)y控技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識與數(shù)學(xué)模型用于測控技術(shù)與儀器專業(yè)工程問題的推演分析，提出解決復(fù)雜工程問題的方案。課程目標(biāo)1：了解常用低壓電器基礎(chǔ)知識，掌握電氣控制基本線路、可編程序控制器的結(jié)構(gòu)、原理、指令系統(tǒng)、編程及其應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識和電氣控制和可編程序控制器系統(tǒng)的分析與設(shè)計的一般方法。H3.設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜測控工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)和單元（部件），并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3.2能夠針對測控工程問題的需求及設(shè)計方案，制造開發(fā)實現(xiàn)特定功能的測控系統(tǒng)和單元（部件）。課程目標(biāo)2：具有獲取課程相關(guān)信息和資源的能力；掌握運用邏輯順序控制的思想進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，并且能夠根據(jù)工藝過程和控制要求進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計的能力；具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，能夠不斷開拓創(chuàng)新課程目標(biāo)。課程目標(biāo)3：具備良好的工程職業(yè)道德素質(zhì)，具備從事電氣控制類相關(guān)工作的職業(yè)素質(zhì)以及專業(yè)知識和應(yīng)用能力，并具備從事相關(guān)技術(shù)工作所需的行業(yè)背景知識、勞動技能以及團(tuán)隊協(xié)作能力。M4.研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜測控工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4.2能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對單一或復(fù)雜測控系統(tǒng)等選擇研究路線、設(shè)計實驗方案。課程目標(biāo)2：具有獲取課程相關(guān)信息和資源的能力；掌握運用邏輯順序控制的思想進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，并且能夠根據(jù)工藝過程和控制要求進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計的能力；具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，能夠不斷開拓創(chuàng)新課程目標(biāo)。M注：表中“H（高）、M（中）、L（弱）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實驗（實踐）(上機(jī))學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.常用低壓電器1.1接觸器；1.2控制繼電器；1.3其他常用電器。教學(xué)要求：了解常見低壓電器；掌握接觸器、繼電器和常見保護(hù)電器的選擇和使用。重點：常見低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。難點：接觸器和各種繼電器的使用區(qū)別。61、22.電氣控制線路基礎(chǔ)2.1常見電氣圖文符號，電氣控制線路的繪制原則；2.2三相籠型異步電機(jī)基本控制線路；2.3三相籠型異步電機(jī)啟動和制動控制線路；2.4電氣控制線路的設(shè)計方法。教學(xué)要求：要求學(xué)生掌握常見電氣圖文符號，掌握電動機(jī)基本控制線路，能設(shè)計常見的典型電氣控制線路。重點：電氣圖文符號識讀、電機(jī)常用基本控制線路識讀。難點：電氣控制線路的設(shè)計方法。81、2、33.可編程控制器基礎(chǔ)知識3.1PLC的產(chǎn)生和發(fā)展歷史、PLC的應(yīng)用特點；3.2PLC的工作原理、PLC的分類、多種編程語言的區(qū)別和適用場合；3.3PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、內(nèi)部資源和系統(tǒng)擴(kuò)展。教學(xué)要求：要求學(xué)生掌握可編程控制器基本組成和工作原理；掌握應(yīng)用可編程控制器常見內(nèi)部資源。重點：PLC的工作原理，掌握應(yīng)用可編程控制器常見內(nèi)部資源。難點：PLC的工作原理。61、2、34.S7-200PLC的指令系統(tǒng)4.1PLC的基本指令；4.2PLC的高級指令；4.3PLC順控編程思想；4.4PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。教學(xué)要求：要求學(xué)生理解并掌握PLC基本指令及應(yīng)用；理解并掌握PLC高級指令及應(yīng)用；理解并掌握啟保停或?qū)崿F(xiàn)簡單控制系統(tǒng)設(shè)計。重點：PLC基本指令的功能、高級指令的使用。難點：理解啟保停和模塊化編程思想。1881、2、35.PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)配置5.1通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；5.2PLC的常見網(wǎng)絡(luò)類型及配置。教學(xué)要求：理解通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；可配置簡單通訊網(wǎng)絡(luò)。重點：PLC的常見網(wǎng)絡(luò)類型及配置。難點：PLC的網(wǎng)絡(luò)配置。21、3合計4082.實驗部分實驗部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3實驗項目、實驗內(nèi)容與學(xué)時實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.S7-200實驗臺硬件資源認(rèn)知實驗（實踐）(上機(jī))內(nèi)容：學(xué)習(xí)S7-200試驗臺硬件資源。實驗（實踐）(上機(jī))要求：認(rèn)識實驗臺各個模塊的硬件資源，基本輸入輸出回路的連接方法。212.基本指令綜合應(yīng)用實驗（實踐）(上機(jī))內(nèi)容：對串聯(lián)、并聯(lián)、置位復(fù)位、邊沿指令、定時器、計數(shù)器基本指令使用。實驗（實踐）(上機(jī))要求：掌握串聯(lián)、并聯(lián)、置位復(fù)位、邊沿指令、定時器、計數(shù)器的使用。223.簡單設(shè)計法綜合應(yīng)用實驗（實踐）(上機(jī))內(nèi)容：故障聲光報警應(yīng)用、兩臺電機(jī)控制應(yīng)用、化工攪拌控制應(yīng)用等。實驗（實踐）(上機(jī))要求：掌握簡單設(shè)計法。224.高級指令綜合應(yīng)用實驗（實踐）(上機(jī))內(nèi)容：自動化流水線、數(shù)碼管顯示、天塔之光等見典型控制設(shè)計。實驗（實踐）(上機(jī))要求：掌握常見典型控制設(shè)計、簡單設(shè)計法綜合設(shè)計方法和順控設(shè)計方法。22合計8五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享、實驗等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面理解常見低壓電器的工作原理以及選用方法，掌握電氣控制和可編程序控制器系統(tǒng)的分析與設(shè)計的一般方法，具有能夠根據(jù)工藝過程和控制要求進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計計的初步能力。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生掌握可編程邏輯控制器基本知識和基本技能。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實際動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。實驗教學(xué)著重講授如何根據(jù)控制要求進(jìn)行PLC系統(tǒng)設(shè)計，介紹常見的典型環(huán)節(jié)PLC控制程序，培養(yǎng)PLC控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計、編程、調(diào)試能力，培養(yǎng)分析檢查與排除故障、解決和處理實驗結(jié)果的能力。采用教師講授和學(xué)生動手操作的方法；在實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書；在實驗中要嚴(yán)格遵守實驗紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認(rèn)真完成一份實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：作者（譯者）.書名.出版社.出版時間．（1）王永華主編，《現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)》（第5版），北京航空航天大學(xué)出版社，2019.012.參考書：作者（譯者）.書名.出版社.出版時間．（1）何獻(xiàn)忠主編.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)（第2版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2018.05（2）廖常初.PLC編程及應(yīng)用（第5版）[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2019.08（3）廖常初.S7-1200/1500PLC應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2018.053.期刊：作者.文題.刊名，年，卷號（期號）．或者：刊名，主辦單位（1）馮汛等.PLC的應(yīng)用發(fā)展與前景[J].機(jī)床與液壓.2016（2）（2）賈宇.電氣自動化中PLC的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新.2018（22）（3）寇志偉等.基于PLC的變頻器應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子測量技術(shù).2015（1）（4）齊繼陽等.基于PLC和觸摸屏的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].液壓與氣動.2013（3）（5）E.B.Priyanka.ParametermonitoringandcontrolduringpetroltransportationusingPLCbasedPIDcontroller[J].JournalofAppliedResearchandTechnology.2016（3）.4.網(wǎng)絡(luò)資源：網(wǎng)站名，訪問路徑或者：作者.文題.更新和修改日期.訪問路徑．（1）電氣控制及可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)/course/ZZULI-1002123026（2）國家級精品課電氣控制實踐訓(xùn)練/course/XMU-1001770002七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)16（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題等情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?64實驗16（1）根據(jù)每個實驗的實驗操作完成情況和實驗報告質(zhì)量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！?6作業(yè)8（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?32期末考核60（1）期末考核成績100分，以期末考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核接觸器工作原理、基本電氣控制線路、可編程邏輯控制器的原理、PLC基本指令及程序設(shè)計等內(nèi)容?！獭獭?52510合計：100分345016八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、上機(jī)、提問、期末技能測試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末技能測試成績和過程性考核成績組成。其中：期末技能測試成績?yōu)?00分（權(quán)重60%）；課堂表現(xiàn)、實驗、提問等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和期末技能測試分值分配與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)40筆記完整，積極參與教學(xué)活動，及時完成測試，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，積極參與教學(xué)活動，及時完成測試，準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，不參與教學(xué)活動。作業(yè)20作業(yè)完整，思路清晰，準(zhǔn)確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準(zhǔn)確率大于80%，字跡工整。不交作業(yè)2次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于70%.不交作業(yè)3次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大