[电气控制与PLC]项目教学设计课件.ppt

1、电气控制与PLC 项目化教学设计课程简介课程简介 课程定位课程定位 课程目标课程目标 设计实施设计实施 第一次课第一次课 最后一次课最后一次课 教学方法教学方法 考核考核 教学资源教学资源课程名称：电气控制与课程名称：电气控制与PLCPLC课程代码：课程代码：01100790110079学分：学分：4 4学时：学时：6868授课时间：第授课时间：第3 3学期学期授课对象：机电一体化技术授课对象：机电一体化技术专业大二学生专业大二学生课程类型：专业主干课课程类型：专业主干课先修课程先修课程:计算机文化基础、计算机文化基础、电工电子技术、传感器原理电工电子技术、传感器原理及应用及应用后续课程后续课

2、程:自动化生产线安装自动化生产线安装与调试、数控机床故障诊断与调试、数控机床故障诊断与维修与维修课程基本信息课程基本信息 电工电子技术第二学期第三学期电气控制与PLC第四学期第五学期顶岗实习第六学期第一学期数控机床故障诊断与维修 课程体系传感器原理及应用 计算机文化基础自动化生产线安装与调试课程简介课程简介 课程定位课程定位 课程目标课程目标 设计实施设计实施 第一次课第一次课 最后一次课最后一次课 教学方法教学方法 考核考核 教学资源教学资源机机电设备维电设备维修工修工机机电设备电设备操作工操作工机机电设备维护电设备维护工工电气电气工程工程师师岗位分析l机电设备发生故障，机电设备发生故障，协

3、助维修工工作协助维修工工作l机电设备的电机电设备的电气控制原理图、气控制原理图、接线图的读图接线图的读图l机电设备的安机电设备的安装、调试装、调试l机电设备的机电设备的电气控制原理电气控制原理图、接线图的图、接线图的读图读图l处理现场安处理现场安装调试电气设装调试电气设备，分析处理备，分析处理现场故障现场故障l绘制，审核、绘制，审核、把关和保管电气把关和保管电气工程图纸审核电工程图纸审核电气施工方案气施工方案l负责进场前材负责进场前材料样品的确定，料样品的确定，进场材料的检查进场材料的检查符合工作符合工作l组织，协调现组织，协调现场已完工程（分场已完工程（分项）的竣工、验项）的竣工、验收工作收

4、工作课程简介课程简介 课程定位课程定位 课程目标课程目标 设计实施设计实施 第一次课第一次课 最后一次课最后一次课 教学方法教学方法 考核考核 教学资源教学资源1-2年年1-2年年5年年 与普通高校中职培训班对比普通高校本科生系统性理论培训，注重知识的理论体系。高职院校高职生系统性理论与技能培训，注重知识的应用体系，注重理论与实践融为一体。中职院校中职生系统性技能应用培训，注重低压电器元件与装配基础知识。操作技术人员培训班社会培训不注重理论完整性，为完成某项特定任务熟练进行实践操作完成特定任务课程对应层次人员层次课程体系侧重点培养目标施工技术人员设计开发类技术人员课程简介课程简介 课程定位课程

5、定位 课程目标课程目标 设计实施设计实施 第一次课第一次课 最后一次课最后一次课 教学方法教学方法 考核考核 教学资源教学资源 本课程结合机电一体化技术专业的人才培养方案，融合岗位群的知识需要培养能够毕业就能上岗的优秀毕业生，掌握电气控制PLC控制系统的原理，具备机电一体化设备的安装、调试、检测与维修能力，同时培养学生的规范意识、勤业敬业和团结协作的职业精神。总体目标总体目标课程目标课程简介课程简介 课程定位课程定位 课程目标课程目标 设计实施设计实施 第一次课第一次课 最后一次课最后一次课 教学方法教学方法 考核考核 教学资源教学资源 课程目标1、掌握常用开关、按钮、接触器、继电器等低压电器

6、的结构、原理及图形文字符号2、掌握点动、长动、正反转、顺序控制等线路的基本环节和工作原理3、掌握可编程控制器的结构、原理及指令系统4、掌握可编程控制器的编程、操作与调试5、掌握低压电器设备设计常用的150个单词，并经常运用。知识目标知识目标课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源 课程目标1、能根据国家职业标准正确选用开关、按钮、接触器、继电器等常用的低压电器。2、能看懂电气控制线路原理图、并具备控制电路的设计能力。3、能依据维修电工职业标准 完成点动、长动、正反转、顺序控制线路的安装接线。4、能依据维修电工职业标准 对故障线路进行故障检测

7、、调试与维修。5、能依据维修电工职业标准 完成车床、铣床等机床控制线路进行安装、调试与维修。6、能依据维修电工职业标准 进行PLC控制系统的设计。7、能依据维修电工职业标准,完成PLC控制系统的接线、程序的调试与维护。能力目标能力目标课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源 课程目标1、在安装调试过程中注意电器设备的规范操作，树立学生的安全意识。2、在组内互相讨论取得一致意见，在汇报中要用词精炼、准确、科学。3、严格按照QTJQ-205 电工安全操作规程操作，工作细致严谨。4、施工过程中，团结协作，节约耗材，爱护工具5、GB50254 低压

8、电器施工及验收规范学习使用中，养成遵守规范、标准的习惯素质目标素质目标课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源 情境设计单位：东营正宇铝业有限公司 维修部教师：维修部部长学生：按45人组成小组，成员包括1名维修部副部长，3名维修人员。任务：完成上级布置的一系列电气安装和维修任务项目情境项目情境课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源 能力训练项目设计课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源序序号号贯穿项目名称贯穿项目名称子项目名称子项

9、目名称展示结果展示结果1C A6140车床控制电路1-1电动机点动控制、自锁控制线路1-2 PLC的选型与安装1-3电动机的点动与自锁的PLC控制1-4电动机顺序控制线路1-5CA6140车床控制电路1.系统运行展示；2.任务实施报告；3.任务考核表2自动门控制电路2-1电动机正反转控制线路2-2电动机正反转的PLC控制2-3自动门电气控制线路3桥式起重机控制线路3-1电动机启动控制线路3-2电动机的制动控制线路 3-3电动机的调速控制3-4 桥式起重机电气控制线路4PLC控制电路的安装与调试4-1广场喷泉灯光系统的PLC控制4-2智力竞赛抢答器系统的PLC控制4-3交通信号灯的PLC控制4-

10、4全自动洗衣机的plc控制系统 课程进度课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源项目C A6140车床控制电路自动门线路控制桥式起重机控制线路PLC控制电路的安装调试复习考复习考核核项目简介东营正宇铝业有限公司，铝镁合金车轮生产车间对CA6140车床进行电气部分的季度检修东营正宇铝业有限公司办公楼自动门线路重新设计东营正宇铝业有限公司，产品库房对桥式起重机进行电气部分的季度检修东营正宇铝业有限公司对部分基础设施改用plc控制系统周次1234567889101112131414151617课时4444444224444422444任务任务常用

11、低压电器使用电机点动自锁控制PLC的选型与安装电动机的点动与自锁控制电机顺序控制定时器指令的使用C A6140车床控制电动机正反转控制电动机正反转的plc控制自动门控制线路 电动机降压启动控制电动机的制动控制电动机的调速控制桥式起重机控制线路广场喷泉灯光系统的PLC控制 智力竞赛抢答器系统的PLC控制 交通灯的PLC控制系统全自动洗衣机的plc控制系统 项目目标知识目标1.掌握按钮、接触器、热继电器、时间继电器、断路器、刀开关、熔断器的结构、工作原理、选型。2、掌握电动机的点动、自锁顺序控制线路的工作原理1.掌握互锁控制方法。2、掌握电动机的正反转控制线路的工作原理1.掌握速度继电器、变频器结

12、构、工作原理、选型。2、掌握电动机的启动、制动、调速控制线路的工作原理1、掌握plc的结构、原理、常用指令、编程技巧2、掌握plc控制的电动机点动、自锁、正反转线路的安装原理3、掌握广场喷泉灯光系统、抢答器、交通灯、自动送料的程序编写能力目标1.能根据电工安全操作规程 QTJQ-205，使用常见的电工工具。2.能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机点动、自锁、顺序电路的安装调试。1.能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机正反转电路的安装调试。1.能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机启动

13、、制动、调速电路的安装调试。1、能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成广场喷泉灯光系统、抢答器、交通灯、自动送料线路的安装调试。素质目标1、树立“安全第一”的思想，强化安全责任意识。2、实验完毕整理实验台，给实验设备断电，并清扫实验室，培养学生的实践习惯1、严格按照QTJQ-205 电工安全操作规程操作，工作细致严谨。1、施工过程中，团结协作，节约耗材，爱护工具1、通过任务展示，培养学生的语言表达能力课程简课程简介介 与上与上课要求课要求工作任工作任务的具务的具体分配体分配及工作及工作进度的进度的安排安排人为拟人为拟定企业定企业环境，环境，进行师进行师生角色生角

14、色定位定位 参观自参观自动化生动化生产线实产线实训室训室 观看安观看安全教育全教育的录像的录像 下达第下达第一个设一个设计项目计项目任务任务 课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源各项目小组演示本学期项目中最拿手的一个项目。说说本项目的设计安装过程中难点在哪，如何克服的？有什么收获。教师和学生共同点评每个系统，看看有无改进的可能性。教师对整个课程内容进行总结，对项目开发过程中用到的知识点进行理对项目开发过程中遇到的问题进行剖析总结。学生作品展示学生作品点评前沿技术介绍经验知识凝练课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最

15、后一次课 教学方法 考核 教学资源项目引导 任务驱动课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源项目驱动项目驱动项目项目引导引导理论理论教学教学咨询咨询问题问题讨论讨论实施实施方案方案实施实施过程过程评价评价设置设置情境情境Start本课程采用平时+期末+过程考核相结合的方式。过程考核（60%）本课程共分四个大项目，十八个子任务进行训练，每个项目均按照项目训练考评表的内容进行考核。项目考核具体分配如下：课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源考核方式考核项目考核内容考核要求及评分标准配分/分

16、小组互评教师评价施工准备电气图纸、工具按项目要求电气图纸绘制正确，齐全。每缺1张扣2分，每错1处扣1分5硬件接线电气接线按电气接线图正确接线每错1处扣2分20软件设计I/O配置I/O配置合理5程序编写符合编程规则，软件操作正确，会正确使用指令10系统调试程序调试与运行能实现系统控制要求，有创新意识每缺1大类功能扣5分；每少1小项功能扣2分；每多1项功能附加2分；有创新每1项附加5分；运行时错1次扣2分，每发生1次故障而未能排除扣2分；项目未完成者（无成果展示）此项不得分20施工报告报告内容报告有任务书、控制方案、工作计划、图纸、程序、结论等项目，报告内容齐全，并按时完成和递交10施工安全施工安

17、全措施设备操作正确，工具使用得当，无操作事故，安全用电，遵守整理、整顿、清扫、清洁和修养“5S”要求10考勤遵章守纪不迟到、不早退、不旷课，遵守训练场地各项规定10团队协作精神小组成员分工协作每人均有任务，均能完成任务，并积极参与不参与者每人扣10分；未能完成单项任务者扣3分；不积极参与或抄袭他人成果者视情节扣分10汇总小组互评分30教师评价分70100总分小组互评分30教师评价分70考评员签名备注：课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 教学资源教学资源西门子PLC官网教材PLC实训室课程简介课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后

18、一次课 教学方法 考核 教学资源课程简介 课程定位 课程目标 设计实施 第一次课 最后一次课 教学方法 考核 扩展提高专业词汇低压电器 low voltage apparatus 接触器 contactor三相异步电机 Triple-phase asynchronous motor 继电器 relay个人计算机 personal computer 功能块图 function block diagram基本单元 basic unit 范围range 可编程控制器 programmable controller 电力变压器 power transformer可编程逻辑控制器（PLC）program

19、mable logic controller 扩展单元 extension unit 扩展模块 extension module 电流表 ammeter模拟量 analog 数字量 digital顺序功能图 sequential function chart 特殊功能单元 special function unit梯形图 ladder diagram 停止 stop运行 run 指令表 instruction list短路 short 电源线power line 触摸屏 touch screen 上电断电power on/off 电动机正反转控制电动机正反转控制电气控制与电气控制与plc单元设

20、计单元设计授课对象机电一体化专业学生学时2学时上课时间第8周上课地点 网络plc实训室已学习单元完成了电动机的点动、自锁、顺序控制。具体如下：电动机点动、自锁、顺序控制电路的主电路、控制电路的设计、安装及调试。项目C A6140车床控制电路自动门线路控制桥式起重机控制线路PLC控制电路的安装调试复习复习考核考核项目简介东营正宇铝业有限公司，铝镁合金车轮生产车间对CA6140车床进行电气部分的季度检修东营正宇铝业有限公司办公楼自动门线路重新设计东营正宇铝业有限公司，产品库房对桥式起重机进行电气部分的季度检修东营正宇铝业有限公司对部分基础设施改用plc控制系统周次12345678891011121

21、31414151617课时4444444224444422444任务任务安全教育常用低压电器使用电机点动自锁控制PLC的选型与安装电动机的点动自锁的PLC控制电机顺序控制定时器指令的使用C A6140车床控制电动机正反转控制电动机正反转的plc控制自动门控制线路 电动机降压启动控制电动机的制动控制电动机的调速控制桥式起重机控制线路广场喷泉灯光系统的PLC控制 智力竞赛抢答器系统的PLC控制 交通灯的PLC控制系统全自动洗衣机的plc控制系统 项目目标知识目标1.掌握按钮、接触器、热继电器、时间继电器、断路器、刀开关、熔断器的结构、工作原理、选型。2、掌握电动机的点动、自锁顺序控制线路的工作原理

22、3、掌握plc的结构、原理、常用指令、编程技巧4、掌握plc控制的电动机点动、自锁、正反转线路的安装原理1.掌握互锁控制方法。2、掌握电动机的正反转控制线路的工作原理1.掌握速度继电器、变频器结构、工作原理、选型。2、掌握电动机的启动、制动、调速控制线路的工作原理1、掌握计数器指令、顺序控制指令、位移指令的应用2、掌握顺序控制的编程方法3、掌握广场喷泉灯光系统、抢答器、交通灯、自动送料的程序编写能力目标1.能根据电工安全操作规程 QTJQ-205，使用常见的电工工具。2.能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机点动、自锁、顺序电路的安装调试。1.能根据施工图纸

23、，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机正反转电路的安装调试。1.能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机启动、制动、调速电路的安装调试。1、能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成广场喷泉灯光系统、抢答器、交通灯、自动送料线路的安装调试。素质目标1、树立“安全第一”的思想，强化安全责任意识。2、实验完毕整理实验台，给实验设备断电，并清扫实验室，培养学生的实践习惯1、严格按照QTJQ-205 电工安全操作规程操作，工作细致严谨。1、施工过程中，团结协作，节约耗材，爱护工具1、通过任务展示，培养学生的语言表达能力

24、2、通过繁琐的程序编写，培养学生的耐心及吃苦耐劳的意志动画引入探索发现总结实施作品展示总结吸引眼球吸引眼球令人心动令人心动学生主导学生主导教师引导教师引导去粗取精去粗取精简单易懂简单易懂案例展示案例展示成果确认成果确认简明扼要简明扼要学生视角教师辅助案例要直观以案例为载体以学生评说为主能力目标知识目标素质目标1.能够根据电源类型、额定电压及电流、所需要的触点数量等，运用接触器、热继电器和熔断器的选型原则，完成接触器、热继电器和熔断器的选型工作。2.能根据电工安全操作规程 QTJQ-205，使用常见的电工工具。3.能根据施工图纸，按照GB50254 低压电器施工及验收规范的要求，完成电机正反转电

25、路的安装调试。1.掌握常用低压电器的功能2.能够读懂三相异步电动机正反转控制电路图1.树立“安全第一”的思想，强化安全责任意识。2.和同学配合完成任务，有团队协作精神3.实验完毕整理实验台，给实验设备断电，并清扫实验室4.爱岗敬业有职业道德 单元设计序号序号步骤步骤教学内容及能力教学内容及能力/知识目标知识目标教师活动教师活动学生活动学生活动时间时间1情境设置，下达工作任务教师设置教学情境，布置任务：为公司安装自动门分配任务聆听，接受任务上次课2知识储备，方案预设计小组合作，查阅资料，准备施工图纸、施工方案咨询查阅资料、讨论、设计课外3方案设计各小组之间汇报、交流、讨论、修改方案并展示。培养学

26、生沟通合作能力指导讨论、设计、展示204任务实施在组长的带领下进行电路接线。老师及时给予指导。培养一丝不苟、整洁有序等职业素养，“安全第一”的安全意识.在学生操作过程中巡视、指导；解决问题；及时提醒和点评操作，讨论，及时记录安装出现问题，并改正255系统调试处理和分析完成电路的调试处理与分析检查分析结果；引导学生找出不能正常运行的原因并重新安装。电机不能按要求运行的小组156考核任务教师和其他小组成员打分评价主持考核；依据任务操作检验标准评价各小组。其他小组成员进行互评207归纳总结评价，布置新任务归纳总结；评价小组单元学习效果；布置下一次任务点评、归纳总结；评价各小组学习效果；布置下一次任务

27、归纳并互相补充；小组互评；开始准备下次任务。10合计90【任务引入任务引入】v东营正宇铝业有限公司办公楼的大门需要改换自动门，需要设计控制线路并完成安装、调试。请查阅资料明确自动门的控制电路原理，并完成控制电路的设计、安装与调试。【布置任务】【施工准备】1、根据自动门的工作原理完成控制电路的设计2、合理选择断路器、熔断器、交流接触器、热继电器、电动机3、根据电路原理图完成电路的安装及调试【小组讨论小组讨论】根据课前预习情况，讨论如何根据课前预习情况，讨论如何完成任务完成任务【教师考核点评】【任务1】设计三相异步电动机正反转控制电路图1、确定正反转控制电路原理图方案。v可能出现的问题：v接触器换

28、相时，注意上换下不换。v没有接触器互锁可能出现的问题：1、连接线路之前，先用万用表检查元器件的好坏2、先连接主电路，再连接控制电路3、主电路接触器换相，要上换下不换4、布线要美观、紧固、实用、无毛刺、端子标识明确【任务2】学生根据电路额定值选择电气元件，动手完成三相异步电动机正反转控制电路的安装。1、按照原理图正确接线 2、正确使用常用电工工具进行接线 3、正确使用万用表测量可能出现的问题：1、注意正转运行后，先停止再转换成反转运行2、接触器不吸合，看看辅助触头是否接好3、如不能正确运行，检查按钮是否常开、常闭触点弄混【任务3】调试电路，如有故障需要排除故障 1、常见主电路故障处理 2、常见控制回路故障处理v考核题目设计一个按钮互锁的电机正反转控制线路要求：v1、设计主电路、控制电路v2、完成电路的安装及运行过程评价评分标准过程评价评分标准v【小结】v1、根据电路电量参数正确选择电气元件。v2、根据电路原理图，按照电路的布线原则，正确连接安装线路。v3、根据电路的故障现象，能够排除电路出现的故障【下次课任务】设计一个由plc内部定时器控制的电机正反转系统要求：1、设计主电路、控制电路2、分配I/o地址3、编程教学方法