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《机电一体化技术(I)》课程标准
一、课程说明课程名称机电一体化技术(I)标准简称机电一体化技术机电一体化适用专业修读学期第四学期制订时间2018年8月技术课程代码1342291课程学时128+44课程学分8+2课程类型B类课程性质必修课课程类别专业核心课先修课程《电工电子技术》、《电机与电气控制》后续课程《机电设备组装与调试》、《工业机器人安装与调试》对应职业资格证或内容维修电工、闸门运行工合作开发企业无执笔人合作者无审核人制(修)定2019年8月日期
二、课程定位《机电一体化技术(I)》课程是一个具有极强实践性和工程性的专业核心课程,是机电一体化技术专业的必修课程主要通过学习可编程逻辑控制器,达到对工业控制要求完成编程设计,调试的能力可编程逻辑控制器应用于传统的顺序控制、闭环控制、运动控制、数据处理以及复杂的分布式控制系统、工厂自动化网络等被誉为现代工业生产自动化的三大支柱(PLC技术,机器人技术、计算机辅助设计和制造技术)之一掌握机电一体化技术成为工程技术人员的急迫任务本课程与前修课程《电工电子技术》、《电机与电气控制》课程相衔接,与后续课程《机电设备组装与调试》、《工业机器人安装与调试》等相衔接,共同培养机电一体化综合应用分析能力
三、设计思路通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调查,确定了本课程的培养目标为服务后续专业课程的学习和培养学生岗位能力,遵循由简到难的原则,设计教学内容采用现代化教学手段,注意培养学生面向工程的思维习惯,采用多元化的考核方法,使学生掌握可编程逻辑控制器理论的精髓本课程设计主要应用模块以多媒体教学与实践教学相结合的教学方法课程按照可编程逻辑控制器的主要应用方向分为以下四类
1、可编程序控制器(PLC)的特点、结构组成、工作原理
2、可编程序控制器(PLC)指令系统、编程方法、PLC系统的设计348小计30%40%30%
(1)平时成绩包括出勤、平时作业、实践操作出勤占总成绩10%0迟到、早退一次扣1分,缺勤一次扣5分正常请假不扣分平时作业占总成绩20%,共计5次,另有一次调研报告五次作业每次15分计算,调研报告按25分计算作业成绩等级分A、B、C、D四类独立完成、书写工整,结论正确为A;独立完成、书写工整,结论有少量错误为B;书写笔记难以辨认,结论有较多错误为C;作业不完整为Do实践操作占总成绩40%o共计10次实训、实践独立完成为A,在他人指导下完成为Bo
(2)期末成绩为实操考试成绩
七、教材及相关资源工厂电气控制与PLC应用技术田淑珍机械工业出版社
八、任课教师要求具备一支由课程负责人、主讲教师和企业工程技术人员相结合的双师结构合理的师资团队
1、具备本专业大学本科以上学历(含本科),并接受过职业教育教学方法论的培训以及《可编程逻辑控制器》相关课程的学习与培训;
2、具备独立开发基于工作过程课程的能力;
3、聘请由来自电力系统行业企业生产一线的的技术能手和能工巧匠讲授实践技能课程,并注重对他们教学能力的培训;
4、教师要有良好的职业道德和敬业精神
九、教学实训场所实训楼337
十、其它说明无357授课计划审批表系部机电工程系教师姓名\学年学期专业机电一体化技术课程机电一体化技术
(1)班级\认识可编程逻辑控制器的基本概念、基本指令以及硬件设备通过学习可编程逻辑控制器设计考核方式考核形式分析的基本方法,初步掌握解决问题的分析方法,初步掌握可编程逻辑控制器控制的基本特培养目标性,学习可编程逻辑控制器的设计方法,培养独立思考、勤于思考善于报问的学习习惯,进一口纯理论口纯实践步树立崇尚科学精神,坚定求真、求实和创新的科学态度国#查口考试[7理论+实践学时/项目总学时理论学时比例实践学时比例本学期计划学时1286450%6450%本课程实际学时\\\\\在上列方框中打J教材及教学参考书(名称、版本、主编、出版社)工厂电气控制与PLC应用技术教研室主任审核意见同意系(部)主任审核意见同意签名签名(公章)年月II年月日教务处审核意见院领导审批意见负责人院领导年月日年月日358授课计划表周次学时授课内容目的要求作业教具、挂图、上机备注工厂电气控制概述、演示工厂电气控了解工厂电气控制的特点,宏观对工厂电气控制有一定14投影仪、黑板制视频了解了解PLC的产生、分类、特点及应用;掌握PLC与继电P18填空题14工厂电气控制概述、PLC的硬件器控制系统的比较;掌握PLC的硬件结构,尤其是I/O投影仪、黑板1,2,3,4接口PLC的组成及工作原理、PLC的编程掌握PLC的工作原理、PLC编程语言的国际标准以及数据24投影仪、黑板语言以及数据类型类型24PLC的CPU存储区以及寻址方式掌握CPU存储区尤其是特殊寄存器的作用投影仪、黑板34掌握可编程逻辑控制器编程软件的使用可编程逻辑控制器编程软件的使用投影仪、黑板、实训设备掌握PLC的装载指令、触34PLC的基本逻辑指令掌握PLC的装载指令、触点串联/并联指令点串联/并联指令掌握PLC的启动、自锁指令以及置位复位指令;掌握梯P71第18题,掌握PLC的装载指令、触48PLC的基本逻辑指令形图与指令表的相互转换20题点串联/并联指令掌握PLC的立即存取指令以及触点块串联指令与触点块58PLC的基本逻辑指令并联指令;掌握梯形图与指令表的相互转换投影仪、黑板、实训设备掌握PLC的定时器与计数器指令;并学会根据时序图设P72第21题,投影仪、黑板、实训设备68PLC的基本逻辑指令计程序25题投影仪、黑板、实训设备78PLC的基本逻辑指令利用实践方式增强基础指令的学习359通过复习掌握第三章学习重点,并学会根据要求设计程88投影仪、黑板复习PLC的基本逻辑指令的主要内容序梯形图中的基本电路以及经验设计法掌握梯形图中的基本电路以及利用经验设计法设计梯形投影仪、黑板、实训设备94图掌握根据继电器电路图设计梯形图的方法,尤其梯形图94根据继电器电路图设计梯形图的方法结构的选择投影仪、黑板、实训设备掌握PLC的顺序控制指令,并学会根据设计要求设计指P90第5题,9108顺序控制设计法与顺序功能图令题投影仪、黑板、实训设备掌握PLC的顺序控制指令,并学会根据设计要求设计指P90第10投影仪、黑板、实训设备118顺序控制设计法与顺序功能图令题,12题掌握使用置位、复位指令的顺序控制梯形图法利用、实128顺序控制梯形图的设计方法践方式增强使用置位、复位指令指令的顺序控制梯形图投影仪、黑板、实训设备的设计方法的学习掌握使用SCR指令的顺序控制梯形图的设计方法、利用138顺序控制梯形图的设计方法实践方式增强使用SCR指令的顺序控制梯形图的投影仪、黑板、实训设备设计方法的学习通过复习掌握第五章学习重点,并学会根据要求设计程148复习顺序控制设计法的主要内容投影仪、黑板序掌握比较指令以及数据传送指令并利用实践方式增强指154PLC的功能指令令以及数据传送指令学习投影仪、黑板、实训设备投影仪、黑板、实训设备154PLC的功能指令掌握移位以及循环移位指令复习本学期重点学习知识点,帮助学生进行期末复习162复习课投影仪、黑板360复习本学期重点学习知识点,帮助学生进162复习课投影仪、黑板、实训设备行期末复习复习本学期重点学习知识点,帮助学生进162复习课投影仪、黑板、实训设备行期末复习机电一体化实训授课计划周次学时授课内容目的要求作业教具、挂图、上机备注124流水线自动分拣控制系统设计掌握PLC的基本原理投影仪、黑板、西门子PLC128流水线自动分拣控制系统设计掌握I/O分配口的分配并且绘制投影仪、黑板、西门子PLC1210流水线自动分拣控制系统设计演示功能程序投影仪、黑板、西门子PLC1310流水线自动分拣控制系统设计程序调试投影仪、黑板、西门子PLC138流水线自动分拣控制系统设计掌握实物接线投影仪、黑板、西门子PLC流水线自动分拣控制系统设计设计并讨论流水线物块分拣控制的梯形图134投影仪、黑板、西门子PLC361附件2机电一体化技术专业机电一体化
1、进入实验室之前必须编好程序,分配好输出端口
2、打开可编程控制器之前,首先要检查各插座是否连接好,再检查电脑与可编程控制器的数据线是否连好接线时严禁把交流电源接入直流输入输出端子或直流电源端子,否则会烧坏机器
4、不要从外部电源对基本单元端子供电
5、完成实验后,必须整理好导线,关闭所有电源,把所编程序存盘
6、实验结束后认真,认真填写实验登记表,经指导教师检查审核后方可离开
7、爱护公物,爱惜仪器,勤俭用电,不要随便摆弄与实训无关的仪器,不得擅自拿走公物
8、在实训过程中,如因违反操作规程损坏仪器者,除追究责任外,视其情节给予赔偿损失
9、实训完毕,学生负责整理有关仪器和设备关闭电源,搞好实训室卫生,关好门窗364实训
一、自动分拣系统的模拟控制
一、实验目的
1、掌握基本指令的用法
2、掌握自动分拣系统控制程序的设计
二、仪器设备工具材料
1、DICE-PLC01型可编程控制器实验台/箱1台
2、编程电缆1根
3、连接导线若干
三、主要内容和原理
1.控制要求⑴当按下操作面板上的[PB1]X20肘,机器人的供区合指令Y0被置力ON当机器,人移劫完部件而且回到出岌点后,供给指令Y0被置力OFF.机器人在供给指令Y0被置为ON以后补一个部件⑵当操作面板上的[SW1]X24被置为ON时,传送带正转当[SW1]X24被置为OFF,传送带停止了3当传送带上的大,中和小部件被输入传感器上XI,中X2和下X3分拣而且将被搬运到特定的碟子上大部件:在传送带分支的分拣器丫3被置为ON的时候被放到后部传送带然后从右端落下中部件:在传送带分支的分拣器丫3被置为OFF的时候被放到前面传送带然后被机器人放到碟子上小部分:在传送带分支的分拣器丫3被置为ON的时候被放到后部传送带当在传送带分支的传感器检测到部件X6被置为ON,传送带停,部件件被推倒碟子上4当机器人里的部件在桌子上XII被置为ON,取出指令Y7被置为ONo当机器人操作完成X12被置为ON当一个部件被放在碟子上时为ON,取出指令Y7被置为OFFo⑸当操作面板上的[SW2]X25被置为ON以后,-个新的部件会被自动补给当机器人开始搬运一个中部件当一一个小部件被放到碟子上,或者■一个大的部件从传送带的右端掉下⑹闪烁灯在以下情况点亮红灯:当机器人补给一一,个部件时亮绿灯:当传送带移动时点亮黄灯:当传送带停止时点亮I/O分配365输入与输入与注解注解输出输出X0当机器人在原点位置时接通Y0当丫接通时,供给一个部件XI当检测到部件时接通Y1当Y1接通时,输送带向前移动X2当检测到部件时接通Y2当Y2接通时,输送带向前移动X3当检测到部件时接通Y3当Y3接通时,向前面移动蠲当在右端检测到部件时接通Y4当丫4接通时,输送带向前移动X5当在右端检测到部件时接通Y5当Y5接通时,输送带向前移动X6当在推出机构前检测到部件时接通Y6当Y6接通时伸出,当Y6断开时缩回当取出机器人在原点位置检测到部件时X10Y7当Y7接通时,机器人将部件移动至盘接通子中XII当部件在桌子上接通Y10当Y10接通时亮XL2当部件在盘子中时接通Y11当YU接通时亮Y12当Y12接通时亮图1自动分拣工作渣程图、实训步骤1)根据控制要求,进行电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路2)根据控制要求,编制控制PLC应用程序,有条件可以利用模拟开关板调试程序,模拟运行3)编写设计说明书,内容包括
3663、可编程序控制器(PLC)调试和维护方法
4、可编程序控制器(PLC)网络连接等可编程序控制技术根据各模块内容的特点施教,启发式教学贯穿始终在教学过程中会充分重视课堂教学与实践教学相结合,重点放在引导学生如何面对一个PLC控制系统的整体角度下手分析问题并解决,引导学生能够解决应用上可能出现的问题将传授知识和发展能力结合起来,通过各项目加深学生对知识的真正理解U!完成本课程学习后能够获得的理论知识、专业能力、方法能力、社会能力
1.专业能力
(1)掌握可编程序控制器(PLC)的特点、结构组成、工作原理,
(2)掌握可编程序控制器(PLC)指令系统、编程方法、PLC系统的设计,
(3)掌握可编程序控制器(PLC)调试和维护方法,
(4)掌握可编程序控制器(PLC)网络连接等可编程序控制技术
2.方法能力
(1)通过《机电一体化技术(I)》课程的学习,掌握可编程逻辑控制器控制方法,激发同学们的学习兴趣,促使其加深认识所学专业,培养专业归属感
(2)加深对伺服系统的了解,初步掌握电力系统运行的基本特性,学习电力系统的分析方法,培养独立思考、勤于思考、善于提问的学习习惯,进一步树立崇尚科学精神,坚定求真、求实和创新的科学态度
(3)能够利用如今发达的网络资源,收集整理有关电力系统的有关知识,并会进行信息分析处理,形成总结报告
3.社会能力
(1)通过课程学习,培养学生严谨求实的工作态度,爱岗敬业,对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神;
(2)具有较强的事业心和责任感,具有良好的心理素质和身体素质具有理论联系实际的良好学风,具有发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及理论联系实际的能力;
(3)通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力;具备团队协作能力,吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质;
(4)通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能,培养对新技术信息的掌握能力;
(5)通过学习能够设计一般工作计划,行动方案;
(6)通过学习培养学生掌握安全生产、文明生产与环境保护的相关规定及内容
五、课程内容、要求及教学设计《机电一体化技术(I)》是一门应用性技术,在教学中应特别注重实践环节的教学,同时要紧跟现代业自动化技术的发展现状本课程在具体教学时,项目教学法是主要方法之一所谓项目教学,及时将教学内容融合到一个个就吐的项目中去通过具体项目的实施,体现课程的实际价值这种方法能够直观、生动的展示索要教学的内容,效果明显另一方349
①设计过程和有关说明
②基于PLC的自动分拣控制电气控制系统电路图
③PLC控制程序(梯形图和指令表)
④电器元器件的选择和有关计算
⑤电气设备明细表
⑥参考资料、参考书及参考手册
⑦其他需要说明的问题,例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等
五、总结
1.实验结果完成流水线自动分拣系统控制
2.实验分析启动按钮后,运行情况与控制要求一致
六、评分标准评价比实际得评分项目评审指标序号例分课程设计难易程度,有体现本专业基本的内容;工作纪律、作风是否严120%工作态度与考勤谨设计方案合理、可行;独立操作实验,数据采集、计算、处理的能2课程设计方案20%力;结构设计、工艺、推导正确或程序运行是否可靠分析与解决问题的运用所学知识和技能及获取新知识去发现与解决实际问题的能力;对320%能力课题进行理论分析的能力,得出结论情况立论正确,论据充分,结论严谨合理;实验正确,分析、处理问题科4课程设计质量学;结构格式符合论文(设计)要求;用语正确规范;图表完成情20%况工作有创新意识;对前人工作有改进、突破,或有独特见解及应用价值5创新5%情况6效果与课程设计控制要求一致15%总分100367面,这些项目都是精心组织的,来源于实际自动化的需求,因此具体很好的实际应用价值,对于学生将来走上工作岗位并适应工作岗位具有很大的帮助本门课程要采用理论结合实践来进行授课,首先先进行理论知识的讲解,在熟悉理论的基础上通过实践进一步加深对知识的理解理论课64学时、实践58学时、复习与习题课6学时,共128学时实训周44课时350-课程整体设计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时
1、具有独立进行系统分析、设计、实施、评估的能力
2、具有获取、分析归纳交流、
1、具有良好的职业道德和爱岗工厂电气控制概
1、了解工厂电气控制的基对PLC的产生有个初步的了解,使用信息的能力敬业精神1本过程
2、掌握PLC与继电能够理解PLC的特点以及PLC的
3、具有自学能力、理解能力
2、具有团队意识及妥善处理人6述器控制系统的比较应用场景与表达能力际关系的能力
4、具有合理利用与支配资源
3、具有沟通与交流能力的能力
1、培养学生在分析和解决问题时学以致用、独立思考的能力;
1、理解PLC的工作原理及特可编程序控制
2、具看自主学习能力和分析能点力,善于总结经验和创新器PLC的组
2、掌握PLC的硬件组成对PLC的组成、工作原理、输入
1、掌握PLC的硬件组成及
3、°具有工作责任感,能进行
23、掌握PLC输入输出接口电输出模块及接线方式等具备初步主要技术指标;批评与自我批评6路的认识
2、掌握PLC的工作原理成和工作原理
4、具有良好的心理素质和协作
4、理解PLC的结构及工作原精神理351序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时
1、通过模拟调试、学会发现问题、分析问题和解决问题的可编程序控制器学习方法
1、培养学生在分析和解决问题
2、通过小组学习和讨论,培时学以致用、独立思考的能力;PLC编程软件的养学生的交流沟通能力及与
1、掌握可编程逻辑控制器
1、对编程软件有个初步的认识
2、具有自主学习能力和分析能38编程软件的使用
2、能够会使用编程软件人共处能力力,善于总结经验和创新使用方
3、具有综合运用知识与技术,
3、具有工作责任感,能进行批从事程度较复杂的技术工作评与自我批评法能力
1、通过模拟调试、学会发现问题、分析问题和解决问题的
1、通过任务的设定,驱动培养学习方法学生善于观察、勤于动脑、长可编程序控制
2、通过小组学习和讨论,培于动手的良好学习习惯
1、在程序编写中能够熟练运—
1、掌握PLC的基本指令
2、掌养学生的交流沟通能力及与
2、具有计划组织能力和团队协器PLC基本「未指令人共处能力握PLC的编程技巧
3、掌握定作能力
42、在程序编写中能够熟练运用时、计数器设计方法以及顺序
3、具有综合运用知识与技术,
363、培养学生遇到问题会思考、典型单元的控制电路
3、熟练掌指令控制电路的设计从事程度较复杂的技术工作会分析、会总结的综合素质能握可编程逻辑控制器实训设备能力力
4、掌握PLC的各种编程方式
4、增强学生的自主学习、不断并能熟练应用研究、勇于创新的意识352序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时
1、通过模拟调试、学会发现问题、分析问题和解决问题的
1、通过任务的设定,驱动培养学习方法学生善于观察、勤于动脑、长于
2、通过小组学习和讨论,培动手的良好学习习惯
1、掌握顺序功能图的组成与
1、在程序编写中能够熟练运用养学生的交流沟通能力及与人27具有计划组织能力和团队协分类基本指令共处能力步进指令及状态作能力
52、掌握顺序控制梯形图的编
2、在程序编写中能够熟练运用编程方法
3、具有综合运用知识与技术,
443、培养学生遇到问题会思考、程方法典型单元的控制电路
3、熟练掌从事程度较复杂的技术工作能会分析、会总结的综合素质能
3、掌握步进梯形指令的应用握可编程逻辑控制器实训设备力力
4、掌握PLC的各种编程方式
4、增强学生的自主学习、不断并能熟练应用研究、勇于创新的意识
1、通过模拟调试、学会发现问题、分析问题和解决问题的
1、通过任务的设定,驱动培养学习方法学生善于观察、勤于动脑、长于
2、通过小组学习和讨论,培动手的良好学习习惯
1、在程序编写中能够熟练运用养学生的交流沟通能力及与人
2、具有计划组织能力和团队协基本指令
1、掌握功能指令的基础知识共处能力作能力6PLC功能指令
2、在程序编写中能够熟练运用
2、功能指令的应用
3、具有综合运用知识与技术,
3、培养学生遇到问题会思考、6典型单元的控制电路
3、熟练掌从事程度较复杂的技术工作能会分析、会总结的综合素质能握可编程逻辑控制器实训设备力力
4、掌握PLC的各种编程方式
4、增强学生的自主学习、不并能熟练应用断研究、勇于创新的意识能够收集整理资料,做到有效养成对待学习实事求是、精益7复习与考试全部理论知识能够灵活使用所学知识6利用求精的精神353序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时
1、通过模拟调试、学会发现问题、分析问题和解决问题的
1、通过任务的设定,驱动培养学习方法学生善于观察、勤于动脑、长
2、通过小组学习和讨论,培于动手的良好学习习惯
1、掌握工厂PLC控制的基本
1、在程序编写中能够熟练运用养学生的交流沟通能力及与人
2、具有计划组织能力和团队协指令基本指令机电一体化技术共处能力作能力
82、掌握工厂PLC控制的编程(I
2、在程序编写中能够熟练运用)课程设计
3、具有综合运用知识与技术,
443、培养学生遇到问题会思考、技巧典型单元的控制电路
3、熟练掌从事程度较复杂的技术工作能会分析、会总结的综合素质能
3、掌握外部接线图的接线握可编程逻辑控制器实训设备力力
4、掌握PLC的各种编程方式
4、增强学生的自主学习、不断并能熟练应用研究、勇于创新的意识合计讲授64学时、实践58学时、复习与习题课6学时,实训周44学时,共172学时354-课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称工厂电气控制概述学时6了解工厂电气控制的特点,能够根据不同的需要配置所需要的PLC器件;掌握学习要求PLC与其他工业控制系统的比较,例如与单片机与集散控制系统的比较;掌握PLC的特点及应用任务分解任务1工厂电气控制的特点单元名称任务2可编程序控制器PLC与其他工业控制系统的比较任务3可编程序控制器PLC的特点及应用学习单元情境设计单元名称PLC的组成和工作原理学时6学习要求理解PLC的硬件结构的组成以及PLC的两种编程方式;理解PLC的系统结构及PLC的可@己置性;掌握PLC的技术性能及从具体的方面去比较PLC的性能;掌握PLC的工作原理及PLC的扫描工作方式任务分解任务1PLC的硬件结构任务2PLC的系统结构任务3PLC的技术性能任务4PLC的工作原理任务5PLC的特殊功能介绍学习单元情境设计单元名称PLC编程软件的使用方法学时8学习要求掌握可编程逻辑控制器编程软件的使用任务分解任务1PLC的软件介绍任务2PLC的软件的操作学习单元情境设计单元名称PLC基本指令学时36学习要求掌握PLC的基本指令,掌握PLC的编程技巧,掌握自锁、互锁及顺序控制电路355的设计任务分解任务1PLC的基本指令及实训操作任务2PLC的编程技巧及实训操作任务3定时计数指令以及顺序控制电路的设计及实训操作学习单元情境设计单元名称步进指令及状态编程方法学时44学习要求掌握顺序功能图的组成与分类,掌握顺序控制梯形图的编程方法,掌握步进梯形指令的应用,掌握编程软件的应用任务分解任务1顺序功能图的组成与分类任务2顺序控制梯形图的编程方法任务3步进梯形指令的应用任务4编程软件的应用学习单元情境设计单元名称PLC功能指令学时.6学习要求掌握功能指令的基础知识,功能指令的应用任务分解任务1功能指令的基础知识任务2功能指令的应用学习单元情境设计单元名称PLC课程设计学时44学习要求掌握PLC的基本指令,掌握PLC的编程技巧,掌握外部接线图的接线任务分解任务1基本指令设计任务2流水线物块分拣的控制
六、课程考核与评价本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分,分别占总评成绩的30%、40%、30%o列表如下:平时成绩总评成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%356。