電氣控制與PLC技術(shù)（西門子S7-1200系列）（第2版）教學指南

PAGEPAGE10職業(yè)院校教學用書電氣控制與PLC技術(shù)（西門子S7-1200系列）（第2版）教學指南張艷魏新華主編PublishingHouseofElectronicsIndustry北京BEIJING前言為了配合《電氣控制與PLC技術(shù)》（西門子S7-1200系列）課程的教學，更好地為讀者服務，編寫了此教學資料。教學資料內(nèi)容分為三部分：第一部分是教學指南，包括課程性質(zhì)與任務、所需預備知識、教學提要、課程內(nèi)容和教學要求、實驗指導、教學建議、教學時間分配。第二部分是電子教案，采用PowerPoint課件形式。教師可以根據(jù)不同的教學要求按需選取和重新組合。第三部分是習題解答，給出了主教材課后習題對應的詳細解答。限于編著者水平，教學資料中有錯誤或不妥之處，請讀者給予批評指正。編者2024年5月《電氣控制與PLC技術(shù)》（西門子S7-1200系列）教學指南一、課程的性質(zhì)與任務本課程是職業(yè)技術(shù)學校工科機電類專業(yè)的一門主干專業(yè)技能課程。它的目標是使學生具備從事相關(guān)專業(yè)的高素質(zhì)勞動者和專門人才所必需的電氣與PLC控制技術(shù)的基本知識和基本技能，并為提高學生的全面素質(zhì)、增強適應職業(yè)變化的能力和繼續(xù)學習的能力打下良好的基礎(chǔ)。二、學習本課程所需的預備知識學習本課程之前，應具備電工電子基礎(chǔ)、電機與拖動、安全用電、常用電工工具的使用的基本知識。三、教學提要、課程內(nèi)容、教學要求項目一X62W銑床電氣控制線路的安裝與故障檢修任務一初步認識電氣控制了解機床電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成及其與機床的運動的關(guān)系；了解機床電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成及其與機床的運動的關(guān)系；了解繼電器－接觸器控制的特點及應用；掌握常用低壓電器元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、用途及使用方法；正確識別常用低壓電器，能根據(jù)實物寫出各電器元件的文字和圖形符號，找出電器元件的各種導電部位；熟悉常用低壓電器元件的型號規(guī)格，掌握其在控制電路中的選擇方法；掌握電氣原理圖、元件布置圖和安裝接線圖的基本概念；通過學習電氣控制技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展提升學生的社會責任感和使命感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務二電動機長動控制電路的安裝接線掌握電動機點動、長動控制的概念和工作原理；掌握電動機點動、長動控制的概念和工作原理；進一步認識交流接觸器、熱繼電器、熔斷器、開關(guān)、按鈕等電器元件，熟悉其用途及工作原理，能根據(jù)控制要求正確選用及使用；識讀電氣原理圖，能按圖安裝接線；能根據(jù)故障現(xiàn)象，分析排除簡單線路的故障；掌握電氣控制線路的分析方法，培養(yǎng)分析電路的能力；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務三電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的安裝接線與故障排除掌握電動機正反轉(zhuǎn)控制的基本概念；掌握電動機順序啟?？刂频幕靖拍?；識讀電氣原理圖，正確使用電氣元件，能按圖安裝接線；掌握電氣控制線路的分析方法，能根據(jù)故障現(xiàn)象，分析、排除故障；培養(yǎng)分析電路的能力，為學習其他電氣控制環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務四電動機順序啟停控制電路的安裝接線與故障排除掌握電動機順序起?？刂频母拍?；掌握電動機順序啟?？刂频母拍睿蛔R讀電氣原理圖，正確使用電氣元件，能按圖安裝接線；掌握電氣控制電路的分析方法，能根據(jù)故障現(xiàn)象，分析、排除故障；培養(yǎng)分析電路的能力和舉一反三的能力，為學習其他電氣控制環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務五電動機降壓啟動電路的安裝接線與故障排除了解電動機降壓啟動的目的；了解電動機降壓啟動的目的；掌握定子串電阻降壓啟動、－△降壓啟動的工作原理；了解自耦變壓器降壓啟動的工作原理；掌握時間繼電器的工作原理、使用方法；能識讀電氣原理圖，按圖完成電路的安裝及接線；學會故障檢修的方法，能正確排除－△降壓啟動電路中的故障；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務六電動機反接制動控制電路的安裝接線與故障排除了解電動機制動的概念；掌握速度繼電器的用途、工作原理及使用方法；掌握電動機反接制動的工作原理；識讀電氣原理圖，能正確選用電氣元件，按圖安裝接線；能根據(jù)故障現(xiàn)象，分析、排除反接制動線路中的故障；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務七整臺機床電氣控制線路的故障檢修了解CA6140型普通車床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式；理解CA6140型普通車床電力拖動的特點及對電氣控制的要求；了解各基本控制環(huán)節(jié)在CA6140型車床電氣控制中的應用；掌握閱讀和分析整臺機床電氣控制電路的方法，提高讀圖能力；能根據(jù)CA6140型車床常見的故障現(xiàn)象分析、排除故障；培養(yǎng)綜合分析應用能力，為電氣控制電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試打下基礎(chǔ)；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務八X62W型銑床電氣控制線路安裝與故障檢修了解X62W型銑床的主要結(jié)構(gòu)和運動形式；了解電氣基本控制環(huán)節(jié)在X62W型銑床電氣控制中的應用；掌握分析整臺機床電氣控制線路的方法，提高讀圖能力；能根據(jù)X62W型銑床的常見故障現(xiàn)象分析并排除故障；能綜合運用電氣控制知識，分析、解決機床電氣線路中常見的問題；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。項目二物料分揀設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務一初步認識PLC了解PLC的概念及組成；了解PLC的工作原理；了解PLC的外部結(jié)構(gòu)及接線；了解PLC的編程語言；熟悉西門子S7－1200PLC的TIA博途編程軟件。通過對PLC的產(chǎn)生與發(fā)展趨勢分析提升學生的社會責任感和歷史使命感，增強愛國情懷，堅定實現(xiàn)民族復興的偉大夢想。通過規(guī)范的實踐操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務二PLC基本邏輯指令的使用掌握S7－1200系列PLC輸入、輸出及中間繼電器的含義；理解LD/LDN、OUT、A/AN、O/ON等基本指令的功能并熟悉其編程格式；掌握置位與復位指令的功能及編程格式；掌握PLC梯形圖程序的編制方法；根據(jù)控制要求編寫PLC程序并安裝接線，調(diào)試運行；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務三定時器指令的使用理解定時器的意義，掌握定時器指令的功能并熟悉其編程格式；掌握用定時器指令編程的方法；進一步熟悉基本指令的使用；了解PLC在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用，學會使用PLC系統(tǒng)解決生產(chǎn)實際問題；能根據(jù)控制要求編寫PLC控制程序，正確安裝接線與調(diào)試運行；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務四計數(shù)器指令的使用理解計數(shù)器的意義，掌握計數(shù)器指令的功能并熟悉其編程格式；掌握用計數(shù)器指令編程的方法；進一步熟悉基本指令的使用；了解PLC在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用，學會使用PLC系統(tǒng)解決生產(chǎn)實際問題；能根據(jù)控制要求編寫PLC控制程序，正確安裝接線與調(diào)試運行；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務五順序控制指令的使用理解順序控制設(shè)計法的概念；掌握順序功能圖的設(shè)計方法和基本類型；了解PLC在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用，能夠使用PLC系統(tǒng)解決生產(chǎn)實際問題；能根據(jù)控制要求編寫PLC控制程序，正確安裝接線與調(diào)試運行；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務六數(shù)據(jù)傳送指令的使用理解與掌握數(shù)據(jù)傳送指令的功能及應用；能夠根據(jù)控制要求用數(shù)據(jù)傳送指令編制PLC程序；了解比較指令的功能及應用；熟悉PLC在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用，能夠用PLC系統(tǒng)解決生產(chǎn)實際問題；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務七移位指令的使用理解左移和右移、循環(huán)左移和循環(huán)右移等指令的功能及應用；掌握用左移和右移、循環(huán)左移和循環(huán)右移等指令編程的方法；能夠根據(jù)控制要求用移位指令編制一般PLC控制程序，正確安裝接線與調(diào)試運行；掌握PLC在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用，熟練使用PLC系統(tǒng)解決生產(chǎn)實際問題；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。任務八函數(shù)與函數(shù)塊的使用掌握函數(shù)與函數(shù)塊指令的功能及應用；掌握應用函數(shù)與函數(shù)塊指令編程的方法；能根據(jù)控制要求用函數(shù)與函數(shù)塊指令編寫一般程序，正確安裝接線與調(diào)試運行；能夠根據(jù)生產(chǎn)實際要求，完成整個PLC控制系統(tǒng)；通過實踐操作引導學生弘揚勞動精神，培養(yǎng)其吃苦耐勞的作風、勇于探索的創(chuàng)新精神，增強社會責任感；通過規(guī)范操作，建立安全文明生產(chǎn)意識、標準意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)嚴謹?shù)闹螌W精神、精益求精的工匠精神；通過小組合作完成實訓任務，培養(yǎng)學生的責任意識、溝通表達能力、團結(jié)合作意識，提升團隊協(xié)作能力。四、教學建議堅持“以服務為宗旨，以就業(yè)為導向”，采用“項目引領(lǐng)，任務驅(qū)動”，通過教師引領(lǐng)學生完成本書所設(shè)計的工作任務，使學生逐漸掌握電氣與PLC控制的基本職業(yè)技能。課程教學以訓帶講，以項目開展教學，在實訓中融入所需的理論知識。在教學中要積極改進教學方法，按照學生學習的規(guī)律和特點，從學生實際出發(fā)，以學生為主體，充分調(diào)動學生學習的主動性、積極性。在教學中要積極開展理論和實踐一體化教學手段，加強實踐教學，以達到良好的教學效果。有些內(nèi)容，要結(jié)合設(shè)備進行講授，以增加學生的感性認識，便于理解掌握。進行一體化教學時，理論和實踐教學同步進行。不能開展一體化教學時，可以先講理論