《機(jī)床電氣與PLC控制》課程標(biāo)準(zhǔn)

《機(jī)床電氣與PLC控制》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程說(shuō)明課程名稱機(jī)床電氣與PLC控制開(kāi)課分院（系部）適用專業(yè)課程代碼學(xué)時(shí)先修課程后續(xù)課程編制人審定人制（修）定日期二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是為培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床操作員在數(shù)控機(jī)床操作過(guò)程中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)床的電氣及PLC故障、完成小故障的分析及調(diào)整等方面技能而設(shè)置的一門(mén)專業(yè)拓展課程。課程主要介紹生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制原理、線路以及設(shè)計(jì)方法，通過(guò)各種控制線路板的制作，采用“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式．本課程為后續(xù)課程《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐和理論基礎(chǔ).本課程在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)拓展能力培養(yǎng)中具有核心支撐作用。三、課程設(shè)計(jì)思路本課程標(biāo)準(zhǔn)是以就業(yè)為導(dǎo)向制定。其課程內(nèi)容以過(guò)程性知識(shí)為主、陳述性知識(shí)為輔，即以實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和策略的習(xí)得為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔。由實(shí)踐情境構(gòu)成的以過(guò)程邏輯為中心的行動(dòng)體系，強(qiáng)調(diào)的是獲取過(guò)程性知識(shí)，主要解決“怎么做”（經(jīng)驗(yàn)）和“怎么做更好”（策略）的問(wèn)題。課程內(nèi)容的選擇應(yīng)遵循三個(gè)原則：（1）科學(xué)性原則（2）情境性原則（3）人本性原則。課程內(nèi)容的選取既體現(xiàn)職業(yè)性，也體現(xiàn)開(kāi)放性；既服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)，滿足企業(yè)的需要，也便于教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。因此本課程標(biāo)準(zhǔn)就以數(shù)控車床和數(shù)控銑床/加工中心電氣部件作為學(xué)習(xí)平臺(tái)，選擇最常用、最常見(jiàn)、最實(shí)用、最有代表性的典型機(jī)床為教學(xué)內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)能力為本位的培養(yǎng)目標(biāo)，是《機(jī)床電氣與PLC控制》課程內(nèi)容定位的方向。四、課程教學(xué)目標(biāo)(一)素質(zhì)目標(biāo)通過(guò)本課程教學(xué)，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，可以鍛煉學(xué)生的思維方法和思維能力，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。(二)知識(shí)目標(biāo)了解低壓電器的定義及分類。熟悉電氣控制系統(tǒng)的繪制原則。掌握接觸器的工作原理，三相異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂凭€路工作原理及控制線路的保護(hù)環(huán)節(jié)，順序控制和點(diǎn)動(dòng)控制規(guī)律。掌握PLC的基本知識(shí)、位邏輯指令及車床的PLC改造。認(rèn)識(shí)互鎖規(guī)律掌握雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路的PLC改造掌握Y-△降壓起動(dòng)控制線路及PLC改造了解定子電路串電阻的降壓起動(dòng)控制線路了解串自耦變壓器降壓起動(dòng)掌握自動(dòng)往復(fù)的行程控制線路及其PLC改造掌握雙速電動(dòng)機(jī)控制線路及其PLC改造掌握鏜床電路的PLC改造了解反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)原理。掌握反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)控制線路及其PLC改造。掌握多地點(diǎn)起?？刂凭€路的PLC改造。掌握銑床電路的PLC改造掌握PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)指令。掌握PLC程序順序控制設(shè)計(jì)法。(三)能力目標(biāo)通過(guò)本課程教學(xué)，使學(xué)生能理論聯(lián)系實(shí)際、與專業(yè)結(jié)合、學(xué)以致用，具備運(yùn)用各種工量具解決實(shí)際問(wèn)題的能力。1．專業(yè)能力認(rèn)識(shí)并能夠選用接觸器、熔斷器、刀開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)、按鈕及熱繼電器等低壓電器。會(huì)接線調(diào)試三相異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂凭€路、順序控制線路及點(diǎn)動(dòng)控制線路。會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)車床控制線路的故障并排除。能繪制簡(jiǎn)單的機(jī)床控制電氣原理圖會(huì)接線調(diào)試電機(jī)的各種起動(dòng)及運(yùn)行方式。會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)鏜床控制線路的故障并排除。會(huì)接線調(diào)試反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)控制線路。會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)銑床控制線路的故障并排除。能對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行邏輯分析、分配I/O地址。能完成PLC接線能完成簡(jiǎn)單PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)施2．方法能力1）具有較好的學(xué)習(xí)新知識(shí)和技能的能力2）具有較好的分析和解決問(wèn)題的方法能力3）具有查找技術(shù)資料、文獻(xiàn)獲取信息的能力4）具有合理制訂工作計(jì)劃的能力5）具有較強(qiáng)的應(yīng)變與創(chuàng)新能力3．社會(huì)能力1）養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣2）具有一定的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，有較強(qiáng)的責(zé)任感和認(rèn)真的工作態(tài)度3）培養(yǎng)組織和人際交往、協(xié)調(diào)共事能力五、課程內(nèi)容與要求本課程標(biāo)準(zhǔn)是基于“工學(xué)結(jié)合，理實(shí)一體化”教學(xué)模式上的，以工作過(guò)程為導(dǎo)向制定的。以實(shí)際的工作內(nèi)容為基礎(chǔ)，將本課程的劃分為四個(gè)主要的學(xué)習(xí)情境。以每個(gè)學(xué)習(xí)情境中的重點(diǎn)任務(wù)和學(xué)習(xí)內(nèi)容，又將其劃分為若干工作任務(wù)。同時(shí)為充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特點(diǎn)，對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)情境提出了不同的教學(xué)要求和參考學(xué)時(shí)。教學(xué)中，可根據(jù)教學(xué)設(shè)備和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況對(duì)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容做部分的修改。

表1

課程內(nèi)容與教學(xué)要求序號(hào)名稱主要內(nèi)容教學(xué)要求參考學(xué)時(shí)模塊1情境1：車床控制系統(tǒng)任務(wù)1：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂凭€路任務(wù)2：兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制線路及長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)的聯(lián)鎖控制線路任務(wù)3：車床控制線路任務(wù)4：PLC基本知識(shí)及車床的PLC改造知識(shí)要求：1．了解低壓電器的定義及分類。2．熟悉電氣控制系統(tǒng)的繪制原則。3．掌握接觸器的工作原理，三相異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂凭€路工作原理及控制線路的保護(hù)環(huán)節(jié)，順序控制和點(diǎn)動(dòng)控制規(guī)律。4．掌握PLC的基本知識(shí)、位邏輯指令及車床的PLC改造。能力要求：1．認(rèn)識(shí)并能夠選用接觸器、熔斷器、刀開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)、按鈕及熱繼電器等低壓電器。2．會(huì)接線調(diào)試三相異步電動(dòng)機(jī)的起停控制線路、順序控制線路及點(diǎn)動(dòng)控制線路。3．會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)車床控制線路的故障并排除。素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識(shí)2.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語(yǔ)言文字表達(dá)能力5.溝通能力16模塊2情境2：鏜床控制系統(tǒng)任務(wù)1：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)2：三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)及Y-△降壓起動(dòng)控制的PLC改造任務(wù)3：自動(dòng)往復(fù)的行程控制線路及PLC改造任務(wù)4：雙速電動(dòng)機(jī)控制線路及PLC改造任務(wù)5：鏜床控制系統(tǒng)及PLC改造知識(shí)要求：1.認(rèn)識(shí)互鎖規(guī)律2.掌握雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路的PLC改造3.掌握Y-△降壓起動(dòng)控制線路及PLC改造4.了解定子電路串電阻的降壓起動(dòng)控制線路5.了解串自耦變壓器降壓起動(dòng)6.掌握自動(dòng)往復(fù)的行程控制線路及其PLC改造7.掌握雙速電動(dòng)機(jī)控制線路及其PLC改造8.掌握鏜床電路的PLC改造能力要求：1.能繪制簡(jiǎn)單的機(jī)床控制電氣原理圖2.會(huì)接線調(diào)試電機(jī)的各種起動(dòng)及運(yùn)行方式。3.會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)鏜床控制線路的故障并排除。素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識(shí)2.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語(yǔ)言文字表達(dá)能力5.溝通能力16模塊3情境3：銑床控制線路任務(wù)1：三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路及PLC改造任務(wù)2：三相異步電動(dòng)機(jī)的多地點(diǎn)起停控制任務(wù)3：銑床控制系統(tǒng)及PLC改造知識(shí)要求：1.了解反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)原理。2.掌握反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)控制線路及其PLC改造。3.掌握多地點(diǎn)起?？刂凭€路的PLC改造。4.掌握銑床電路的PLC改造能力要求：1.會(huì)接線調(diào)試反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)控制線路。2.會(huì)使用萬(wàn)用表檢測(cè)銑床控制線路的故障并排除。素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識(shí)2.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語(yǔ)言文字表達(dá)能力5.溝通能力12模塊4其他PLC控制系統(tǒng)任務(wù)1：用PLC實(shí)現(xiàn)天塔之光的控制任務(wù)2：自動(dòng)售貨機(jī)模擬控制任務(wù)3：用PLC控制機(jī)械手任務(wù)4：PLC控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組態(tài)軟件應(yīng)用知識(shí)要求：1.掌握PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)指令。2.掌握PLC程序順序控制設(shè)計(jì)法。能力要求：1.能對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行邏輯分析、分配I/O地址。2.能完成PLC接線3.能完成簡(jiǎn)單PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)施素質(zhì)要求：1.安全生產(chǎn)意識(shí)2.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神3.良好的職業(yè)習(xí)慣4.語(yǔ)言文字表達(dá)能力5.溝通能力16學(xué)時(shí)合計(jì)：60學(xué)時(shí)（其中實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)比例為50%）理論學(xué)時(shí)30實(shí)踐學(xué)時(shí)30表格填寫(xiě)說(shuō)明：（1）根據(jù)課程設(shè)計(jì)的不同選擇不同的框架結(jié)構(gòu)，“序號(hào)”欄目可根據(jù)需要還可細(xì)分為子模塊（單元/任務(wù)/項(xiàng)目/學(xué)習(xí)情境）；（2）“主要內(nèi)容”和“教學(xué)要求”欄目應(yīng)圍繞知識(shí)、能力和素質(zhì)分別描述；（3）課程內(nèi)容若涉及理論與實(shí)踐的，“參考學(xué)時(shí)”欄目應(yīng)分理論和實(shí)踐學(xué)時(shí)填寫(xiě)：理論學(xué)時(shí)/實(shí)踐學(xué)時(shí)。六、實(shí)施建議1．組織實(shí)施建議（1）本課程為數(shù)控技術(shù)專業(yè)拓展課程，講解時(shí)要注意學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的補(bǔ)充理解。（2）本課程建議采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。以工作過(guò)程為導(dǎo)向，工作任務(wù)作為學(xué)習(xí)載體，教師可根據(jù)一體化教室設(shè)備設(shè)計(jì)一組學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)穿插相應(yīng)訓(xùn)練案例，最終達(dá)到各項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練要求。（3）本課程的內(nèi)容較側(cè)重學(xué)生動(dòng)手能力，注意教學(xué)方法，盡量在一體化教室中，采用演示法教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手積極性，注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)。（4）教學(xué)組織形式實(shí)現(xiàn)多樣化,利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,盡量采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。2．課程考核評(píng)價(jià)建議本門(mén)課程的考核突出學(xué)生的對(duì)機(jī)床電氣控制的了解、機(jī)床電氣原理圖的識(shí)讀和機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等職業(yè)能力，使用過(guò)程考核與期末考評(píng)相結(jié)合的綜合評(píng)定方法，強(qiáng)調(diào)過(guò)程考評(píng)的重要性，過(guò)程考評(píng)占50%，期末考評(píng)占50%期末考試可選擇試卷方式，一般題型有選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、編程題、工藝分析題等五種題型；也可選擇實(shí)踐工作任務(wù)，通過(guò)抽簽方式選擇工作任務(wù)，按任務(wù)完成的質(zhì)量進(jìn)行考核。3．教學(xué)團(tuán)隊(duì)建議由于本課程為高職類數(shù)控技術(shù)專業(yè)的專業(yè)拓展課程，內(nèi)容涉及機(jī)床的拆裝及調(diào)試，同時(shí)為保證理實(shí)一體化教學(xué)，需要教師具備以下條件之一：（1）本科以上學(xué)歷及高職教學(xué)資格證書(shū)，講師以上職稱，另具有兩年以上機(jī)床機(jī)械部件維護(hù)或維修經(jīng)驗(yàn)，取得國(guó)家相關(guān)職業(yè)高級(jí)工以上技能資格證書(shū)；（2）大專以上學(xué)歷及高職教學(xué)資格證書(shū)，助教以上職稱，另具有三年以上機(jī)床機(jī)械部件維護(hù)或維修經(jīng)驗(yàn)，取得國(guó)家相關(guān)職業(yè)技師以上技能資格證書(shū)。4．教學(xué)條件建議為保證本課程標(biāo)準(zhǔn)得以正常實(shí)施，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)，本課程要求兩個(gè)一體化教室。每間教室配備基本多媒體設(shè)備（投影、屏幕、攝像頭、無(wú)線麥克風(fēng)等），普通車床一臺(tái)、普通鏜床一臺(tái)、普通銑床臺(tái)，計(jì)算機(jī)機(jī)房一間（30臺(tái)），PLC臺(tái)10臺(tái)等。班級(jí)學(xué)生人數(shù)盡量控制在30人左右，以便教師對(duì)教學(xué)質(zhì)量的控制。單班學(xué)生人數(shù)過(guò)多，在實(shí)踐環(huán)節(jié)可考慮分成兩個(gè)大組進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生至多3人共有一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要求學(xué)生