《機電傳動與PLC課程設(shè)計》教學大綱機電

PAGEPAGE8《機電傳動與PLC課程設(shè)計》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱機電傳動與PLC課程設(shè)計課程編號310070059課程性質(zhì)必修課課程類別集中實踐環(huán)節(jié)開課單位機械電子教研室授課學期第6學期學分/學時2/2周實施方式課程設(shè)計適用專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化、機械電子工程、機械工程是否雙語否先修課程電工電子學、信息技術(shù)基礎(chǔ)、機電傳動與PLC后續(xù)課程專業(yè)技能實訓(xùn)二、課程簡介機電傳動與PLC課程設(shè)計是機械類專業(yè)的必修集中實踐環(huán)節(jié)，是綜合運用機電傳動與PLC及有關(guān)課程內(nèi)容，分析和解決實際工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)。本課程是學生從事機電傳動控制與可編程控制器技術(shù)學習的一次基本訓(xùn)練。本課程以實際應(yīng)用為主，掌握系統(tǒng)的工作原理、構(gòu)成、特點、設(shè)計和使用方法，同時培養(yǎng)學生研制自動控制設(shè)備的能力。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.在設(shè)計過程中，使學生了解有關(guān)標準和設(shè)計資料，掌握使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫的方法；掌握綜合分析、全面地考慮問題；能夠應(yīng)用機電傳動控制的基本原理，判斷和表達機電控制工程中的復(fù)雜工程問題，并通過文獻研究，掌握設(shè)計一個經(jīng)濟、實用及可靠控制系統(tǒng)的基本方法；課程目標2.通過自己所學的機電傳動控制的基礎(chǔ)知識、能夠設(shè)計針對復(fù)雜機電傳動控制系統(tǒng)的解決方案，設(shè)計滿足特定需求電氣控制系統(tǒng)、工藝流程，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。能夠使用PLC編程及仿真軟件；具有不斷學習PLC新技術(shù)和適應(yīng)發(fā)展的能力。課程目標3.通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學生高尚的道德情操、追求真理的理想和獻身科學的精神，能夠在以機電傳動控制為主體的多學科合作團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。能夠就復(fù)雜機電傳動控制問題進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點2-3、2-問題分析課程目標2指標點3-23-設(shè)計/開發(fā)解決方案課程目標3指標點9-2、指標點10-19-個人和團隊10-溝通四、課程基本教學內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內(nèi)容實踐項目一系統(tǒng)方案設(shè)計1.課程主要內(nèi)容（1）明確任務(wù)，根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作（動作順序、動作條件及必須的保護和聯(lián)鎖等）、操作方式（手動、自動；連續(xù)、單周期及單步等）；（2）根據(jù)控制要求確定PLC型號、模塊。2.重點和難點（1）工藝過程分析；（2）確定PLC型號、模塊。3.實施方式課程設(shè)計采用教師集中講解與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。以學生為主體，利用開放實驗室，讓學生設(shè)計過程中隨時了解認識PLC，每天采用個性化指導(dǎo)的方式集中在設(shè)計教室，當面探索解答學生遇到的設(shè)計問題，課下以QQ或微信方式解答學生設(shè)計過程中遇到的問題，實現(xiàn)全過程指導(dǎo)。在課程設(shè)計地點和時間管理上統(tǒng)一規(guī)定，每天考勤，從而實現(xiàn)設(shè)計進度和設(shè)計指導(dǎo)全程監(jiān)控，確保學習效果。4.學習要求（1）了解設(shè)備組成、工藝要求、操作規(guī)程及控制要求等；（2）掌握查閱并分析文獻資料，訪問專業(yè)論壇，從中獲取自己需要的信息；（3）掌握完成工藝需求、控制需求、安全聯(lián)鎖需求的分析，提出可能的解決方案、確定PLC型號、模塊。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：理解設(shè)計任務(wù)書、借閱圖書資料、熟悉設(shè)計題目、查閱相關(guān)資料，進行PLC選型（3）分組要求：4人1組（4）實踐準備：畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（5）時間安排：2天（6）其他要求：無6.學生學習預(yù)期成果（1）分析生產(chǎn)過程工藝流程；（2）綜合判斷選擇PLC型號、模塊。7.支撐課程目標本單元知識、教學方式支撐課程目標1、課程目標2、課程目標3。通過分析工藝要求、設(shè)計、開發(fā)解決方案，提高團隊合作能力和與他人溝通協(xié)作的能力。實踐項目二硬件設(shè)計1.課程主要內(nèi)容（1）根據(jù)控制方案繪制設(shè)計、繪制電氣原理圖。根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備；（2）分配PLC的I/O點，設(shè)計I/O電氣接口連接圖、選擇電氣元件。2.重點和難點（1）繪制電氣原理圖；（2）選擇電氣元件。3.實施方式課程設(shè)計采用教師集中講解與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學習要求（1）了解電氣制圖國家標準；（2）掌握電氣元件圖形符號及文字符號、電氣原理圖畫法規(guī)則；（3）掌握根據(jù)系統(tǒng)負載的性質(zhì)，完成電動機的選型;通過電路分析計算，完成系統(tǒng)主要電器元件的選型，編制PLC輸入/輸出編址表。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：設(shè)計、繪制電氣原理圖主電路、分配PLC的I/O點、設(shè)計I/O電氣接口連接圖、選擇電氣元件（3）分組要求：4人1組（4）實踐準備：設(shè)計手冊、參考書籍（5）時間安排：2天（6）其他要求：無6.學生學習預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)控制方案繪制設(shè)計、繪制電氣原理圖；（2）應(yīng)用選擇電氣元件方法。7.支撐課程目標本單元知識、教學方式支撐課程目標2、課程目標3，通過設(shè)計電氣原理圖、選擇電氣元件，培養(yǎng)設(shè)計開發(fā)解決方案的能力，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。實踐項目三軟件設(shè)計1.課程主要內(nèi)容（1）深入分析工藝需求及控制要求，設(shè)計PLC程序結(jié)構(gòu)，繪制PLC程序流程圖；（2）使用PLC編程軟件，進行PLC程序設(shè)計。2.重點和難點（1）繪制PLC程序流程圖；（2）設(shè)計PLC梯形圖程序。3.實施方式課程設(shè)計采用教師集中講解與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學習要求（1）掌握PLC編程軟件、程序結(jié)構(gòu)、PLC指令；（2）理解編程思路、設(shè)計程序流程圖；（3）掌握根據(jù)PLC程序流程圖編寫出結(jié)構(gòu)良好，易讀、功能完備的PLC梯形圖程序。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：設(shè)計程序流程圖、設(shè)計PLC梯形圖程序（3）分組要求：4人1組（4）實踐準備：PLC編程軟件、參考書籍（5）時間安排：2天（6）其他要求：無6.學生學習預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)工藝流程設(shè)計、繪制程序流程圖；（2）應(yīng)用PLC梯形圖程序編寫方法。7.支撐課程目標本單元知識、教學方式支撐課程目標2、課程目標3，通過設(shè)計程序流程圖、設(shè)計PLC梯形圖程序，培養(yǎng)設(shè)計開發(fā)解決方案的能力，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。實踐項目四系統(tǒng)調(diào)試1.課程主要內(nèi)容（1）利用仿真軟件或?qū)嶒炑b置，進行PLC程序調(diào)試，優(yōu)化硬件設(shè)計和軟件設(shè)計；（2）采用PLC的程序調(diào)試方法及與上位機通訊綜合調(diào)試方法，提高控制系統(tǒng)可靠性。2.重點和難點（1）利用PLC仿真軟件的程序調(diào)試方法；（2）PLC與上位機通訊綜合調(diào)試方法。3.實施方式課程設(shè)計采用教師集中講解與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學習要求（1）掌握通過PLC程序調(diào)試，優(yōu)化硬件設(shè)計和軟件設(shè)計；（2）掌握PLC仿真軟件的程序調(diào)試方法；（3）掌握PLC與上位機通訊綜合調(diào)試方法、提高控制系統(tǒng)可靠性。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：PLC的程序調(diào)試、優(yōu)化硬件設(shè)計和軟件設(shè)計、提高控制系統(tǒng)可靠性（3）分組要求：4人1組（4）實踐準備：PLC仿真軟件、編程軟件、參考書籍（5）時間安排：1天（6）其他要求：無6.學生學習預(yù)期成果（1）應(yīng)用PLC仿真軟件的程序調(diào)試方法；（2）分析優(yōu)化硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。7.支撐課程目標本單元知識、教學方式支撐課程目標2、課程目標3，通過PLC的程序調(diào)試、優(yōu)化硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，培養(yǎng)設(shè)計開發(fā)解決方案的能力，培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。實踐項目五編寫設(shè)計說明書1.課程主要內(nèi)容（1）設(shè)計報告內(nèi)容要求:設(shè)備描述，系統(tǒng)工藝需求、控制需求及安全聯(lián)鎖分析，系統(tǒng)控制要求；（2）控制系統(tǒng)方案的設(shè)計、優(yōu)選、確定；PLC系統(tǒng)硬件設(shè)計（含元器件選型、PLC電路設(shè)計規(guī)范等)；（3）PLC系統(tǒng)軟件設(shè)計（含程序流程圖、關(guān)鍵程序說明)，PLC系統(tǒng)調(diào)試，附錄。2.重點和難點（1）設(shè)計報告內(nèi)容準確、詳實；（2）進一步進行電氣原理圖修改完善。3.實施方式課程設(shè)計采用教師集中講解與個性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學習要求（1）掌握設(shè)計報告內(nèi)容要求；（2）掌握報告編寫方法：格式規(guī)范，項目齊全，條理清晰，文筆流暢，內(nèi)容充實。5.實踐要求（1）實踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：編寫設(shè)計說明書、進一步進行電氣原理圖修改完善（3）分組要求：4人1組（4）實踐準備：課程設(shè)計說明書格式要求（5）時間安排：3天（6）其他要求：無6.學生學習預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)設(shè)計過程編寫設(shè)計說明書；（2）應(yīng)用報告編寫方法：格式規(guī)范，項目齊全，條理清晰，文筆流暢，內(nèi)容充實。7.支撐課程目標本單元知識、教學方式支撐課程目標1、課程目標2、課程目標3。通過編寫設(shè)計說明書、進一步進行電氣原理圖修改完善，提高團隊合作能力和與他人溝通協(xié)作的能力。（二）課程基本教學內(nèi)容對課程目標的支撐實踐內(nèi)容實施方式支撐的課程目標學時安排內(nèi)容一系統(tǒng)方案設(shè)計集中講解、個性化指導(dǎo)課程目標1、2、32天內(nèi)容二硬件設(shè)計集中講解、個性化指導(dǎo)課程目標2、32天內(nèi)容三軟件設(shè)計集中講解、個性化指導(dǎo)課程目標2、32天內(nèi)容四系統(tǒng)調(diào)試集中講解、個性化指導(dǎo)課程目標2、31天內(nèi)容五編寫設(shè)計說明書集中講解、個性化指導(dǎo)課程目標1、2、33天合計2周五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績及課設(shè)答辯40%設(shè)計表現(xiàn)（百分制）50要求按時出勤、認真設(shè)計課程；設(shè)計表現(xiàn)：曠課1次扣10分，遲到早退或請假1次扣5分目標分值=0.5*設(shè)計表現(xiàn)平均成績課設(shè)答辯（百分制）50要求準確回答課設(shè)問題?；卮鹜耆e誤1次扣10分，回答不完善或不準確1次扣5分目標分值=0.5*答辯平均成績課設(shè)成果60%設(shè)計說明書（百分制）60設(shè)計報告項目齊全40分，書寫工整20分，格式規(guī)范20分，內(nèi)容充實20分目標分值=0.6*設(shè)計說明書平均成績設(shè)計圖紙（百分制）40圖紙項目齊全30分，圖形美觀10分、正確60分目標分值=0.4*設(shè)計圖紙成績（二）課程考核對課程目標的支撐實踐內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標內(nèi)容一系統(tǒng)方案設(shè)計1-1分析生產(chǎn)過程工藝流程；1-2選擇PLC型號、模塊。課設(shè)答辯課設(shè)成果課程目標1、3內(nèi)容二硬件設(shè)計2-1繪制電氣原理圖；2-2選擇電氣元件課設(shè)答辯課設(shè)成果課程目標2、3內(nèi)容三軟件設(shè)計3-1繪制程序流程圖；3-2設(shè)計PLC梯形圖程序課設(shè)答辯課設(shè)成果課程目標