S71200PLC应用技术整体设计.docx
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S71200PLC应用技术整体设计
《S7-1200PLC应用技术》
课程整体教学设计
（2017～2018学年第二学期）
课程名称：
S7-1200PLC应用技术
所属系部：
机电工程汽车系
制定人：
穆亚辉
合作人：
制定时间：
2017年7月10日
许昌职业技术学院
课程整体教学设计
一、课程基本信息
课程名称：
S7-1200PLC应用技术
课程代码：
学分：
3
学时：
56
授课时间：
第二学期
授课对象：
机电一体化161-166
课程类型：
机电一体化专业职业能力必修课
先修课程:
S7-200PLC、电机与电气控制
后续课程:
毕业设计
二、课程目标设计
总体目标：
通过本课程的学习和训练，学生能够使用可编程控制器（PLC）的编程软件、内部资源、基本指令和功能指令编写PLC系统的控制程序，能进行系统程序的调试，具有初步的PLC应用能力和解决PLC控制系统实际问题的能力。
能力目标：
1、能根据可编程控制系统职业岗位要求，分析控制系统的任务。
2、能根据实际工程进行可编程序控制器选型、低压电器型号的选择，并完成硬件线路的安装。
3、能熟练运用基本指令和步进指令进行PLC程序设计。
4、能运用编程软件进行程序的编制、调试、下载、运行的能力。
5、能根据故障现象分析故障原因，找出故障位置进行软件调整或硬件设置，完成系统排故。
6、能通过查询西门子编程手册学习相关编程指令的学习能力、能完成PLC系统开发改造相关技术文件的整理与存档。
知识目标：
1、熟悉PLC的编程软元件，掌握PLC编程软件的常用功能和使用方法。
2、熟悉PLC的基本指令、编程规则与典型程序块，弄清PLC编程的一般过程，掌握经验编程的方法。
3、掌握步进指令、顺序功能图及顺序编程方法，理解数据处理类应用指令，熟悉功能指令的应用方法。
4、领悟PLC编程思想，掌握PLC控制系统的一般调试和排故方法。
5、清楚PLC系统开发过程，熟悉PLC在工程中的一般应用方法。
素质目标：
1、职业行为能力---养成良好的工作习惯，工作过程中器件、工具要合理放置，结束后能够按照要求将所有元器件复位，并完成工位的整理；
2、团结协作能力---组建团队、明确团队的任务、角色和责任；团队成员间的沟通；冲突的协调和解决。
3、语言表达能力---项目设计成果、效果答辩；课堂讨论、调试过程说明
三、课程内容设计：
序号
模块（或子模块）名称
学时
1
电机起动与停止的PLC控制
8
2
造纸生产线的速度控制
8
3
房间温度的PID控制
8
4
食品生产线的喷嘴控制
8
5
自动定长切管机的PLC控制
8
6
工作台滑动座电动机的PLC控制
8
7
S7-1200PLC的工业以太网控制
8
合计
56
四、能力训练项目设计
编号
能力训练项目名称
子项目编号、名称
能力目标
知识目标
训练方式、手段及步骤
可展示的结果
1
电机起动与停止的PLC控制
1-1电机起动停止控制
1.会用S7-1200PLC编写电机起动停止控制程序
1.掌握PLC的基本位逻辑指令。
2.掌握PLC的编程软件
实际操作
自主学习
电机起动停止控制程序
1-2电机星三角降压启动控制
会用S7-1200PLC编写电机星三角降压启动控制程序
1.掌握PLC的定时器指令。
2.掌握PLC的编程软件。
实际操作
自主学习
电机星三角降压启动控制程序
1-3自动生产线控制
会用S7-1200PLC编写自动生产线控制程序
1.掌握PLC的计数器、比较等基本指令。
2.掌握PLC的编程软件
实际操作
自主学习
自动生产线控制程序
2
造纸生产线的速度控制
2-1半自动生产线的PLC控制
1.会用PLC的数字量模块。
2.会用数字量模块编写半自动生产线的PLC控制
1.掌握PLC的数字量模块
2.掌握PLC的用户程序结构
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
半自动生产线的PLC控制程序
2-2造纸生产线的速度控制
1.会用PLC的模拟量模块。
2.会用模拟模块编写半自动生产线的PLC控制
1.掌握PLC的模拟量模块
2.掌握s7-1200PLC的数据类型
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
造纸生产线的速度控制程序
3
房间温度的PID控制
3-1液压站压力控制的PID构建
1.能用自动化常用元件组成PID回路
2.会构建液压站压力控制
1.了解PID控制概念
2.熟悉PID控制器及其应用
3.熟悉PID控制工艺对象
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
液压站压力控制的PID构建
3-2房间温度的PID控制
1.能用PID指令编写简单程序
2.能用PID指令编写房间温度的控制
1.了解PID控制概念
2.熟悉PID控制器及其应用
3.熟悉PID控制工艺对象
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
房间温度的PID控制
4
食品生产线的喷嘴控制
4-1食品生产线的喷嘴控制
1.能在编程软件中对PWM输出进行硬件配置
2.会用PWM指令编写食品生产线的喷嘴控制程序
1．了解PWM控制的工作原理
2．熟悉PWM控制的硬件基础
3．熟悉PWM和PTO的硬件差异
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
食品生产线的喷嘴控制程序
4-2人机界面的PWM控制
1.能在编程软件中对PWM输出进行硬件配置
2.会用PWM指令人机界面的PWM控制控制程序
1．了解PWM控制的工作原理
2．熟悉PWM控制的硬件基础
3．熟悉PWM和PTO的硬件差异
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
人机界面的PWM控制
5
自动定长切管机的PLC控制
5-1A/B正交下的速度测量
1.能对HSC进行硬件组态
2.会用高速计数器进行速度测量
1.了解脉冲量输出和高速计数器
2.掌握高速计数器的4种工作模式
3.掌握高速计数器的硬件
4.掌握高速计数器编程步骤
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
实训成果演示；
5-2自动定长切管机的PLC控制
1.能对HSC进行硬件组态
2.会用高速计数器指令编写自动定长切管机的程序
1.了解脉冲量输出和高速计数器
2.掌握高速计数器的4种工作模式
3.掌握高速计数器的硬件
4.掌握高速计数器编程步骤
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
自动定长切管机的程序
6
工作台滑动座电动机的PLC控制
6-1工艺对象轴的组态与调试
1.会连接PLC与步进电机、伺服电机的接线
2.会对PLC轴工艺进行组态
3．会用运动控制指令实现触摸屏对步进和伺服电机的控制
1.了解运动控制指令
2.掌握PTO控制方法
3.熟悉PTO轴工艺控制对象
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
实训成果演示；
6-2工作台滑动座电动机的PLC控制
1.会连接PLC与步进电机、伺服电机的接线
2.会对PLC轴工艺进行组态
3．会用运动控制指令实现触摸屏对步进和伺服电机的控制
1.了解运动控制指令
2.掌握PTO控制方法
3.熟悉PTO轴工艺控制对象
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
实训成果演示；
7
S7-1200PLC的工业以太网控制
7-1S7-1200PLC与S7-1200PLC之间的工业以太网通信
1．会对两个S7-1200PLC
进行硬件组态
2．会编写两个PLC的程序
3.会进行终端设置
1.了解工业以太网组成
2.掌握S7-1200PLC工业以太网通信参数设置方法
3.掌握两个PLC进行工业以太网的工作过程
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
实训成果演示；
7-2S7-1200PLC与S7-200SMARTPLC之间的工业以太网通信
1．会对两个PLC进行硬件组态
2．会编写两个PLC的程序
3.会进行终端设置
1.了解工业以太网组成
2.掌握两个PLC进行工业以太网通信参数设置方法
3.掌握两个PLC进行工业以太网的工作过程
实际操作
自主学习
个别辅导
集体答疑
实训成果演示；
五、课程进程表
第×次
周次
学时
单元
标题
项目
编号
能/知
目标
师生活动
其它（含考核内容、方法）
1
1
4
电机起动停止控制
1-1
会用S7-1200PLC编写电机起动停止控制程序
教师讲解、看视频资料、学生进行训练
考核内容：
自动生产线系统的认知
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
2
2
4
电机星三角降压启动控制
1-2
会用S7-1200PLC编写电机星三角降压启动控制程序
教师简单讲解，学生进行训练
考核内容：
供料单元的安装与调试
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
3
3
4
自动生产线控制
1-3
会用S7-1200PLC编写自动生产线控制控制程序
教师讲解项目要求；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
加工单元的控制
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
4
4
4
半自动生产线的PLC控制
2-1
1.会用PLC的数字量模块。
2.会用数字量模块编写半自动生产线的PLC控制
案例引导、启发学生、教师讲解、学生训练
考核内容：
加工单元的安装与调试
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
5
5
4
造纸生产线的速度控制
2-2
1.会用PLC的数字量模块。
2.会用数字量模块编写半自动生产线的PLC控制
教师讲解项目要求；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
装配单元的结构与认知
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
6
6
4
液压站压力控制的PID构建
3-1
1.能用自动化常用元件组成PID回路
2.会构建液压站压力控制
教师讲解项目要求；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
装配单元的控制
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
7
7
4
房间温度的PID控制
3-2
1.能用PID指令编写简单程序
2.能用PID指令编写房间温度的控制
教师讲解项目要求；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
装配单元的安装与调试
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
8
8
4
食品生产线的喷嘴控制
4-1
1.能在编程软件中对PWM输出进行硬件配置
2.会用PWM指令编写食品生产线的喷嘴控制程序
教师讲解项目要求，所用指令；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
分拣单元的结构认知
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
9
9
4
人机界面的PWM控制
4-2
1.能在编程软件中对PWM输出进行硬件配置
2.会用PWM指令编写食品生产线的喷嘴控制程序
教师讲解项目要求；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
分拣单元的控制
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
10
10
4
A/B正交下的速度测量
5-1
1.能对HSC进行硬件组态
2.会用高速计数器进行速度测量
教师讲解项目要求；学生分组讨论，确定方案，编写调试程序，正确接线
考核内容：
分拣单元的安装与调试
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
11
11
4
自动定长切管机的PLC控制
5-2
1.能对HSC进行硬件组态
2.会用高速计数器指令编写自动定长切管机的程序
教师讲解项目要求；学生认真学习，记录相关内容
考核内容：
输送单元的结构认知
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
12
12
4
工艺对象轴的组态与调试
6-1
1.会连接PLC与步进电机、伺服电机的接线
2.会对PLC轴工艺进行组态
3．会用运动控制指令实现触摸屏对步进和伺服电机的控制
教师讲解项目要求；学生认真学习，记录相关内容
考核内容：
输送单元的控制
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
13
13
4
工作台滑动座电动机的PLC控制
6-2
1.会连接PLC与步进电机、伺服电机的接线
2.会对PLC轴工艺进行组态
3．会用运动控制指令实现触摸屏对步进和伺服电机的控制
教师讲解项目要求；学生认真学习，记录相关内容
考核内容：
输送单元的安装与调试
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
14
14
4
S7-1200PLC与S7-1200PLC之间的工业以太网通信
7-1
1．会对两个S7-1200PLC
进行硬件组态
2．会编写两个PLC的程序
3.会进行终端设置
教师讲解项目要求；学生认真学习，记录相关内容
考核内容：
自动生产线整体安装与调试
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
15
15
4
S7-1200PLC与S7-200SMARTPLC之间的工业以太网通信
7-2
1．会对两个PLC进行硬件组态
2．会编写两个PLC的程序
3.会进行终端设置
教师讲解项目要求；学生认真学习，记录相关内容
考核内容：
自动生产线监控
考核方法：
1、小组成员互评
2、教师评价
六、第一节课梗概
第一步融洽关系介绍课程明确目标
1、自我介绍（师生互动、拉近距离、方便沟通）；
2、简述课程性质、课程目标定位、课程在专业能力培养中的地位及作用（为啥学）；
3、简述课程内容结构，告知课程进程表（学什么）；
4、简述课程特点、教学模式、教学方法与手段，提出学习要求（怎样学）；
5、介绍课程考核方法（学习成果如何检验）
第二步创设情境导入项目仿真演示激发兴趣教为主导学为主体学做合一
1、创设情境：
项目展示
2、仿真演示：
总之，通过第一堂课使学生明确本课程的学习任务、学习方法，激发学生的学习热情。
七、考核方案
1．考核方式与内容
（1）平时考核:
由任课教师根据学生平时的出勤、课堂表现（学习态度）、工作质量（工作作风、设计报告、作品质量、技能操作质量）、现场表现（实训态度与现场管理）情况，在教学过程中加以评定。
（具体见下表）
学生日常成绩综合评定表
学生姓名教师姓名班级学号
（2）期末考试:
对课程的基本理论知识在期末以闭卷考试的形式进行考核。
2．考核项目与分值
课程总分为100分，其中平时考核占70分，期末考试占30分，以平时的过程考核为主。
八、教学材料（指教材或讲义、参考资料、所需仪器、设备、教学软件等）
主要教材：
本课程采用项目教学方式，采用《S7-1200PLC应用技术》，由机械工业出版社。
参考书：
《深入浅出S7-1200PLC》，西门子有限公司，北京航空航天大学出版社；
《S7-1200PLC编程及应用》，廖常初，机械工业出版社；
《图解西门子S7-1200PLC入门与实践》，李方圆，机械工业出版社；
教学软件：
STEP7Basic
教学设备：
s7-1200PLC实训台，计算机，通信线，导线
九、需要说明的其他问题
1.授课：
理论讲授与实践教学结合在一起进行教学。
2.环境：
PLC网络控制理论实践一体化实训室
3.能力培养要求：
着重培养学生的自学能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
主讲教师根据本课程标准制定具体的授课计划。
十、常用术语中英文对照
附：
课程整体设计体会
〔另外，在根据整体设计WORD文档制作PPT演示文档时，需要绘制“岗位分析图”、“课程进度图”、“课程目标图”和“情境任务图”。
〕
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