《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程標(biāo)準(zhǔn)

PAGEPAGE2《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程基本信息課程名稱：《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程學(xué)時：366開課時段：第三學(xué)年（第6學(xué)期）、第四學(xué)年（第7學(xué)期）適用專業(yè)：適用六年制工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)授課對象：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)學(xué)生二、制訂課程標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中的人才培養(yǎng)規(guī)格要求和對《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程教學(xué)目標(biāo)要求，對接工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)服務(wù)的職業(yè)崗位群職業(yè)能力和相關(guān)技能標(biāo)準(zhǔn)而制訂。用于指導(dǎo)《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程建設(shè)與課程教學(xué)。三、課程性質(zhì)與任務(wù)《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)的專業(yè)方向課程之一，是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)的配套課程，是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝與調(diào)試必備的知識，通過專周項目實訓(xùn)實現(xiàn)。本課程實踐性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)時應(yīng)注意理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)實際應(yīng)用能力，是集專業(yè)理論與技能訓(xùn)練于一體的專業(yè)方向課程，是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)方向性課程，學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)和PLC的應(yīng)用技能，學(xué)會運(yùn)用相關(guān)知識分析問題和解決問題，樹立安全用電意識，具有一定的創(chuàng)新思維能力、科學(xué)的工作方法和良好的職業(yè)道德意識，為職業(yè)能力發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。四、本課程與其它課程的關(guān)系序號前期課程名稱需要本課程支撐的主要能力1可編程序控制器技術(shù)應(yīng)用(三菱)程序編寫與調(diào)試能力2工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有常用工業(yè)協(xié)議系統(tǒng)認(rèn)知的能力序號后續(xù)課程名稱需要本課程支撐的主要能力1工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于產(chǎn)線的設(shè)計、安裝與調(diào)試的能力2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝與調(diào)試C語言編程基礎(chǔ)及模塊化編程方法五、課程目標(biāo)與要求通過本課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生具備以下知識-能力-素質(zhì)：1.了解單片機(jī)結(jié)構(gòu)2.了解C語言基本語句格式3.掌握C語言模塊化編程方法4.學(xué)會單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計和維護(hù)方法5.能對設(shè)備裝置（送料、分揀單元）進(jìn)行裝配和調(diào)試6.能理解S7-300的系統(tǒng)特性；7.能掌握編程語言、指令及程序結(jié)構(gòu)，正確使用軟件進(jìn)行程序設(shè)計；8.能設(shè)計WINCC的監(jiān)控畫面；9.能正確應(yīng)用變頻器和射頻裝置；10.能正確應(yīng)用PROFINET進(jìn)行組網(wǎng)；11.能綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)、HMI技術(shù)以及PLC技術(shù)編程并調(diào)試自動化生產(chǎn)線；12.具有電氣控制、可編程控制器、變頻器等現(xiàn)代化工業(yè)控制系統(tǒng)技術(shù)知識；了解掌握工控組態(tài)和觸摸屏應(yīng)用技術(shù)，了解一定的自動化系統(tǒng)集成知識和自動控制系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)裝調(diào)的基本知識；具備電氣設(shè)備安裝、調(diào)試與維護(hù)能力，具備生產(chǎn)自動化設(shè)計、編程、裝調(diào)能力。13.養(yǎng)成誠信、敬業(yè)、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和較強(qiáng)的法律法規(guī)、安全、質(zhì)量、效率、保密及環(huán)保意識，具有良好的職業(yè)道德素質(zhì)。14.培養(yǎng)自學(xué)能力、工具應(yīng)用（如資料檢索等）能力、技術(shù)文件寫作表達(dá)能力、溝通與團(tuán)隊協(xié)作能力等方法能力與社會能力，具備較強(qiáng)的工作能力、知識遷移應(yīng)用能力，具有終身學(xué)習(xí)的精神和和可持續(xù)發(fā)展能力。六、課程的主要內(nèi)容與建議學(xué)時序號一級學(xué)習(xí)情境二級學(xué)習(xí)情境學(xué)時教學(xué)形式備注1單片機(jī)系統(tǒng)裝配與調(diào)試1.生產(chǎn)線拆卸與裝配2.生產(chǎn)線送料模塊設(shè)計與調(diào)試3.生產(chǎn)線材料分揀模塊設(shè)計調(diào)試4.生產(chǎn)線顏色分揀模塊設(shè)計調(diào)試5.基于單片機(jī)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)線綜合設(shè)計與調(diào)試84理虛實一體化教學(xué)。理論學(xué)習(xí)+protell仿真軟件進(jìn)行電路仿真及程序設(shè)計與調(diào)試+設(shè)備連接及程序調(diào)試項目引導(dǎo)學(xué)習(xí)2西門子控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試1.認(rèn)識西門子S7-3002.S7-300PLC指令及程序應(yīng)用設(shè)計3.順序控制GRAPH編程方法4.WINCC工程化組態(tài)設(shè)計5.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計及編程應(yīng)用6.射頻技術(shù)及應(yīng)用7.變頻技術(shù)及應(yīng)用8.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用9.綜合設(shè)計應(yīng)用198通過實訓(xùn)室設(shè)備、HMI監(jiān)控畫面及FactoryIO軟件實現(xiàn)項目引導(dǎo)學(xué)習(xí)3自動化生產(chǎn)線設(shè)計與調(diào)試1.自動化產(chǎn)線單站編程與調(diào)試2.自動化產(chǎn)線多站聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試84通過實訓(xùn)設(shè)備、三菱PLC、變頻器以及HMI實現(xiàn)項目引導(dǎo)學(xué)習(xí)合計366七、課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容學(xué)習(xí)情境名稱教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與訓(xùn)練的項目學(xué)時建議1.生產(chǎn)線拆卸與裝配1.掌握識讀裝配圖的方法2.能夠正確使用裝配工具完成系統(tǒng)裝配2.掌握連接件的作用和防松方法3.能夠根據(jù)實際情況編制工作計劃4.掌握實際操作中的勞動保護(hù)和安全操作知識1.識讀裝配圖的方法常用連接件：螺釘、螺栓連接與防松2.裝配工具的使用方法3.編制裝配工作計劃4.材料成本和工時成本核算122.生產(chǎn)線送料模塊設(shè)計與調(diào)試1.了解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及最小系統(tǒng)2.了解C51語言編程環(huán)境、基本語句格式3.掌握for、while語句的格式應(yīng)用4.了解按鍵掃描的編程方式5.掌握步進(jìn)電機(jī)的工作原理及控制方式6.掌握舵機(jī)的工作原理及控制方式7.掌握光電傳感器的工作原理及應(yīng)用1.51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)組成2.keil軟件的使用3.C51編程的基本結(jié)構(gòu)及常用數(shù)據(jù)類型4.延時子函數(shù)5.按鍵掃描方式6.步進(jìn)電機(jī)原理及控制方式7.舵機(jī)的工作原理及控制方式8.傳感器的分類及用途123.生產(chǎn)線材料分揀模塊設(shè)計調(diào)試1.進(jìn)一步掌握C51編程語句結(jié)構(gòu)2.掌握if語句的格式及應(yīng)用3.進(jìn)一步掌握for、while語句應(yīng)用4.掌握直流電機(jī)的工作原理及控制方式5.掌握金屬傳感器的工作原理及編程應(yīng)用6.掌握光電傳感器的裝調(diào)1.if、for、while語言編程應(yīng)用2.直流電機(jī)的工作原理及控制方式3.金屬傳感器的工作原理及編程應(yīng)用4.光電傳感器的裝調(diào)方式124.生產(chǎn)線顏色分揀模塊設(shè)計調(diào)試1.進(jìn)一步掌握C51編程語句結(jié)構(gòu)2.進(jìn)一步掌握if、for、while語句應(yīng)用3.掌握顏色傳感器的工作原理及編程應(yīng)用1.if、for、while語言編程應(yīng)用2.顏色傳感器的工作原理及編程應(yīng)用245.基于單片機(jī)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)線綜合設(shè)計與調(diào)試1.掌握C語言模塊化編程方法2.掌握單片機(jī)外部中斷編程方式1.模塊化編程方式2.單片機(jī)外部中斷246．認(rèn)識西門子S7-3001.了解西門子集成自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和意義2.了解西門子S7-300PLC的硬件結(jié)構(gòu)3.能使用STEP7根據(jù)實際設(shè)備進(jìn)行硬件組態(tài)學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.安全教育（安全用電知識，“5S”管理）S7-300系列PLC簡介2.S7-300PLC的存儲區(qū)3.西門子PLC的編程語言訓(xùn)練的項目：1.硬件組態(tài)147．S7-300PLC指令及程序應(yīng)用設(shè)計1.了解PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)；2.熟悉PLC的存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式；3.掌握的定時器與計數(shù)器指令；4.能應(yīng)用位邏輯指令、MOVE及算術(shù)運(yùn)行指令等進(jìn)行簡單的程序設(shè)計。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.位邏輯指令2.定時器指令3.計數(shù)器與數(shù)據(jù)處理指令的應(yīng)用4.CPU時鐘存儲器5.MOVE指令的應(yīng)用6.數(shù)學(xué)運(yùn)算指令訓(xùn)練的項目：1.電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計2.小便池沖水控制系統(tǒng)設(shè)計3.故障信息顯示系統(tǒng)設(shè)計4.流水燈控制系統(tǒng)設(shè)計5.WINCC的應(yīng)用6.簡單運(yùn)算器系統(tǒng)設(shè)計288．順序控制GRAPH編程方法1.理解程序塊的概念；2.掌握以轉(zhuǎn)換為中心的單序列順序控制設(shè)計方法；3.掌握以轉(zhuǎn)換為中心的選擇分支及并行分支的順序控制設(shè)計方法。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.用戶程序中的塊2.順序控制設(shè)計法與順序功能圖訓(xùn)練的項目：1.1.三臺電機(jī)順啟逆停系統(tǒng)設(shè)計2.小車自動運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計3.小車手自動運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計309.WINCC工程化組態(tài)設(shè)計1.能理解HMI的作用及與PLC的聯(lián)系。2.能正確設(shè)置和使用WINCC軟件。3.掌握按鈕、I/O域、燈及棒圖燈的變量組態(tài)方式；4.具有根據(jù)控制要求設(shè)計組態(tài)畫面的能力。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.矢量圖和棒圖2.畫面的切換3.開關(guān)的設(shè)置4.時間格式的轉(zhuǎn)換5.配方的應(yīng)用6.用戶管理權(quán)限訓(xùn)練的項目：1.組態(tài)灌裝自動化生產(chǎn)線監(jiān)控畫面2810.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計及編程應(yīng)用1.掌握用戶程序塊的類型及功能；2.理解結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)并應(yīng)用；3.能標(biāo)準(zhǔn)化程序；4.理解多重背景的意義。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1．S7-300用戶程序結(jié)構(gòu)2．全局變量與局部變量3．實際參數(shù)與形式參數(shù)訓(xùn)練的項目：1.調(diào)用功能的方法實現(xiàn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制2.調(diào)用功能的方法實現(xiàn)函數(shù)運(yùn)算3.水箱水位控制系統(tǒng)設(shè)計4.多重背景下的水箱水位控制系統(tǒng)設(shè)計5.結(jié)構(gòu)化編程應(yīng)用設(shè)計2811.射頻技術(shù)及應(yīng)用1.能理解射頻設(shè)備的功能；2.能對射頻裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入和讀??；3.能通過程序修改數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.射頻技術(shù)的原理2.射頻設(shè)備3.射頻的組態(tài)及編程訓(xùn)練的項目：1.公交卡充值及刷卡系統(tǒng)設(shè)計1412.變頻技術(shù)及應(yīng)用1.能正確使用IOP面板；2.能正確設(shè)置變頻器的參數(shù)3.能應(yīng)用變頻器完成控制要求。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.IOP面板2.G120系列變頻器簡介3.變頻器的參數(shù)4.G120的調(diào)試步驟訓(xùn)練的項目：1.液體混合控制系統(tǒng)設(shè)計1413.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用1.理解現(xiàn)場總線通信與網(wǎng)絡(luò)基本知識；2.了解現(xiàn)場總線協(xié)議/規(guī)范；3.了解常用工業(yè)協(xié)議系統(tǒng)；4.掌握CC-Link總線的基本應(yīng)用。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.現(xiàn)場總線通信與網(wǎng)絡(luò)基本知識2.現(xiàn)場總線協(xié)議/規(guī)范3.工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用4.CC-Link總線技術(shù)應(yīng)用訓(xùn)練的項目：1.多地電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計1414.綜合設(shè)計應(yīng)用1.能根據(jù)要求查找資料，制定系統(tǒng)功能；2.能制定工作計劃和梳理工作流程；3.能根據(jù)需求設(shè)計觸摸屏監(jiān)控畫面；4.能運(yùn)用所學(xué)實現(xiàn)功能；5.具有良好的溝通和團(tuán)隊協(xié)作能力。學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.查找資料，制定計劃和工作流程2.團(tuán)隊合作3.展示匯報訓(xùn)練的項目：1.投幣式自動咖啡機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計2815.自動化產(chǎn)線單站編程與調(diào)試1.能正確應(yīng)用傳感器實現(xiàn)分揀等功能2.掌握氣動元器件及氣動回路的搭建和功能3.理解單站功能和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，能進(jìn)行單站程序的編寫和調(diào)試學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.傳感器的調(diào)試與設(shè)置2.氣動回路的連接訓(xùn)練的項目：1.供料單元編程與調(diào)試2.翻轉(zhuǎn)單元編程與調(diào)試3.提取單元編程與調(diào)試4.加蓋單元編程與調(diào)試5.沖壓單元編程與調(diào)試6.分揀單元編程與調(diào)試5416.自動化產(chǎn)線多站聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試1.掌握Profibus的連線及設(shè)置方式2.掌握聯(lián)網(wǎng)后數(shù)據(jù)交換的方法3.能通過編程實現(xiàn)多站聯(lián)動學(xué)習(xí)的內(nèi)容：1.基于Profibus的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接2.數(shù)據(jù)的交換訓(xùn)練的項目：1.三站聯(lián)動程序編寫與調(diào)試2.多站聯(lián)動程序編寫與調(diào)試30教學(xué)方法手段與資源利用建議：教學(xué)方法：采用講授法、演示法、實操法等教學(xué)方法。媒介資源：教材、教案、多媒體課件、圖片、視頻、技術(shù)手冊、規(guī)范、案例、軟件、實物等。教學(xué)環(huán)境說明：多媒體設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、單片機(jī)與傳感器實訓(xùn)室?？己嗽u價：過程考核與終結(jié)考核相結(jié)合。八、課程實施與保障1.教學(xué)團(tuán)隊的基本要求（1）團(tuán)隊規(guī)模：專兼職教師19人左右（含專業(yè)實訓(xùn)指導(dǎo)教師），其中，專職教師14人，兼職教師5人，職稱和年齡結(jié)構(gòu)合理，互補(bǔ)性強(qiáng)。（2）教師專業(yè)背景與能力要求：具備機(jī)電專業(yè)背景，掌握一定的教學(xué)方法與教學(xué)藝術(shù)。（3）“雙師型”教師：“雙師”比例應(yīng)達(dá)到70%以上，承擔(dān)理、虛、實一體化課程的專業(yè)教師應(yīng)為“雙師型”教師。通過校企共建方式建設(shè)專兼結(jié)合的“雙師型”教師隊伍。2.教學(xué)硬件環(huán)境基本要求實施《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程教學(xué)，校內(nèi)實驗實訓(xùn)硬件環(huán)境應(yīng)具備以下條件：序號名稱基本配置要求場地大小/m2功能說明1單片機(jī)與傳感器實訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、1套投影設(shè)備、1臺教師機(jī)、20套單片機(jī)與傳感器實訓(xùn)設(shè)備。144具備一體化教室功能，為《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程的模塊1西門子單片機(jī)系統(tǒng)裝配與調(diào)試的實施以及培訓(xùn)鑒定提供條件。2西門子自動化控制實訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、1套投影設(shè)備、1臺教師機(jī)、20套西門子標(biāo)準(zhǔn)變頻控制系統(tǒng)設(shè)備。265具備一體化教室功能，為《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程的模塊2西門子自動化控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的實施以及培訓(xùn)鑒定提供條件。3機(jī)電一體化實訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、1套投影設(shè)備、1臺教師機(jī)、5套FESTOMPS。200具備一體化教室功能，為《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》課程的模塊3自動化生產(chǎn)線設(shè)計與調(diào)試的實施以及培訓(xùn)鑒定提供條件。3.教學(xué)資源基本要求（1）基本的《工業(yè)自動控制設(shè)備編程與調(diào)試》多媒體網(wǎng)絡(luò)課程資源。（2）《實訓(xùn)室操作手冊》、有關(guān)專業(yè)圖書與期刊等圖書資源。（3）來自企業(yè)合作伙伴提供的企業(yè)生產(chǎn)與管理規(guī)范、生產(chǎn)案例等企業(yè)生產(chǎn)軟資源。九、其它說明1.學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)要求（1）具備簡單電子技術(shù)知識（2）