《機(jī)電傳動(dòng)與PLC課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱機(jī)電

PAGEPAGE8《機(jī)電傳動(dòng)與PLC課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱機(jī)電傳動(dòng)與PLC課程設(shè)計(jì)課程編號(hào)310070059課程性質(zhì)必修課課程類別集中實(shí)踐環(huán)節(jié)開課單位機(jī)械電子教研室授課學(xué)期第6學(xué)期學(xué)分/學(xué)時(shí)2/2周實(shí)施方式課程設(shè)計(jì)適用專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械工程是否雙語否先修課程電工電子學(xué)、信息技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)電傳動(dòng)與PLC后續(xù)課程專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)二、課程簡介機(jī)電傳動(dòng)與PLC課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的必修集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用機(jī)電傳動(dòng)與PLC及有關(guān)課程內(nèi)容，分析和解決實(shí)際工程問題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程是學(xué)生從事機(jī)電傳動(dòng)控制與可編程控制器技術(shù)學(xué)習(xí)的一次基本訓(xùn)練。本課程以實(shí)際應(yīng)用為主，掌握系統(tǒng)的工作原理、構(gòu)成、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)和使用方法，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生研制自動(dòng)控制設(shè)備的能力。三、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1.在設(shè)計(jì)過程中，使學(xué)生了解有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，掌握使用有關(guān)手冊(cè)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(jī)電傳動(dòng)控制的基本原理，判斷和表達(dá)機(jī)電控制工程中的復(fù)雜工程問題，并通過文獻(xiàn)研究，掌握設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及可靠控制系統(tǒng)的基本方法；課程目標(biāo)2.通過自己所學(xué)的機(jī)電傳動(dòng)控制的基礎(chǔ)知識(shí)、能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求電氣控制系統(tǒng)、工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、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(xué)習(xí)PLC新技術(shù)和適應(yīng)發(fā)展的能力。課程目標(biāo)3.通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生高尚的道德情操、追求真理的理想和獻(xiàn)身科學(xué)的精神，能夠在以機(jī)電傳動(dòng)控制為主體的多學(xué)科合作團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。能夠就復(fù)雜機(jī)電傳動(dòng)控制問題進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)。（二）課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)2-3、2-問題分析課程目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)3-23-設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案課程目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)9-2、指標(biāo)點(diǎn)10-19-個(gè)人和團(tuán)隊(duì)10-溝通四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對(duì)課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐項(xiàng)目一系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)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(dòng)作（動(dòng)作順序、動(dòng)作條件及必須的保護(hù)和聯(lián)鎖等）、操作方式（手動(dòng)、自動(dòng)；連續(xù)、單周期及單步等）；（2）根據(jù)控制要求確定PLC型號(hào)、模塊。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）工藝過程分析；（2）確定PLC型號(hào)、模塊。3.實(shí)施方式課程設(shè)計(jì)采用教師集中講解與個(gè)性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。以學(xué)生為主體，利用開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生設(shè)計(jì)過程中隨時(shí)了解認(rèn)識(shí)PLC，每天采用個(gè)性化指導(dǎo)的方式集中在設(shè)計(jì)教室，當(dāng)面探索解答學(xué)生遇到的設(shè)計(jì)問題，課下以QQ或微信方式解答學(xué)生設(shè)計(jì)過程中遇到的問題，實(shí)現(xiàn)全過程指導(dǎo)。在課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)和時(shí)間管理上統(tǒng)一規(guī)定，每天考勤，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)進(jìn)度和設(shè)計(jì)指導(dǎo)全程監(jiān)控，確保學(xué)習(xí)效果。4.學(xué)習(xí)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(xiàn)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(hào)、模塊。5.實(shí)踐要求（1）實(shí)踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：理解設(shè)計(jì)任務(wù)書、借閱圖書資料、熟悉設(shè)計(jì)題目、查閱相關(guān)資料，進(jìn)行PLC選型（3）分組要求：4人1組（4）實(shí)踐準(zhǔn)備：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書（5）時(shí)間安排：2天（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)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(hào)、模塊。7.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3。通過分析工藝要求、設(shè)計(jì)、開發(fā)解決方案，提高團(tuán)隊(duì)合作能力和與他人溝通協(xié)作的能力。實(shí)踐項(xiàng)目二硬件設(shè)計(jì)1.課程主要內(nèi)容（1）根據(jù)控制方案繪制設(shè)計(jì)、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(diǎn)，設(shè)計(jì)I/O電氣接口連接圖、選擇電氣元件。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）繪制電氣原理圖；（2）選擇電氣元件。3.實(shí)施方式課程設(shè)計(jì)采用教師集中講解與個(gè)性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學(xué)習(xí)要求（1）了解電氣制圖國家標(biāo)準(zhǔn)；（2）掌握電氣元件圖形符號(hào)及文字符號(hào)、電氣原理圖畫法規(guī)則；（3）掌握根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載的性質(zhì)，完成電動(dòng)機(jī)的選型;通過電路分析計(jì)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(shí)踐要求（1）實(shí)踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：設(shè)計(jì)、繪制電氣原理圖主電路、分配PLC的I/O點(diǎn)、設(shè)計(jì)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(shí)踐準(zhǔn)備：設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考書籍（5）時(shí)間安排：2天（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)控制方案繪制設(shè)計(jì)、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(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3，通過設(shè)計(jì)電氣原理圖、選擇電氣元件，培養(yǎng)設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。實(shí)踐項(xiàng)目三軟件設(shè)計(jì)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(jì)PLC程序結(jié)構(gòu)，繪制PLC程序流程圖；（2）使用PLC編程軟件，進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）繪制PLC程序流程圖；（2）設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序。3.實(shí)施方式課程設(shè)計(jì)采用教師集中講解與個(gè)性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學(xué)習(xí)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(jì)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(shí)踐要求（1）實(shí)踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：設(shè)計(jì)程序流程圖、設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序（3）分組要求：4人1組（4）實(shí)踐準(zhǔn)備：PLC編程軟件、參考書籍（5）時(shí)間安排：2天（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)、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(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3，通過設(shè)計(jì)程序流程圖、設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序，培養(yǎng)設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。實(shí)踐項(xiàng)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?yàn)裝置，進(jìn)行PLC程序調(diào)試，優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)；（2）采用PLC的程序調(diào)試方法及與上位機(jī)通訊綜合調(diào)試方法，提高控制系統(tǒng)可靠性。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）利用PLC仿真軟件的程序調(diào)試方法；（2）PLC與上位機(jī)通訊綜合調(diào)試方法。3.實(shí)施方式課程設(shè)計(jì)采用教師集中講解與個(gè)性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握通過PLC程序調(diào)試，優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)；（2）掌握PLC仿真軟件的程序調(diào)試方法；（3）掌握PLC與上位機(jī)通訊綜合調(diào)試方法、提高控制系統(tǒng)可靠性。5.實(shí)踐要求（1）實(shí)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(jì)和軟件設(shè)計(jì)、提高控制系統(tǒng)可靠性（3）分組要求：4人1組（4）實(shí)踐準(zhǔn)備：PLC仿真軟件、編程軟件、參考書籍（5）時(shí)間安排：1天（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)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(jì)和軟件設(shè)計(jì)。7.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3，通過PLC的程序調(diào)試、優(yōu)化硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。實(shí)踐項(xiàng)目五編寫設(shè)計(jì)說明書1.課程主要內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)報(bào)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(jì)、優(yōu)選、確定；PLC系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（含元器件選型、PLC電路設(shè)計(jì)規(guī)范等)；（3）PLC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（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(diǎn)和難點(diǎn)（1）設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容準(zhǔn)確、詳實(shí)；（2）進(jìn)一步進(jìn)行電氣原理圖修改完善。3.實(shí)施方式課程設(shè)計(jì)采用教師集中講解與個(gè)性化指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容要求；（2）掌握?qǐng)?bào)告編寫方法：格式規(guī)范，項(xiàng)目齊全，條理清晰，文筆流暢，內(nèi)容充實(shí)。5.實(shí)踐要求（1）實(shí)踐屬性：綜合訓(xùn)練型（2）工作流程：編寫設(shè)計(jì)說明書、進(jìn)一步進(jìn)行電氣原理圖修改完善（3）分組要求：4人1組（4）實(shí)踐準(zhǔn)備：課程設(shè)計(jì)說明書格式要求（5）時(shí)間安排：3天（6）其他要求：無6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）綜合根據(jù)設(shè)計(jì)過程編寫設(shè)計(jì)說明書；（2）應(yīng)用報(bào)告編寫方法：格式規(guī)范，項(xiàng)目齊全，條理清晰，文筆流暢，內(nèi)容充實(shí)。7.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3。通過編寫設(shè)計(jì)說明書、進(jìn)一步進(jìn)行電氣原理圖修改完善，提高團(tuán)隊(duì)合作能力和與他人溝通協(xié)作的能力。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐實(shí)踐內(nèi)容實(shí)施方式支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)安排內(nèi)容一系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)集中講解、個(gè)性化指導(dǎo)課程目標(biāo)1、2、32天內(nèi)容二硬件設(shè)計(jì)集中講解、個(gè)性化指導(dǎo)課程目標(biāo)2、32天內(nèi)容三軟件設(shè)計(jì)集中講解、個(gè)性化指導(dǎo)課程目標(biāo)2、32天內(nèi)容四系統(tǒng)調(diào)試集中講解、個(gè)性化指導(dǎo)課程目標(biāo)2、31天內(nèi)容五編寫設(shè)計(jì)說明書集中講解、個(gè)性化指導(dǎo)課程目標(biāo)1、2、33天合計(jì)2周五、課程考核及對(duì)課程目標(biāo)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(biāo)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則平時(shí)成績及課設(shè)答辯40%設(shè)計(jì)表現(xiàn)（百分制）50要求按時(shí)出勤、認(rèn)真設(shè)計(jì)課程；設(shè)計(jì)表現(xiàn)：曠課1次扣10分，遲到早退或請(qǐng)假1次扣5分目標(biāo)分值=0.5*設(shè)計(jì)表現(xiàn)平均成績課設(shè)答辯（百分制）50要求準(zhǔn)確回答課設(shè)問題?；卮鹜耆e(cuò)誤1次扣10分，回答不完善或不準(zhǔn)確1次扣5分目標(biāo)分值=0.5*答辯平均成績課設(shè)成果60%設(shè)計(jì)說明書（百分制）60設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目齊全40分，書寫工整20分，格式規(guī)范20分，內(nèi)容充實(shí)20分目標(biāo)分值=0.6*設(shè)計(jì)說明書平均成績?cè)O(shè)計(jì)圖紙（百分制）40圖紙項(xiàng)目齊全30分，圖形美觀10分、正確60分目標(biāo)分值=0.4*設(shè)計(jì)圖紙成績（二）課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐實(shí)踐內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)內(nèi)容一系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1-1分析生產(chǎn)過程工藝流程；1-2選擇PLC型號(hào)、模塊。課設(shè)答辯課設(shè)成果課程目標(biāo)1、3內(nèi)容二硬件設(shè)計(jì)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(biāo)2、3內(nèi)容三軟件設(shè)計(jì)3-1繪制程序流程圖；3-2設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序課設(shè)答辯課設(shè)成果課程目標(biāo)