电气与控制工程学院 课程教学大纲 课程名(COURSE TITLE): PLC与工控组态软件 课程代码(COURSE CODE): 7034021 学分(CREDIT VALUE): 3 开课单位(DEPARTMENT/UNIT)： 电控学院实验中心 版本(VERSION): DG7034021-202111自动化 课程负责人 (COURSE COORDINATOR): 李超（签章） 北方工业大学电气与控制工程学院 2021年11月
电气与控制工程学院 课程教学大纲 课 程 名（COURSE TITLE）： PLC 与工控组态软件 课程代码（COURSE CODE）： 7034021 学 分（CREDIT VALUE）： 3 开课单位（DEPARTMENT/UNIT）： 电控学院实验中心 版 本（VERSION）： DG7034021-202111 自动化 课程负责人 （COURSE COORDINATOR）： 李超 (签章) 北方工业大学 电气与控制工程学院 2021 年 11 月
目录 1课程基本信息 .3 2毕业要求与课程目标. 4 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 4 2.2课程目标 2.3毕业要求与课程目标的关系。 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排 6 3.2各知识单元内容和预期学习目标」 6 4课堂教学设计和实施载体 5课程实验教学 10 5.1实验名称和安排 10 5.2实验要求和教学组织 11 5.3实验预习和实验报告要求 14 5.4实验教学在能力培养方面的具体措施 .14 6课程考核方案和依据 .14 6.1课程考核方案 14 6.2课程各考核项评价依据和标准 15 7本次修订说明 17 8其他需要说明的问题 17
2 目 录 1 课程基本信息.............................................................................................................................. 3 2 毕业要求与课程目标.................................................................................................................4 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点...................................................................................4 2.2 课程目标...........................................................................................................................4 2.3 毕业要求与课程目标的关系....................................................................................... 5 3 课程内容及安排..........................................................................................................................6 3.1 课程学时总体安排.........................................................................................................6 3.2 各知识单元内容和预期学习目标.............................................................................. 6 4 课堂教学设计和实施载体........................................................................................................ 9 5 课程实验教学............................................................................................................................ 10 5.1 实验名称和安排........................................................................................................... 10 5.2 实验要求和教学组织.................................................................................................. 11 5.3 实验预习和实验报告要求....................................................................................... 14 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施................................................................... 14 6 课程考核方案和依据...............................................................................................................14 6.1 课程考核方案................................................................................................................14 6.2 课程各考核项评价依据和标准.................................................................................15 7 本次修订说明............................................................................................................................ 17 8 其他需要说明的问题...............................................................................................................17
1课程基本信息 课程名称（中文）PLC与工控组态软件 课程名称（英文）PLC and Industrial Control Configuration Software 课程计划学时 48 课外学时建议 48 计划学时构成理论学时32 实验学时16上机学时0 课外学时要求 线上学习要求：8 自主学习建议学时：40 先修课名称 数字电子技术 适用专业年级 自动化专业2021级及以后年级 开课单位 实验中心 本课程是是自动化专业的专业基础必修课，实践性较强，对于自动化专 业学生学习掌握智能制造控制设备和系统有重要作用。通过本课程的学习 使学生具备智能制造领域的相关基础知识和技能，掌握基于PLC的控制技术 课程简介 及工业控制系统的组态技术，具各初步的智能制造控制系统的设计、调试和 维护能力，培养学生的工程实践能力，为学生从事智能制造领域的应用研究 及开发奠定必要的专业基础。结课采用闭卷或一纸开卷考试，总评成绩由考 试、实验、作业和练习成绩构成。 基础资料： (1)《S7-1200PLC编程及应用》（第三版）廖常初主编.机械工业出版 社. 2020年9月 (2)课程电子讲义 教材和学习资源 (3)《PLC实验指导书》PLC实验室，2020年 参老资料. (1)《西门子S7-1200LC编程与应用》刘华波主编.机械工业出形 社.2020(2)《西门子S7-1200PLC编程手册》西门子公司.2020 (3)教师推荐的其它M00C和课程资源 大纲版本号 DG7034021-202111自动化 前一版本号 DG7034021-201912自动化 大纲修订人 李超、宋浩 修订时间 2021.11 课程负贵人 李志军（签字） 实验教学审核人 胡长斌（签字）
3 1 课程基本信息 课程名称（中文） PLC 与工控组态软件 课程名称（英文） PLC and Industrial Control Configuration Software 课程计划学时 48 课外学时建议 48 计划学时构成 理论学时 32 实验学时 16 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：8 自主学习建议学时：40 先修课名称 数字电子技术 适用专业年级 自动化专业 2021 级及以后年级 开课单位 实验中心 课 程 简 介 本课程是是自动化专业的专业基础必修课，实践性较强，对于自动化专 业学生学习掌握智能制造控制设备和系统有重要作用。通过本课程的学习， 使学生具备智能制造领域的相关基础知识和技能，掌握基于 PLC 的控制技术 及工业控制系统的组态技术，具备初步的智能制造控制系统的设计、调试和 维护能力，培养学生的工程实践能力，为学生从事智能制造领域的应用研究 及开发奠定必要的专业基础。结课采用闭卷或一纸开卷考试，总评成绩由考 试、实验、作业和练习成绩构成。 教材和学习资源 基础资料： （1）《S7-1200PLC 编程及应用》（第三版）廖常初主编.机械工业出版 社. 2020 年 9 月 （2）课程电子讲义 （3）《PLC 实验指导书》PLC 实验室，2020 年 参考资料： （1）《西门子 S7-1200PLC 编程与应用》 刘华波 主编.机械工业出版 社.2020（2）《西门子 S7-1200 PLC 编程手册》西门子公司.2020 （3）教师推荐的其它 MOOC 和课程资源 大纲版本号 DG7034021-202111 自动化 前一版本号 DG7034021-201912 自动化 大纲修订人 李超、宋浩 修订时间 2021.11 课程负责人 李志军（签字） 实验教学审核人 胡长斌（签字）
专业负责人 李志军 审核时间 2021.11 学院批准人 徐继宁（签字） 批准时间 2021.11 2毕业要求与课程目标 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 自动化专业2019版培养方案为本课程设置了4个观测点，具体如下： (1)毕业要求观测点3-2： 能够针对特定需求，设计满足自动化相关领域的系统、单元（部件）或工艺 流程。 (2)毕业要求观测点5-2： 能够开发或选择使用恰当的工具和技术用于解决自动化相关领域复杂工程 问题 (3)毕业要求观测点5-3： 利用现代工程工具对自动化相关领域复杂工程问题进行预测与模拟，并能够 理解其适用性和局限性。 (4)毕业要求观测点9-1： 理解控制、电气、计算机等多学科背景下，个体、团队成员以及负责人在复 杂工程实践中的作用和相互关系。 2.2课程目标 根据自动化专业毕业要求指标点，本课程设置了8个课程知识能力目标（简 称：PLC-X)。另根据教育部和学校要求，课程设置了1个素质目标，不做输出 目标考核。 PLC-1:理解PLC控制基本概念和基本原理 围绕电气控制知识等核心内容，对PLC及相关的基本概念、基本原理分别具 备识记、复述、区分、举例、解释、关联分析等不同层次的理解能力。 PLC-2:梯形图编程软件、工控组态软件应用 根据实际需求，完成PLC的编程软件、工控组态软件的选择、使用方法掌握 4
4 专业负责人 李志军 审核时间 2021.11 学院批准人 徐继宁（签字） 批准时间 2021.11 2 毕业要求与课程目标 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点 自动化专业 2019 版培养方案为本课程设置了 4 个观测点，具体如下： （1）毕业要求观测点 3-2： 能够针对特定需求，设计满足自动化相关领域的系统、单元（部件）或工艺 流程。 （2）毕业要求观测点 5-2： 能够开发或选择使用恰当的工具和技术用于解决自动化相关领域复杂工程 问题。 （3）毕业要求观测点 5-3： 利用现代工程工具对自动化相关领域复杂工程问题进行预测与模拟，并能够 理解其适用性和局限性。 （4）毕业要求观测点 9-1： 理解控制、电气、计算机等多学科背景下，个体、团队成员以及负责人在复 杂工程实践中的作用和相互关系。 2.2 课程目标 根据自动化专业毕业要求指标点，本课程设置了 8 个课程知识能力目标（简 称：PLC-X）。另根据教育部和学校要求，课程设置了 1 个素质目标，不做输出 目标考核。 PLC-1：理解 PLC 控制基本概念和基本原理 围绕电气控制知识等核心内容，对 PLC 及相关的基本概念、基本原理分别具 备识记、复述、区分、举例、解释、关联分析等不同层次的理解能力。 PLC-2：梯形图编程软件、工控组态软件应用 根据实际需求，完成 PLC 的编程软件、工控组态软件的选择、使用方法掌握
及应用，完成PLC应用中的通信与网络组态、编程与调试。 PLC-3:硬件结构分析及PLC梯形图编程设计 完成PLC硬件结构分析，结合应用场景和例题完成PLC常用梯形图指令掌握 和编程方法设计。 PLC-4:典型PLC控制系统设计 基于PLC完成简单控制系统设计，包括应用分析、程序设计、组态画面设计， 熟悉设计流程和验证方法。 PLC-5:PLC控制的技术分析与模拟 基于科学方法理解实际PLC控制问题的信号检测、传输、控制过程，运用实 验方法对PLC控制系统进行相关的信号检测及控制过程分析，通过实验对实际问 题进行模拟，通过数据分析得出合理有效的结论。 PLC-6:通过团队合作完成PLC控制方案设计 团队成员能够对PLC控制方案涉及的复杂任务进行分解，包括需求分析、设 备选型、架构设计、功能模块设计、成本计算等，明确个人角色定位和任务分工， 并且与他人配合良好，具备合作实现PLC控制方案设计的能力。 PLC-7:建立科学世界观和符合社会主义道德要求的价值观 2.3毕业要求与课程目标的关系 毕业要 支撞 求 观测点 支撑权围 程度 课程目标 贡献度 3设计/ PLC-l:理解PLC控制基本概念和基本原理 30% 3.2系统 开发解 M 0.3 PLC-3:硬件结构分析及PLC梯形图编程设计 50% 决方案 PLC-4:典型PLC控制系统设计 20% 52T且 H 和技术 0.32 LC-2:梯形图编程软件、工控组态软件应月 100% 5使用 现代工 5.3复杂 工程问题 0.54 PLC-5:PLC控制的技术分析与模拟 100% 预测与横
5 及应用，完成 PLC 应用中的通信与网络组态、编程与调试。 PLC-3：硬件结构分析及 PLC 梯形图编程设计 完成 PLC 硬件结构分析，结合应用场景和例题完成 PLC 常用梯形图指令掌握 和编程方法设计。 PLC-4：典型 PLC 控制系统设计 基于 PLC 完成简单控制系统设计，包括应用分析、程序设计、组态画面设计， 熟悉设计流程和验证方法。 PLC-5：PLC 控制的技术分析与模拟 基于科学方法理解实际 PLC 控制问题的信号检测、传输、控制过程，运用实 验方法对 PLC 控制系统进行相关的信号检测及控制过程分析，通过实验对实际问 题进行模拟，通过数据分析得出合理有效的结论。 PLC-6：通过团队合作完成 PLC 控制方案设计 团队成员能够对 PLC 控制方案涉及的复杂任务进行分解，包括需求分析、设 备选型、架构设计、功能模块设计、成本计算等，明确个人角色定位和任务分工， 并且与他人配合良好，具备合作实现 PLC 控制方案设计的能力。 PLC-7：建立科学世界观和符合社会主义道德要求的价值观 2.3 毕业要求与课程目标的关系 毕业要 求 观测点 支撑 程度 支撑权重 课程目标 贡献度 3 设计/ 开发解 决方案 3.2 系统 设计 M 0.3 PLC-1：理解 PLC 控制基本概念和基本原理 30% PLC-3：硬件结构分析及 PLC 梯形图编程设计 50% PLC-4：典型 PLC 控制系统设计 20% 5 使用 现代工 具 5.2 工具 和技术 H 0.32 PLC-2：梯形图编程软件、工控组态软件应用 100% 5.3 复杂 工程问题 预测与模 拟 M 0.54 PLC-5：PLC 控制的技术分析与模拟 100%