《电气控制与PLC》课程教学标准（适用专业：发电厂及电力系统）.pdf

附件1《电气控制与PLC》课程教学标准一、课程概述1.基本信息课程名称：电气控制与PLC课程代码：43010101D课程类型：理论+实践课程总学时：52（其中：理论课时：32，实践课时：20）标准适用专业：发电厂及电力系统专业代码：4301012.课程定位《电气控制与PLC》是发电厂及电力系统专业的职业拓展选修课程。课程中引入GB/T6988.1-2008电气图形符号、GB/T4728.1-2005《电气简图用图形符号》GB/T5465.2-1996《电气设备用图形符号》和GB/T7159-1987《电气技术中的文学符号制订通则》等国家标准，引入电气设备安装工、维修电工等职业标准，引入电气装置安装工程施工规范等。本课程包含电气控制线路的工作原理和PLC编程两大方面内容，教会学生正确使用电工工具和电工仪器仪表，能识读电气控制线路，设计基本电气控制线路，并进行典型电气控制线路的安装、调试和检修；教会学生合理选用PLC指令设计基本控制程序，并下载调试，能从事电气设备安装与维护、系统控制程序设计、调试与维护及工程技术文件的编制和归档等工作。同时培养学生具备诚实、守信、善于协作、爱岗敬业的职业道德和职业素质。预修课程为《电路》、《电子技术》、《电机学》等课程。主修完本课程后，学生可从事设备检修与试验、电气技术员、安装调试工、PLC程序设计员等岗位。二、课程目标（一）总体目标通过本课程的学习，教会学生综合运用电工工具、电工仪表和PLC控制技术，完成电气控制线路的识读、绘制、设计、安装与调试；完成基本控制程序的程序设计及调试：完成故障诊断与维修及工程文件的编制、归档等工作，具备在生产一线从事电气设备设计、安装、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等能力：培养诚实、守信、协作、爱岗、敬业的职业道德和职业素质。（二）分项目标1.知识目标（1）掌握常用低压电气元件的结构和应用，典型电气控制线路的工作过程：（2）掌握电气控制线路的设计方法：- 1-

— 1 — 附件 1 《电气控制与 PLC》课程教学标准一、课程概述 1. 基本信息课程名称：电气控制与 PLC 课程代码：43010101D 课程类型：理论+实践课程总学时：52（其中：理论课时：32，实践课时：20）标准适用专业：发电厂及电力系统专业代码：430101 2. 课程定位《电气控制与 PLC》是发电厂及电力系统专业的职业拓展选修课程。课程中引入 GB/T 6988.1-2008 电气图形符号、GB/T4728.1-2005《电气简图用图形符号》、 GB/T5465.2-1996《电气设备用图形符号》和 GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制订通则》等国家标准，引入电气设备安装工、维修电工等职业标准，引入电气装置安装工程施工规范等。本课程包含电气控制线路的工作原理和 PLC 编程两大方面内容，教会学生正确使用电工工具和电工仪器仪表，能识读电气控制线路，设计基本电气控制线路，并进行典型电气控制线路的安装、调试和检修；教会学生合理选用 PLC 指令设计基本控制程序，并下载调试，能从事电气设备安装与维护、系统控制程序设计、调试与维护及工程技术文件的编制和归档等工作。同时培养学生具备诚实、守信、善于协作、爱岗敬业的职业道德和职业素质。预修课程为《电路》、《电子技术》、《电机学》等课程。主修完本课程后，学生可从事设备检修与试验、电气技术员、安装调试工、PLC 程序设计员等岗位。二、课程目标（一）总体目标通过本课程的学习，教会学生综合运用电工工具、电工仪表和 PLC 控制技术，完成电气控制线路的识读、绘制、设计、安装与调试；完成基本控制程序的程序设计及调试；完成故障诊断与维修及工程文件的编制、归档等工作，具备在生产一线从事电气设备设计、安装、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等能力；培养诚实、守信、协作、爱岗、敬业的职业道德和职业素质。（二）分项目标 1. 知识目标（1）掌握常用低压电气元件的结构和应用，典型电气控制线路的工作过程；（2）掌握电气控制线路的设计方法；

（3）了解PLC的组成和工作过程；（4）掌握PLC编程语言和指令的应用：（5）掌握时钟存储器的参数设置方法（6）掌握PLC程序块的类型；（7）掌握西门子PLC控制系统的设计方法：（8）掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议；（9）掌握工程项目报告的书写格式。2.技能目标（1）能够正确选用电器元件：（2）能够正确使用电工工具，根据装配工艺安装和调试电气控制线路：（3）能够阅读和设计基本电气控制线路：（4）能正确进行PLC的选型和硬件组态，熟练应用编程语言和编程软件（5）能选择编程方法和程序结构，设计基本控制程序并进行现场调试：（6）能正确选择PLC通讯方式，实现设备之间的通讯，并进行现场调试；（7）具有资料整理和文件归档的能力。3.素质目标（1）遵守行业标准，尊重法律法规，较高的政治思想品德；（2）具有良好的心理素质和职业道德；（3）具有创新意识和创新精神：（4）具有团结协作的态度，细心踏实的工作作风；（5）具有安全生产意识，认真负责的工作习惯和严谨的敬业精神；（6）具有吃苦耐劳、精益求精的工匠精神。三、教学内容与要求课程教学目标对本课程主要内容进行的设计，按工作任务分类，教学内容选取根据人才培养目标、岗位要求和前后续课程的衔接，统筹考虑和选取，并将电气控制相关先进技术、优秀文化和职业资格、技能等级等内容融入教学内容。具体见表1。表1模块式课程结构、工作任务及知识点、技能点教学重点模块项目工作任务实践教学课程内容及主要知识点、技能点及难点电器元件1.电器元件的结构与工作原理※选型是通知识点：低压电器分类、结构：开关、接1.电器元件的过随堂实触器、继电器、主令电器等元件的分类、识别重点：电器训环节完功能、符号：技术参数与选型原则：模块一元件的选常用电压成，电器元技能点：能正确进行电器元件的选型：型：继电器接电器元件件的拆装触器控制难点：电器2.电器元件的拆装与测试识别与测试技系统元件的测知识点：电器元件拆装步骤、方法，拆装能点是通2.电器元件的试：工艺要求、测试方法：过课程单拆装与测试技能点：熟练拆装接触器等电器元件，会设的综合测试电器元件的性能：实训完成。2—

— 2 — （3）了解 PLC 的组成和工作过程；（4）掌握 PLC 编程语言和指令的应用；（5）掌握时钟存储器的参数设置方法；（6）掌握 PLC 程序块的类型；（7）掌握西门子 PLC 控制系统的设计方法；（8）掌握自动化生产线控制系统 PLC 通讯方法和通讯协议；（9）掌握工程项目报告的书写格式。 2. 技能目标（1）能够正确选用电器元件；（2）能够正确使用电工工具，根据装配工艺安装和调试电气控制线路；（3）能够阅读和设计基本电气控制线路；（4）能正确进行 PLC 的选型和硬件组态，熟练应用编程语言和编程软件；（5）能选择编程方法和程序结构，设计基本控制程序并进行现场调试；（6）能正确选择 PLC 通讯方式，实现设备之间的通讯,并进行现场调试；（7）具有资料整理和文件归档的能力。 3. 素质目标（1）遵守行业标准，尊重法律法规，较高的政治思想品德；（2）具有良好的心理素质和职业道德；（3）具有创新意识和创新精神；（4）具有团结协作的态度，细心踏实的工作作风；（5）具有安全生产意识，认真负责的工作习惯和严谨的敬业精神；（6）具有吃苦耐劳、精益求精的工匠精神。三、教学内容与要求课程教学目标对本课程主要内容进行的设计，按工作任务分类，教学内容选取根据人才培养目标、岗位要求和前后续课程的衔接，统筹考虑和选取，并将电气控制相关先进技术、优秀文化和职业资格、技能等级等内容融入教学内容。具体见表 1。表 1 模块式课程结构、工作任务及知识点、技能点模块项目工作任务课程内容及主要知识点、技能点教学重点及难点实践教学模块一继电器接触器控制系统常用电压电器元件识别 1．电器元件的识别 1．电器元件的结构与工作原理※ 知识点：低压电器分类、结构；开关、接触器、继电器、主令电器等元件的分类、功能、符号；技术参数与选型原则；技能点：能正确进行电器元件的选型；重点：电器元件的选型；难点：电器元件的测试；电器元件选型是通过随堂实训环节完成，电器元件的拆装与测试技能点是通过课程单设的综合实训完成。 2．电器元件的拆装与测试 2．电器元件的拆装与测试知识点：电器元件拆装步骤、方法，拆装工艺要求、测试方法；技能点：熟练拆装接触器等电器元件，会测试电器元件的性能；

3.接触器自锁控制电路※知识点：电器控制图的读图原则：点动、能正确识连续、顺序、多地、正反转控制电路的结别电路图3.基本控制电构、动作原理，自锁环节的作用，互锁的中的元件、路安装与调试作用，常用保护措施：设计基本技能点：能正确识别电路图中的元件，依控制电路据工艺要求熟练安装控制电路，会通电测是通过随重点：电路试：典型故障的排除，设计基本控制电路：堂实训环结构、动作4.减压起动控制电路节完成，控电气控制原理；知识点：减压启动的实质、减压控制电路制电路安线路安装4.减压起动控难点：控制的分类、减压启动控制电路的结构及动作装与测试、电路安装、与调试制电路的安装过程：常用保护措施：电器元件测试、故障技能点：依据工艺要求熟练安装星形-三角与调试的拆装与形减压控制电路，电路的测试，常见故障排查测试故障的排除。排查技能5.电气制动控制电路点是通过知识点：电气制动的分类、速度原则制动课程单设5.常用制动电控制电路的结构及动作过程：电流原则制的综合实路的安装与调动控制电路的结构及动作过程：训「完成。试技能点：熟练分析控制电路，能进行常见故障的排除。6.PLC的组成与工作原理本项目描述PLC的工知识点：PLC的产生、特点，PLC的组成和6.PLC组成与工重点：PLC各部分功能，PLC的扫描周期，PLC的工作作原理、会作原理的表达的工作原原理：1/0地址分理、I/0地配、会1/0技能点：描述PLC的工作原理：址分配：PLC的硬外部接线7.PLC的硬件系统结构难点：：PLC件系统并测试，组知识点：CPU、存储器、电源模块、I/O端的工作原态PLC硬件7.组态PLC的理、I/0外口、扩展模块，I/0地址分配原则、1/0外系统是通部接线和测硬件系统结构部接线原则，PLC硬件系统构成：过随堂实技能点：会1/0地址分配、会1/0外部接试训环节完线并测试，组态PLC硬件系统。成。8.数据类型与寻址方式※知识点：位、字节、字、双字、整数、浮8.区分数据类点数、字符，CPU的存储区、直接寻址方式、型与寻址方式棋块二间接寻址方式：本项目会可编程控技能点：会表示数据的不同形式。表示数据制器控制9.编程软件的不同形系统9.使用编程软知识点：程序结构，编程语言，编程软件重点：数据式、编程软件的界面：类型：位逻件的操作、技能点：编程软件的操作，帮助功能应用：辑指令的功设计PLC基能、数学运本控制、程10.位逻辑指令※PLC编程算指令的功序下载与基础知识点：位逻辑指令的功能，编程基本方能：调试、定时10.位逻辑指令法与技巧：定时器指令的功能，计数器指器与计数难点：数据及应用令的功能，器扩展应的表示，技能点：会设计PLC基本控制，程序下载程序调试用是通过与调试，定时器与计数器扩展应用。随堂实训11.数据运算指令※环节完知识点：局部变量与全局变量，模拟量的成。11.数学运算指处理、数据转换与比较指令、传送指令、令及应用数据运算指令等、常用特殊存储器的功能：技能点：会设计基本数学运算程序，程序调试和优化。典型基本拆装常用电器重点：绘制说明：综合实训控制线路元件，安装基本绘制接线图，控制线路装配与测试，故障接线图，控指课程单1的安装与控制线路与测排查制线路装配设的综合调试试与测试：实训。3-

— 3 — 电气控制线路安装与调试 3．基本控制电路安装与调试 3. 接触器自锁控制电路※ 知识点：电器控制图的读图原则；点动、连续、顺序、多地、正反转控制电路的结构、动作原理，自锁环节的作用，互锁的作用，常用保护措施；技能点：能正确识别电路图中的元件，依据工艺要求熟练安装控制电路，会通电测试；典型故障的排除，设计基本控制电路；重点：电路结构、动作原理；难点：控制电路安装、测试、故障排查能正确识别电路图中的元件、设计基本控制电路是通过随堂实训环节完成，控制电路安装与测试、电器元件的拆装与测试故障排查技能点是通过课程单设的综合实训Ⅰ完成。 4. 减压起动控制电路的安装与调试 4.减压起动控制电路知识点：减压启动的实质、减压控制电路的分类、减压启动控制电路的结构及动作过程；常用保护措施；技能点：依据工艺要求熟练安装星形-三角形减压控制电路，电路的测试，常见故障的排除。 5. 常用制动电路的安装与调试 5. 电气制动控制电路知识点：电气制动的分类、速度原则制动控制电路的结构及动作过程；电流原则制动控制电路的结构及动作过程；技能点：熟练分析控制电路，能进行常见故障的排除。模块二可编程控制器控制系统 PLC 的硬件系统 6．PLC 组成与工作原理的表达 6．PLC 的组成与工作原理知识点：PLC 的产生、特点，PLC 的组成和各部分功能，PLC 的扫描周期，PLC 的工作原理；技能点：描述 PLC 的工作原理；重点： PLC 的工作原理、I/O 地址分配；难点：：PLC 的工作原理、I/O 外部接线和测试本项目描述PLC的工作原理、会 I/O 地址分配、会 I/O 外部接线并测试，组态PLC硬件系统是通过随堂实训环节完成。 7．组态 PLC 的硬件系统结构 7．PLC 的硬件系统结构知识点：CPU、存储器、电源模块、I/O 端口、扩展模块，I/O 地址分配原则、I/O 外部接线原则，PLC 硬件系统构成；技能点：会 I/O 地址分配、会 I/O 外部接线并测试，组态 PLC 硬件系统。 PLC 编程基础 8. 区分数据类型与寻址方式 8．数据类型与寻址方式※ 知识点：位、字节、字、双字、整数、浮点数、字符，CPU 的存储区、直接寻址方式、间接寻址方式；技能点：会表示数据的不同形式。重点：数据类型：位逻辑指令的功能、数学运算指令的功能；难点：数据的表示，程序调试本项目会表示数据的不同形式、编程软件的操作、设计PLC基本控制、程序下载与调试、定时器与计数器扩展应用是通过随堂实训环节完成。 9. 使用编程软件 9．编程软件知识点：程序结构，编程语言，编程软件的界面；技能点：编程软件的操作，帮助功能应用； 10.位逻辑指令及应用 10．位逻辑指令※ 知识点：位逻辑指令的功能，编程基本方法与技巧；定时器指令的功能，计数器指令的功能，技能点：会设计 PLC 基本控制，程序下载与调试，定时器与计数器扩展应用。 11.数学运算指令及应用 11．数据运算指令※ 知识点：局部变量与全局变量，模拟量的处理、数据转换与比较指令、传送指令、数据运算指令等、常用特殊存储器的功能；技能点：会设计基本数学运算程序，程序调试和优化。综合实训 Ⅰ 典型基本控制线路的安装与调试拆装常用电器元件，安装基本控制线路与测试绘制接线图，控制线路装配与测试，故障排查重点：绘制接线图，控制线路装配与测试；说明：指课程单设的综合实训