PLC套用與實踐課程是蘇州工業職業技術學院於2018年12月24日首次在中國大學MOOC開設的慕課課程、國家精品線上開放課程。該課程授課教師為溫貽芳、李洪群、王月芹、仲蓁蓁、徐黎、周薇、薛迎春、崔秋麗、朱巍峰等教師。據2020年12月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課5次。
PLC套用與實踐課程六個項目，分別為認識PLC、設計電機控制電路、設計競賽搶答器、設計霓虹燈控制系統、十字路口交通燈控制系統設計、數字踩雷遊戲機的設計等內容。
基本介紹
- 中文名：PLC套用與實踐
- 類別：國家精品線上開放課程
- 提供院校：蘇州工業職業技術學院
- 授課教師：溫貽芳、李洪群、王月芹、仲蓁蓁、徐黎、周薇、薛迎春、崔秋麗、朱巍峰等
- 授課平台：中國大學MOOC
- 開課時間：2018年12月24日（首次）
課程性質,課程背景,適應對象,開課信息,課程簡介,課程大綱,課前預備,預備知識,學習資料,課程特色,授課目標,所獲榮譽,教師簡介,
課程性質
課程背景
PLC套用技術是一門實踐性、綜合性很強的專業課程。根據新時期電氣工程及其自動化轎罪整專業建設的要求，結合課程的特點和存在的問題，在教學內容改革，實驗教學改革等方面進行了探索。
適應對象
PLC套用與實踐課程適合籃洪蒸高等學校、高職高專機電一體化、自動控制、套用電子、電子信息類及相關專業學生，以及社會自動化相關工程技術人員。
開課信息
| 開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2018年12月24日~2019年03月10日 | 溫貽芳、李洪群、王月芹、仲蓁蓁、徐黎、周薇、薛迎春、崔秋麗、朱巍峰 | 5-7小時每周 | |
第2次開課 | 2019年03月18日~2019年06月10日 | 徐月蘭、溫貽芳、李洪群、王月芹、仲蓁蓁、徐黎、周薇、薛迎春、崔秋麗、朱巍峰 | 3843 | |
第3次開課 | 2019年09月19日~2019年12月31日 | 溫貽芳、崔秋麗、薛迎春、李洪群、王月芹、徐黎、仲蓁蓁、徐月蘭 | 3-5小時每周 | 5030 |
第4次開課 | 2020年02月17日~2020年06月30日 | 2648 | ||
第5次開課 | 2020年09月15日~2021年01月24日 | 溫貽芳、薛迎春、王月芹、崔秋麗、崔秋麗、周薇 | 待定 | |
（表格內容參考資料：） | ||||
課程簡介
PLC套用與實踐課程以三菱FX系列可程式控制器的套用為主線，介紹了控制系統常用感測器，電機控制電路的構成與原理，PLC的組成、工作原理、內部組件、指令系統、編程方法、組態技術和現場匯流排通信技術。同時也介紹了PLC的輸入、輸出單元的內部電路特點，接口電路的設計，控制程式設計與調試方法，項目設計開發過程等。
課程大綱
01認識PLC 本項目通過了解PLC的歷史發展、功能特點、套用場合、三菱PLC型號名稱、硬體結構，熟悉PLC輸入接口電路的套用，掌握常用接近開關感測器的選型和套用，會將PLC的各種輸入信號正確接線，會檢驗輸入信號是否正常。 課時 1.1 PLC套用感知 1.2 認識PLC和熟悉實踐環境 1.3 正確使用接近開關感測器 02設計電機控制電路 本項目以電動機為PLC控制對象，能編程、接線、調試，完成電動機的單向運轉啟動、停止，電機的延時起停等功能。通龍肯堡諒過實踐熟悉PLC控制系統的組成、PLC的基本工作原理、PLC內部組件，掌握PLC輸入、輸出外部接線。會用GX-Works2編程軟體。通過任務的完成，學會PLC起保停電路設計步驟、調試，靈活套用PLC的定時器元件。 課時 2.1 起保停電路的設計 2.2 設計電機正反轉聯鎖控制電路 2.3 設計電機延時起停電路 2.4 設計電機運行和報警指示 03設計競賽搶答器 本項目以指示燈、數碼管為PLC控制對象，能通過編程、接線、調試，實現搶答器的指示燈顯示、數碼顯示和警示顯示，從而指示出第一搶答者。通過實踐熟悉功能灶兆戲指令的一般表達形式、MOV、SEGD等指令的含義、數據暫存器的使用、互鎖控制的編程及輔助繼電器的套用。通過任務的完成，學會使用三菱功能指令編製程序，能完成七段解碼程式的編寫及調試。 課時 3.1 設計組號顯示四路搶答器 3.2 實現搶答器犯規判別功能 3.3 設計完整競賽搶答器 04設計霓虹燈控制系統 本項目以霓虹燈為PLC控制對象，通過凝邀頁編程、接線、調試，完成霓虹燈的流水閃爍、顯示字母閃爍，多種形式切換循環閃爍等功能。通過實踐熟悉PLC的移位指令、循環移位指令等功能指令，鞏固梯形圖編寫程式，理解PLC軟元件中位元件與字元件的含義。通過任務的完成，掌握霓虹燈控制系統的設計與調試。 課時 4.1 設計流水燈 4.2 設計字母彩燈 4.3 設計自動循環運行的霓虹燈 05十字路口交通燈控制系統設計本項目以十字路口交通燈為PLC控制對象，根據由簡單至複雜的控制要求，編程和調試，完成十字路口交通燈信號功能。通過實踐熟悉各種編程方法，認真領會多種編程思路。 課時 5.1 簡易交通信號燈的控制 5.2 實現交通信號燈暫停及倒計秒功能 5.3 設計黑夜白天交替工作交通燈 | 06數字踩雷尋嘗遊戲機的設計 本項目以數字踩雷遊戲機的系統設計為項目載體，要求能根據功能要求完成編程、接線、調試，實現一款布雷、踩雷操作、踩中提示等功能的設計。通過實踐熟悉PLC控制系統的組成、掌握PLC輸入、汗府恥虹輸出外部接線和編程軟體的使用。通過任務的完成，掌握四則運算指令及比較等指令的功能及套用，熟練PLC系統的設計步驟及調試方法。 課時 6.1 簡易加減法功能計算器的設計 6.2 簡易計算器的設計 6.3 數字踩雷遊戲機的設計 07機械手自動控制及組態設計 自動化生產過程，往往需要對生產狀態進行監視與控制，並記錄生產數據，對生產參數進行設定等，這些工作需要有良好的人機界面來完成。工業自動化系統的人機界面一般可以是專用的人機系統，如文本屏、工業觸控螢幕，也可以是“工控計算機（或PC）+組態軟體”。本項目採用“PC+組態軟體”實現機械手的監控。 課時 機械手自動控制及組態設計 08生產流水線小車的控制 轉運小車在現代工廠的自動化生產線上，充當著毛坯件、半成品、成品的轉移工作，是自動生產線上的重要環節，而且在企業生產中正發揮著越來越重要的作用，現在已經廣泛套用於國民經濟的多個生產行業。本項目採用三菱PLC作為控制器控制電機帶動小車運行，實現生產轉運小車的自動控制。 課時 生產流水線小車的控制 09微濾機控制系統 微濾機是污水淨化設備，廣泛用於城市生活污水、造紙、紡織、印染、化工，食品，皮革污水等的過濾。系統採用60~200目/平方英寸的微孔篩網固定在轉鼓型過濾設備上，通過截留水體中固體顆粒，實現固液分離的淨化裝置。優點：減少污水處理成本，無需人工操作，將過濾後雜質壓緊後處理。本項目涉及觸控螢幕的畫面設計，PLC串口通信程式的編寫，觸控螢幕與PLC程式的聯合模擬仿真。通過RS指令實現PLC與變頻器的無協定方式通信（RS485通信）。FX系列PLC模擬量輸入、輸出功能，模擬量輸入模組的使用。二線制電流輸出型液位變送器的使用。 課時 微濾機控制系統 10生產線中機器人的控制 本項目模擬了工業套用中常見的碼垛任務。主要使用了PLC來協調機器人和其他設備，從而完成工作任務。在本項目中，將介紹到工業機器人的功能和組成、機器人的通信方式、機器人的IO板和信號的配置、機器人編程方法、以及系統的硬體接線和調試。 課時 生產線中機器人的控制 |
註：課程大綱從左向右排列 | |
課前預備
預備知識
學習PLC套用與實踐課程必須學會電氣控制基礎和數字電路技術基礎兩部分知識。
學習資料
| 書名 | 作者 | ISBN | 出版時間 | 出版社 |
|---|---|---|---|---|
《PLC套用與實踐（三菱）》 | 溫貽芳，李洪群，王月芹 | 978-7-04-048350-5 | 2017年09月 | 高等教育出版社 |
表格內容參考資料： | ||||
課程特色
1.任務驅動，項目導引，促進職業能力的培養
從全局設計PLC控制系統的一般過程出發，通過項目任務，由簡單到複雜，學生在項目開發過程中培養工程套用能力。將理論教學、實驗操作和綜合設計訓練有機結合；將硬體組態與軟體設計相結合。
2.真實企業項目，體驗完整的設計過程，提高工程套用能力
引入企業真實項目，熟悉PLC外圍輸入輸出設備。
3.運用信息技術，呈現立體化學習資源，高效線上學習
以微課、動畫、技能操作視頻、仿真等豐富的數位化資源作為支撐；採用動畫或仿真直觀展示控制對象的動作過程、指令執行的動作；以螢幕錄像來演示、講解軟體操作；實際操作以拍攝錄像、製作動畫來展示；講解工作原理以微課的方式展現；使用仿真軟體來模擬實訓模型，驗證設計。
授課目標
通過PLC套用與實踐課程的教學，應使學生對PLC產生、發展，PLC的特點、套用有比較全面的認識；對PLC的基本工作原理有正確的理解。對三菱FX系列PLC的基本性能有較全面的了解，會運用GX-Works2編程軟體，在梯形圖編程環境下編寫PLC程式，學會程式的調試，掌握PLC外圍設備的硬體連線。對該課程中的基本理論、基本知識和基本技能能夠正確地理解，並具有初步解決實際套用問題的能力，對套用課題進行I/O分配，畫出接線圖，完成程式的編寫和調試。在該課程的各個教學環節中，應注意對學生進行嚴肅的科學態度，嚴格的科學作風和科學思維方法的培養和訓練，應重視對學生能力的培養。
所獲榮譽
2020年11月3日，該課程被教育部職業教育與成人教育司認定為“2020年國家精品線上開放課程（高職）”。
教師簡介
溫貽芳，博士、教授、博導，江蘇省教學名師，江蘇省333工程第三層次人才，江蘇省六大高峰人才，江蘇高校“青藍工程”科技創新團隊帶頭人、中青年學術帶頭人。 主要承擔可程式序控制器的教學和學生畢業綜合實踐。
李洪群，主要從事電氣自動化套用研究及電子專業課程教學。套用電子專業“雙師”骨幹教師。主持蘇州市優秀新課程《電子產品組裝調試與維修》，主編配套省重點教材。
王月芹，蘇州工業職業技術學院，副教授，主攻電氣自動化方向。
薛迎春，蘇州工業職業技術學院，副教授，從事PLC教學多年。
崔秋麗，蘇州工業職業技術學院，自動化相關專業教師。
仲蓁蓁，蘇州工業職業技術學院機電工程系，副教授，主要從事自動化專業方向的教學與研究。
徐黎，蘇州工業職業技術學院，講師。
周薇，蘇州工業職業技術學院，講師。
徐月蘭，蘇州工業職業技術學院，講師。2003年畢業後在蘇州工業職業技術學院任教，先後擔任《電工基礎》《PLC編程與控制》《感測器與檢測技術》等課程的教學工作。
所獲榮譽
2020年11月3日，該課程被教育部職業教育與成人教育司認定為“2020年國家精品線上開放課程（高職）”。
教師簡介
溫貽芳，博士、教授、博導，江蘇省教學名師，江蘇省333工程第三層次人才，江蘇省六大高峰人才，江蘇高校“青藍工程”科技創新團隊帶頭人、中青年學術帶頭人。 主要承擔可程式序控制器的教學和學生畢業綜合實踐。
李洪群，主要從事電氣自動化套用研究及電子專業課程教學。套用電子專業“雙師”骨幹教師。主持蘇州市優秀新課程《電子產品組裝調試與維修》，主編配套省重點教材。
王月芹，蘇州工業職業技術學院，副教授，主攻電氣自動化方向。
薛迎春，蘇州工業職業技術學院，副教授，從事PLC教學多年。
崔秋麗，蘇州工業職業技術學院，自動化相關專業教師。
仲蓁蓁，蘇州工業職業技術學院機電工程系，副教授，主要從事自動化專業方向的教學與研究。
徐黎，蘇州工業職業技術學院，講師。
周薇，蘇州工業職業技術學院，講師。
徐月蘭，蘇州工業職業技術學院，講師。2003年畢業後在蘇州工業職業技術學院任教，先後擔任《電工基礎》《PLC編程與控制》《感測器與檢測技術》等課程的教學工作。
