专业名称

电气自动化技术

学习领域

PLC、WINCC、变频器综合实训

（暨“实训学习领域”）

教学时间安排

112课时

（四周完成）

课程项目载体：典型生产现场自动化控制系统设计或改造

课程目标：

培养学生的专业生产应用技能与岗位职业素质，学生以独立或小组合作的形式，在教师指导下借助教材、实训指导书、设备技术技术（手册）工具书等参考资料，完成PLC、WINCC、变频器组成的控制系统系统集成、硬件软件设计、安装调试、故障诊断、维护、等生产作业计划，并对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。

学习完本课程后，学生能掌握PLC、WINCC、变频器组成的控制系统系统集成、硬件软件设计、安装调试、故障诊断、现场维护的使用方法，掌握STEP7的指令系统及其使用方法，学会PLC、WINCC、变频器组成的控制系统的基本设计方法、调试方法与故障诊断方法，熟悉并掌握PLC的基本网络通信方法，会正确的绘制电气控制系统原理图、安装接线图及电气原件位置图等电气图纸，会规范编写系统设计及使用说明书、电器元件明细表、工作作业表等，掌握小型项目控制系统设计或改造的基本方法与设计步骤。

在学习的过程中除了注重培养学生学习的专业知识和专业技能的方法外。同时还要加强学生全面素质、和职业道德观的提升。通过本课程的学习过程，不仅使学生的专业知识和专业技能得到提高，而且还要使学生的全面素质得到提升，职业道德观得到加强。

课程内容：

1、认识PLC在整个工业自动化控制网络中的重要地位及在生产自动化的典型应用案例，掌握PLC的结构、工作原理及技术性能指标。

2、掌握PLC的硬件组成、CPU特性、I/O编址规律。

3、掌握PLC硬件模块的使用、维护及PLC外围电路的接线方法；掌握PLC项目的建立、硬件组态、程序编写、程序运行调试。

4、掌握PLC的基本编程原则，STEP7常用指令的基本功能及使用方法，学会编写电器元件明细表、I/O地址分配表，掌握PLC对基本的继电-接触器电路、工厂自动化基本的典型控制环节的设计或改造。

5、掌握PLC的基本设计方法与设计步骤，掌握PLC系统现场调试、故障特性及故障诊断的基本软件、硬件分析、解决方法。

6、掌握PROFIBUS-DP现场总线、工业以太网的组态步骤及基本调试方法，能进行基本的PLC自动化网络设计、运行、维护。

7、正确的绘制电气原理图、I/O接线图、电气原件位置图，规范编写系统设计及使用说明书。

8、对已完成的工作进行记录存档，并自觉保持安全作业的工作要求。

学习情境：

学习情境1、生产工艺必须理论知识（28学时）

               学习性工作任务1：安全教育（需求分析）（6学时）

学习性工作任务2：典型生产工艺（需求分析）（6学时）

               学习性工作任务3：PLC、WINCC、变频器理论再现（16学时）

学习情境2、PLC、WINCC、变频器系统设计、选型、绘制原理安装图（28学时）

           学习性工作任务4： PLC、WINCC、变频器系统构架（22学时）

           学习性工作任务5：系统工作流程清单（6学时）

学习情境3、PLC、WINCC、变频器构成控制系统安装（18学时）

               学习性工作任务6： PLC控制系统安装（12学时）

学习性工作任务7： 变频器安装（6学时）

学习情境4、PLC、WINCC、变频器构成控制系统软件的实现（38学时）

               学习性工作任务8：PLC软件设计（18学时）

学习性工作任务9：WINCC界面制作（8学时）

学习性工作任务10：系统程序（2学时）

学习性工作任务11：PLC调试（10学时）

学习情境5、PLC、WINCC、变频器构成控制系统现场调试（18学时）

学习性工作任务12：变频器调试（4学时）

学习性工作任务13：系统调试（14学时）

学习情境6、PLC、WINCC、变频器构成控制系统运行维护（10学时）

学习性工作任务14：系统维护（6学时）

学习性工作任务15：编制技术文挡（4学时）

学习准备

生产性实训条件：

1、每个学习小组保证一套工业控制柜，包含西门子S7-300系列，变频器400系列、远程工作站、电机信号操作台、STEP7、WINCC、PCS7以及网络软件，执行机构继电接触器控制盘。

2、每个学习小组保证一个工作台、电脑一台，并安装相应工具软件。

3、每个学习小组保证数量适当的配套电器元件、辅料以及耗材。

教学资料准备：

1、学习情境计划（课业计划）

2、实训任务书；

3、电气自动化控制技术实训教程；

4、西门子PLC相关技术手册；

5、维修电工常用工具及仪器、仪表；

6、某些参考例程。

学生要求：

学生进入本学习领域之前，应具备以下的专业知识基础和专业技能：

1、具备电工基础、电机拖动与控制、液压与气压传动、自动检测与转换技术、变频器技术、PLC原理及应用、工业组态软件WINCC、电工基本技能实训、电工综合技能实训、计算机方面相关等理论知识及实践技能；

2、进行了电工基本功的实训，掌握了电气线路配线工艺规范；能正确使用电工工具、仪器仪表；

3、进行了电工技能综合实训（考中级电工），具备低压电器配盘的基本技能，以及电气识图、设计能力；

4、具备机械制图及电气绘图基本技能；

5、具备计算机应用的基本技能。

教师要求：

从事本学习领域教学的教师，应具备以下资质、专业知识和专业技能：

1、资质：具有高校教师资格证，具有生产现场工作经历或自动化工程师及以上职业资格；

2、具有本学习领域的教学、实践教学指导经历，能熟练使用西门子S7系列PLC、MM400系列变频器、WINCC组态软件及工业网络等系统集成能力；

3、具有工厂自动化工程实践经历或工程项目开发经历。

4、参加过西门子公司正规的相关自动化培训，或参加过类似的PLC技术培训；

5、熟悉相应国家标准和工艺规范。

学习工作内容

学习工作方法：

1、按工作任务及控制要求，准备好详细资料（信息收集）；

2、制订完成部署的工作计划（方案）、确定必须的工具和设备；

3、自检、互检；

4、评估（总结分析提高）。

学习工作劳动组织：

1、接受项目工作任务；

2、确认各项工作内容及相关工作资料；

3、独立或小组合作形式完成工作内容；

4、完工自检后，将详细设计方案及有关资料备案存档。

学习工作要求：

1、正确使用工控设备，注意人身、设备的安全。

2、注意与团队及指导教师的专业沟通，听取同学互评以及老师的评价和反馈。

3、在满足项目工作任务需求的前提下，系统集成方面需要评估系统的稳定性、可靠性、经济性。

学习工作媒体选择建议：

1、在生产性实训室教学，采用基于工作过程、项目驱动、任务导向、教、学、做一体化的教学方法；

2、利用多媒体教学手段，进行直观教学；

3、播放工厂自动化视频录像、图片资料；

学习组织形式与方法

大部分学习任务的“学习准备”阶段采用生产性教学，部分采用独立学习。多数计划实施阶段采用小组学习，明确小组负责人并定期更换。小组负责人的责任类似于企业车间班、组长的职责，负责班、组内基层管理、组织分工、工具设备及资料管理工作等。教师的责任类似于项目经理，负责计划学习工作任务内容的下发和检查。除实训场地以外，还设有工具、设备、材料间，在学习过程中尽可能设置与企业一致的工作环境、工作步骤和要求。

学业评价：

1、根据本学习领域的学业评价标准进行评价；

2、关注学生个体差异，注重学习过程的评价，借鉴企业对员工完成工作任务的评价内容和评价方式；

3、在职业能力评价时注重专业能力（知识与技能）和关键能力内容的融合；

4、采用自我评价、小组评价和教师评价相结合的评价方式，以学生自我评价为主。