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plc工程项目设计方案一、项目概述本项目为一家新电子厂设计的PLC（可编程逻辑控制器）工程项目。
该工程项目的主要目的是为电子厂的生产线引入先进的控制系统，以提高生产效率、降低人力成本和减少故障率。
本项目的主要内容包括PLC系统的选型、布线设计、软件编程和系统集成等。
通过本项目的实施，新电子厂将获得更加智能化、高效化的生产线，并将在一定程度上提高产品的质量和生产能力。
二、项目需求1. 提高生产效率：新电子厂的生产线目前主要依靠人工操作，存在生产效率低、产能有限的问题。
因此，需要引入PLC系统来实现自动控制和监控，以提高生产效率。
2. 降低人力成本：通过引入PLC系统，可以减少人工操作，从而节约人力成本。
3. 减少故障率：由于人工操作存在一定的失误和不稳定性，容易导致设备故障。
引入PLC系统可以提高设备的稳定性和可靠性，减少故障率。
4. 灵活性和扩展性：考虑到电子产品市场的快速变化和需求多样性，需要设计灵活、可扩展的PLC系统，以适应未来的需求。
5. 安全性：在设计PLC系统时，需要考虑生产线操作人员的安全，并确保设备和系统的安全性。
三、项目方案1. PLC系统选型：根据新电子厂的生产需求和现有设备的特点，选择适合的PLC系统。
同时，根据系统需求考虑PLC的性能、通讯方式、扩展性和可靠性等因素。
2. PLC布线设计：根据生产线的具体布局和设备的连接关系，设计PLC系统的布线方案，确保信号传输和电气连接的稳定和可靠。
3. 软件编程：根据生产线的控制逻辑和运行规则，进行PLC软件编程，实现设备的自动控制和监控。
4. 系统集成：将各个PLC系统之间进行集成，实现生产线的整体控制和监控。
同时，考虑与其他信息系统的集成，实现数据的共享和互通。
5. 安全防护：在PLC系统设计中，考虑生产线操作人员的安全，确保设备和系统的安全性。
四、工程实施1. 硬件采购：根据PLC系统选型结果，进行相关硬件的采购，包括PLC控制器、输入/输出模块、传感器、执行器等。
《PLC项目管理》课程标准PLC项目管理课程标准1. 简介PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）项目管理课程旨在培养学员在PLC项目中的管理能力。
本课程标准将介绍课程目标、教学内容和评估方式。
2. 课程目标本课程的主要目标是使学员能够：- 理解PLC项目管理的基本原理和方法；- 掌握PLC项目的规划、执行和控制；- 熟悉PLC项目管理中的关键概念和工具；- 培养解决PLC项目管理中实际问题的能力。
3. 教学内容本课程的教学内容包括以下方面：- PLC项目管理概述；- PLC项目规划与组织；- PLC项目执行与控制；- PLC项目风险管理；- PLC项目评估与改进。
4. 课程评估本课程的评估方式将采用以下方法：- 课堂参与度；- 个人或小组项目报告；- 期末考试。
学员需积极参与课堂讨论和实践项目，完成个人或小组的项目报告，并参加期末考试以评估其在PLC项目管理方面的掌握程度。
5. 授课方式本课程将采用多种教学方法，包括但不限于：- 理论讲授；- 实践案例分析；- 小组讨论与演练；- 实践项目指导。
6. 授课时间和地点本课程将在每周二、周四的下午2点至4点，在教室A进行授课。
7. 参考书目- 《PLC项目管理实践指南》- 《PLC项目管理教程》- 《PLC项目管理案例分析》以上是《PLC项目管理》课程的标准内容，旨在培养学员在PLC项目中的管理能力。
希望学员通过本课程的学习，能够在实践中运用所学知识，提升PLC项目管理的效果和效率。
1、要求检查盘面，连接线（控制，主回路），通讯线，电
脑，打印机已开。
2、劳保着装，衣扣、袖口、领口，工鞋，
3、检测元器件，启动、停止、热元件，KM1\KM2\KM3
线圈电阻，确认总电源在断开位置。
4、插接控制回路，分清颜色，输入（黄色），输出（红色），
输入COM(黑色)，输出COM（绿色），原则从下往上插接，不交叉。
5、打开程序编写PLC程序，打印PLC程序，打开PLC
电源（不启动PLC），输入PLC程序。
6、启动PLC，试验控制回路，观察PLC控制过程是否符
合要求，停止电源
7、插接主回路，注意相序问题。
8、带载试运行。
接通三相电源，按操作程序进行整个系
统的试运行，观察主电路工作是否正常，发现问题，及时断电处理
9、调试结束，切断电源，清理现场，左面放置控制线，
右面放置主接线。
以PLC 项目课程为例高职院校教学能力比赛教学设计与实践呼延永江,刘冬冬(河南机电职业学院,河南新郑451191)摘㊀要:按照全国职业院校技能大赛教学能力比赛方案的要求,选取自动化生产线单站的PLC 典型应用为例,从教学基本情况㊁教学整体设计㊁教学实施过程㊁学生学习效果和教学反思改进5个部分进行阐述,介绍了课堂教学设计和实施情况,探索职业院校可编程控制器技术及应用课程教学改革实践,为课堂教学改革提供思路㊂关键词:教学能力比赛㊁PLC 典型应用㊁自动化生产线单站中图分类号:G642㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Adoi :10.14031/ki.njwx.2024.02.033Taking PLC Project Courses as an Example ,the Teaching Design and Practiceof Higher Vocational Teaching Ability CompetitionHUYAN Yongjiang,LIU Dongdong(Henan Mechanical &Electrical Vocational College,Xinzheng 451191,China)Abstract :According to the requirements of the teaching ability competition plan of the National Vocational College Skills Competition,the typical application of PLC for single station of automated production line is selected as an example,and the classroom teaching design and implementation are expounded from the five parts of teaching basic situation,o-verall teaching design,teaching implementation process,student learning effect and teaching reflection improvement,and the teaching reform practice of programmable controller technology and application courses in vocational colleges is explored,so as to provide ideas for classroom teaching reform.Keywords :teaching ability competition,PLC typical application,automatic production line single station基金项目:河南省社科联2023年度调研课题(SKL -2023-427);河南省大中专院校就业创业课题(JYB2023236)作者简介:呼延永江(1982 ),男,陕西延川人,硕士,副教授,研究方向为职业教育教学和机械工程㊂0㊀引言教学能力比赛作为职业院校的重要赛事,参赛教师热情日益高涨,参赛作品质量逐年提升[1]㊂2023年教学能力方案在往年基础上进一步调整升级,要求强化贯彻落实党的二十大精神㊁习近平总书记关于职业教育工作的重要指示批示精神和党中央㊁国务院关于职业教育的重要部署,继续突出落实立德树人根本任务,提出 四个促进㊁三个赛出 ,四个促进即以赛促教㊁促学㊁促改㊁促研,三个赛出即赛出高风格㊁真水平㊁基本功,促进 三全育人 三教改革 岗课赛证 ,课程思政和国家标准等教育教学改革的实施,实现教师教学能力的全面提升,促进学生全面发展㊁技能成才[2]㊂本文以自动化生产线单站的PLC 典型应用教学项目为例,从教学基本情况㊁教学整体设计㊁教学实施过程㊁学生学习效果和教学反思改进五个部分进行阐述,展示本教学项目的设计和实施情况㊂1㊀教学基本情况可编程控制器技术及应用是智能制造装备技术专业的一门专业核心课㊂自动化生产线单站的PLC 典型应用教学项目参照教育部相关专业和教学标准为依据,以车用连接件自动化生产线为载体,以该生产线中各单站PLC 设备装调和运行中应知㊁应会的核心技术为主线,以 创业引领㊁项目驱动 为理念,对接智能制造设备装调岗位群和中级电工职业技能等级标准㊁汲取中国职业技能大赛电工赛项要求对教学内容进行工作过程项目化㊁任务化整合重组㊂通过教学策略应用㊁教学资源组织和教学过程实施,使学生能独立装调生产线PLC 设备㊂为中国制造2025战略目标实现,培养具有良好职业道德和素养的智能制造技术技能复合型人才[3]㊂2㊀教学整体设计2.1㊀遵循工作过程导向,重构项目任务课程依据智能设备调试工程师职业能力,本课程选用 十三五 职业教育国家规划教材‘西门子S7-1200PLC 应用技术项目教程“,该课程开设在2022 2023学年第二学期,共计64学时㊂课程以初始系统㊁对接岗位㊁综合实践 三层逻辑为线索,在原有教材基础上,将课程整合为四个项目㊂其中,本次教学实施的内容为项目三:自动化生产线单站的PLC典型应用,以工作过程为依据,将7个生产线单站PLC设备装调的装调任务整合为8个任务㊁16个学时的教学内容,8个任务包括运料小车㊁物料供应㊁视觉检测㊁轴承装配㊁端盖装配㊁激光打标㊁成品检测和产品分拣,是8个单元PLC的典型应用,实现教学任务内容与职业岗位标准对接㊁创新创业与课堂教学对接㊁教学过程与PLC设备装调工作过程对接㊂在课程思政系统设计中,深度挖掘本项目所蕴含的团队意识㊁安全意识㊁责任意识㊁规范意识㊁劳动教育等,提炼为 六心 教育(细心㊁耐心㊁专心㊁诚心㊁用心㊁尽心),潜移默化传授给学生,科学合理地拓展教学广度㊁深度和温度[4]㊂2.2㊀多维研判学情基础,客观精准分析学情本项目的授课对象为三年制智能制造装备技术20级3班学生,共24人,学情如下㊂2.2.1㊀知识和技能基础经自动化生产线PLC控制系统的认识和基本操作学习后,23名学生对可编程控制器的工作原理㊁基础控制电路和常用编程指令有一定的掌握,能正确㊁规范使用常用电工工具和仪表;21名学生能正确规划㊁选择可编程控制系统器件;19名学生能绘制基本的可编程控制系统电气控制线路图; 15名学生能独立完成PLC基本操作,总体学习基础较好㊂2.2.2㊀认知和实践能力16名学生具有较强的表达能力,4名学生思维活跃,但多数学生对整体设计可编程控制系统不熟悉,缺乏解决实际工程问题的经验,编程能力有待提高,对生产线单站调试存在困难㊂2.2.3㊀学习特点22名学生对生产线单站的PLC典型应用项目学习兴趣浓厚,学生习惯线上线下混合式教学,适应小组合作学习形式㊂2名学生自主学习意识和能力不足,需要教师特别关注㊂2.2.4㊀学习组织构建与调整根据学情分析,教师从学习基础㊁主动性㊁性格特点㊁兴趣等出发,采用 组间同质㊁组内异质 的方式,将全班分为6组,每组推举1名组长负责组织协调,组员承担编程员㊁调试员㊁工艺员的工作岗位㊂通过8次课前学情测评㊁小组协作㊁实操练习㊁课后拓展作业情况的数据收集分析,及时调整分组,确保教学实施和学习效果㊂2.3㊀基于任务立足学情,确定三维教学目标本项目教学,对接专业教学㊁课程和电工职业技能等级标准,以自动控制和智能制造工程技术员㊁可编程序控制系统设计师岗位群需求为基础,以职业能力和职业素养培养为重点,结合生产线装调流程规范和8次课前学情分析,科学预判教学难点,将生产线单站的PLC典型工作任务分解为知识㊁能力㊁素养三维目标㊂知识目标为能够说出PLC 的常用指令及控制程序的设计方法,熟知PLC的硬件组态及控制系统的综合调试;能力目标为能运用PLC编程设计方法进行PLC常用控制程序编写调试,根据生产线各站点的需要设计相应的PLC控制程序并进行调试;素养目标为培养较强的团队合作和沟通表达能力,培养良好的工匠精神㊁劳模精神,增强安全意识㊁规范意识和创业意识㊂2.4㊀优化教学策略,落实 线场 教学模式以创新创业带领项目驱动,依据教学目标,结合岗位需求,设计如下教学策略㊂1)虚实结合㊂运用西门子PLC㊁博图TIA和斯沃电气仿真软件,真实工作流程与实操训练结合,解决安全问题,提高教学效率㊂2)线上线下结合㊂运用学习通教学平台,实现线上测评㊁学习交流㊁考核评价与线下分组研讨㊁合作探究㊁练习实操㊁考核评价结合,提升教学效果㊂3)课上课下结合㊂课前发布学习资料㊁学情测评,课后巩固强化;课上按实施任务式教学,课上课下相互促进,相辅相成㊂4)以学生为中心,构建 三段六步六融合 的教学模式㊂三段即课前教师在平台上发布教学资源,学生自学提升;课中以真实的工作任务㊁流程㊁操作规范和企业评价等实施教学;课后巩固练习,拓展新知,提升学习效果㊂六步即课中提出任务㊁分析任务㊁计划任务㊁实施任务㊁考核任务㊁总结任务,实施理实一体化教学㊂六融合即在教学过程中,将 岗课赛证 标准㊁专业人才培养方案和课堂思政融入教学全过程㊂2.5㊀实施全程评价,及时反馈达成教学目标参照 岗课赛证 标准,设计五维立体化评价方案(即教师㊁小组㊁学生㊁企业和学习系统),多元主体评价:教师㊁学生及企业评价相结合;多方式评价:诊断评价㊁过程评价㊁增值评价和结果评价相结合;评价手段多样:线上平台㊁软件工具㊁信息技术等㊂运用学习通教学平台,对学生的各项考核项目评价,分析数据以便及时掌握学情变化,调整教学策略,反馈教学目标,使评价更直观精准,评价考核更科学有效㊂3㊀教学实施过程3.1㊀项目驱动任务实施,紧扣工作流程根据校企合作单位智能设备安装调试运维的创新创业项目,教师下发‘自动化生产线单站的PLC 装调项目任务书“㊂在实际教学过程中,依据学情特点,把学生分成四个学习小组,组内设定组长㊁编程员㊁调试员㊁工艺员等工作岗位㊂教师对学生所在项目实施过程中产生的不同问题,通过学习通教学平台的大数据采集功能加以分析,不断调整教学策略,诊改课堂教学㊂在整个教学过程中,学生是主体,教师作为引导者,把 六心 教育的育人元素融入教学始终[5]㊂3.2㊀教学环节环环相扣,达成教学目标每个教学任务都以明确的工作导向实施教学㊂教学环节包括提出任务㊁分析任务㊁计划任务㊁实施任务㊁考核任务㊁总结任务,构建教学与工作双闭环㊂以任务五端盖装配单元的调试为例,课堂教学环节如下㊂3.2.1㊀课前准备,学情测评学生登录学习通教学平台观看双轴联动轴组态㊁物料搬运的控制方法和操作微课,完成知识测评㊂教师通过 超星学习通教学平台 测评数据, 50%的学生双轴联动搬运物料的控制方法知识正确率为63%,58%的学生物料搬运的位置操作知识正确率为67%,结合岗位需求,教师确定教学重难点,调整教学策略㊂3.2.2㊀课中任务,层层推进1)提出任务㊂教师播放生产线搬运端盖视频,运用学习通教学平台,提出双轴联动搬运物料任务,发放立体化电子任务书,引发学生思考㊂2)分析任务㊂教师提出问题,引导学生回忆预习内容,复查预习情况,分析完成任务所需的知识和技能,与课前知识掌握情况比对,结合教学经验,确定本次课程重点为双轴联动搬运物料的控制方法,分三步解决㊂步骤一:对比单轴控制(上次课)和双轴联动(本次课)的区别和联系,实现知识能力迁移;步骤二:教师和学生代表示范双轴联动任意两点间搬运操作;步骤三:小组练习,教师针对学生操作问题,指导共性问题,辅导个性问题㊂3)计划任务㊂学生分组研讨,合作探究,小组分工,填写‘工作书“,确定6S管理㊁实操顺序㊁时间把控㊁操作要点和规范等㊂学习通教学平台展示各小组任务书,组间讨论,教师点评,查偏纠错㊂4)实施任务㊂培养操作技能和保障操作安全分两步解决㊂步骤一:小组代表在实训室分享工艺流程图,确定关键位置点,示范双轴联动固定两点间搬运操作,小组成员编程㊁调试,仿真操作程序,教师查看学生操作过程和结果,解决问题,完善程序;步骤二:教师在生产线车间解决取放料位置不准确和物料掉落的问题(难点),讲解示范,并对操作不规范㊁工作态度不足等问题进行解决,后观看 大国工匠 高铁接线员姚智慧 分拣单元PLC输入输出设备接线与调试 视频,培养学生 一日接线,终身负责 ,用榜样的力量,培育学生树立爱岗敬业的职业精神㊂5)考核任务㊂教师回放操作视频,采取企业㊁小组及教师评价结合,从任务完成㊁操作过程和工作态度实施过程评价㊁增值评价㊁结果评价,即时反馈,查缺补漏,正向引导,提升能力㊂在评价中,融入思政元素,落实立德树人根本任务㊂6)总结任务㊂任务评分排名前两名的小组分享操作经验,教师课堂总结,布置课后拓展作业㊂3.2.3㊀课后强化,巩固拓展学生查找分享双轴联动轴组态㊁物料搬运的控制方法和操作最新进展㊁大国工匠视频及感悟心得,强化专业㊁拓展新知和思政教育㊂1)课程思政设计融入,提升职业素养㊂坚持 三全育人 ,实施 六心 教育㊁课程思政贯穿始终,加强实操现场6S管理,提升学生的团队意识㊁安全意识㊁责任意识㊁规范意识㊁增强劳动意识和精益求精的工匠精神㊂每次实训课结束后,学生都能做到及时清理实操现场㊁物品归位㊁摆放整齐㊂2)全程多元教学评价,促进全面发展㊂结合8次授课任务,根据合理分配各项评价权重指标,运用多元化㊁系统化㊁全程化评价,运用学习通教学平台实时收集各项信息,及时调整教学策略㊂3)多种教学手段使用,提高教学成效㊂采用了丰富的信息技术手段,为学生创设有趣的教学场景和氛围,使抽象知识形象化㊁技能训练场景化,有效提升了学生的信息化素养和发现㊁分析和解决问题的能力㊂4㊀学生学习效果4.1㊀校企合作与三全育人相结合,职业素质更高河南机电职业学院与苏州赛腾精密电子公司深度校企合作,建立瑞德国际现场工程师产业学院,以共同研发的企业车用连接件自动化生产线为教学载体,项目实施后,学生能独立装调生产线单站PLC设备,为承接合作企业生产线装调的创新创业项目奠定基础,提升学生创业能力,同时学生对智能制造行业和工作岗位有了更深的了解,加深了对 创业引领㊁项目驱动 的理解,实现了 入学即入职㊁学习即上岗㊁毕业即就业 的办学目标㊂学生通过生产线装调过程中诸多岗位的学习实践,感知各岗位的重要性和严谨性,对爱岗敬业㊁团队协作㊁安全生产㊁规范意识有更深的领悟,同时通过大国工匠们一日接线终身负责㊁乐观坚韧㊁勇于创新的精神所打动,培养了学生挑战困难㊁坚忍不拔的精神㊂4.2㊀学习过程与装调流程相对接,知识基础更牢课程对接 1+X 证书和行业标准,对接智能制造设备装调岗位要求,8个教学任务与生产线8个单站的装调任务一致,依次为运料小车 物料供应 视觉检测 轴承装配 端盖装配 激光打标 成品检测 产品分拣㊂任务实施过程与企业真实的装调流程相一致,按照入场验收 机械装调 电气装调 模拟调试 工作调试5个阶段装调㊂学生在实践中掌握核心技能,有效突破重难点㊂4.3㊀真实工作任务与竞赛相结合,专业能力更强学生从工程实践中实现了感性认识 理性认识 实践检验的升华㊂采取仿真练习与实操训练相结合的方式,运用 三段六步六融合 教学模式,成功调动学生实训的积极性,促进学生不断提升专业技能㊂在检测评价中,生产线PLC设备一次装调合格率达到88%,二次装调合格率达到96%,表明学生能按照规范的岗位要求,独立装调生产线单站的PLC设备,交付客户㊂5㊀教学反思改进创业引领,项目驱动㊂提升学生创新创业能力㊂以企业真实的创新创业任务,设计教学项目,实施教学任务,实现课堂教学与创新创业无缝对接㊂把真实的企业项目操作流程和规范带入课堂,为学生营造真实的工作体验㊂融入 六心 教育,提高学生职业素养㊂通过创业引领㊁对接岗位㊁教师示范,每次课程引导学生结合任务内容悟生活㊁悟岗位㊁悟社会㊂考核评价融入职业道德与职业规范,将工匠精神作为重要考核点,全方位内化知识,将 六心 教育融入教学过程,以 严 育人,以 匠 筑人,培养学生严谨细致㊁合作高效㊁精益求精㊁热爱劳动的工匠精神,提高学生职业素养[6]㊂采用 三段六步六融合 教学方式,突破教学重难点㊂运用该教学模式,教学思路更清晰,教学环节环环相扣,层层递进,形成工作闭环,充分体现以学生为中心的教育理念,激发学生学习兴趣,有效突破重难点,快速完成教学目标,有利于促进学生良好素质的形成㊂为保持较好的教学效果,根据教学设计实施课堂教学后形成定期诊改和反思机制,及时调整后续课程教学策略,形成良性循环,进一步深化创业引领㊁项目驱动和线场模式,挖掘更多合作企业创新创业项目,开发更多创业引领㊁项目驱动课程,派遣更多师生深入企业合作㊁建功立业㊂加强个性化学习内容和任务定制,教学内容的设置默认为学生在同一个起点,缺乏个性化的学习内容和任务定制㊂下一步将结合学生特点和创业就业岗位,建立学习内容和任务库,将学习内容系统化,实现个性化培养㊂6㊀结语本教学项目依托学校自主研发的车用连接件自动化生产线为载体,对接岗位需求,将 课程思政 与 岗课赛证 分解落实在8次课中,教学设计由易到难㊁层层深入,符合学生的认知规律㊂在教学设计与实践过程中,教学团队提升了教学能力,加深了对国家文件和比赛方案的理解,为不断深化高职院校教学改革,提高教学质量作出了有益的尝试㊂参考文献:[1]㊀王扬南.新时代职业院校教师教学能力提升的重要引擎:2019年全国职业院校技能大赛教学能力比赛述评[J].中国职业技术教育,2019(34):18-22.[2]㊀曾天山,陈永,房风文.全国职业院校技能大赛教学能力比赛历程与展望[J].中国职业技术教育,2022(11):17-22.[3]㊀陈炎炎.PLC技术在机电自动化控制中的应用研究[J].工程机械与维修,2023(5):37-39.[4]㊀何亚福,李留现,路续.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].锻压装备与制造技术,2023,58(4):83-84.[5]㊀缪秋芳.PLC应用技术课程的教学模式设计[J].电子技术,2022,51(8):142-144.[6]㊀曾天山,陈永,房风文.2022年全国职业院校技能大赛教学能力比赛总结与展望[J].中国职业技术教育,2023(11):10-20.(02)。
