西门子模块总代理商-雅安

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型西门子PLC（如S7-200），小规模性能要求的西门子PLC（如S7-300）和中、高性能要求的西门子PLC（如S7-400）等。

SIMATIC S7-200 西门子PLC

S7-200系列西门子PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。方便的支持MT6100IV5触摸屏直连。

SIMATIC S7-300PLC

S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6～0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300西门子PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300西门子PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

随着微电子技术的飞速发展，PLC已成为现代工业控制的标准设备，其应用几乎覆盖了所有工业控制系统，所以PLC课程应时而生，我校开设的《电器及PLC控制技术》 是由高勤主编的高教版教材，根据学校的学分制课程管理制度的规定，约20课时/学分。本课程共4学分，80 学时，适用于我校机电与数控、电子信息。

一、研究的背景

职业教育在现阶段碰到了一些困难，困难的表现和症结主要表现在办学的三个环节上：招生难，办学条件跟不上，毕业生就业困难。随着社会发展，国家经济发展对人才的要求提高了，人民对教育需求提高了，所以导致了招生难，其实这是社会进步、发展过程中带来的结果；在办学条件上，有的学校受到经费及师资条件的限制；现在很多单位用人要高学历，社会上失业、待业的人又多，导致职中毕业生就业难，国家又在扩大高校招生，普高也在不断的发展和壮大，家长总想自己的子女上普高，进大学，取得更高的学历，不得已求之才读职高。面对这样严峻的形式，我们能做些什么呢？仔细思考一下，问题的症结还是在我们自己，这就是职业教育办学的某些方面与我国社会、经济、教育发展的现状不相适应。例如，职业技术学校办学模式比较单一，缺乏职前职后的沟通；设置和教学内容与经济和技术发展有所脱节；课程在相当程度上还是终结性的，服务于学生次就业，使学生缺乏发展和应变能力；学校的运作机制有时也没有转到市场经济的机制上来等。从哲学上讲，发展不只是数量的增加，还包括质量的提高。这里有挑战，同时也存在机遇，我们要趁此机会进行调整，深化改革，提高教育质量。为了适应时代的要求，我校组织了学分制调研组，进行了大量的市场调查工作，如去了万宝集团、深圳信恒机械厂等地，以了解市场对人才的需求；去了广州市交通运输学校、广州电子信息技术学校等学分制改革比较成功的学校借鉴经验，为我校学分制的推行做了大量的准备工作。

 1、建构主义理论：建构主义理论是认知心理学的基础上发展起来的一种现代学习理论，该理论认为，知识并不是对现实世界的表征，在不同情境中，需要重新建构。学生在学习中是主动的建构者，而不是事实信息的记录者，在知识形成及转化过程中，教师和学生在互动中建构知识及能力。教师在课堂上主要是根据教学要求设计问题，引导讨论，从旁激发，支持并适时介入学生的学习。2、多元智能理论：每一个个体都同时拥有相对独立的八种智能，但每个人在各种智能上存在差异。因此在教学及评价过程中要承认个体差异，重视因材施工教；重视学生个性的发展；关注学生成长历程；注重学生实践能力的培养。3、发展性学生评价的基本特征：根据培养目标，并在实施中制订明确的阶段性目标，然后促成学生达成目标，重视学生发展的过程评价，评价关注学生发展的全面性，评价的方法多元化，关注个体差异，注重学生个人在评价中的作用。 

三、研究教材，设定教学的阶段目标

国家教委关于印发《关于编写实训教材的原则意见》的通知明确规定：1．要以岗位规范的要求和岗位生产、工作的需要为依据确定教材内容。2．贯彻以培养工作能力和生产技能为重点的原则。3．规范性和灵活性相统一的原则。4．坚持实际、实用、实效的原则。根据国家教委相关要求，通过认真阅读教材，结合对市场的调研，依据学生们的认知规律，我对教材进行了认真的处理：教材分为两个部分，即电器部分和PLC部分。本课程的教学目的是让学生熟悉电气控制系统的基本控制电路，具有电气控制系统分析和设计的基本能力；掌握可编程控制器原理及编程方法，具备一定的PLC程序设计和PLC应用能力。 本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重，要求理论必须与操作密切结合，强调技术应用和自主设计。学生分别在电气控制实训室、PLC实训室做与理论教学同步展开的实训项目。根据教学大纲的要求，整理出以下主要教学内容，各个阶段目标如下表：

钟村职业技术学校《电器与PLC控制技术》阶段目标实施表

阶段目标序号

技能训练名称

内容提要及应用知识点

理论及技能训练学时

教师根据学生能力引导学生练习或设计的任务

1

低压电器的认识

认识按钮、接触器、变压器等设备，了解常用电器的原理、特性及应用

2

低压电器认识、测量、拆装、维修等

2

电机点动连续运转控制电路接线

用电力拖动控制实现电动机起动及停止控制

熟悉电气识图、电气控制线路的分析和设计、实践能力

4

电气控制线路工作原理、常用电工工具使作、低压电器元件检测、接线（主电路和控制电路）、不通电的情况下进行线路测量、排除短路故障、通电运行操作观察、通电情况下电路故障排除、相关电路设计及安装调试、工业实习

3

正反转控制电路接线

用电力拖动控制实现电动机正转、反转及停止控制

3

4

电机串电阻降压电路接线

用电力拖动控制电路中串接电阻实现电动机的降压起动

5

电机Y-Δ起动控制

用电力拖动控制电动机星形降压起动，起动后自动转换为三角形

6

自耦变压器启动控制电路

利用电感对交流进行分压的原理，起动时串入较多的线圈，运行后减少串入的线圈达到降压起动的目的

7

能耗制动控制电路

电机停机后为了使电机很快停止，在控制回路中串入电阻，消耗掉一部分能量，从而使电机较快停机

8

PLC清零、启动停止控制

通过使用手编程器将PLC中的用户程序清除，并进行简单的程序编写逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联 程序结束指令

FX系列PLC手编器使用，清零步骤、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、PLC的输入输出点数、硬件接线及安装等

9

三路抢答器、PLC软件安装及FXPLC软件使用

主持人和三个分别用不同的按钮进行操作完成抢答的过程，PLC软件使用、逻辑取及输出线圈 触点串联、并联、程序结束指令

PLC编程软件的安装使用，PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等

10

正反转控制电路、FXPLC软件使用

通过对正反转电路进行梯形图的转换，写助记符，然后将程序输入PLC，通过外接按钮控制电动机正反转FXPLC软件使用、逻辑取及输出线圈、触点串联 触点并联 主控指令、程序结束指令

PLC编程软件的使用，I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等，不同指令实现正反转控制

11

顺序控制电路、FXPLC软件使用

通过对顺序控制电路进行梯形图的转换，定助记符，然后将程序输入PLC，通过外接按钮控制电动机逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联定时器 程序结束指令

PLC编程软件的使用，I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等、由两台机顺序控制设计三台机的顺序控制

12

自动往返运动、FXPLC软件使用

通过对自动往返电路进行梯形图的转换，定助记符，然后将程序输入PLC，通过外接按钮控制电动机逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联 串联电路块的并联 并联电路块的串联、定时器、程序结束指令

PLC编程软件使用，I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等，设计三灯循环

13

定时移位显示、FXPLC软件使用

利用定时指令实现延时控制灯泡移位点亮逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联 串联电路块的并联 并联电路块的串联定时器程序、结束指令

PLC编程软件的使用，I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等由三灯移位、四灯移位到八灯移位

14

置位复位程序

利用PLC的SET和RET进行编程控制电机启动和停止逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联 自保持与解除 程序结束指令

PLC编程软件的使用，I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等

15

交十字路口交通灯设计

综合运用PLC的多类指令实现交通灯控制逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联 串联电路块的并联 并联电路块的串联、定时器 脉冲输出 步进指令 程序结束指令

PLC梯形图、指令、I/O分配、PLC指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等、用步进指令或定时器分别实现

16

秒脉冲产生电路

利用定时指令编程实现任意占宽比的脉冲的产生，逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联定时器 程序结束指令

I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、硬件接线及安装等、设计不同周期的脉冲

17

化学反应装置设计

利用传感器、搅拌器等进行化学反应过程的控制，容器之间用泵进行化学液体的传输。利用步进指令等

I/O分配、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、PLC的选用、硬件接线及安装等

18

PLC自动生产线设计（皮带运输机）

按生产要求控制皮带传送物料。步进指令等

19

机械手设计

能夹紧或放松工件，并能作上下左右的移动。逻辑取及输出线圈 触点串联 触点并联 自保持与解除脉冲输出 步进指令 程序结束指令

5

20

电梯设计

根据操作者在的不同操作，控制轿厢按相应的动作运行定时、步进指令等

21

OMRON机实验清零

通过使用手编程器将PLC中的用户程序清除，并进行简单的程序编写

C系列PLC手编器使用，清零步骤、PLC梯形图、指令、PLC基本指令的编写、操作方法、PLC的输入输出点数、硬件接线及安装等

22

OMRON机程序运行实验

OMRON基本指令的综合运用

利用C系列PLC进行以往学习过的程序进行技能训练

23

期中、期末复习、考试，月实操测验

期中、期末复习8课时，每月实操测验1次共8课时

16

测验及期中期末考试以实操为主

小计

80

SIMATIC S7-400 PLC

S7-400西门子PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。

S7-400西门子PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。