本书依据《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》《国家职业教育改革实施方案》《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》《关于大力推进技工院校改革发展的意见》等文件中关于大力发展职业教育,改革职业教育课程体系,加强教材建设,改革教学内容和教学方法, 提高教学质量等相关要求而编写, 主要内容包括PLC应用基础、典型环节的PLC控制、综合案例基本指令编程控制、步进指令编程控制、常用功能指令编程控制。
本书可作为机械行业技师学院和高职院校电气工程及相关专业的教材,也可作为企业电气自动化控制技术技能人才的培训教材,还可作为电气工程技术人员的自学参考用书。
本书具有以下鲜明的特色和创新:
一是架构科学合理。本书按照“项目化教学”思路进行架构。
二是各单元以课题为载体,方便教学。将“问题”与“课堂”有机对接,既突出了问题的导向作用,又不失职业院校“课”的本质特征。
三是课题体例独具特色。每个课题由“学习目标”“教·学·做”“课题小结”“效果测评”四部分组成。突出问题导向、目标引领和任务驱动,推动教学层层递进的逻辑关系。
四是内容具有“理实一体化”和“教学做相结合”的特点。
五是教材中每个课题案例的选择、设计与安排都经过认真研究、深入思考和精心设置。
六是课题小结简明有效。每个课题后面的“课题小结”,以框图结构的图形化表达方式,对各课题教学的主要内容提纲挈领地进行梳理、总结和复习,有助于增强学生记忆和巩固学习效果。
七是教学评价富有创新。教材在每个课题后都精心设计了一个效果测评表,方便师生对学习过程和学习结果进行及时测评。
党的二十大以来,我国新型工业化建设不断推进,产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程加快实施,国家产业转型提档升级,进一步向着网络化、信息化、智能化方向发展。以PLC为代表的新技术、新工艺、新设备等在各行各业都得到了更加广泛的应用,企业对精通PLC技术等电气控制技术的高素质技术技能型人才需求日益旺盛。PLC技术是计算机技术与电气控制技术相结合的产物,与机器人技术和CAD/CAM技术并称为工业自动化领域的“三驾马车”或“三大支柱”,在工业自动化控制领域发挥着极其重要的作用。加快PLC技术的普及应用和人才培养,必然对推动我国新质生产力的发展发挥重要的促进作用。为适应这种新形势、新发展和新要求,很多职业院校的电气类专业都开设了PLC技术与应用课程。
本书依据《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》《国家职业教育改革实施方案》《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》《关于大力推进技工院校改革发展的意见》等文件中关于大力发展职业教育,改革职业教育课程体系,加强教材建设,改革教学内容和教学方法,提高教学质量等相关要求编写,契合了工业4.0时代和信息化、网络化、智能化发展的新业态和新要求,着眼于国家社会经济发展对高素质技术技能人才的迫切需要,着力于职业院校电气自动化专业PLC技术与应用能力的培养。
编者基于长期的企业实践和职业院校教学与培训实践,从职业院校专业建设和课程教学实际出发,经过反复调研论证,科学构建教材框架,精心选择教材课题,按照“立足基础、重在实用、突出重点”的原则进行编写。本书具有以下鲜明的特色和创新:
一是架构科学合理。本书按照“项目化教学”思路进行架构。内容由浅入深,从易到难,层次分明,逻辑清晰,图文并茂,简明适用,通俗易懂,符合学生认知规律和教育教学规律。
二是各单元以课题为载体,方便教学。本书打破了章节结构的藩篱,坚持问题导向,整合教学内容,使每个课题独立成为一个个亟待解决的问题,将“问题”与“课堂”有机对接,既突出了问题的导向作用,又不失职业院校“课”的本质特征,更加符合职业院校的专业课程特点和教学实践需要,有利于教学的组织和开展。
三是课题体例独具特色。每个课题由“学习目标”“教·学·做”“课题小结”“效果测评”四部分组成。突出问题导向、目标引领和任务驱动,推动教学层层递进的逻辑关系,方便教师备课与学生自主学习;且四部分形成一个闭环,通过“效果测评”检验“学习目标”达成情况,及时反馈教学效果,有利于促进教师及时反思和改进教学,提升教学能力和水平,也有利于提高教学效果和教学质量。
四是内容具有“理实一体化”和“教学做相结合”的特点。在每个课题的“教·学·做”环节中,既有与课题密切相关的基本概念、基本知识及编程指令等相关知识和方法的说明,又有具体的技能训练内容。将理论知识与技能训练无缝对接,突出了学用结合、学以致用和以能力培养为宗旨的思想,充分体现了本书“理实一体化”和在学中做、做中学、教学做相结合的鲜明特点。
五是案例的选择、设计与安排匠心独具。教材中每个课题案例的选择、设计与安排都经过认真研究、深入思考和精心设置。第一,案例选择以编程指令的应用为主线,并突出理实结合、学用结合的特点。课题注重将指令的应用与典型案例有机结合,有效避免了只讲指令用法而缺乏案例实证的弊端。这有利于师生在学用结合的教学中理解指令,掌握指令的编程过程和应用方法。第二,案例设计具有典型性和针对性。每个案例集中针对某条指令或某几条指令的应用,避免简单重复,针对性强。第三,案例的安排有利于编程指令的对比性学习。如三相交流异步电动机星-三角减压起动控制案例,分别通过基本指令、步进指令和功能指令的不同编程应用的鲜明对比,有利于学生更好地进行对比性学习。通过比较不同编程指令和编程方法的区别与联系,从而深化对编程指令、功能和编程方法的深刻理解和认识,促进学生多种编程指令编程应用的融会贯通和综合应用能力的培养。第四,案例的选择对标技能竞赛和要求。部分经典案例选自相关省市和全国职业院校技能大赛的实操案例,旨在使教学对标一流水平,拓展师生的学习视野和专业能力,以增强教学的针对性和适应性。第五,案例选择坚持工学结合和产教融合的原则。所选案例均来源于工农业生产中的典型控制环节或控制场景的实际应用,抑或是在此基础上的提炼与整合。案例源于实践、贴近实践、围绕实践和服务实践。案例选择是学校对接工厂、教室对接车间、教学对接生产、专业对接岗位的具体体现。第六,案例选择、设计和安排全面、系统。案例较为全面系统地涵盖了大部分常用编程指令的应用,使教材体现出系统性和全面性的特点。
六是课题小结简明有效。每个课题后面的“课题小结”,以框图结构的图形化表达方式,对各课题教学的主要内容提纲挈领地进行梳理、总结和复习,有助于增强学生记忆和巩固学习效果。
七是教学评价富有创新。教材在每个课题后都精心设计了一个效果测评表,方便师生对学习过程和学习结果进行及时测评。效果测评表对学习活动具有导向和促进作用,有利于提高教学效果和提高教学质量(效果测评表可到机械工业出版社教育服务网
技师学院教师
前言
单元一PLC应用基础
课题一PLC结构和工作原理
课题二PLC的编程语言和编程方法
课题三PLC控制系统的设计方法
单元二典型环节的PLC控制
课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路
课题二用PLC改造三相笼型异步电动机/△减压起动控制电路
课题三用PLC改造三相交流异步电动机/△减压起动带变压器全波整流能耗制动
电气控制电路
课题四用PLC改造三相笼型双速(△/)异步电动机起动电气控制电路
课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路
课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路
课题七用PLC改造并励直流电动机正反转电气控制电路
单元三综合案例基本指令编程控制
课题一PLC控制上料爬斗生产线的设计、安装与调试
课题二PLC控制工作台自动往返8次的设计、安装与调试
课题三PLC控制运料小车三地运行的设计、安装与调试
课题四PLC控制带式输送机的设计、安装与调试
课题五PLC控制十字路口交通灯的设计、安装与调试
课题六PLC控制五组抢答器带数码管显示系统的设计、安装与调试
课题七PLC控制两种液体混合搅拌装置的设计、安装与调试
单元四步进指令编程控制
课题一三相交流异步电动机/△减压起动步进指令编程控制
课题二运料小车步进指令编程控制
课题三电镀生产线步进指令编程控制
课题四简易机械手步进指令编程控制
课题五四台换气扇步进指令编程控制
课题六大小球分拣系统步进指令编程控制
课题七化学反应装置步进指令编程控制
课题八液体混合装置步进指令编程控制
课题九洗衣机步进指令编程控制
课题十自动门步进指令编程控制
课题十一钻孔组合机床步进指令编程控制
单元五常用功能指令编程控制
课题一三相交流异步电动机/△减压起动传送指令编程控制
课题二六站送料小车比较指令编程控制
课题三八台电动机顺序起动逆序停止移位指令编程控制
课题四五组抢答器七段数码解码显示控制
课题五隧道风机时钟指令编程控制
课题六植物喷淋灌溉比较触点指令编程控制
课题七自动售货机算术运算指令编程控制
附录FX2N系列PLC的主要性能指标
参考文献
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