伺服系统与变频器控制技术课程教学标准.docx
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伺服系统与变频器控制技术课程教学标准.docx
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伺服系统与变频器控制技术课程教学标准
《伺服系统与变频器控制技术》
课程标准
二级学院(部):
机电工程系
执笔人:
王福仁
审核人:
闫兴瑞
制定日期:
2018.8.30
修订日期:
一、课程信息
表1课程信息表
课程名称
伺服系统与变频器控制技术
开课系部
机电工程系
课程代码
考核性质
考试
前导课程
《电机控制技术》、《电工基础》
后续课程
《毕业设计》、《顶岗实习》
总学时
64
课程类型
理论课
实践课
理论+实践
理实一体化
√
适用专业
电气自动化技术专业
表2课程标准开发团队名单
序号
姓名
工作单位
职称/职务
1
张万明
酒泉职业技术学院
副教授
2
王福仁
酒泉职业技术学院
助教
二、课程性质
(一)课程性质
《伺服系统与变频器控制技术》是电气自动化及技术专业核心学习领域课程,是集计算机技术、电工技术、自动控制技术和变频器控制技术、伺服电机技术、步进电机技术于一体的综合性课程。
课程任务:
通过本课程的学习,能够使学生掌握变频器的参数设置与调速、步进电机的驱动控制、伺服电机的驱动控制,并掌握PLC与变频器的通信方法,具备对变频器、伺服电机、步进电机系统有初步的设计、调试、故障处理能力和应用PLC实现控制变频器的能力。
(二)课程功能定位
表3课程功能定位表
对接的工作岗位
对接培养的职业岗位能力
变频器系统设计
能根据控制程序完成对变频器系统的初步设计
三、课程目标与内容
(一)课程总目标
本课程的教学目的:
(1)掌握变频器、步进电机、伺服电机的结构、工作原理;
(2)掌握变频器的参数设置、调试;
(3)掌握步进电机的控制方法;
(4)掌握伺服电机的控制方法;
(5)掌握PLC与变频器、步进电机、伺服电机的通信;
本课程的基本要求:
(1)了解:
伺服控制系统在工业自动化领域的应用;
(2)掌握:
步进电机、伺服电机的驱动设置;
(3)熟练掌握:
变频器的使用;
(4)重点培养:
通过本课程的学习,培养对伺服控制系统的设计、调试、故障处理能力和应用PLC完成相应控制功能的能力。
(二)课程具体目标
表4课程教学目标与内容
序号
毕业要求指标点
知识目标
技能目标
素质目标
教学内容
1
掌握变频器的原理、结构及安装
1.理解变频器的工作原理;
2.了解变频器的发展及特点、结构。
3.了解PLC的结构及工作原理
1.能够正确分析变频器主电路功能
2.能完成变频器的安装;
1.能将变频技术和现实生活相结合,理论联系实际。
2.具备应用基础知识解决问题能力。
学习情境一
2
掌握三菱变频器的参数设置
1.了解变频器的接线图。
2.熟悉变频器的操作面板。
1.掌握变频器上下限频率的设定
2.掌握变频器输入输出端子功能
3.掌握变频器的运行操作模式。
1.要有理论联系实际的能力,学以致用。
2.具备应用基础知识解决问题能力。
学习情境二
3
掌握变频器常用控制电路
1.掌熟悉变频器的接电路;
2.掌握计数器的分类及其基本应用;
3.掌握计数器和定时器相结合来实现较长时间的延时;
1.能够根据任务要求快速选择计数器类型和范围;
2.能够用计数器实现相应的计数任务;
3.能熟练应用增减计数器实现简单自动化控制。
1.要有认真科学的学习态度,将理论与实践相结合,把学过的前导课程基本理论知识应用到各种分析方法中去;
2.具备将所学内容应用于具体控制中,完成理论与实际的结合。
3.具备应用基础知识解决问题能力。
学习情境三
4
理解PLC编程指令在程序中的应用
1.掌握变频器与PLC的连接方式。
2.理解PLC模拟量模块的连接方式
1.了解变频器的选择。
2.掌握变频器主控电路的接线。
1.掌握理论基础,为实践操作服务。
2.具备将所学内容应用于具体控制中,完成理论与实际的结合。
学习情境四
5
掌握步进电机的控制
1.掌握对步进的正反转控制
2.掌握对步进电机驱动器的使用,并完成调速控制
3.掌握pto控制步进电机
1.了解步进电机的工作原理
2.了解步进电机工作台往返控制
1.能够由此及彼,活学活用。
2.能够理论联系实际,理实结合。
学习情境五
6
掌握伺服电机的控制
1.掌握伺服电机的速度控制。
2.掌握伺服电机的位置控制
3.掌握伺服电机与PLC的通讯。
1.了解伺服电机的工作原理与结构
2.了解主流伺服驱动器
1.能够善于思考,活学活用。
2.能够理论联系实际,理实结合。
学习情境六
表5课程教学安排
序号
项目(模块)
任务(单元)
教学内容
重点、难点、考核点
学时
1
项
目
一认
识
变
频
器
任务1绪论
1.什么是变频器?
2.变频器的发展、特点、分类及结构
重点:
1.变频器的特点及结构;
2.变频器的原理;
3.变频器主电路原理;
4.继电器控制系统的原理分析。
难点:
1.变频器的安装方式;
2.变频器的应用
考核点:
1.了解变频器的电路结构,能进行简单故障的排除;
2.了解变频器应用的场所;
3.变频器的安装。
2
任务2认识变频器
1.变频器的原理;
2.变频器的主电路;
2
任务3变频器的安装及应用
1.变频器的安装方式;
2.变频器的应用
4
2
项目二
三菱变频器的操作基础
任务1三菱变频器的面板运行操作
1.三菱变频器的接线图
2.三菱变频器的操作面板
3.三菱变频器的运行操作模式
重点:
1.菱变频器的接线图;
2.三菱变频器的操作面板
3.三菱变频器的运行操作模式;
4.三菱变频器上、下限频率的设定;
难点:
1.三菱变频器输入、输出端子功能;
2.升降速控制端功能;
3.变频器的两地控制。
考核点:
1.变频器参数的设置;
2.变频器参数清零操作;
3.运用变频器实现端子功能;
4.完成变频器的两地控制。
2
任务2三菱变频器的上下限频率设定
1.三菱变频器上限频率的设定;
2.三菱变频器下限频率的设定
4
任务3三菱变频器的外部运行操作
1.三菱变频器输入端子功能
2.三菱变频器输出端子功能;
4
任务4三菱变频器的多段速运行操作
1.升降速控制端功能;
2.变频器的两地控制;
4
3
项目三变频器常用控制电路
任务1变频器正反转控制电路
1.变频器的外接电路;
2.变频器的启停控制电路
重点:
1.变频器的起停控制电路;
2.模拟电压输入端子控制的同步运行;
难点:
1.PID控制端功能;
2.频器PID功能的实现;
考核点:
1.掌握运用变频器完成电机起保停的控制;
2.运用变频器实现PID功能.
4
任务2同步运行控制电路
1.模拟电压输入端子控制的同步运行。
2.升降速控制端功能
4
任务3变频器PID控制电路
1.PID控制端功能
2.变频器PID功能的实现
4
4
项目四变频器与PLC的通信应用
任务1三菱变频器与PLC连接方式
1.继电器输出型PLC的连接方式;
2.晶体管输出型PLC的连接方式;
3.PLC模拟量模块的连接方式。
重点:
1.变频器与PLC的连接方式;
2.变频器的选择;
3.变频器主电路及控制电路的接线方式。
难点:
1.PLC模拟量模块的连接方式;
2.程序的编写;
考核点:
1.变频器的接线;
2.变频器与PLC的连接.
2
任务2变频器的选择
1.类型的选择
2.容量的选择
3.选型注意事项
2
任务3变频器的的电路接线
1.主电路的接线;
2.控制电路的接线;
2
5
学习情境五、
PLC的通信与自动化通信网络
任务1步进电机的正反转控制
1.步进电机的原理
2.步进电机的驱动器
重点:
1.步进电机的原理
2.步进电机的驱动器
3.S7-200PLC运动控制实现
难点:
1.PLC高速脉冲输出PTO指令
2.步进电机的调速控制
3.PTO位置控制向导功能
考核点:
1.掌握驱动器控制步进电机正反转及调速
2.掌握pto指令控制步进电机
2
任务2西门子PTO控制
1.PLC高速脉冲输出PTo指令
任务3步进电机的调速控制
1.步进电机的调速控制
任务4工作台的位置控制
1.S7-200PLC运动控制实现
2.PTO位置控制向导功能
6
学习情境六、PLC的模拟量控制
任务1伺服电机及其结构
1.伺服电机的原理
2.伺服电机的原理
3.伺服电机驱动器
重点:
1.速度控制模式的接线图
2.速度控制方式
3.伺服电机的位置控制
伺服电机与PLC的通信
难点:
1.运用PLC完成伺服电机正反转控制
考核点:
运用PLC完成伺服电机正反转控制
2
任务2伺服电机的速度控制
1.速度控制模式的接线图
2.速度控制方式
4
任务3伺服电机的位置控制
1.接线图
2.脉冲输入形式
4
任务4伺服电机与PLC的通信
1.运用PLC完成伺服电机正反转控制
任务5主流伺服驱动器
1.了解主流伺服驱动器的应用
四、课程考核
在实施“能力”为中心的职业教育中,建立新的、系统的、动态的考核体系是实施创新教育的必要保证,考核内容必须符合全面、系统、动态和多样的原则。
1.过程评价。
过程评价的内容有平时作业、考勤、回答教师提问等情况以及学习态度等方面;
2.结果评价。
结果评价的内容有卷面考试和技能测试,更加重视过程评价和技能测试在整个评价过程中的作用。
多元评价包括学生自评、互评,教师评价。
3.成绩构成。
具体评价与成绩构成如下方法如下:
平时成绩20%、实训成绩×50%、期末考试成绩×30%
平时成绩(100分)=出勤成绩×30%+课堂表现×20%+作业情况×50%
实训成绩(100分)=实训操作成绩×70%+实训报告册30%
自 评 表
工作任务名称:
自评人:
___月____日
自评内容
情况记载
总体自我评价
好
较好
一般
差
联系阅读,主动提问
好
较好
一般
差
能否积极参与合作
好
较好
一般
差
你的观点的价值
高
较高
不高
差
小组发言次数
课堂发言次数
学会的方法有
最大的收获
最大的遗憾
感触最深的知识
自评成绩
互 判 表
工作任务名称:
互评人:
___月____日
综合表现最好的是
问题提的最好的是
发言最好的是
我应该向他学些什么
评价成绩
五、实施要求
(一)授课教师基本要求
掌握PLC关于自动化控制的基本程序编写。
能熟练进行变频器、伺服系统相关实验技能。
(二)实践教学条件要求
1.校内实训室
表6《伺服系统与变频器控制技术》课程实训室
实训室名称
PLC实训室
面积要求
220平方米
序号
核心设备
数量要求
备注
1
计算机设备
12套
2
PLC、步进电机、变频器
10套
3
背投
1套
2.校外实习基地
表7《伺服系统与变频器控制技术》课程校外实习基地
序号
校外实习基地名称
合作企业名称
用途
合作深度要求
1
校外实习基地
新疆蓝山屯河股份有限公司
为学生提供完成《顶岗实习》课程的岗位
一般
2
新疆中泰化学·圣雄能源股份有限公司
为学生提供完成《顶岗实习》课程的岗位,并提供就业岗位
一般
3
新疆新业能源有限公司等
为学生提供完成《顶岗实习》课程的岗位,并提供就业岗位
深度
4
新疆天业能源有限公司
为学生提供完成《顶岗实习》课程的岗位,并提供就业岗位
深度
3.教学方法和策略
(1)教学方法
根据课程内容和学生的特点,灵活运用案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践、提高教学效果。
课程教学方法符合“教、学、做合一”的原则,根据本课程特点,采用现场教学、实例教学、讨论式教学、探究式教学等教学方法;充分运用现代教育技术进行教学,将课程的教材、教师教案、习题、实验实习指导、参考文献目录、授课录像、网络课件、在线测试等相关教学资料在校园网上公布,实现优质教学资源共享,方便学生在网络中自主学习。
(2)教学策略
可采用网络教学平台实现混合式教学,引进行业、企业专家参与教学主要采用以“项目导入、任务驱动”为主要形式的课程教学模式,遵循“边学边做,先会后懂;理论够用,突出技能”的原则,注重对高职专业课程体系的重构,注重专业课程的开发与整合,教学实施过程中切实贯彻工程项目的管理、设计、实践方法,关注传授知识的实用性和应用性,加强学生专业实践能力以及学生各项职业素质的训练。
4.教材、教学资源选用
表8《伺服系统与变频器控制技术》课程教材选用表
序号
教材名称
教材类型
出版社
主编
出版日期
1
变频及伺服应用技术
“十二五”职业技术教育国家规划教材
机械工业出版社
郭艳萍
2015年5月
表9《伺服系统与变频器控制技术》课程参考教材选用表
序号
教材名称
教材类型
出版社
主编
出版日期
1
《伺服系统与变频器应用技术》
教育部高职高专规划教材
机械工业出版社
陈晓军
2011.02
2
《变频器与步进:
伺服驱动技术完全精通教程》
普通高等教育“十二五”规划教材
化学工业出版社
向晓汉
2014.3
表10《伺服系统与变频器控制技术》课程数字化资源选用表
序号
名称
网址
1
微课视频
http:
//180.212.82.145/learning/?
q=node/56471
2
题库
六、其他
无
- 配套讲稿:
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- 伺服系统 变频器 控制 技术 课程 教学 标准