自动化生产线课程标准Word格式文档下载.docx
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后续课程为毕业设计、顶岗实习。
2、课程目标:
通过本学习领域的学习,培养学生以下目标:
2.1知识目标:
Ø
熟悉自动化生产线控制系统的结构和基本功能;
掌握自动化设备及生产线常用机械结构和装置的工作原理;
熟悉气动元件的结构和应用,基本气动回路的工作过程;
掌握传感器等电气原件的结构、特性、应用和选择规则;
电气元件装配工艺,调整、检测元件安装精度方法;
掌握步进电机定位控制和变频器参数设置方法;
掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议。
掌握典型自动化设备及生产线常用电路、电气、传感、控制等元器件的工作原理与选用方法;
能够读懂典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图;
掌握典型自动化设备及生产线的操作、拆装、调试、控制软硬件设计、维护以及故障诊断与排除的方法。
2.2技能目标:
能正确识别典型自动化设备及生产线上常用机械结构和电气、气动、检测等元器件;
能正确使用典型自动化设备及生产线上的常用仪器仪表和工具;
能按照典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图进行元器件的选用、连接与调试;
能拆装各种自动机机构与元器件;
能正确操作典型自动化设备及生产线的各个模块单元;
能对典型自动化设备及生产线进行硬件配置、程序设计、并实施控制;
能够维护保养典型自动化设备及生产线系统;
能进行典型自动化设备及生产线系统常见故障的排除。
2.3情感与态度目标:
培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风
培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度
培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度
培养学生良好的职业道德,职业纪律
培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识
培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力
培养学生善于沟通交流和团队协助的能力
培养学生敢于创新、敢于发现的能力
培养学生项目管理应用的能力
3、课程内容与要求、参考学时、教学方法建议
4、课程实施建议
表1项目教学内容及课时
项目编号
能力训练、项目名称
知识内容及要求
技能内容及要求
训练方式手段及步骤
参考课时
备注
项目一
自动化生产线的认识
自动化生产线的知识:
1.自动化生产线的组成与功能;
2.一般机械动作原理;
3.液压与气动控制的相关知识;
4.现场总线控制技术的发展与应用
5.传感器在自动化生产线上的应用
1.能正确认识自动化生产线上常用传感器,控制元件及驱动控制单元;
2.能掌握各气动元件的作用;
3.理解一般机械动作原理的能力;
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
提问引导
巡回指导法
2
必选项目
项目二
上料检测单元的装配与调试
料仓工作台的装配:
1.能安装工件推出与支撑及旋转物料台部分
2.能安装气缸推料机构部分
传感检测技术:
1.能描述磁感应接近开关的使用
2.能描述漫射式光电传感器调节与使用
气缸工作及气动回路的控制:
1.1、能描述气源、电磁阀组、双动气缸、节流阀的作用;
2.2、能设计气动控制回路;
电气控制:
1.能描述上料检测单元的工作任务;
2.能设计上料检测单元电气接线;
3.能用PLC控制供料过程并编程;
4.能建立网络控制方法;
1.理解一般机械动作原理的能力;
2.使用气动元件的能力;
3.使用PLC编程控制电动机、电磁阀的能力;
4.会选用工具进行料仓工作台的装配;
5.会测试磁感应接近开关和漫射式光电传感器动作信号,并调节动作信号;
6.能连接气动控制回路;
7.能对供(下)料单元电气连线;
8.会按照动作顺序进行梯形图编程,
9.能调试程序,完成动作要求;
10.会网络控制编程方法。
动手操作法
头脑风暴法
16
项目三
搬运分拣单元的装配与调试
1.能描述薄型气缸、气动手指的作用;
2.能设计气动控制回路;
3.气动机械手的结构与调试;
4.旋转气缸原理与应用;
1.能描述搬运分拣单元的工作任务;
2.能设计搬运分拣单元电气接线;
3.能用PLC控制搬运分拣单元的过程并编程;
4.能建立网络控制方法。
1.会选用工具进行搬运单元的装配;
2.会调整两条直线导轨的平行;
3.能连接气动控制回路;
4.能对搬运单元电气连线;
5.会按照动作顺序进行梯形图编程,能调试程序,完成动作要求;
6.会网络控制编程方法。
12
项目四
加工与检测单元的装配与调试
加工单元的装配:
1.物料台及滑动机构
2.加工冲压机构
3.步进电机的原理与应用
1.能描述薄型双导杆气缸、单杆气缸的作用
2.能设计气动控制回路
1.能描述加工与检测单元的工作任务;
2.能设计加工与检测单元电气接线;
3.能用PLC控制加工过程并编程;
2.会选用工具进行加工与检测单元的装配;
4.能正确使用步进电机;
5.能对加工与检测单元电气连线;
6.会按照动作顺序进行梯形图编程,能调试程序,完成动作要求;
7.会网络控制编程方法。
与项目七二选一
项目五
搬运安装单元的装配与调试
机械装配:
1.机械手、塔吊臂的结构与功能;
2.直线导轨与工作台的结构;
3.安装支架的结构与功能;
1.能描述供料单元的工作任务;
2.能设计供料单元电气接线
1.会选用工具进行搬运安装单元的装配;
4.能对搬运安装单元电气连线;
项目六
安装单元的装配与调试
1.简易料仓机构
2.落料机构
3.回转物料台
4.吸盘机械手
1.能描述气动摆台、导向气缸和旋转气缸的作用;
1.能描述安装单元的工作任务
2.能设计安装单元电气接线
3.能用PLC控制加工过程并编程
4.能建立网络控制方法
1.会选用工具进行安装单元的装配;
2.会安装并调整吸盘机械手和摇臂部件;
4.能对安装单元电气连线;
选做项目
项目七
分类单元的装配与调试
1.滚珠丝杠、滑杆推出部件、分类料仓的安装;
2.电机支架、步进电机、步进驱动器、联轴器的安装
传感器的测试与应用:
1.光纤检测装置的安装
2.光纤传感器检测头、放大器的组成和应用
3.光纤式光电开关灵敏度调节。
7.描述分类单元的工作任务
8.分类单元电气接线;
9.成品分类单元过程的PLC控制及编程;
10.人机界面与plc联合控制;
11.成品分类单元的本地控制和网络控制方法。
1.会选用工具进行分拣机构的装配,能进行机构安装;
2.会测试光纤传感器动作信号,并调节动作信号灵敏度;
3.能连接气动控制回路并作多气缸动作协调;
4.能操作变频器进行调速控制;
5.能对成品分类单元电气连线;
7.能用高速计数功能编程;
8.能用人机界面控制分拣单元的运行;
9.会网络控制编程方法。
与项目四二选一
项目八
主控单元的装配与调试
1.现场总线控制的相关技术;
2.工业触摸屏的相关知识;
3.MCGS工业组态监控软件的应用;
4.S7-300/400的相关知识;
5.伺服系统的相关知识;
1.能正确安装PLC和触摸屏;
2.能用DP通信电缆将各站的EM277模块连接;
3.能正确安装PROFIBUS-DP电缆并进行联网通讯;
4.能正确配置参数,成功使用触摸屏进行控制。
18
4.1实训条件
理实一体化实训室,视频录像、投影设备、相关仪器仪表等。
4.2师资条件
本课程要求教师既能进行理论教学,又能进行实践教学辅导,尤其是对行动导向教学法要有一定的研究。
承担本课程的教师以团队形式进行授课,达到教师理论与实践优势的互补;
并聘请企业的兼职教师讲授故障案例,拓展学生的能力;
教学团队以3或4名教师组成为宜。
4.3教材与教学资源
4.3.1推荐教学教材
《自动化生产线安装与调试》吕景泉中国铁道出版社2009
《自动线与工业机械手技术》王建明天津大学出版社2009
《自动化生产线组装与调试》鲍风雨机械工业出版社2009
4.3.2推荐教学参考书:
廖常初《S7-300/400PLC应用教程》机械工业出版社2008.03
吴卫荣《传感器与PLC技术》中国轻工业出版社2009.03
4.3.3推荐教学参考网站
网易电气
中国工控网
传感器世界
5、课程标准
5.1合格标准
1)旷课不超过8节
2)平时成绩不低于20分
3)总分大于或等于60分
4)没有不诚信行为
5.2成绩构成
表2成绩构成表
学习项目
项目1:
自动化生产线认识
项目2:
项目3:
搬运单元的装配与调试
项目4:
加工与检测单元的装配与调试(与项目7二选一)
项目5:
项目6:
项目7:
分类单元的装配与调试(与项目4二选一)
项目8:
分数比值
5%
20%
10%
15%
合计
100%
5.3考核内容:
学习态度、知识与技能、综合素质表现
5.4考核方案:
考核内容、标准与方式
表3项目考核评价标准
公共考核点
建议考核方式
评价标准
优
良
及格
工作与职业操守(30%)
教师评价
学生自评、互评
安全、文明工作,具有良好的职业操守
安全、文明工作,职业操守较好
没有出现违纪违规现象
学习态度(30%)
学习积极性高,主动性好,虚心好学
学习积极性较高
没有厌学现象
团队合作(20%)
学生互评
具有良好的团队合作精神,热心帮助小组其他成员
具有较好的团队合作精神,能帮助小组其他成员
能配合小组完成项目任务
交流与表达(10%)
能用专业语言正确流利的展示项目成果
能用专业语言正确较流利的阐述项目成果
能用专业语言基本正确阐述项目,无重大失误
组织协调能力(10%)
能根据工作任务对资源进行合理分配,同时正确控制、激励和协调小组活动过程
能根据工作任务对资源进行较合理分配,同时较正确控制、激励和协调小组活动过程
能根据工作任务对资源进分配,能协调小组工作,小组活动没有散乱无章
6、教学设计
6.1课程教学设计原则要求
课程设计的思路是基于工作过程的项目化教学。
以适应岗位需求为目标,以工作过程为导向,基于工作任务处理好知识、能力与素质的关系;
以培养专业技术能力为主线,处理好基础理论与专业知识的关系,突出人才培养的应用性和针对性,实现教学的整体优化,保证课程目标和培养目标的实现,符合本专业培养从事电气自动化及电子技术应用系统的运行、改造、安装、维修、电子产品制作和管理等工作的高等技术应用性专门人才的培养目标,如图1所示。
图1课程设计思路
本课程以机械制造和装备自动化为研究内容,项目设计以“应用”为线索,充分开发校内设备资源,同时考虑到周边环境和自动化技术发展的需要,以THMSRX-2型柔性生产线为工作对象构建课程体系内容,主要从工作对象的工作原理、结构组成、工艺要求、功能要求和系统总体规划出发,课程采用“岗、课相融通,教、学、做一体化”的教学模式,要求学生了解自动化设备和生产线安装与调试相关知识,如安全文明生产的规程规范,电气元件的特性和选用,工具、仪器和仪表的使用,学习自动化设备和生产线的资源配制和规划,机、电、气的安装,信号检测,程序设计及调试、故障诊断与维修及工程文件的编制、归档等内容,并能将学过的典型知识举一反三,迁移其它不同的产品或生产设备。
让学生具备设备技术改造、运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档的等专业技能,学生毕业后主要面向工业企业,能在生产一线从事机电和各种自动化生产设备、自动化设备及各种电子设备的操作使用、装配、养护、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等工作,并对新产品具有一定的开发能力和技术改造能力。
总之,本课程应用技术课程秉承“做中学,学中做”的原则,以职业能力培养为核心,根据自动化设备与生产线的工作过程来设计项目。
以学习型工作任务为载体,按任务的实施过程开展教学,培养学生自动化控制系统的安装、调试、维护等综合运用能力和工作方法、劳动组织方式等职业素养。
6.2课程教学设计参考方案
表4项目二子项目一传感器的安装与调试项目教学实施设计表
步骤
工作过程
工作任务
教学组织
学时
1
资讯
展示生产线上的传感器,明确工作任务,将常用传感器资料及任务发给学生,提供必要的参考资料,教师讲解必要的理论知识
使学生明确工作任务,为学生讲解理论知识,接受学生咨询
决策
计划
为学生提供所需的工具,分配传感器,审核学生制定的工作计划,并提出修改意见,
指导学生进行传感器件检测,指导学生常用仪器及检测仪器的使用方法,接受学生咨询并监控指导学生实际操作
实施
检查
组织学生实际操作,按工艺要求联接电路,对学生的操作和测试进指导,监控学生的操作并纠正错误
指导学生画装配草图,检测元件,按工艺要求联接电路,掌握传感器的安装与调试方法,接受学生咨询
6
4
验收
评价
对学生的操作进行验收和综合评估,进行改进或创新讨论
验收传感器的装配质量,考核对常见故障的分析与排除能力,改进或创新意见,项目小结
表5项目二子项目一教学情境考核评价标准
标准
等级
●掌握常用传感器的特性
●掌握磁控开关、光电开关、光纤传感器的工作原理
●掌握常用仪器、工具的使用方法
●能正确安装常用传感器并进行调试
●遵守纪律
●熟练掌握常用传感器的特性,能用常用仪器对传感器进行测试,判断其质量好坏
●熟练掌握常用仪器的使用方法
●基本上能按装配工艺求,安装传感器
●具有良好的工作态度,有一定的团队合作精神
中等
●掌握各传感器的作用,并能根据要求选择
●能熟练使用常用仪器对电路进行测试
●能按装配工艺要求,,安装传感器
●团队合作意识较强
良好
●能对传感器进行调试、测试
●能分析并排除电路的一般故障
●有较强的分析问题和解决问题的能力
优秀
说明:
评价内容:
基本知识技能水平评价;
方案设计能力评价;
任务完成情况评价;
团队合作能力评价;
工作态度评价。
评价方式:
自评;
小组成员互评;
教师评价。
其他项目的设计内容,同上类似。
7、其他说明
建设目标和方向
1、加强校外实训基地建设和校企合作,引进企业实用技术人才,探索工学结合新途径,提高教学效率。
2、探索和开拓行业前沿优势控制技术。
3、以就业需求为导向,不断丰富知识点,完善本课程的专业性、适用性。
4、寻求一种卓有成效的教学新思路,努力使本课程向精品课和示范课程转变。
5、本课程因是新设课程,本课程标准应经多次完善后方可实施。