自动控制系统的安装与调试课标.doc

自动控制系统的安装与调试课标.doc

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广州市交通高级技工学校

《自动控制系统的安装与调试》课程标准

编号：

QD-0703-06版本：

流水号：

一体化课程名称

自动控制系统的安装与调试

参考学时、学分

160学时、10学分

适用专业

机电一体化

课程性质

《自动控制系统的安装与调试》是机电一体化专业的一门重要的专业必修课程，在工业部门具有广泛的应用，是实现生产过程自动化的一种重要的技术手段。

其学习要以《电力拖动与控制》为基础，该课程按照“学做合一”的教学模式组织教学，强化学生实践能力培养，培养学生具备综合工作任务自动控制系统设计、安装能力、具备调速控制程序的设计、编程能力，整体控制系统的运行、调试能力。

培养主要面向中小型工业企业的生产过程自动化领域的技术应用型人才，本课程能促进学生职业能力的培养和职业素养的形成。

典型工作任务描述

在现实的生活、生产中，大量的自动控制设备使用PLC变频器控制系统，需要维修操作人员依照生产工艺的控制要求，对这些自动控制系统进行安装与系统调试，以实现其相关控制功能。

一般安装调试人员接受任务后，按照“任务（项目）获取→方案设计→系统流程图的绘制→系统软件和硬件的集成开发→控制系统安装调试→用户现场安装调试→任务（项目）竣工验收→用户指南、技术说明书等技术资料的编写与整理→售后服务”的实际工作流程，

在工作中严格按照作业规程做好安全防护措施，确保工作安全。

按照现场管理规范清理场地、归置物品等。

工作内容分析

工作对象：

1．与客户沟通，明确工作内容

2．设计系统方案

3．绘制接线图

4．选择可编程控制器及其外围器件，提交器件采购清单

5．对可编程控制器进行编程

6．安装和系统调试，确认实现控制功能

7．填写相关表格并交付相关部门验收。

8．执行电工作业规程做好安全防护措施，确保工作安全

9．清理场地，归置物品

工具、材料、设备与资料：

工具：

电工常用工具（如电笔、剥线钳、尖嘴钳、压线钳等）、仪表（万用表等）、安装工具（如手电钻等）、劳保用品等

材料：

导线、指示灯、控制器件、保护器件、线槽、线管、绝缘材料等

设备：

可编程控制器、编程设备、执行部件、变频器等

资料：

任务单、接线图、可编程控制器说明书、变频器使用说明书、电业安全操作规程、电工手册、电气安装施工规范等资料

工作方法：

1．与客户就工作任务内容的沟通与记录；

2．制定完成任务的计划，确定需要安装调试工作的人员与时间分配；

3．确定电气控制电路原理图、元件布置图及接线图；

4．确定安装调试所需电器元件型号和调试仪器；

5．向上级主管请教安装调试中遇到的问题及解决方法；

6．填写工作任务单的相关内容；

7．客户验收。

劳动组织方式：

1．一般以小组或个人形式作业。

2．从项目负责人处领取工作任务。

3．与其他部门有效沟通、协调，创造作业条件。

4．与同事有效沟通，合作完成安装任务。

5．完工自检后交付项目负责人验收。

工作要求：

1．能明确项目任务和个人任务要求，服从安排。

2．能进行I/O分配，绘制接线图。

3．能根据控制要求编写程序。

4．能利用仿真软件验证所编程序的正确性。

5．按照作业规程采用必要的标识和隔离措施，确保现场作业安全

6．能进行系统调试，满足生产工艺要求。

7．严格遵守作业规范和工艺要求进行作业。

8．调试完毕后进行自检并交付相关部门验收。

9．能按照企业管理制度，正确填写维修调试记录并归档，确保记录的可追溯性，为以后维修提供参考资料。

10．按照现场管理规范清理场地、归置物品。

课程目标

学习完本课程后，学生应当：

1．掌握与客户的沟通技巧，明确工作任务和要求，能够服从工作安排

2．能够设计系统控制图

3．掌握可编程控制器指令，运用可编程控制器的编程方法编写较复杂的控制程序

4．能熟悉变频器面板上各键的基本操作。

5．能按照作业规程采用必要的标识和隔离措施，确保现场作业安全

6．能针对外围设备的维修，筛选器件，判别器件的好坏，并排除故障

7．调试完毕后进行自检

8．填写相关表格并交付相关部门验收，并签字确认

9．能自觉清理场地、归置物品

学习内容

1．PLC的结构原理、编程语言、编程元件

2．PLC指令、运用PLC指令编写较复杂控制程序的方法

3．三菱变频器的结构组成、原理；

4．三菱变频器安装接线；

5．三菱变频器的基本面板操作及外部接线操作。

6．掌握变频器的参数设置及其用途

参考性学习任务

序号

学习任务名称

学习子任务及目标描述

学时

一体化

理论

实训

1

PLC控制电动机的启动停止

1.掌握PLC的产生、发展、特点、分类、结构和工作原理；

2.掌握PLC最基本的梯形图语言；

3.能够对PLC进行外围接线；

4.掌握PLC的输入、输出继电器的使用；

5.会用基本指令实现PLC控制电动机的启动停止控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

4

6

2

PLC控制电动机的正反转

1.掌握PLC辅助继电器的使用；

2.会用基本指令实现PLC控制电动机的正反转控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

4

2

3

PLC控制电动机的星三角降压启动

1.掌握PLC定时器、计数器的使用；

2.会用基本指令实现PLC控制电动机的星三角降压启动控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

4

2

4

交通灯的控制

1.掌握基本指令及应用；

2.会用基本指令实现十字路口交通灯控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

3.掌握时序控制的规律

6

5

喷泉控制

1.掌握基本指令及应用；

2.会用基本指令实现喷泉控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

6

6

顺序启动停止

1.掌握步进指令及应用；

2.会用步进指令实现顺序启动停止控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

6

2

7

四路抢答器

1.掌握运算逻辑类指令的使用；

2.会抢答器控制系统程序编写及调试，会编写程序并能进行故障检查、分析、排除。

6

2

8

过程考核一

考核方式：

课堂考核，要求学生在规定考核时间4学时内，完成密码锁程序设计调试，然后根据制定的评分标准对其验收打分。

所占比重：

20%

4

9

四层四站简易电梯模型的控制

1.能够利用PLC对四层四站电梯控制系统进行程序设计及上机调试；

2.熟悉电梯内外呼叫信号，到站信号的形成，平层的控制要求；

3.了解电梯PLC控制系统程序设计及软件和硬件调试。

6

10

多种液体混合

1.会自动混料控制系统程序的设计及上机调试；

2.会熟练使用电脑完成状态转移图编写；

3.会进行液体搅拌混合PLC控制程序及软件和硬件调试。

6

11

简易机械手控制

1.会步进指令的应用；

2.会简易机械手控制系统程序的设计及上机调试；

3.会熟练使用电脑完成状态转移图编写；

4.会进行简易机械手控制程序及软件和硬件调试。

8

12

全自动洗衣机

1.会全自动洗衣机PLC控制程序的设计及上机调试；

2.会单流程状态转移图的编程，并熟练使用电脑完成状态转移图编写；

3.会进行全自动洗衣机PLC控制程序及软件和硬件调试。

6

13

送料小车控制

1.会移位寄存器指令的使用方法；

2.根据小车转运工序过程，准确设计梯形图及PLC控制I/O接线图；

3.完成设计电路的安装并进行模拟调试。

6

14

流水灯控制

1.会偱环与移位指令及应用；

2.会用功能指令实现流水灯控制程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

6

15

自动分拣

1.会自动分拣PLC控制程序的设计及上机调试；

2.会选择性分支结构状态转移图的编程，并熟练使用电脑完成状态转移图编写；

3.会进行自动分拣PLC控制程序及软件和硬件调试。

6

16

自动售货机

1.会功能指令及应用；

2.会用功能指令实现自动售货机程序编写及调试，并能进行故障检查、分析、排除。

6

17

过程考核二

考核方式：

课堂考核，要求学生在规定考核时间4学时内，完成按钮式人行横道控制程序设计调试，然后根据制定的评分标准对其验收打分。

所占比重：

20%

4

18

变频器的基础知识及使用方法

1.通用三菱变频器的基本认识，了解变频器的结构、原理、三相逆变原理、SPWM调速原理等；

2.会三菱变频器安装接线；

3.会三菱变频器的基本面板操作。

6

12

19

变频器的功能测试

1.变频器PU模式下的运行；

2.变频器外部模式下的运行。

6

20

PLC配合变频器对三相异步电动机的正反转控制

1.会合理地设置变频器参数，理解变频器参数的含义；

2.能根据控制要求,完成控制系统安装；

3.能灵活地根据控制要求,写出控制电动机的正反转程序,并通电调试运行。

6

21

PLC配合变频器对三相异步电动机的三速控制

1.会合理地设置变频器参数，理解变频器参数的含义；

2.能根据控制要求,完成控制系统安装；

3.能灵活地根据控制要求,写出控制电动机三速控制程序,并通电调试运行。

6

22

PLC配合变频器对三相异步电动机的多速控制

1.会合理地设置变频器参数，理解变频器参数的含义；

2.能根据控制要求,完成控制系统安装；

3.能灵活地根据控制要求,写出控制电动机多段速控制程序,并通电调试运行。

6

23

变频器的工程应用

1.变频器在恒业供水系统中的应用；

2.了解恒压供水的基本原理。

8

24

综合考核

考核方式：

以书面测试形式，完成综合考核。

要求学生应知PLC基本知识与编程技能，变频器结构原理及其操作技能。

通过制定综合评分标准量化考核打分。

所占比重：

40%

2

合计

132

28

教学实施建议

1．本课程标准适用专业为机电一体化五年制高技层次，学习本课程，必须具备《电工基础》、《电力拖动与控制》知识和技能；

2．教学模式：

本课程采用行动导向教学法；

3．教学场所：

教学场所应设置集中教学区和分组教学区，配备完成各学习任务所需的电器设备、调试工具、技术资料等；

4．学生分组：

为保证教学安全和教学效果，建议每位教师负责组织和指导学生分组，学生分组控制在4～5人/组：

5．教学媒体：

教师在讲授和演示教学中，应尽量使用多媒体设备，配备丰富的课件等教学辅助设备。

6．教学评价：

任务的评分指标有：

工作态度与遵守纪律、成果及报告的质量、自学与分析的能力、动手操作能力、回答问题的质量、与人合作等，教师评价就根据以上评分指标来判定学生每个任务的成绩，而学生评价是让小组内其他成员根据该学生的工作页完成情况给予评分。

教学考核

本课程为学期考试课，采用百分制形式计分。

该课程考核内容与所占比重如下表：

考核内容

学习态度

过程考核一

过程考核二

综合考核

合计

所占比重

20％

20％

20％

40％

100％

教学资源（以25人班级标准配备）

序号

设备名称

规格

数量

工位数

备注

1

PLC操作实训台

FX2N-48MR

25

25

2

计算机

25

25

3

变频器

三菱700

25

25

4

螺丝刀

25

25

5

导线

1.5mm

5

5

项目

签名

日期

编写

审核

审批