运动控制系统安装调试与运行学习指南

1、运动控制系统安装调试与运行 学习指南一、课程基本情况、性质和研究任务1. 课程学时：64 学时2. 课程性质运动控制系统安装调试与运行 课程是电气自动化技术专业的一门专业核 心课程，是在对专业职业工作岗位进行整体调研与分析的基础上， 校企合作开发 的一门校内学习与实际工作相一致、理实一体的课程。本课程主要以电气自动化技术专业人才培养目标为依据， 即：培养适应现代 化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，主要面向无锡地区和长江三角洲 的自动化控制设备工艺实施、 安装、 调试、维护及简单设计和自动化产品销售的 高素质技能型人才。3. 先修课程电工技术基础、电机与拖动、自动控制系统 (A) 、 P

2、LC 技术 及应用 (A) 4. 学习任务通过本课程的学习，完成以下具体学习任务：(1) 学习通用变频器的操作、变频器主要参数的设定、变频调速系统中简 单故障的排除；(2) 学习通用变频器的典型应用(含通用变频器的主回路、控制回路的接线、参数设定、变频器与PLC的互连方法、不同负载特性的传动系统的简单组成)；(3) 学习辅料比例添加机变频器控制系统、 PLC变频器曲线运行控制系统 等控制案例，加深对变频调速系统的认识；( 4)学习步进电动机、伺服电动机以及步进、伺服控制系统以及位置控制 系统的组成与互连方法。二、学习目标1知识目标(1) 知道各种调速系统的优缺点及组成方法。(2) 掌握简易通用

3、变频调速系统的设备选型方法。(3) 熟悉简易通用变频器的功能、使用方法、典型应用的实现。(4) 掌握简易通用变频调速系统的安装、调试及运行的方法。( 5)了解矢量控制及其实现方法。(6)了解步进、伺服等位置控制系统的组成以及功能实现和典型应用。2能力目标( 1)能对简易变频调速系统、高性能变频调速系统、步进伺服控制系统进 行按图施工。(2)能根据具体的要求，对简单运动控制系统进行工艺要求分析并设计相 关图纸。( 3)能对各种运动控制系统进行参数设定、带负载调试并运行。( 4)能根据交流调速设备的报警信息进行故障排除。3.态度目标（1）提升自我管理能力。（2）提升自主学习能力。（3）提升交流表达

4、能力。（4）提升团队合作能力。（5）提升评判创新能力。（6）提升信息技术应用能力。（7）提升刻苦耐挫能力。三、课程学习单元的组织与安排学习单元名称及相应的课时分配如下表所示。运动控制系统安装调试与运行课程学习单元安排表序号学习单元名称课时分配1认识异步电动机及调速方法82简易型通用变频器调速系统安装与调试283转矩矢量高性能变频器调速系统安装与调试运行44步进电动机控制系统安装与调试运行45伺服电机单轴位置控制系统安装与调试26PLG变频器综合控制系统安装与调试87拓展应用68技能测试4总学时数64四、分单元的学习指南项目一 认识异步电动机及其调速方法（8学时）基本学习要求（1）认识交流调速的

5、各种电动机含普通异步电动机、 变频调速专用异步电动机、电磁调速电机、力矩电动机， 知道各种电动机组成的调速系统的优缺点。（2）了解三相异步电动机的组成结构、原理及特性（3）了解软启动器及其使用方法重点、难点（1）教学重点三相异步电动机的组成结构、工作原理；三相异步电动 机的机械特；三相异步电动机的调压调速；软启动器特 点及应用（2）教学难点各种电动机组成的调速系统的分析学习成果认识实物电动机报告学习方法（建议）观察实物电动机、观看视频等作业1列出自己在日常生活中遇到的电动机，说明电动机 的种类、用途，每人不少于40台。2查阅三相异步电动机绝缘等级、防护等级相关资料项目二 简易通用型变频器调速系

6、统安装与调试(28课时)基本学习要求(1) 了解电力电子器件及SPWM调制技术。(2) 了解三相异步电动机的变频调速方式。(3) 了解变频器的主电路和控制电路，会用简易变频 器、异步电动机组成调速系统并进行常规运行， 会进行 不同频率给定、不同控制命令控制系统的实现。(4) 了解三相异步电动机的四象限运行，会对简易变 频器、异步电动机调速系统完成制动运行。(5) 了解并实现变频器的多段速度运行。(6) 了解永磁同步电动机，会用简易变频器、永磁同 步电动机组成调速系统并运行。(7) 会对交流调速系统进行正确接线、参数设定及运 行中出现故障进行排除。重点、难点(1) 重点变频调速方式；简易变频器主

7、回路、控制电路的组成； 调速系统的构建思路；简易变频器、异步电动机交流调 速系统的功能、组成，系统图纸理解、按图施工、不同 负载情况下变频器功能的确定、参数的设定及最后运 行。(2) 难点变频器调速系统运行中出现故障原因的判别、 故障消除学习步骤(建议)需求确定后，根据控制要求，进行系统设备选型，给出 初步实施方案；阅读设备说明书，熟悉简易通用变频器 的功能、使用方法，进行系统的安装调试与运行，编写 系统安装调试报告。学习成果(1) 有关变频器选型依据及书面材料。(2) 简易变频器调速系统图纸，不同负载形式的变频 参数选择。(3) 系统接线与调试结果。考核与评价点(1) 协作精神、合作意识：具

8、有协作意识。(2) 设计思路及资料提供：设计思路清晰，提供的资料 完整，符合IEC标准，设计图纸合理。(3) 实物制作：外形美观，符合电气制作规范，节省 耗材，实物与设计图纸吻合，接线没有错误。(4) 电气调试：完成项目所有功能演示。学习资源PPT视频、网络课程等作业完成任务报口项目三 高性能转矩矢量变频控制系统安装与调试(4课时)基本学习要求(1 )能根据控制要求选择转矩矢量高性能变频器(2) 学会高性能变频器闭环控制系统的组成方式并具 体实现。(3) 学会光电编码器及相应的变频器选择卡的选型。(4) 实现变频器OHZ输出全转矩输出功能。(5) 学会光电编码器与变频器的接线、 有关参数设定。

9、(6) 了解小型PLC通信控制变频器的系统组成、互联 接线、简单通信控制程序、变频器参数设定。重点、难点(1) 重点高性能变频器功能理解；闭环控制系统的组成及实 现。(2) 难点不同型号光电编码器与变频器的互联关系；高性能 变频器OHZ输出频率全转矩输出功能实现及应用场合； 在咼性能功能运行时出现故障进行故障原因判断并排 除。学习步骤(建议)需求确定后，根据控制要求，进行系统设备选型，给出 初步实施方案；阅读设备说明书，熟悉转矩矢量高性能 变频器，学会高性能变频器闭环控制系统的组成方式及 接线，进行系统的安装调试与运行，编写系统安装调试 报告学习成果(1) 转矩矢量变频器主电路、控制电路接线。

10、(2) 转矩矢量变频器主要功能预置及频率参数设定。(3) 光电编码器的正确使用。(4) 系统调试结果。考核与评价点(1) 协作精神、合作意识：具有协作意识。(2) 设计思路及资料提供：设计思路清晰，提供的资料 完整，符合IEC标准，设计图纸合理。(3) 实物制作：外形美观，符合电气制作规范，节省 耗材，实物与设计图纸吻合，接线没有错误。(4) 电气调试：完成项目所有功能演示。学习资源PPT视频、网络课程等作业完成任务报口项目四 步进控制系统安装与调试(4课时)基本学习要求(1) 了解步进电机及驱动控制器的使用与选择方法。(2) 了解步进电机与步进控制器的互连方法，会设计 步进电机与步进控制器的

11、互连电路，并完成互连电路接 线。(3) 了解步进电机与PLC的互连方法，会设计步进电机与PLC的互连电路，并完成互连电路接线。 （4）会使用步进电机实现位置控制的方法。重点、难点（1）重点步进控制系统的组成；步进电机及驱动控制器的使 用与选择；步进控制器与PLC的互连；用步进电机实现 位置控制。（2）难点用步进电机实现位置控制；故障分析与排除学习步骤（建议）需求确定后，根据控制要求，进行系统设备选型，给出 初步实施方案；阅读设备说明书，熟悉步进电动机、步 进驱动器，进行系统的安装调试与运行，编写系统安装 调试报告。学习成果（1）有关设计的计算依据及书面材料。（2）步进电机与步进控制器的互连电路

12、制作。（3）步进控制器与PLC的互连电路制作。（4）PLC程序（5）系统调试结果。考核与评价点（1）自主学习，资料检索：每人均独立完成资料检索， 检索的资料与项目关系密切。（2）识图正确：能够正确识别小型PLC步进位置控制 系统电路接线图。（3）制作合理:按图施工，并能自行检查，完善接线， 直至止确施工。（4）原点、高低极限位置开关的利用及功能保护：能将三路位置开关的有源信号输入至 PLC。（5）电气调试：完成项目所有功能演示。学习资源PPT视频、网络课程、实际案例等作业完成任务报口项目五 伺服控制系统安装与调试（2课时）基本学习要求（1）了解伺服电机的原理、特性及伺服控制系统的组 成、应用场

13、合（2）了解伺服控制器，知道伺服电机驱动控制器的使 用与选择方法。（3）学会伺服电机与伺服控制器的互连方法。（4）学会伺服控制器与PLC的互连方法，。（5）学会伺服电机不同输入信号的控制方法。（6）学会简单伺服控制系统的安装与调试方法重点、难点（1）重点伺服电机工作原理；伺服电机与伺服控制器的连接 方法；伺服电机与PLC的连接方法；（2）难点实现伺服电机位置控制；实现伺服电机速度控制学习步骤（建议）需求确定后，根据控制要求，进行系统设备选型，给出 初步实施方案；阅读设备说明书，熟悉伺服电动机、伺 服驱动器，进行系统的安装调试与运行，编写系统安装 调试报告学习成果（1）有关设计的计算依据及书面材

14、料。（2）伺服电机与伺服控制器的互连电路制作。（3）伺服电机与PLC的互连电路制作。（4）PLC程序。（5）系统调试结果。考核与评价点（1）自主学习，资料检索：每人均独立完成资料检索， 检索的资料与项目关系密切。（2）识图正确：能够正确识别小型PLC步进位置控制系 统电路接线图。（3）制作合理:按图施工，并能自行检查，完善接线， 直至止确施工。（4）控制功能实现：伺服驱动器接线正确，伺服驱动器 参数设定正确，功能实现完整。（5）电气调试:完成项目所有功能演示。学习资源PPT视频、网络课程、实际案例等作业完成任务报口项目六 交流调速综合控制系统安装与调试（8课时）基本学习要求（1）掌握PLC与变

15、频器的互连接线。（2）会分析较为复杂的变频调速系统识图。（3）了解变频器在比例辅料添加机、化纤纺丝机等自 动控制系统中的应用。重点、难点（1）重点PLC与变频器的互连接线；识读变频调速系统识图； 变频器在比例辅料添加机、化纤纺丝机等自动控制系统 中的应用；变频器的输入信号类型选择；变频器与 PLC 的正确连接（包括信号的输入、电压的匹配等）；PLC的输出信号的类型；PLC模拟里或数子里输出模块与变 频器的连接。（2）难点变频器与PLC的正确连接（包括信号的输入、电压 的匹配等）；PLC模拟量或数字量输出模块与变频器 的连接；系统功能实现；系统故障排除学习步骤（建议）需求确定后，根据控制要求，进

16、行系统设备选型，给出 初步实施方案；阅读设备说明书，熟悉PLC、变频器综 合控制系统，进行系统的安装调试与运行，编写系统安 装调试报告学习成果（打*号者 作为提咼要求）（1）变频器的主要作用说明。（2）变频器的主要参数的作用及设定说明。（3）*系统接线及参数设定、PLC程序编写。（4）*调试结果考核与评价点（1） 分工合理，每人工作量分配合理：每人均参与， 能完成自己的任务。（2）协作精神，合作意识： 具有协作意识，每人均知 道整个项目的流程及实现情况。（3）设计思路及资料提供： 设计思路清晰，提供的书 面（电子）资料完整，符合IEC标准，设计图纸合理。（4）完成变频器曲线运行控制系统制作：外

17、形美观， 符合电气制作规范，节省耗材，实物与设计图纸吻合， 接线没有错误。（5）完成辅料比例添加机控制系统制作：外形美观， 符合电气制作规范，节省耗材，实物与设计图纸吻合， 接线没有错误。（6）电气调试：完成项目所有功能演示。学习资源PPT视频、网络课程、实际案例等作业完成任务报告项目七拓展应用（6学时）基本学习要求（1）了解通信的基本知识，了解施耐德 PLC与ATV31 ABB-A400及安川G616变频器通讯实现方法。（2）了解不同负载下变频器的运仃与节能情况。（3）了解变频器在恒压供水系统中的应用。（4）了解变频器的保护、接地、干扰及处理方法。（5）了解变频器的一拖多运行功能。（6）了解

18、变频器运行中的常见故障及排除方法重点、难点（1）重点通信的基本知识；不同负载下变频器的运仃与节 能；恒压供水；变频器的保护与接地；变频器的一拖多； 常见故障及排除。（2）难点通信；恒压供水；变频器的一拖多；常见故障及排 除学习成果针对某一特定应用的项目报告学习资源PPT视频、网络课程、实际案例等作业完成学习报告五、学习评价1. 评价方式本课程采用理实一体化的考核方式，推行过程考核和项目任务综合考核，尽 可能地采用多种评价手段，如技能测试、模拟测试、实物制作、专题报告、口头 与书面问答等。本课程的评价体系主要由以下三部分组成：(1) 物化成果评价：物化成果评价包含合作意识、完成任务的主动性、物化 成果的功能展示、学生自评互评及教师评价等。由于完成任务内容是集体协作的 结果，因此这部分评价只能反映小组的学习情况。(2) 技能测试：在技能测试中，由学生单独完成相应的基本操作技能任务， 按照任务完成的情况当场打分。(3) 理论知识测试：主要通过专题报告、口头答辩以及书面问答的方法考察 学生对必须的理论知识掌握程度。2. 成绩评定学生学期总成绩由各项目平均成绩、 期末理论考试成绩、期末技能考试成绩 三部分组成，每部分成绩均采用百分制。具体评分结构为：成绩评定结构表测试成绩(%)各部分成绩比例(