工业机器人技术专业《变频与组态技术》-课程标准

《变频与组态技术》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：黄俊梅审核人：制定日期：2022.07陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称变频与组态技术开课院部智能制造与信息工程学院课程代码0320117考核性质考试前导课程电工电子技术、PLC与电气控制技术后续课程轮岗实习总学时52课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是R理实一体化是□适用专业变频与组态技术二、课程性质1.课程性质本课程是变频与组态技术选修的一门专业课，是在学习了电工电子技术、PLC与电气控制技术课程，具备了一定的电路分析能力的基础上，开设的一门理论+实践的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向电工、电气工程技术人员工作岗位，培养学生电气设备工业组态、变频系统维护、检修的能力，为后续轮岗实习等课程学习奠定基础的专业课程。2.课程功能定位表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力电工、电气工程技术人员熟悉变频设备的性能、结构、原理电气设备的日常维护、保养电气设备的检查、拆装、检修电气事故的处理、制定相应的措施及预案电气设备的整体布局与运行电气设备日常运行的管理能力工业网络与组态操作员岗位能够掌握人机界面与PC的连接，了解工业控制网络的基本模式，熟悉基于西门子组态软件WinCCflexible的工业控制系统的人机界面组态等工业机器人设备操作员能读懂工业机器人系统机械结构图、液压、气动、电气系统图，能安装、调试工业机器人机械、电气系统机器人运行维护与管理人员具有本专业必需的信息技术应用和维护能力，能按照工艺要求对工业机器人典型应用系统进行集成、编程、调试、运行和维护，能编写工业机器人技术文档三、课程目标与内容1.课程总目标本课程的总体目标是使学生掌握通用变频器的基本工作原理、基本运行方式、常见组态软件及组态设计，使学生掌握变频调速技术、工业组态的基本技能，具备工业组态的设计、变频调速系统的安装、调试、维护等综合应用能力，使学生能够适应工作岗位的基本要求。2.课程具体目标表3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工程知识能够将自然科学工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题说出变频器的的作用、发展及应用完成变频器的主电路和控制电路的线路连接形成认真、严谨、努力工作态度变频器的发展、分类、应用2工程与社会能够基于工程相关背景知识进行合理分析,承担相应的责任说明变频器的安装环境，会进行变频器的结构认知熟悉变频器基本机构和拆装；会进行变频器的接线与操作遵守国家标准要求，形成良好专业素养变频器基本机构；变频器的装设场所与使用环境3职业规范具有社会责任感,能够在工程实际中理解并遵守工程职业道德和规范列举变频器的常用功能灵活运用参数设定实现变频器不同调速功能掌握基本的创新方法，具有创新意识和创业素质变频器运行模式功能参数；变频器的运行功能参数；各种基本频率参数；变频器的其他频率参数4项目管理理解并掌握工程管理原理与决策方法,并能够在实际环境中应用说明变频器的工作状态；会进行变频器的操作应用制订掌握变频器的使用注意事项具备安全意识、质量意识、具有团队协作能力，能够进行有效沟通工作过程出现的问题变频器的外部连接端子；变频调速系统的控制电路5能进行上位机软件的组态了解上位机软件的组态能看懂普通英文技术文件和国际标准，遵守国家标准要求，形成良好专业素养上位机软件的组态6能对电气控制系统进行软件编程优化及技术改造，能熟练应用变频器进行调试能对电气控制系统进行组态设计；能够进行电气控制系统的综合联调能熟练应用组态软件和变频器，并能够进行二者的综合联调掌握基本的创新方法，具有创新意识和创业素质组态软件与变频器的综合联调表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点课程思政元素学时1项目1变频器的认识任务1变频器概述1.变频器的发展2.变频器的分类3.变频器的应用重点：变频器的分类难点：变频器的应用1.通过对变频技术发展历程的介绍，激发学生对变频技术的兴趣和专业自信2.大学生应该树立远大理想，敢于担当，热爱本专业学好变频技术.立志成才6任务2变频器结构和主要技术参数变频器的结构2.变频器的主要技术参数重点：变频器的结构难点：变频器的主要技术参数2项目2变频器接线端子与功能参数任务1变频器的外部连接端子1.主回路接线端子2.控制板端子及跳线3.控制端子配线重点：主回路接线端子难点：控制端子的配线引导学生认识到关键技术突破的重要性，更进一步认识到国家科技发展的重要性，从中国制造到中国创造，正是这一代工科人的历史使命。2.特别注重培养学生耐心、专注、一丝不苟的工匠精神。8任务2变频器的主要功能参数及预置1.变频器运行模式功能参数2.变频器的运行功能参数3.优化特性功能及预置重点：变频器运行模式功能参数难点：变频器的运行功能参数3项目3变频器的综合应用任务1变频器的选择依据电动机的类型选择变频器2.依据电动机的运行方式选择变频器重点：依据电动机的类型选择变频器难点：依据电动机的运行方式选择变频器1.在培养学生工程应用能力的同时，系统性地培养学生科学规范的操作习惯及探索求真的钻研精神。在变频器的综合应用中培养学生的工匠精神及奋发图强的坚韧毅力。14任务2变频调速系统的控制电路；变频器的实用案例1.正转控制电路2.升速降速控制3.变频与工频切换的控制电路4.变频器的综合应用重点：变频调速方式方法难点：变频器的综合应用4项目4组态软件认知任务1常见组态软件任务2组态软件的基本操作人机界面的基本概念常见组态软件组态软件的基本操作重点：人机界面的前身难点：组态软件的通信6项目5组态软件应用任务1MCGS组态软件的操作任务2MCGS组态软件的应用对监控画面进行组态人机界面的通信功能3.编译和下载项目文件4.组态运行重点：人机界面的组态设计难点：变量连接及编译下载1.通过对组态软件的操作与应用，培养学生严谨，耐心、踏实、专注、敬业、创新、拼搏等品质。2.组态软件与变频器的综合应用，使学生熟悉安全用电规定，遵守操作规程，提高职业素养。85项目6组态软件与变频器综合应用组态软件与变频器的综合联调熟练应用组态软件和变频器；能够进行二者的综合联调重点：组态软件及变频器的操作应用难点：组态软件及变频器的综合联调10

四、课程考核本课程对学生学习情况和知识掌握情况的评价，应做到理论考核与实践考核相结合，做到学习形成性评价和终结性评价相结合，强化学生综合实践能力考核。本课程的总成绩由实验实训操作成绩、平时成绩2部分组成。平时成绩：以课堂纪律、讨论发言情况及课后练习为评分依据，缺课不得分。平时成绩占总成绩的40%。实训实验操作成绩：实验实训操作成绩占总成绩的60%。在实训实验环节按项目每二人分为一组，设组长一人。教师对组进行考核，依据为实训过程中的合作情况、项目完成结果、所撰写设计说明书的质量及设计答辩情况。组员分工合理、设计说明书完整、能熟练应用变频和组态技术的组为合格（60-70分）；符合上一条且控制对象已调试完毕、能正常运行、答辩过程中对设计能做正确描述并合理回答提问的组为良好（71-85分）；符合以上二条且组员间讨论充分、程序有独特设计、外部器件安装规范美观、答辩过程中对设计能做详细描述并合理回答提问的组为优秀（86-100分）。每组得分为该组组员的最高得分，各组组长视各组员的平时表现给出得分系数，两者相乘即为该学生在本项目的得分。五、实施要求1.授课教师基本要求本课程的讲授要求授课教师具有本科及以上学历，基于每届学生人数划分为8个自然班，授课团队教师人数至少4人(含实验师1人），授课教师具有中级及以上职称，年龄结构合理；授课教师应掌握电机及拖动知识、电气控制知识、电力电子技术知识、可编程逻辑控制器知识、电工基本操作技能；授课教师应熟练掌握交直流调速技术、变频调速技术、可编程逻辑控制器技术等，熟悉学生就业岗位的背景、要求，熟悉行业的发展趋势。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表5电工基础实训室实训室（中心）名称电工基础实训室面积m2序号核心设备数量备注1电工电子技术综合实训装置102数字万用表若干3兆欧表若干4电工工具若干5电流互感器106电压互感器107电烙铁若干8电子元件（二极管、三极管、集成运放、晶闸管、IGBT等）若干表6电机维修实训室实训室（中心）名称电工基础实训室面积m2序号核心设备数量备注1电机维修及检测实训装置152矿用电动机综合保护实训装置13154155156157兆欧表若干8数字万用表若干9电工刀、划线板、压线板若干表7煤矿机械电气控制实训室实训室（中心）名称电工基础实训室面积m2序号核心设备数量备注1机电气液一体化综合实训装置102变频调速技术实训装置若干3可编程控制器实训装置若干表8电工基础实训室实训室（中心）名称电工基础实训室面积m2序号核心设备数量备注1单体液压支柱拆柱机22单体液压支柱63单体液压支柱密封质量检测系统14调度绞车75QBZ-80N开关56400型矿用隔爆磁力启动器57矿用隔爆低压自动馈电开关58变压器19防爆电机310组合开关211矿用一般型高压开关柜112矿用隔爆型真空馈电开关113采煤机技能模拟操作实训台114胶带输送机115掘进机116支撑掩护式支架517乳化液泵站118乳化液箱1（2）校外实习基地表9变频与组态技术课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1陕西能源职业技术学院天津安捷物联科技股份有限公司校外实习基地天津安捷物联科技股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习40紧密合作型2陕西能源职业技术学院华羿微电子股份有限公司校外实习基地华羿微电子股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习100一般合作型3陕西能源职业技术学院西安西拓电气股份有限公司校外实习基地西安西拓电气股份有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习20一般合作型4陕西能源职业技术学院陈家山煤矿校外实习基地铜川矿务局陈家山煤矿认识实习、毕业实习、顶岗实习100紧密合作型5陕西能源职业技术学院陕西润中清洁能源有限公司校外实习基地陕西润中清洁能源有限公司认识实习、毕业实习、顶岗实习80紧密合作型3.教学方法与策略（1）教学方法本课程由于具有实践性、实用性、工程性强的特点，因此建议采取工学结合的教学方式和“教、学、练、做”一体化的现场教学方法，在规定的学时内，保证本课程标准的贯彻实施。对重点内容建议通过项目化建学、情景教学法强化学生的学习效果；对难掌握的内容，建议通过理论阐述、实际工程案例分析、现场参观讲解的方法让学生达到消化吸收的目的。重视对学生学习方法的指导，培养学生的自学、互学及再学习能力，引导学生在学习中养成理论联系实际的学风，提高学生的独立思维能力和创新能力。教学策略注重现代化教育教学手段的应用，利用网络教学平台多媒体教学课件尽量把电气设备及现场情景引进课堂，向学生充分展示变频器对电机的各种调速控制，引进企业人员对学生讲解生产一线中变频器的应用，增加学生的学习兴趣和认知能力。4.教材、数字化资源选用表10变频与组态技术课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1图解西门子PLC变频器与触摸屏组态技术9787121381478高职高专教材蔡杏山电子工业出版社2020.01表11变频与组态技术课程参考教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1西门子PLC、变频器与触摸屏组态技术零基础入门到精通9787519843298高职高专教材蔡杏山中国电力出版社2020.052工业变频器原理及应用9787121119484高职高专规划教材魏召刚电子工业出版社2019.10表12变频与组态技术课程数字化资源选用表序号数