电气控制驱动 指南 -

《电气控制与驱动》课程教学指南（教学大纲）目录一、课程简介二、课程目标三、预备知识四、教学安排五、教学实施（教学内容、教学要求、教学建议等）六、学习资源一、课程简介“电气控制与驱动技术”课程是专为机械电子工程、电气工程及自动化、机电一体化技术等专业开设的专业核心课程，旨在培养学生掌握在设计或调试机电一体化系统时所需的电气控制技术和驱动技术（强电部分）。二、课程目标1.掌握电气控制系统的设计（搭建）与调试，包括继电器－接触器控制系统和PLC控制系统。2.掌握驱动系统的设计（构建）与调试，包括变频调速系统、步进驱动系统和伺服驱动系统。三、先修课程（预备知识）大学物理、电工电子技术、机电传动技术或电力拖动技术、微型计算机原理或单片机原理等。四、教学安排项目名称任务名称理论学时实践学时项目1电气控制线路的识图、安装与调试任务1.1认知低压电器20任务1.2识读电气控制系统图20任务1.3分析电气控制原理图20任务1.3典型机床控制电路的连接与调试02项目2PLC控制系统的构建、编程与调试任务2.1认知PLC10任务2.2认知三菱PLC21任务2.3PLC控制系统的应用设计22项目3变频驱动（调速）的构建与调试任务3.1认知变频器11任务3.2应用变频器的基本运行功能控制传送带11任务3.3应用变频器的基本参数控制传送带11任务3.4应用变频器的多段速功能控制传送带11项目4步进驱动系统的构建与调试任务4.1利用步进驱动系统实现机械手的直线移动控制11任务4.2利用步进驱动系统实现机械手的定位控制11任务4.3搬运机械手的应用设计22项目5伺服驱动系统的构建与调试任务5.1认识交流伺服系统11任务5.2利用伺服系统速度控制模式控制圆形转盘工作台11任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台11任务5.4利用伺服系统位置控制模式控制圆形转盘工作台12合计182317五、教学实施教学单元教学内容（知识点）与教学要求项目1电气控制线路的识图、安装与调试【教学目标】1.了解常用低压电器的种类、工作原理、功能及使用；2.掌握电气控制系统的识图和绘制；3.掌握典型电气控制电路的接线与调试【教学重难点】重点：1.常用低压电气的种类、工作原理、功能及使用；2.电气控制系统的识图；3.典型电气控制设备的接线和调试。难点：1.电气控制系统的识图和绘制；2.典型电气控制电路的接线与调试。【内容结构与安排】1.1认知低压电器1.2识读电气控制系统图1.3分析电气控制原理图1.4典型机床控制电路的连接与调试【教学方法】项目式教学——以某项目或控制系统为载体，通过“五步法”——任务引入、任务目标、相关知识、任务实施、任务考核实施。理实一体化教学——讲授、演示、讨论、实训并举，在理实一体化教室中进行。【实训设备】1.典型低压电器元件；2.典型机床电气控制柜（模拟设备）【实训指导】按教材中的任务实施步骤进行。教学单元教学内容（知识点）与教学要求项目2PLC控制系统的构建、编程与调试【教学目标】1.了解PLC的的基本组成、工作原理、工作特点；2.掌握三菱或其他PLC的编程元件和基本指令；3.熟悉PLC控制系统的硬件设计（硬件配置）；4.掌握PLC控制系统的软件设计（程序设计）。【教学重难点】重点：1、PLC的工作原理；2、三菱PLC的编程元件和基本指令；3.PLC控制系统的程序设计。难点：1、PLC的工作原理——循环扫描方式工作；2、PLC控制系统的程序设计。【内容结构与安排】2.1认知一般PLC2.2熟悉三菱PLC2.3PLC控制系统的应用设计【教学方法】项目式教学——以某项目或控制系统为载体，通过“五步法”——任务引入、任务目标、相关知识、任务实施、任务考核实施。理实一体化教学——讲授、演示、讨论、实训并举，在理实一体化教室中进行。【实训设备】1.三菱FX2N系列PLC；2.低压电器；3.某种模拟型机械手。【实训指导】按教材种的任务实施步骤进行。项目3变频驱动系统的构建与调试【教学目标】1.了解普通变频器的工作原理的主要功能；2.掌握变频器操作面板的基本操作；3.掌握变频器基本参数的设置；4.掌握变频器多段速控制的使用。【教学重难点】重点：1.变频器操作面板的基本操作；2.变频器基本参数的设置；3.变频器多段速控制的使用。难点：1.变频器基本参数的设置；2.变频器多段速控制的使用。【内容结构与安排】3.1认知变频器；3.2应用变频器基本运行功能控制传送带；3.3应用变频器基本参数控制传送带；3.4应用变频器多段速功能控制传送带。【教学方法】项目式教学——以某项目或控制系统为载体，通过“五步法”——任务引入、任务目标、相关知识、任务实施、任务考核实施。理实一体化教学——讲授、演示、讨论、实训并举，在理实一体化教室中进行。【实训设备】1.三菱变频器；2.传送带（皮带输送机）。【实训指导】按教材中的任务实施步骤进行。项目4步进驱动系统的构建与调试【教学目标】1.了解步进电机的工作原理和工作特点；2.掌握步进驱动器工作原理及使用；3.掌握步进驱动下的机械手的简易定位控制；4.掌握定位模块（FX2N-1PG）控制、步进驱动下的机械手的运动控制。【教学重难点】重点：1.步进驱动下的机械手的简易定位控制；2.定位模块（FX2N-1PG）控制、步进驱动下的机械手的运动控制。难点：1.定位模块（FX2N-1PG）控制、步进驱动下的机械手的运动控制。【内容结构与安排】4.1利用步进驱动系统实现机械手的直线移动控制4.2利用步进驱动系统实现机械手的定位控制4.3搬运机械手的应用设计【教学方法】项目式教学——以某项目或控制系统为载体，通过“五步法”——任务引入、任务目标、相关知识、任务实施、任务考核实施。理实一体化教学——讲授、演示、讨论、实训并举，在理实一体化教室中进行。【实训设备】1.步进电机及其驱动器；2.某种模拟型机械手。【实训指导】按教材种的任务实施步骤进行。项目5伺服驱动系统的构建与调试【本章教学目标】1.了解伺服电机、编码器、伺服驱动器的工作原理及伺服系统的搭建；2.掌握伺服系统速度控制模式的应用；3.掌握伺服系统转矩控制模式的应用；4.掌握伺服系统定位控制模式的应用。【教学重难点】重点：1.伺服系统速度控制模式的应用；2.伺服系统转矩控制模式的应用；3.伺服系统定位控制模式的应用。难点：1.伺服驱动器的“三环”；2.伺服系统转矩控制模式的应用；3.伺服系统定位控制模式的应用。【内容结构与安排】5.1认识交流伺服系统5.2利用伺服系统速度控制模式控制圆形转盘工作台5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台5.4利用伺服系统位置控制模式控制圆形转盘工作台【教学方法】项目式教学——以某项目或控制系统为载体，通过“五步法”——任务引入、任务目标、相关知识、任务实施、任务考核实施。理实一体化教学——讲授、演示、讨论、实训并举，在理实一体化教室中进行。【实训设备】1.伺服电机及其驱动器；2.圆形转盘工作台。【实训指导】按教材种的任务实施步骤进行。六、学习资源1.教材：《电气控制与驱动》，杜学文、陈德