本课程是电气自动化技术、智能控制技术、机电一体化技术、工业互联网应用等专业的一门专业核心课程。采用理论实践一体化的教学方法,理论知识包括运动控制基本概念及变频、伺服控制基本原理及项目应用知识,实践技能以西门子G120、V90、S120、S7-1200等先进运动控制器件为硬件平台,博途及HMI组态软件为软件平台,着重培养学生从事运动控制系统(motion control system)应用项目的设计、安装、编程、调试等多种工程实践方法和实际应用能力,培养项目实施过程中的团队精神、人际沟通和协作能力等方面人文(职业)素质。
本课程主要适用于高职高专自动化类专业学生,以及智能装备、自动化生产线等相关的职业岗位和技术领域。课程内容与电机与电气控制、电力电子技术、控制理论、计算机控制技术、信号检测与处理、网络通信、PLC及人机接口等密切相关,是一门综合性的智能控制应用技术课程。本课程的前续课程主要有电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机与电气控制、PLC应用技术、组态监控规划与设计、工业网络控制技术等。后续课程有生产线综合应用、毕业设计等。
本课程所介绍的知识和技能直接为学生今后的工作提供技术支持,是自动化类专业学生从事智能装备、自动化生产线中有关运动控制智能控制器件的安装、调试、运行、维护所必须具备的知识和技能。
1.培养学生学会学习的能力,能独立进行运动控制系统设计、编程、调试的能力;
2.培养学生集体意识,能加强团队协作与配合,进行良好的交流沟通;
3.在项目训练中塑造学生的工匠精神,做到精益求精、一丝不苟地构建和调试运动控制系统;
4.培养学生责任担当的能力,能对运动控制项目的构建提出问题、分析问题并进行设计编程,动手实施和解决问题;
5.培养学生的创新意识,能采用PLC编程及工业网络通信的方法实现运动控制系统的自动控制;
6.培养自动化应用技术信息收集与报告文档撰写的基本能力;
7.培养良好的劳动纪律和安全规范,特别是树立用电安全的意识。
知识目标:
1.理解运动控制系统的基本概念;
2.掌握变频、伺服控制系统的工作原理、构成、运行操作方式;
3.掌握运动控制网络架构及其系统设计相关知识;
4.掌握Starter软件对变频器进行通信和调试的方法;
5.掌握PLC与变频、伺服控制器的通信和编程知识;
6.掌握HMI人机界面组态变频、伺服控制系统的方法。
职业能力目标:
1.能对变频、伺服控制器进行项目选型和安装;
2.能对变频、伺服等运动控制系统进行项目综合设计;
3.能采用Starter软件对变频器进行参数设置、下载及调试等项目操作;
4.能选用PLC对变频器、伺服控制器进行通信、编程、调试及运行;
5.能采用人机界面软件及触摸屏对变频、伺服控制器进行设计、组态、调试及运行;
6.能对变频、伺服控制系统进行故障分析、诊断和排除,具备初步诊断和排故的能力。
学习本课程应具备电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机与电气控制、PLC应用技术、组态监控应用技术、工业网络控制技术等方面的知识和技能。
1.选用教材:《西门子变频器应用技术(第2版)》,ISBN 978-7-302-54506-4,清华大学出版社,姚立波主编,为江苏省十四五规划教材。
2.西门子G120、V90、S120、S7-1200 PLC等技术参数手册、操作培训手册。
3.相关标准
(1)GB/T 34123-2017 电力系统变频器保护技术规范
(2)GB/T 24625-2009 变频器供电同步电动机设计与应用指南
(3)GB/T 12668-2002 调速电气传动系统
(4)IEC 61131 可编程逻辑控制器标准
(5)GB/T 7344-2015 交流伺服电动机通用技术条件
(6)GB/T 7345-2008 控制电机基本技术要求
Q : 目前国内外变频器种类繁多,但关于西门子G120变频器的知识介绍和技能训练方面的课程比较缺少。本课程是如何对G120进行介绍的?
A : 本课程依托真实的G120实训设备,从面板控制、starter软件控制、按钮I/O控制、PLC I/O控制、PLC网络控制等多个方面,系统介绍G120变频器应用技术。
Q : 课程对西门子V90单轴伺服、S120多轴伺服驱动方面是如何组织教学的?
A : 在实训室对西门子V90单轴伺服驱动器及伺服电机、S120多轴伺服驱动器及伺服电机等真实设备进行组态、编程及运行调试。