spContent=各位学员：当你们乘着高铁穿梭于两个城市的时候，是否想到这么高的速度如何实现？当你们在炎热的夏天享受空调时，是否考虑到如何实现节能减排呢？下面就由我们带领你们领略这些先进设备的电气控制吧。
各位学员：当你们乘着高铁穿梭于两个城市的时候，是否想到这么高的速度如何实现？当你们在炎热的夏天享受空调时，是否考虑到如何实现节能减排呢？下面就由我们带领你们领略这些先进设备的电气控制吧。
—— 课程团队
课程概述
- 《现代工业设备电气控制技术》课程是机电一体化技术专业开设的一门专业核心课程。在课程内容上根据机电行业、企业及学生就业岗位的要求，设置了“三相异步电动机基本控制”、“现代工业设备的PLC控制”、“西门子G120变频器操作与运行”、“现代工业设备的组态与监控”、“现代工业设备的运动控制”、 现代工业设备网络与通信控制”以及“现代工业设备电气综合控制”共7个学习领域、14个工作任务。通过理实一体化的课堂学习，可以较为系统地了解三相异步电动机的基本控制，会根据要求编写常见工业设备的控制程序，会运用西门子变频器实现工业设备的速度调节；通过步进或伺服电动机实现工业设备的精确运动。最后通过饮料灌装生产线为例实现PLC、变频器、触摸屏、步进电动机或伺服电动机的综合控制。
- 1.该课程对接许继集团股份有限公司、森源电气股份有限公司等机电企业核心岗位能力需求，将企业文化、工匠精神融入实训中；
- 2.对接电机与电气控制、西门子S7-1500PLC、西门子G120变频器、V90伺服驱动器等控制，将先进的设备引入到实训教学中，培养能装调、会维护、懂调试的复合型、综合技术技能型人才；
- 3.与“可编程控制器应用编程”职业资格证书试点对接，把新型电机、PLC、变频器到运动控制等新技术新工艺引入课程教学内容。
授课目标
- 1.知识目标
- 1）掌握三相异步电动机正反转控制所用低压电器元件；
- 2）掌握三相异步电动机正反转控制工作原理；
- 3）掌握三相异步电动机控制降压启动工作原理；
- 4）掌握PLC位逻辑指令、定时器与计数器指令；
- 5）掌握按钮、指示灯等元件动画设置方法；
- 6）掌握变频器的参数设置方法；
- 7）掌握步进电动机与伺服电动机结构和工作原理；
- 8）掌握S7-1500PLC、S7-200SMART PLC之间的通信设置方法。
- 2. 能力目标
- 1）会正确选用三相异步电动机控制电路中所用低压电器元件；
- 2）会根据电气原理图正确连接并调试三相异步电动机常用控制电路；
- 3）会用PLC指令编写并调试现代工业设备控制程序；
- 4）会根据控制要求设置变频器、伺服驱动器、步进驱动器参数；
- 5）会根据控制要求设计相应的硬件电路；
- 6）会根据控制要求设计相应的软件程序；
- 7）会根据硬件电路正确连接PLC、变频器，步进驱动器以及伺服驱动器之间的接线；
- 3. 思政目标
- 1）以爱国主义为核心，培养学生对国家的自豪感，对建设智能制造强国的使命感；
- 2）培养学生脚踏实地、按部就班，形成正确的人生观、价值观；
- 3）培养学生安全生产、爱岗敬业与团队合作的基本素质；
- 4）培养学生的创新意识和工匠精神；
- 5）培养学生爱国精神、民族自信和家国情怀。
课程大纲
现代工业设备电气控制技术概述
课时目标：了解现代工业设备概念；了解现代工业设备应用场合；掌握现代工业设备电气控制技术组成及发展；培养学生爱国精神、民族自信和家国情怀。
1.1 现代工业设备认知
1.2 现代工业设备电气控制技术组成及发展
三相异步电动机正反转控制
课时目标：了解电动机改变转向工作原理与应用；掌握按钮和接触器互锁的方法；会正确连接并调试电机正反转控制电路；培养学生遵守生产规范习惯，爱岗敬业、团结协作的职业素养。
2.1 三相异步电动机正反转控制所需低压电器元件
2.2 三相异步电动机正反转控制电路分析
三相异步电动机降压启动控制
课时目标：掌握时间继电器结构、型号、原理与应用；掌握电动机星型、三角形接法互锁；会绘制并分析电动机星型、三角形降压启动控制;培养学生一丝不苟、安全生产的职业精神。
3.1 时间继电器
3.2 三相异步电动机降压启动控制电路
音乐喷泉的PLC控制
课时目标：了解 西门子S7-1500PLC结构与发展；掌握西门子S7-1500PLC编程软件；掌握西门子S7-1500PLC的位逻辑指令；会用位逻辑指令编写音乐喷泉控制程序；培养学生的创新意识和工匠精神。
4.1 S7-1500PLC的硬件结构
4.2 S7-1500PLC编程软件的使用
4.3 位逻辑指令及其应用
4.4 音乐喷泉的 PLC控制电路设计
自动生产线的PLC控制
课时目标：掌握S7-1500PLC定时器器指令；掌握 S7-1500PLC计数器指令；会绘制并连接自动生产线控制电路的外部接线；会用定时器、计数器指令编写自动生产线控制程序；培养学生爱国敬业、诚实守信的品格。
5.1 定时器指令及其应用
5.2 计数器指令及其应用
5.3 自动生产线的 PLC控制电路设计
彩灯循环的PLC控制
课时目标：掌握S7-1500PLC比较指令；掌握 S7-1500PLC传送指令；会连接彩灯循环控制电路的外部接线；会用定时器指令编写彩灯循环控制程序；培养学生的创新意识和工匠精神。
6.1 比较指令及其应用
6.2 传送指令及其应用
6.3 移位指令及其应用
6.4 彩灯循环的 PLC控制电路设计
工业离心机的变频调速控制
课时目标：了解自动抓棉机的电气系统工作原理；了解G120变频器的结构与原理；掌握G120变频器参数设置方法；能够编写自动抓棉机的变频调速控制程序；以爱国主义为核心，增强学生对国家的自豪感，对建设智能制造强国的使命感。
7.1 西门子G120变频器认知
7.2 西门子G120变频器数字量控制
7.3 西门子G120变频器接线
7.4 西门子G120变频器参数设置
7.5 工业离心机的变频调速控制
智能立体车库升降电机的变频调速控制
课时目标：了解平板印刷机的电气系统工作原理；掌握G120变频器参数设置方法；掌握变频器的模拟量调速的连接；能够编写平版印刷机的变频调速控制程序；.培养学生一丝不苟、安全生产职业精神。
8.1 西门子G120模拟量控制
8.2 西门子G120的MOP控制
8.3 智能立体车库升降电机的变频调速控制
交通信号灯的组态与监控
课时目标：掌握按钮、指示灯等变量组态方法；掌握交通灯组态界面绘制方法；掌握触摸屏与PLC之间的通信连接；掌握触摸屏与PLC仿真与运行；培养学生爱国敬业的精神。
9.1 人机界面的概述
9.2 人机界面的组态
9.3 人机界面的仿真与运行
9.4 交通信号灯的组态与监控
自动停车场的组态与监控
课时目标：会组态符号域、I/O域等；会设置触摸屏动画；会登录触摸屏用户界面；会组态自动停车场界面；培养学生安全、规范、严谨细致的安全生产职业精神。
10.1 触摸屏的画面组态
10.2 自动停车场的组态与监控
自动搅拌机的步进运动控制电路
课时目标：了解搅拌机电气控制系统工作原理和组成；了解步进电动机及步进驱动器工作原理；会连接步进驱动器、步进电动机与PLC； 会设置步进驱动器参数；会编写搅拌机电气控制程序；培养严谨认真的学习态度和敢于创新发现的探究精神。
11.1 步进电动机认知
11.2 步进驱动器控制
11.3 运动控制指令
11.4 自动搅拌机的步进运动控制电路
基于伺服控制的标签打印机电路
课时目标：了解标签打印机电路控制系统工作原理和组成；了解伺服电动机及伺服驱动器工作原理；会正确连接伺服驱动器与PLC的通信； 会设置伺服驱动器参数；会编写标签打印机控制程序；以爱国主义为核心，培养学生对国家的自豪感，对建设智能制造强国的使命感。
12.1 伺服电动机概述
12.2 伺服驱动器控制
12.3 V90伺服驱动器参数调试
12.4 PLC与V90伺服驱动器的控制
12.5 基于伺服控制的标签打印机电路
现代工业设备的通信与网络控制
课时目标：了解PROFINET通信和PROFIBUS通信；会连接PLC与PLC之间、PLC与变频器之间的通信；会设置PLC与变频器通信的参数；培养学生脚踏实地、按部就班，形成正确的人生观、价值观。
13.1 西门子工业网络控制
13.2 S7-1500PLC与S7-200 SMART PLC之间的通信
13.3 两台S7-1500PLC之间的通信
13.4 S7-1500PLC与西门子G120变频器之间通信
现代工业设备电气综合控制
课时目标：了解饮料生产线的工作过程；掌握S7-200SMART PLC子程序编写方法；会设置S7-200SMART PLC与V90伺服驱动器参数；会设置S7-1500PLC与两台S7-200SMART PLC的通信参数；会编写S7-1500PLC与两台S7-200SMART PLC的通信程序；会编写饮料生产线的控制程序；培养学生的创新意识和工匠精神。
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预备知识
- 电工电子知识
- 电机与电气控制
- 可编程控制器应用技术
- 计算机基础知识
- 大学英语
参考资料
- 使用教材
- 1.穆亚辉 现代工业设备电气控制技术；北京邮电大学出版社；2023.12
- 参考资料
1.汤晓华 蒋正炎 电气控制系统安装与调试项目教程.高等教育出版社；2016.05
2.向晓汉 西门子S7-1500PLC完全精通教程；化学工业出版社；2018.03
3.廖长初 S7-1200/1500PLC应用技术；机械工业出版社；2018.07
4.刘长青 S7-1500PLC项目设计与实践；机械工业出版社；2016.04
5.王俊豪 现代工业设备电气控制技术；哈尔滨工程大学出版社；2018.12
6.穆亚辉 西门子可编程控制其应用技术；哈尔滨工程大学出版社；2018.12
- 参考网站
- 1.西门子官网 https://www.ad.siemens.com.cn/download/HomePage.aspx
- 2.工控人家园 https://www.ymmfa.com/index.php
- 3.工控资料窝 https://www.gkwo.net/
- 4.中华工控网 https://www.gkong.com/sort/hmi/
常见问题
- 1.我为什么要学习这门课？
- 《现代工业设备电气控制技术》是我校学生在大二下学期学习的一门综合模块化课程，具有很强的理论性和实践性。
- 它的前导课程有《可编程控制器应用技术》《电机与电气控制技术》等，后续课程有《毕业设计》《顶岗实习》等，在专业课程体系中起着非常重要的承上启下的作用。
- 2.学完这门课程后，对以后的工作中有什么帮助？
- 《现代工业设备电气控制技术》这门课程涉及的内容有PLC、变频器、触摸屏、步进电机、伺服电机以及工业机器人。这些内容是作为电气工程师所必须掌握的知识，在以后的工作中每一部分都能够用到。因此学完这门课程之后为大家以后的就业打下了一个良好的基础。
- 3.如何学习这门课程？
- 《现代工业设备电气控制技术》这门课程实践性非常强，大家除了在线上学习基本理论之外，还要在线下进行大量的实践才能更好的掌握课程的内容。课程团队除了高校教师之外，还聘请有企业资深工程师，如果你们在学习中遇到问题的话，可以在讨论区在线留言，我们会第一时间为你们解答问题的。
