机电控制技术-U机制151-152_盐城工学院

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SPOC学校专有课程

机电控制技术-U机制151-152

第1次开课

开课时间： 2018年03月13日 ~ 2018年05月20日

学时安排： 4小时每周

当前开课已结束已有 85 人参加

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spContent=当你看到上下自如的电梯，高速切削的机床，日夜不歇的港口输送带，你可知道这是电动机及由其组成的机电传动设备或系统带来的神奇。继电接触控制和PLC控制是如何实现电机的启动、停车、调速和制动的？PLC控制器又有着什么样的优越性能？如果想知道这一些赶快加入我们的团队，离工程师你只有一步之遥！

当你看到上下自如的电梯，高速切削的机床，日夜不歇的港口输送带，你可知道这是电动机及由其组成的机电传动设备或系统带来的神奇。继电接触控制和PLC控制是如何实现电机的启动、停车、调速和制动的？PLC控制器又有着什么样的优越性能？如果想知道这一些赶快加入我们的团队，离工程师你只有一步之遥！

—— 课程团队

课程概述

“机电传动控制”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门必修的专业基础课，它是机电一体化人才所需电知识结构的驱体。随着科学技术水平的发展，电力传动控制装置和机械设备已经是一个不可分割的整体，所以本课程是从机电一体化技术的需要出发，使学生了解机电传动控制的一般知识，掌握电机、控制电器、电力拖动、自动控制系统的工作原理、特性、应用和选用方法，并能从事机电产品的控制系统设计，且为数控机床、微机控制系统等后续课程打下基础。本课程对加强学生素质教育，提高学生分析问题、解决问题的实际能力、以及创新意识、工程实践的综合素质，培养机电复合型拔尖创新型人才都具有重要作用。

本课程共设计三个模块，分别是视频在线学习模块、单元测试模块和在线讨论模块。

视频在线学习模块。将课程5章内容，按照知识点，将重点难点问题制作成22个10～15分钟的教学视频，供学生在线学习。视频制作过程中，视频播放中间或结束后插入1至3个选择题，对学生进行在线测试，检查学生即时学习的状况。

单元测试模块。每章学习内容，通过设计选择题、填空题、判断题、简答题、作图题和设计题等多种题型，检测学生应知应会内容掌握程度，单元测试计入平时成绩。

在线讨论模块。设计在线讨论题，吸引学生参与在线讨论，实现师生互动。课程运行期间，授课教师及时发布课程信息，适时更新教学资源，开设聊天室，在线解决学生提出的疑问。答复学生的在线提问，不超过三个工作日。

本课程提供的教学资源，除了提供视频资料供学生在线学习外，还提供课程讲稿、PPT、经典案例、参考资料等资源，有利于学生对课程知识的系统性掌握。

授课目标

本课程通过机电传动控制系统基本概念、机电传动系统的驱动电动机、传感器技术、继电接触控制系统设计、可编程序控制器原埋和机电传动控制设计范例等等内容的讲述，使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力，并具有初步的电气控制系统设计和实际调试、系统维护、故障判断等实际动手能力。

成绩要求

本门课程总成绩100分。每周我们都留有在线完成的单元测验、作业和课堂讨论，在期末，我们会统一安排一次在线考试。

课程成绩比例如下：

1. 线上（平时、作业及测验等）40%；

2. 线下（平时、作业及测验等）40%；

3. 实验，占20%

课程大纲

Ⅰ.课程教学大纲模板

《机电控制技术》课程教学大纲

课程代码	22022096
课程名称	机电控制技术
课程名称	Mechanical and Electrical Control Technology
课程性质	机电控制技术是机械工程及自动化专业的一门重要专业课，是机械类专业必修主干课程。
学分/学时	4学分 / 64学时，其中：实验学时8
开课学期	第六学期
开课单位	机械工程学院优集学院
适用专业	机械设计制造及其自动化
先修课程	电工电子技术、计算机应用基础、机构与零部件设计、软件编程基础、机械制造装备设计等
后续课程	无
教材及参考书	² 马如宏．机电传控制-2版．北京：高等教育出版社，2015.9 ² 徐泳龙．单片机原理及应用-2版．北京：机械工业出版社，2013.12
课程简介	控制是机电一体化人才需要掌握的必备知识，本课程主要研究工业生产过程的机电设备的电气控制原理与设计方法，包括继电接触控制、可编程控制和单片机控制三大模块，其特点是与生产技术密切联系，实践性较强。通过本课程的学习，使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力，并具有初步的电气控制系统设计、维护等实际动手能力，为学习后续课程及今后从事电气工程技术工作打下必要的理论基础。
考核方式	² 实验成绩 10% ² 理论成绩 90% 其中： n 平时 10% n 期中考试 45% n 期末考试 45%
实验教学（包含实验的课程填写）	实验教学（8学时）与课程同步进行，实验内容与课程相衔接。详见《机电控制技术实验课程教学大纲（实验课程类）》。
专业培养能力	1、能够设计针对复杂机械工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统。 2、具有基于科学原理并采用科学方法对复杂机械工程问题进行研究的初步能力。 3、能够针对复杂机械工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，对复杂机械工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 4、能够就复杂机械工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括能撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。
课程培养学生的能力	1、知识传授：了解机电控制系统的组成和对象，重点学习控制系统。包括常用低压电器的结构原理和使用，可编程控制的基本原理、构成和编程方法，单片机实现控制的基本原理、硬件结构、指令系统和编程方法。[1、2] 2、技能训练：使学生初步具有电气控制系统线路分析能力，电气控制系统设计和维护的能力，初步具有可编程控制器分析、编程和使用的能力，初步具有应用单片机实现简单控制的能力。[2、3] 3、能力实训：以机电传动系统的控制为主要目标，采用不同的方法来实现，从而达到综合训练的目标[3、4]。
教学内容与学时分配	根据工科类专业人才对机电综合控制的要求,依据国际、国家标准，依托世界一流的工具，以培养技术先进、实践能力强的机电复合型人才作为目标进行授课，教学内容包括系统构成、继电接触控制、可编程控制和单片机控制四个部分，并按照依据、方法、对比、应用和实践的认知模块教学。理论教学56学时，实验教学8学时。其中： 1、绪论（2学时/课内）介绍本课程的性质、目的、任务，电气控制技术的发展概况以及本课程的基本内容、学习要求、学习方法和教学手段；机电控制系统的发展；机电控制系统的基本要素和功能；控制系统的基本概念；机电传动控制系统的设计方法。 2、机电传动系统的驱动电动机（1学时/课内）直流电动机；三相异步电动机。 3、机电控制系统中的传感器技术（1学时/课内）传感器的组成及分类；传感器的一般特性；常用传感器及应用。 4、继电接触控制系统的设计（10学时/课内）常用低压电器；电气控制系统图；异步电动机的启动控制线路；异步电动机的正反转控制线路；异步电动机的调速和制动控制线路；其他基本控制线路。 5、可编程控制器原理（10学时/课内）概述；可编程控制器的基本构成；可编程控制器的工作原理及编程语言；FX2N系列可编程控制的编程器件及基本指令；FX2N系列步进指令和功能指令的使用；PLC控制系统的设计 6、MCS-51系列单片机的基础知识和硬件结构（6学时/课内）微型计算机的基础知识；MCS-51系列单片机结构和引脚；中央处理单元CPU；存储器结构；并行输入／输出端口；时钟和时序；复位与节电。 7、MCS-51系列单片机指令系统和汇编语言程序设计（14学时/课内） MCS-51指令系统概述；寻址方式；指令系统；汇编语言源程序的格式和伪指令；汇编语言程序设计。 8、MCS-51系列单片机系统技术（8学时/课内） MCS-51中断系统；定时器/计数器；串行接口；存储器扩展；并行I/O接口扩展；输入输出设备及接口技术。 9、机电传动控制系统设计范例（4学时/课内）概述；PLC在机械手搬运控制系统中的应用。 10、期中、期末考试（4学时/课外） 11、实验（8学时/实验课程） ² 三相异步电动机起动控制实验 ² PLC控制的交通红绿灯实验 ² 单片机最小系统的熟悉 ² 数码管动态扫描显示实验
教学方法	课程教学以课堂教学、课外作业、实验训练、以及网络等共同实施。本课程以机电控制系统为主线，重点讲授三种控制方法的原理、器件、编程和实践应用，充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。本课程注重教与学过程，采用每周作业、习题课、课堂讨论、中期检测、实验动手等多种形式综合考核，培养学生学入脑，动用手的综合能力。