變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)（第2版）（微課版）課程標準

課程標準（年修訂版）課程名稱：變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)課程代碼： 課程類型：理實一體化課課程總學時： 80 適用專業(yè)：電氣自動化術(shù)課程負責人：郭艷萍年月一、課程代碼：

《變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)》課程標準、用專：電氣動化技術(shù) 專業(yè)代碼：三、課程類型：專業(yè)心課B（理實一體化課）四、學時/學分：80學時/5學分五、課程概述1.課程標準依據(jù)（2021年版年版）》、相關(guān)國賽項目和《電氣自動2.課程類型PLC1所示。1前導(dǎo)課和后續(xù)課序號前期課程名稱為本課程支撐的主要能力1《電機與電氣控制》2《PLC應(yīng)用技術(shù)》PLC的硬件構(gòu)成、接線及編程能力。序號后續(xù)課程名稱需要本課程支撐的主要能力1《自動流水線安裝調(diào)試》變頻器的操作模式、參數(shù)設(shè)置，PLC控制變頻器的3.課程功能本課程主要培養(yǎng)學生對電氣自動化技術(shù)專業(yè)知識和專業(yè)技能的認識與理解，使學生具備掌握變頻調(diào)速、步進和伺服控制系統(tǒng)的基本專業(yè)技能。通過本課程的學習和實踐，使學生掌握變頻及伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成，能熟練掌握變頻及伺服控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、運行操作、安裝與調(diào)試以及簡單系統(tǒng)的設(shè)計與選型，對實現(xiàn)電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標，為學生適應(yīng)電氣工作崗位的要求打下堅實的基礎(chǔ)。4.課程定位“智能制造工程技術(shù)人員”六、課程目標1.知識目標（1）掌握變頻器及伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)及工作原理；（2）掌握變頻器及伺服驅(qū)動器的常用功能；（3）理解變頻及伺服控制系統(tǒng)接線圖；（4）掌握調(diào)速、位置控制等系統(tǒng)控制程序的編寫方法。2.技能目標（1）能根據(jù)控制要求選擇變頻器和伺服驅(qū)動器；（2）能操作變頻器和伺服驅(qū)動器；（3）能使用變頻器、伺服驅(qū)動器和PLC構(gòu)建變頻及伺服控制系統(tǒng)；（4）能對變頻和伺服控制系統(tǒng)進行安裝、調(diào)試并排除故障。3.素質(zhì)目標（1）文獻檢索與處理能力；（2）方案設(shè)計與評估決策能力；（4）培養(yǎng)愛國情懷、民族自豪感，能樹立綠色發(fā)展觀；，（5）形成愛崗敬業(yè)、團結(jié)協(xié)作的職業(yè)素養(yǎng)；（6）增強安全意識和規(guī)則意識。七、課程內(nèi)容與實施安排1.課程內(nèi)容總體要求（技術(shù)標準以及高職院“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”大賽1+X“”2.課程項目學時分配安排課程項目學時分配、學分與開課學期安排詳如表2所示。2課程學時分配/學分/開課學期項目（情景/模塊/章節(jié)/單元）學 時開課學期學時/學分/學期理 論實踐小計項目1認識通用變頻器6068054項目2西門子變頻器的運行及功能解析101222項目3三菱變頻器的運行與操作6612項目4變頻器與PLC的綜合應(yīng)用6612項目5步進電機的應(yīng)用6410項目6伺服電機的應(yīng)用81018合 計4238803.課程項目任務(wù)與教學內(nèi)容要求課程項目任務(wù)與教學內(nèi)容要求如表3所示。3教學內(nèi)容和要求項目任務(wù)教學內(nèi)容和要求學時職業(yè)素養(yǎng)通用能力專業(yè)知識技術(shù)技能1.增強學生心1.信息查詢、收集與整理1.了解三相異步電動機的調(diào)速方1.能分析三相異步電動機各種調(diào)速方6項目1認 識任務(wù)1.1認識通用變懷使命、刻苦學習、科技報國的擔當精的能力，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力；2.獨立學習、獲取新知識法；★2.掌握變頻調(diào)速原理；★■3.說出變頻器的結(jié)構(gòu)；法的優(yōu)缺點；★2.能分析變頻調(diào)速的基本原理；★■3.能根據(jù)控制要求選擇變頻器；★■通 用頻器神。并具有終身學習與專業(yè)4.掌握變頻器的選型方法；★4.能根據(jù)不同的特點分類變頻器；變 頻2.樹立綠色發(fā)發(fā)展能力。5.列舉變頻器的分類方法；5.能根據(jù)實際情況選擇變頻器的運行器展理念（如節(jié)6.知道變頻器控制運行的幾種方式控制方式?！铩瞿軠p排、智能及其優(yōu)缺點?！镏圃欤?。1.厚植愛國情懷和民族自豪感。2.培養(yǎng)學生學思踐悟，知行合一的職業(yè)素養(yǎng)。3.培養(yǎng)學生的大局意識、愛崗敬業(yè)和團結(jié)協(xié)作精神。4.培養(yǎng)學生嚴謹細致、耐心專注的工匠精1.能在西門子官網(wǎng)查詢變頻器的使用手冊。2.能使用手冊查詢變頻器的控制單元和功率模塊信息。3.能借助手冊查找問題并解決問題。4.能進行任務(wù)的方案設(shè)計與評估決策，能對設(shè)計內(nèi)容進行較為全面的比較、概括和闡釋。1.認識西門子變頻器，列舉西門子1.會拆裝變頻器；★2項目2西 門子 變?nèi)蝿?wù)2.1西門子變頻器的拆裝變頻器的常用功能；2.知道西門子變頻器的端子種類和分布情況；★3.學會數(shù)字量端子的接線方法。★■2.能完成變頻器主電路接線；3.能區(qū)分源型和漏型接線?！铩鋈蝿?wù)2.2西門子變頻器的面板運行操作1.掌握操作面板的使用方法；★2.了解變頻器常用參數(shù)的功能；★3.掌握變頻器快速調(diào)試步驟及相關(guān)參數(shù)的含義；★4.掌握使用操作面板修改指定參數(shù)的方法；★5.掌握操作面板控制變頻器運行的方法?！?.能用BOP-2操作面板控制變頻器的啟停；★2.能用BOP-2操作面板修改參數(shù)；★3.能完成快速調(diào)試任務(wù)；★■4.能操作面板修改指定的參數(shù)；★■5.能通過面板控制變頻器正反轉(zhuǎn)、給定頻率等?！?頻 器的 運行 及功 能解析神。1.掌握變頻器輸入輸出端子的功1.能根據(jù)端子功能要求設(shè)置相應(yīng)參數(shù)6能；★■值；★■任務(wù)2.3西門子變頻器的外部運行操作2.了解頻率給定的四種方式；3.掌握頻率給定的標定方法；★■4.掌握典型外部運行操作的接線圖2.能通過面板、數(shù)字量端子和模擬量端子給定變頻器頻率；★■3.能實現(xiàn)外部端子控制變頻器點動、和相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法及運行操作。正反轉(zhuǎn)、模擬量2給定頻率和模擬★■量電流給定頻率?！铩鋈蝿?wù)2.4西門子變頻器的組合運行操作掌握通過面板和端子組合控制變頻器的接線圖和相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法及操作?！铩瞿軐崿F(xiàn)面板給定啟停信號、端子給定頻率的安裝調(diào)試?！铩?1.了解變頻器多段速控制的兩種方能實現(xiàn)直接選擇多段速（3段）和二4任務(wù)2.5西門子變頻法。進制編碼多段速（7段/15段）的安器的多段速運行操作2.掌握變頻器多段速控制的接線圖裝調(diào)試?！铩龊蛥?shù)設(shè)置?！铩?.培養(yǎng)學生的標準意識、規(guī)范意識、安全操作意識等。2.培養(yǎng)學生的大局意識、愛崗敬業(yè)和團結(jié)協(xié)作精神。3.培養(yǎng)學生嚴謹細致、耐心專注的工匠精神。1.能在三菱官網(wǎng)查詢變頻器的使用手冊。2.能使用手冊查詢變頻器的控制單元和功率模塊信息。3.能借助手冊查找問題并解決問題。4.能進行任務(wù)的方案設(shè)計與評估決策，能對設(shè)計內(nèi)容進行較為全面的比較、概括和闡釋。1.掌握三菱變頻器的端子種類和分布情況；★2.掌握數(shù)字量端子的功能；★■3.掌握三菱變頻器面板的功能含義和操作方法；★4.掌握三菱變頻器的常用參數(shù)的含義和用法；★■5.掌握三菱變頻器面板操作運行變頻器的方法?！?.能完成變頻器主電路接線；62.能連接數(shù)字量輸入端子；★■3.能操作變頻器面板進行參數(shù)查看；項目3三 菱變 頻器 的任務(wù)3.1三菱變頻器的面板運行操作★4.能操作變頻器面板進行參數(shù)設(shè)置和參數(shù)清除；★■5.能操作面板實現(xiàn)運行控制、使用M旋鈕調(diào)節(jié)輸出頻率。★運 行與 操作任務(wù)3.2三菱變頻器外部運行操作1.掌握三菱變頻器數(shù)字量端子實現(xiàn)外部運行操作的接線圖和相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法；★■2.掌握三菱變頻器組合運行的接線1.能實現(xiàn)外部點動和正反轉(zhuǎn)電路的接線及參數(shù)設(shè)置及運行操作；★■2.能實現(xiàn)組合1和組合2的接線和參數(shù)設(shè)置及運行操作。★■4圖和相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法。★■任務(wù)3.3三菱變頻器掌握三菱變頻器多段速運行的接線能完成多段速接線、設(shè)置相關(guān)參數(shù)并2多段速運行圖和參數(shù)設(shè)置方法?！铩鲞\行?！铩?.培養(yǎng)學生嚴謹1.能借助變頻器手冊的報1.掌握變頻器與PLC的連接方式；1.能完成西門子和三菱PLC與變頻4任務(wù)4.1物料輸送帶認真、注重細警代碼和故障代碼解決★■器端子的接線；★變頻控制節(jié)的工匠精實際問題。2.掌握PLC控制變頻器正反轉(zhuǎn)的電2.能完成物料輸送帶變頻正反轉(zhuǎn)控制項目4神。2.能進行任務(wù)的方案設(shè)路圖和參數(shù)設(shè)置方法。系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。變 頻任務(wù)4.2離心機的多2.培養(yǎng)學生的節(jié)計，能對設(shè)計內(nèi)容進行掌握離心機多段速的硬件電路、參學會離心機多段速變頻控制的安裝2器 與段速變頻控制能意識，踐行較為全面的比較、概括數(shù)設(shè)置和軟件編程?！锱c調(diào)試?！铩鯬LC的 綜合 應(yīng)任務(wù)4.3風機的變頻/工頻自動切換控制綠色發(fā)展觀。3.培養(yǎng)學生的規(guī)則意識、團隊和闡釋。3.培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，并具有1.掌握變頻器輸出端子轉(zhuǎn)速到達功能的設(shè)置。2.掌握控制變頻/工頻切換的方法。能完成風機變頻/工頻切換硬件電路的安裝并能調(diào)試程序。2用協(xié)作和契約精終身學習與專業(yè)發(fā)展能1.了解西門子PLC模擬量模塊的能完成驗布機硬件電路的安裝并能4任務(wù)4.4驗布機的無神。力。特點及接線。調(diào)試程序?！黾壵{(diào)速控制2.掌握PLC模擬量模塊控制變頻器的程序編寫方法。★任務(wù)5.1步進電機正1.養(yǎng)成6S管理1.能讀懂步進驅(qū)動器的使1.了解步進電機的工作原理；1.能闡述步進電機的工作原理并進行6反轉(zhuǎn)控制的職業(yè)習慣；用手冊。2.掌握步進驅(qū)動器的端子功能和簡單選型和步進驅(qū)動器的選型；2.繼承和發(fā)展馬2.能借助步進驅(qū)動器手冊細分精度等設(shè)置方法；★2.能設(shè)置步進驅(qū)動器的工作電流（動克思主義的實的報警代碼和故障代碼3.掌握PLC控制步進電機的硬件態(tài)電流）、細分精度和靜態(tài)電流；項目5踐觀；解決實際問題。接線圖；★★步 進3.遵守職業(yè)規(guī)3.能進行任務(wù)的方案設(shè)4.掌握PLC運動控制功能指令的3.能編寫步進電機的控制程序并進行電 機范，具有良好計，能對設(shè)計內(nèi)容進行應(yīng)用方法；★■調(diào)試；★■的 應(yīng)的專業(yè)精神、較為全面的比較、概括4.掌握PLC控制步進電機正反轉(zhuǎn)4.能編寫步進電機的正反轉(zhuǎn)控制程序用職業(yè)精神和工和闡釋。的程序設(shè)計方法?！锊⑦M行調(diào)試。★匠精神。4.培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解任務(wù)5.2剪切機定長決問題的能力，并具有掌握PLC控制步進電機實現(xiàn)定能步進電機實現(xiàn)定長控制的程序并4控制終身學習與專業(yè)發(fā)展能長控制的程序設(shè)計方法?！铩鲞M行調(diào)試?！铩隽?。1.培養(yǎng)學生大國1.能讀懂伺服驅(qū)動器的使1.了解伺服電機的結(jié)構(gòu)及工作原1.能進行伺服電機的選型；★8工匠精神。用手冊。理；2.會安裝伺服系統(tǒng)，能進行端子接線2.培養(yǎng)學生的工2.能借助伺服驅(qū)動器手冊2.理解伺服驅(qū)動器的驅(qū)動和控制形和設(shè)置參數(shù)；★■項目6伺 服電 機的 應(yīng)用任務(wù)6.1伺服電機的試運行程意識和質(zhì)量觀念。3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。的報警代碼和故障代碼解決實際問題。3.能進行任務(wù)的方案設(shè)計與評估決策，能對設(shè)計內(nèi)容進行較為全面的比較、概括和闡釋。4.培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，并具有終身學習與專業(yè)發(fā)展能力。式；★3.掌握伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)、常用參數(shù)的含義、端子的功能和控制模式；★■4.掌握伺服控制系統(tǒng)試運行的接線圖和參數(shù)設(shè)置方法?！?.能按接線圖完成接線，修改伺服驅(qū)動器參數(shù)，并完成運行調(diào)試。★任務(wù)6.2伺服電機的速度控制掌握伺服驅(qū)動器的速度控制的接線圖、參數(shù)設(shè)置方法以及PLC編程方法?！锬芡瓿伤欧?qū)動器的速度控制的接線、設(shè)置參數(shù)以及編寫PLC控制程序。★4任務(wù)6.3伺服電機的掌握伺服驅(qū)動器的位置控制的接線圖、參數(shù)設(shè)置方法以及PLC編程能完成伺服驅(qū)動器的位置控制的接線、設(shè)置參數(shù)以及編寫PLC控制程6位置控制方法?！铩鲂颉！铩鰝渥ⅲ航虒W重點、難點在表中標出，其中，打★的為教學重點，打■的為教學難點。八、教學評價1.評價建議2.評價方式6S（3）期末通過閉卷筆試考核確定每個學生的期末考試成績。3.評價指標與比例304030。10%，80%10%。206020。素質(zhì)評價包括職業(yè)素養(yǎng)、生產(chǎn)勞動、安全操作和規(guī)范意識，其中手冊、工具使用占素質(zhì)評價的20%，6S管理占60%，課堂紀律評價占20%。4.成績認定及考核標準課程結(jié)束后對每個學生進行綜合評價，將線上成績、過程考核成績、期末考試成績按照20%、30%和50%的比例進行綜合計算，最終形成學生的總評成績。注意：（踐九、教學方法和教學手段1.加強對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)，依托在線開放課程平臺，強化項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動的線上線下混合式教學。以成果為導(dǎo)向，采用行動導(dǎo)向6步教學法激發(fā)學生學習熱情，使學生在完成工作任務(wù)的教學活動中了解調(diào)速及運動控制工作領(lǐng)域的工作過程。2.3.4.注重專業(yè)案例的積累與開發(fā)，借助在線課程平臺對學生學習過程中提出的問題進行在線答疑，提高學生分析和解決生產(chǎn)問題的專業(yè)技能。5.6.十、實施保障（一）師資隊伍1.課程教學團隊4所示。表4 《變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)》課程團隊序號姓名職稱教師屬性1教授校內(nèi)專任、課程負責人2講師/工程師校內(nèi)專任3講師/工程師校內(nèi)專任4講師校內(nèi)專任5助理講師校內(nèi)專任6講師校內(nèi)專任7助理講師校內(nèi)專任8高級工程師兼職教師，重慶華中數(shù)控技術(shù)有限公司9高級工程師兼職教師，國網(wǎng)重慶綜合能源服務(wù)有限公司10工程師重慶西門雷森精密裝備制造研究院有限公司2.責任（1）電氣自動化技術(shù)專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會把握課程發(fā)展方向。（4）課程負責人和教務(wù)處負責監(jiān)督課程的實施。（二）課程資源1.教材選用按照學院《教材管理辦法》，選用郭艷萍主編的《變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)（附微課視頻）》，教材屬于十三五職業(yè)教育國家規(guī)劃教材。2.網(wǎng)絡(luò)資源（1）智慧職教MOOC（/cms/courseDetails/index.htm?cid=bpjzqg050gyp763）。（2）給學生提