四川工程职业技术学院材料成型与控制技术专业（锻压技术方向）2009级《设备电气自动控制》课程标准

四川工程职业技术学院材料成型与控制技术专业（锻压技术方向）《设备电气自动控制》课程标准国家职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库建设项目组四川工程职业技术学院设备电气自动控制课程教学大纲学时：48学分：3适用专业及学制：三年制高职锻压技术全日制编制：吴先文、杨林建、冯锦春、赵仕元审定：锻压技术专业建设指导委员会批准日期：2007年6月一、制定依据本课程是机械制造与自动化专业的专业课程。本大纲依据《锻压岗位职业标准》和《锻压技术专业人才培养质量标准》而制定。二、课程教学目标1.理解机床常见低压电器元件的工作原理、型号及用途，并能正确选用；2.掌握机床控制电路的基本环节；能阅读分析机床电气控制线路；3.能安装调试机床电气控制线路；4.掌握可编程控制器原理和编程方法；能阅读调试机床的PLC程序；5.具备设计较复杂的机床电气控制系统的基本能力。三、课程教学单元及学时安排序号课程教学单元学时教学形式与课时分配理实一体理论实践习题讨论1学习单元1：机床常用电器元件认识和选用84222学习单元2：机床控制电路基本环节应用104423学习单元3：典型机床电气控制线路分析8624学习单元4：可编程控制器应用1684225学习单元5：机床电气控制系统设计446机动2合计482621044四、课程教学设计1．整体教学设计本课程遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容，设计了5个由浅入深的学习主单元，分别以机床常用电器元件、电动机基本控制环节、机床电气控制电路、PLC为载体。5个学习单元包含5个学习性工作任务，前4个工作任务在实训室以课堂方式组织教学，后1个工作任务以理论教学为主，教、学、做有机融合，把理论学习和实践训练贯穿其中。2．单元教学设计学习单元1：机床常用电器元件认识和选用8学时通过学生认识机床常用电器元件，让学生掌握接触器、继电器等低压电器的图形符号、工作原理、用途、使用方法和选择原则。如接触器、继电器、熔断器、低压断路器、主令电器、电磁铁和电磁离合器的用途、结构、工作原理型号及选用原则。该学习单元在院电气中心电机实训室进行。学习单元2：机床控制电路基本环节应用10学时通过学生组建电动机单向全压直接起动控制线路、电动机Y-△减起动控制线路、电动机正反转控制线路、电动机反接制动控制线路（根据学生完成实际情况选择四项中的2项）。掌握机床控制电路各种基本环节的工作原理和电气线路安装调试方法。该学习单元在院电气中心电机实训室进行。学习单元3：典型机床电气控制线路分析8学时通过学生操作车床和铣床电气控制线路，结合学生生产实习中对车床（C650卧式车床）、铣床（X6132卧式升降台铣床）的加工操作，分析车床和铣床电气控制线路的构成模块、工作原理、维护常识和故障排除。该学习单元在院电气中心电机实训室进行。学习单元4：可编程控制器应用16学时通过学生在院电气中心PLC实训室组建PLC电气控制系统、编辑PLC应用程序（如电动机正反转控制程序、Y-△减起动控制程序、交通路口红、绿灯控制程序等，掌握PLC电气控制系统（PLC与用户输入设备、用户输出设备的接线）的构成、PLC程序表达方式（梯形图、语句表、逻辑功能图等）、常用基本指令和功能指令的使用、程序编写原则和方法。该学习单元在院电气中心PLC实训室进行。学习单元5：机床电气控制系统设计4学时通过设计、组建CW6163卧式车床电气控制系统的这一工作任务，让学生掌握常用电器元件技术参数及选用、机床电气控制系统设计的原则、思路和方法。掌握电气控制线路设计的两种方法——经验设计法和逻辑设计法。进一步巩固电气控制线路的安装、接线和调试等生产作业的基本技能。该学习单元在院电气中心电机实训室进行。3．教学方案设计序号教学单元学时教学内容及要求教学程序授课要点教学实施说明教学方法与教学手段建议1机床常用电器元件认识和选用81.开关电器：刀开关、组合开关、转换开关、倒顺开关的结构、工作原理、图形符号、安装方法、使用注意事项、技术参数及选用。2.主令电器：按钮、行程开关、接近开关的结构、工作原理、图形符号、安装方法、使用注意事项、技术参数及选用。3.保护电器：熔断器、热继电器、低压断路器的结构、工作原理、图形符号、安装方法、使用注意事项、技术参数及选用。4.控制电器：接触器、继电器（电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等）的结构、工作原理、图形符号、安装方法、使用注意事项、技术参数及选用。5常用电器元件常开、常闭触点的判断方法、线圈是否良好的判断方法。6.总结常用电器元件的安装接线方法，总结常用电器元件的性能参数。7.绘制电器元件图形符号。8.总结电动机常见保护环节及具体措施。1．信息采集（1学时）◆分析项目任务书。◆搜集并阅读电器使用手册。◆搜集并阅读电器元件的图形符号。◆搜集并阅读电器元件的功用。◆搜集并阅读电器元件的性能参数。教师：◆下达项目任务书。◆讲授完成项目的流程。◆演示学习任务。◆指导学生搜集资料。学生：◆建立电器元件技术文档。◆在教师指导下分析任务并搜集资料。◆学习搜集到的相关资料。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学2．决策（0.5学时）◆确定学习的主要电器元件清单。◆绘制电器元件图形符号。◆确定学习方案。教师：◆演示如何安装接线并确定学习方案。◆演示制订项目进程表。学生：◆初步了解常用电器元件的基本知识。◆学习方案设计。◆制订学习进程表。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学3．计划（0.5学时）◆制订学习进度。◆制订学习要求。◆确定学习重点。◆确定学习次序。协助学生制订学习进度、学习要求和学习次序。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学4．实施（5学时）◆常用电器元件的结构认识。◆常用电器元件的工作原理认识。◆常用电器元件的功用认识◆常用电器元件的技术参数认识。◆绘制电器元件图形符号。学生操作：◆常用电器元件的安装接线◆电器元件常开、常闭触点的判断方法、线圈是否良好的判断方法。◆常用低压电器元件的故障现象、故障原因和排除方法。教师：◆指导学生认识电器元件的结构、电器元件的工作原理、电器元件的功用、电器元件的技术参数。◆指导学生绘制电器元件图形符号。◆指导学生对电器元件的安装接线。◆指导学生建立电器元件技术文档。学生：◆电器元件安装与接线。◆建立电器元件技术文件。◆学习电器元件的结构、电器元件的工作原理、电器元件的功用、电器元件的技术参数。◆绘制电器元件图形符号；教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学5．检查（0.5学时）◆纠正学生对常用电器元件的安装接线的错误操作。◆检查学生对电器元件常开、常闭触点的判断方法、线圈是否良好的判断方法。◆规范学生绘制电器元件图形符号。教师：◆组织学生交叉检查、点评学生：◆演示、讲解。◆互相检查和评价。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学6．总结与评估（0.5学时）◆总结整个工作过程。◆提出改进意见。◆对整个项目给出一个评价成绩。教师：◆组织学生进行讨论、分析、总结，提出改进意见。学生：◆讨论、分析、总结本学习单元主要学习内容。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学2机床控制电路基本环节应用101学生组建电动机单向全压直接起动控制线路。2学生组建电动机点动和连续运转综合控制线路。3学生组建电动机多点控制线路。4学生组建电动机串电阻减压起动控制线路。5学生组建电动机Y-△减起动控制线路6学生组建电动机正反转控制线路。7学生组建电动机能耗制动控制线路8学生组建电动机反接制动控制线路。9掌握机床控制电路各种基本环节的工作原理。10掌握机床控制电路自锁与互锁的原理和应用。1．信息采集（0.5学时）◆分析学习任务书。◆收集机床控制电路基本环节线路。◆收集机床控制电路所需元件的型号和技术参数。教师：◆分发学习资料。◆分发学习任务。学生：◆在教师指导下分析任务并搜集资料。◆学习搜集到的相关资料。◆分析完成任务重点。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学2．决策（0.5学时）◆分析任务书中机床控制电路基本环节的原理。◆分析元件的安装布置方案和接线方案。◆确定本学习单元学习重点。教师：◆讲授机床控制电路基本环节的基本知识和基本规律。◆演示如何安装接线并确定方案。◆演示制订项目进程表。◆协助学生建立机床电气控制基本环节的技术文档。学生：◆分析任务书中机床控制电路基本环节的原理。◆分析元件的安装布置方案。◆分析元件的接线方案。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学3．计划（1学时）确定学习进度、学习内容、学习要求和学习步骤。学生制订学习计划、学习内容、学习要求和学习次序。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学4．实施（7学时）◆分析并组建电动机点动和连续运转综合控制线路。◆分析并组建电动机多点控制线路。◆分析并组建电动机串电阻减压起动控制线路。◆分析并组建电动机Y-△减起动控制线路。◆分析并组建电动机正反转控制线路。◆分析并组建电动机能耗制动控制线路。◆分析并组建电动机反接制动控制线路。◆调试组建的电动机控制基本环节线路。◆分析机床控制电路自锁与互锁的原理和应用。教师：◆指导学生分组并安排学习任务。◆指导学生学习机床控制电路基本环节。◆指导学生设计元件安装布置方案。◆组建指导学生组建各种机床电气控制线路环节的接线。学生：◆学习分组。◆分析各种机床电气控制线路环节。◆选择电器元件并确定安装布置方案。◆组建任务中电动机各种控制线路。◆调试任务中电动机控制线路。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学5．检查(0.5学时)检查学生接线的正确性；并对各种机床电气控制基本环节的关键事项向学生提问；学生对老师提出的控制问题进行现场调试。教师：◆组织学生交叉检查、点评；现场检查、提问、线路调试学生。◆演示、讲解。◆互相检查和评价。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学6．评估（0.5学时）总结学习机床各种电气控制基本环节的方法；总结元件的安装布置方案设计方法；总结电气线路的接线方法；总结电气线路的调试方法。◆要求学生讨论、分析、总结并提交关于学习机床各种电气控制基本环节学习方法、电气线路安装并调试方法的报告。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学3典型机床电气控制线路分析1机床电气控制线路功能模块的划分。2C650卧式车床电气控制电路的工作原理、故障剖析。3X6132卧式升降台铣床电气控制电路的工作原理、故障剖析。4分析体会机床电气控制线路主电路的学习方法。5分析体会机床电气控制线路控制电路的学习方法。6分析机床电气控制基本环节在机床电气控制系统中的应用。7分析机床电气控制线路与机床操作之间的联系。1．信息采集（0.5学时）◆分析学习项目任务书。◆搜集并阅读机床电气使用手册。◆搜集并阅读电器元件的图形符号。◆搜集并阅读机床的功用、典型结构和表面成形运动。◆搜集并阅读机床电气控制系统图。教师：◆下达项目任务书。◆讲授完成项目的流程。◆指导学生搜集资料。◆建立C650型车床、X6132型铣床技术电气线路技术文本。学生：◆在教师指导下分析任务并搜集资料。◆学习搜集到的相关资料。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学2．决策（0.5学时）◆确定机床电气控制线路模块学习方案。◆确定X6132卧式升降台铣床机床电气控制线路学习模块。教师：◆讲授机床电气线路的基本知识。◆演示如何操作机床电气控制线路。学生：◆学习机床电气线路的基本知识。◆学习操作机床电气控制线路。◆划分X6132卧式升降台铣床机床电气控制线路学习模块。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学3．计划（0.5学时）◆制订学习进度◆制订学习要求◆制订学习重点◆制订学习次序教师：◆协助学生制订学习进度、学习内容、学习重点、学习次序。学生：◆制订学习项目进程表。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学4．实施（5学时）◆C650型车床和X6132型铣床的功能和运动认识。◆教师讲解机床电气控制线路。◆教师操作机床电气控制线路。◆学生操作机床电气控制线路。◆分析机床电气控制基本环节在机床电气控制系统中的应用。◆分析机床电气控制线路与机床操作之间的联系。教师：◆指导学生对机床功能认识、机床运动认识、电气控制线路原理认识。◆指导学生认识操作机床与机床电气线路原理之间的联系。◆指导学生建立X6132电气控制线路技术文档。学生：◆认识机床结构与操作。◆认识X6132型铣床运动。◆掌握机X6132型铣床各个模块工作原理。◆掌握机床电气线路与机床操作之间的联系。◆建立X6132型卧式升降台铣床电气控制线路技术文档。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学5．检查（1学时）◆X6132型卧式升降台铣床加工机械零件主电动机有那些控制环节。◆X6132型卧式升降台铣床加工机械零件进给电动机有那些控制环节。◆现场要求学生对X6132控制线路操作演示。教师：◆组织学生交叉检查、点评学生：◆演示、讲解◆互相检查和评价教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学6．评估（0.5学时）◆总结整个工作过程。◆提出改进意见。◆对整个项目给出一个评价成绩。教师：◆组织学生进行讨论、分析、总结，提出改进意见。学生：◆讨论、分析、总结、提交关于如何学习机床电气控制线路的思路和方法的报告。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学4可编程控制器应用161.可编程序控制概述；PLC的组成和工作原理；PLC的程序表达方式、工作过程和工作方式。2.确定输入和输出总点数、地址分配、PLC的型号选择、翻译、转化、写出语句表。3.PLC的地址分配：输入、输出、辅助继电器、定时器、计数器、移位寄存器等编程方法和地址分配。4.常用编程指令的应用：LD、LD—NOT、AND、AND—NOT、OR、OR—NOT、AND—LD、OR—LD和特殊功能指令的应用。5.如何将梯形图和指令表的相互转换。6.OMRON系列PLC介绍；7.西门子系列PLC介绍；8.PLC综合运用：如电动机正反转控制程序、Y-△减起动控制程序、交通路口红、绿灯控制程序等，掌握PLC电气控制系统（PLC与用户输入设备、用户输出设备的接线的构成、PLC程序表达方式（梯形图、语句表、逻辑功能图等）。1．信息采集（0.5学时）◆分析项目任务书。◆搜集并阅读PLC使用手册。◆搜集并阅读PLC的技术参数。◆搜集并阅读PLC的功用。◆搜集并阅读PLC的性能参数。教师：◆下达项目任务书。◆讲授完成项目的流程。◆指导学生搜集资料。◆指导学生建立PLC技术文档。◆在教师指导下分析任务并搜集资料。◆学习搜集到的相关资料。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学2．决策（4学时）◆学习的主要目的和学习思路和方法。◆决策如何将继电器—接触器控制线路转化为PLC的梯形图。◆程序设计方案和思路。◆确定PLC综合运用方案。教师：◆确定本单元学习方案。◆讲授如何将继电器—接触器控制线路转化为PLC的梯形图。◆讲授PLC的指令表、编程方案。◆演示如何安装接线并确定方案。学生：◆学习如何将继电器—接触器控制线路转化为PLC的梯形图。◆学习PLC的指令表、编程方法、方案设计。◆如何安装接线并确定方案。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学3．计划（0.5学时）◆制订学习进度◆制订学习要求◆制订学习重点◆制订学习次序教师：◆协助学生制订学习进度、学习内容、学习重点、学习次序。学生：◆制订学习项目进程表教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学4．实施（9学时）◆学习.可编程序控制概述◆学习PLC的国内外发展情况，PLC的应用范围、PLC的特点、分类。◆学习PLC的组成和工作原理◆学习PLC的程序表达方式，工作过程、工作方式。◆学习如何将继电器—接触器控制线路转化为PLC的梯形图。◆学习确定输入和输出总点数、地址分配、PLC的型号选择、翻译、转化、写出语句表。◆学习PLC的地址分配。◆学习常用编程指令的应用如何将梯形图转化为指令表如何将指令表转化为梯形图。◆学习OMRON系列PLC。◆学习西门子系列PLC。◆学习PLC综合运用方案设计。教师：◆指导学生PLC的结构认识、PLC工作原理认识、PLC功用认识、PLC的技术参数认识。◆讲授PLC的组成和工作原理。◆讲授PLC的程序表达方式、工作过程、工作方式。◆常用编程指令的应用。◆PLC的安装接线认识。◆指导学生安装与接线。◆指导学生扩充PLC技术文档。学生：◆学习PLC的组成和工作原理。◆学习PLC的程序表达方式、工作过程、工作方式◆学习常用编程指令的应用◆学生学习PLC的结构认识。PLC工作原理认识。PLC功用认识、PLC的技术参数认识。◆学生学习PLC的安装接线认识。◆PLC电气控制系统安装与接线。◆学生扩充PLC技术文档。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学5．检查（1学时）◆提问学生下列问题：◆PLC的组成和工作原理。◆PLC的程序表达方式，工作过程、工作方式。◆如何将继电器—接触器控制线路转化为PLC的梯形图。◆如何确定输入和输出总点数、地址分配、PLC的型号选择、翻译、转化、写出语句表。◆如何进行PLC的地址分配。◆如何将梯形图转化为指令表。◆如何将指令表转化为梯形图。教师：◆组织学生交叉检查、点评学生：◆演示、讲解◆互相检查和评价教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学6．评估（1学时）◆总结整个工作过程。◆提出改进意见。◆对整个项目给出一个评价成绩。教师：组织学生进行讨论、分析、总结，提出改进意见。学生：◆讨论、分析、总结。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学5机床电气控制系统设计41通过设计、组建CW6163卧式车床电气控制系统的这一工作任务。2掌握常用电器元件技术参数及选用。3理解机床电气控制系统设计的原则、思路和方法。4掌握电气控制线路设计的两种方法——经验设计法和逻辑设计法。5进一步巩固电气控制线路的安装、接线和调试等生产作业的基本技能。6理解机床电气控制系统设计的注意事项1．信息采集（0.5学时）◆分析任务书。◆搜集并阅读机床电气设计手册。◆搜集并阅读电器元件的技术参数。◆搜集并阅读卧式车床的电气原理图。教师：◆下达项目任务书。◆讲授完成任务的流程。◆任务分析。◆指导学生搜集资料。◆协助学生建立机床电气控制线路设计技术文档。学生：◆在教师指导下分析任务并搜集资料。◆学习搜集到的相关资料。◆建立机床电气控制线路设计技术文档。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学2．决策（0.5学时）◆确定设计CW6163卧式车床电气控制线路的思路和方法。◆设计CW6163卧式车床主电路方案。◆主电动机控制环节并设计方案。◆分析进给电动机控制环节并设计进给电动机控制线路方案。◆分析冷却泵电动机控制环节并设计冷却泵电动机控制线路方案。教师：◆讲授设计CW6163卧式车床电气控制线路的思路和方法。◆简述如何设计CW6163卧式车床主电路方案。◆简述如何设计CW6163卧式车床控制电路。学生：◆分析设计CW6163卧式车床电气控制线路的思路和方法。◆分析如何设计CW6163卧式车床主电路。◆分析主电动机控制环节并设计主电动机控制线路。◆分析进给电动机控制环节并设计进给电动机控制线路。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学3．计划（1学时）◆制订学习进度◆制订学习要求◆制订学习重点◆制订学习次序教师：◆协助学生制订学习进度、学习内容、学习重点、学习次序。学生：◆制订学习项目进程表教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学4．实施（2学时）◆设计CW6163型卧式车床电气控制线路。◆画出CW6163型卧式车床电气控制线路。◆组建CW6163型卧式车床电气控制线路。◆调试CW6163型卧式车床电气控制线路。教师：◆指导学生设计CW6163型卧式车床电气控制线路。◆指导学生绘制CW6163型卧式车床电气控制线路。◆指导学生组建CW6163型卧式车床电气控制线路。◆指导学生调试CW6163型卧式车床电气控制线路。学生：◆设计、绘制、组建、调试CW6163型卧式车床电气控制线路。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学5．检查（0.5学时）◆要求学生回答下面问题：CW6163型卧式车床电气控制线路设计思路。要求学生现场调试CW6163型卧式车床电气控制线路。教师：◆组织学生交叉检查、点评学生：◆演示、讲解◆互相检查和评价教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学6．评估（0.5学时）◆总结机床电气控制线路的思路和方法。◆提出改进意见。◆对整个项目给出一个评价成绩。教师：◆组织学生进行讨论、分析、总结，提出改进意见。学生：◆讨论、分析、总结、提交关于如何设计机床电气控制线路的思路和方法的报告。教学方法：演示教学法互动教学法任务教学法教学手段：现场多媒体教学五、课程教学实施条件1．师资要求①从事本课程教学的教师，应具备以下相关知识、能力和资