《机械设备电气控制》(CDIO)项目实践教学大纲

《机械设备电气控制》(CDIO)项目实践教学大纲一．课程基本信息■课程名称：机械设备电气控制(Electriccontrolofmechanicalequipment)2．课程编号：02010372b3．学分/学时：2.0/324．课程类別：必修/学科平台基础课5．适用专业：机械设计制造及其自动化本科专业，机械电子工程本科专业6．先修课程：《机械控制工程基础》、《电工电子技术》等。7．后续课程：机电一体化产品设计、数控技术、机电传动等8．参考教材：1、《机床电气控制》，董德明著主编，高等教育出版社，2010年2月2、《图解机械设备电气控制线路》，丁跃浇主编，中国电力出版社，2008年10月9．教学安排及方式：总计课内32学时和课外32学时，其中课堂教学28学时，实验教学4学时，课外项目教学32学时。10．开课院系：机械工程学院机械电子工程教研室．编制时间：2016.612．修订时间：二．课程简介《机械设备电气控制》是机械设计制造及其自动化本科专业，机械电子工程本科专业的专业基础课程，是学生进行电类设计的基础，理论紧密联系实际，是培养学生动手实践能力和综合工程素质的重要载体之一。本项目实践教学在深化《机械设备电气控制》课程理论教学和课内实验教学的基础上通过综合性/设计性较强的课外项目实践，使常用继电器接触器线路的设计方法，典型的机械设备的电气功能分析技能，能够运用可编程控制器进行线路设计等内容，重点培养学生工程综合素质、创新意识以及进行科学研究或工程设计的良好习惯，具有解决机电工程实际问题的能力。三．课程对应的毕业要求和指标点本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求3和毕业要求5。本课程支撑专业培养计划中毕业要求1中的指标点1.8：掌握机械电子工程专业知识并能将其应用于解决复杂工程问题；占该指标点达成度的15%。3．本课程支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点3.2：能够综合运用所学理论知识和技术手段设计满足特定需求的机电系统（产品）、单元（部件）或工艺流程；占该指标点达成度的20%。4.本课程支撑专业培养计划中毕业要求5中的指标点5.2：能够选择与使用机电工程领域常用的信息技术工具；占该指标点达成度的20%。四．课程培养学生的能力以及与指标点的关联本课程以“卓越工程师教育培养计划”为依据，以增强学生的动手实践能力和综合工程素质为目标，本项目实践教学面向机械类专业学生开设，在深化《机械设备电气控制》课程的基本知识、基本理论、基本方法基础上，通过课外项目实践教学，培养学生应用计算机软件等现代设计方法解决机械工程问题的能力，培养学生发现问题、分析问题以及自主创新的能力，培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。具体为：（1）船舶主机遥控系统控制线路设计。[1.8,3.2]（2）多台电机控制线路设计。[1.8,3.2]（3）电液控制电路设计。[1.8,3.2]（4）运输皮带PLC设计。[3.2,5.2]（5）生产线有轨小车设计。[3.2,5.2]（6）某机床电机拖动设计。[3.2,5.2]五．项目实践教学目的、内容和要求1、项目实践教学目的《机械设备电气控制》是机械类各专业的主干技术基础课程，是理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。本项目实践教学面向机械类专业学生开设，在深化《机械设备电气控制》课程的基本知识、基本理论、基本方法基础上，通过课外项目实践教学，培养学生应用计算机软件等现代设计方法解决机械工程问题的能力，培养学生发现问题、分析问题以及自主创新的能力，培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。2、项目实践教学内容和任务项目实践准备：三菱PLC编程软件简介1）熟悉三菱PLC编程软件，了解其编程特点；2）掌握三菱PLC编程中的符号、表达式、常用计算指令等概念及功能；3）掌握三菱PLC编程软件编程的方法与注意事项。项目一：船舶主机遥控系统控制线路设计1）监测主机系统的转速、冷却水温度、燃油进出口温度、滑油进出口温度以及主机排气温度；2）有安全和报警装置；3）画出其控制接触器继电器控制线路；项目二：多台电机控制线路设计1）画出一台电动机起动后经过一段时间，另一台电动机就能自行起动的控制电路；2）画出两台电机能同时启动和同时停止，并能分别启动和分别停止的控制电路原理图；3）某生产机械要求由Ml、M2两台电动机拖动，M2能在Ml启动一段时间后自行起动，但Ml、M2可单独控制起动和停止。项目三：电液控制电路设计1）液压动力头自动工作循环系统设计；2）任务要求：一次工作进给液压系统和电气控制线路；3）工作循环：快进，工进，快退复位。项目四：运输皮带PLC设计1）三条运输皮带，每条皮带都由一台电动机拖动；2）按下启动按钮以后，3号运输皮带开始运行；3）5S以后，2号运输皮带自动启动，再过5S以后，1号运输皮带自动启动；4）停机的顺序与启动的顺序正好相反，间隔时间仍为5S；5）设计出该系统的PLC接线图以及相应的梯形图程序。项目五：生产线有轨小车设计1）自动生产线上，有轨小车来运转工序之间的物件，小车的驱动采用电动机拖动；2）电机正转，小车前进；电机反转，小车后退；3）必要时，小车按上述要求出发三次运行一个周期后能停下来；4）按PLC控制系统设计的步骤进行完整的设计。项目六：某机床电机拖动设计1）某机床由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台笼型异步电动机拖动均采用直接启动；2）主轴必须在润滑油泵启动后，才能启动；3）主轴为正向运转，为调试方便，要求能正、反向点动；4）主轴停止后才允许润滑油泵停止，具有必要的电气保护；5）使用PLC系统设计主电路和控制电路，并编写相应程序。3、项目实践教学要求1）项目实践教学环节：整个项目实践教学实施过程主要包括设计计算、编程、撰写报告和演示答辩这四个环节，以学生为主体，教师起引导答疑作用，要求学生按进度完成各环节任务；2）项目实践教学组织：采用个人和团队的方式，其中团队项目实践的成员之间必须有明确的分工与合作；3）项目实践教学材料：项目完成后，要求提交项目说明书、梯形图、软件程序源文件等，其中项目说明书应达到内容完整全面、字迹图标工整清晰、格式符合国家科技论文规范等要求，软件程序应达到运行流畅、注释合理充分、格式整齐美观等要求。六．项目实践教学教材（讲义、指导书）或参考资料《图解机械设备电气控制线路》.丁跃浇编.北京：中国电力出版社，2008.10《机床电气控制》，潘毅编译.北京：科学出版社,2009.4七．项目实践教学成绩的考核与评定项目实践教学成绩按20%比例计入该课程总成绩。考核方式采取分项目独立考核，要求完成项目必须达到4个，各占课外项目实践教学总成绩四分之一。评定方式根据项目实践表现、项目完成情况、项目实践报告质量、演示答辩水平等方面综合考虑。八．项目实践教学一览表及