智能装备机电集成技术-教学大纲

《智能装备机电集成技术》教学大纲课程信息课程名称：智能装备机电集成技术课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《智能装备机电集成技术》，王文斌主编，电子工业出版社教材。适用专业：本课程适用于高等学校和职业院校工业机器人技术、机电一体化技术、自动化技术等专业，也可供广大机电一体化、自动化生产线、机器人应用等领域的技术人员自学和参考。课程负责人：二、课程简介智能制造装备离不开机械本体、传感器、动力源、计算机、执行元件这五大要素的支撑。在将智能制造生产线要素进行抽象和融合的基础上，按照学习的渐进规律分为7个任务，主要内容包括智能装备要素组成及接口认识、智能装备机电传动平台机械传动系统、直流电动机间歇输送机构往返调速控制、三相异步电动机轴传动变频调速控制、步进电动机双轴运动控制编程、交流伺服电动机传动模块角度运动控制编程、机电传动平台综合任务编程。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识第一，将常见的传动方式都集成在一起。平台集成齿轮、同步带、蜗轮蜗杆等工业现场常见的传动方式，便于学生了解不同的传动特征、应用场景和安装方式。第二，这四个模块覆盖了常见的执行驱动机构和传感器。集成伺服电动机、步进电动机、交流电动机和直流电动机等工业常用典型执行驱动机构和传感器，结合PLC和触摸屏，便于开展模块化教学，并能使学生掌握生产线上典型模块的电气集成、编程、调试和控制。第三，通过这些模块的组合，还可以模拟生产线上工作单元的集成控制。第四，对该平台进行数字孪生技术开发，可提供机电传动平台仿真资源。L2问题分析智能制造是推进制造强国战略的主攻方向，是国家制造业发展的必然趋势，而智能制造技术的发展和应用离不开智能装备。在此背景下，企业人才需求结构发生巨大变化，工作环境逐渐复杂化，技能要求逐渐复合化。H3设计/开发解决方案在总结长期的学校教学和企业培训经验的基础上，结合企业对智能制造生产线相关岗位技能人才需求的反馈，将智能制造生产线典型的要素进行抽象和融合，梳理出四个模块，即直流电动机间歇输送机构、三相异步电动机轴传动模块、步进双轴运动控制平台模块和伺服传动角度控制模块。H4研究L5使用现代工具L6工程与社会学会将相应技术应用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。L7环境和可持续发展L8职业规范L9个人和团队1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理1.学会进行项目管理和组织，包括项目计划、进度控制、质量管理等。2.学会进行风险评估和管理，提高项目成功的概率和效率。L12终身学习1.学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。2.学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1智能装备要素组成及接口认识机电一体化智能装备5大要素的组成分析智能装备组成要素的接口分析了解机电一体化智能装备5大要素的组成分析。能够应用要素分析法分析简单智能装备的要素组成。能运用要素之间的相互关系图推断要素相互联系的接口。4理论+实践2智能装备机电传动平台机械传动系统典型机电传动模块的传动系统分析典型传动系统的电动机选型了解典型机电传动模块的传动系统分析。掌握典型传动系统的电动机选型。4理论+实践3直流电动机间歇输送机构往返调速控制智能装备机电传动平台1200PLC开发环境组态及程序开发基于按钮控制直流电动机间歇输送机构往返运动控制基于触摸屏控制直流电动机间歇输送机构往返运动控制了解智能装备机电传动平台1200PLC开发环境组态及程序开发。掌握基于按钮控制直流电动机间歇输送机构往返运动控制。培养基于触摸屏控制直流电动机间歇输送机构往返运动控制的能力。12理论+实践4三相异步电动机轴传动变频调速控制基于BOP的变频器调速测试按钮控制三相交流电动机模块变频器模拟量调速按钮控制三相交流电动机多段速调速触摸屏控制三相交流电动机多段速调速与转速反馈了解基于BOP的变频器调速测试。掌握按钮控制三相交流电动机模块变频器模拟量调速。培养按钮控制三相交流电动机多段速调速的能力。学会触摸屏控制三相交流电动机多段速调速与转速反馈。16理论+实践5步进电动机双轴运动控制编程运动控制直线轴的组态及调试触摸屏控制步进电动机双轴运动模块回原点实训触摸屏控制步进电动机双轴运动模块手动和绝对位置运动控制了解运动控制直线轴的组态及调试。掌握触摸屏控制步进电动机双轴运动模块回原点实训。培养触摸屏控制步进电动机双轴运动模块手动和绝对位置运动控制的能力。12理论+实践6交流伺服电动机传动模块角度运动控制编程交流伺服电动机传动模块角度运动控制角度运动控制的示教再现能识读交流伺服电动机旋转轴运动控制电气原理图，能组态旋转轴和编写角度运动控制程序。掌握示教再现的编程与调试。能应用1200PLC的复合数据类型，能制定示教再现的程序实现流程，能编写与调试示教再现控制程序。12理论+实践7机电传动平台综合任务编程-了解模拟玻璃切割设备的电路原理图。能够分析模拟玻璃切割设备的切割任务流程。掌握LC顺序控制编程方法，触摸屏多界面的切换方法。能够进行模拟玻璃切割设备的编程与调试。4理论+实践五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试大作业50百分制，60分为及格2平时成绩课后作业10次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。2.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。学生课外阅读参考资料《智能装备机电集成技术》，王文斌主编，电子工业出版社教材。七、课程改革与建设1.实用性强。基于任务导向的教学理念，以抽象于智能制造生产线的机电传动平台为载体，比较全面地讲述了机电传动平台的传动机构、执行机构、接口、传感器、PLC及触摸屏控制的应用及编程方法。2.内容丰富。通过从简单到复杂的实训任务使学生初步了解和掌握典型智能装备的组成要素（如机械传动、传感器、步进电动机、直流电动机、三相异步电动机、伺服电动机、触摸屏、PLC运动控制编程等)，以及这些要素的组合在典型智能装备中