变频及伺服应用技术（第2版）（微课版）课程标准

课程标准（年修订版）课程名称：变频及伺服应用技术课程代码： 课程类型：理实一体化课课程总学时： 80 适用专业：电气自动化术课程负责人：郭艳萍年月一、课程代码：

《变频及伺服应用技术》课程标准、用专：电气动化技术 专业代码：三、课程类型：专业心课B（理实一体化课）四、学时/学分：80学时/5学分五、课程概述1.课程标准依据（2021年版年版）》、相关国赛项目和《电气自动2.课程类型PLC1所示。1前导课和后续课序号前期课程名称为本课程支撑的主要能力1《电机与电气控制》2《PLC应用技术》PLC的硬件构成、接线及编程能力。序号后续课程名称需要本课程支撑的主要能力1《自动流水线安装调试》变频器的操作模式、参数设置，PLC控制变频器的3.课程功能本课程主要培养学生对电气自动化技术专业知识和专业技能的认识与理解，使学生具备掌握变频调速、步进和伺服控制系统的基本专业技能。通过本课程的学习和实践，使学生掌握变频及伺服控制系统的结构和组成，能熟练掌握变频及伺服控制系统的参数设置、运行操作、安装与调试以及简单系统的设计与选型，对实现电气自动化专业人才培养目标，为学生适应电气工作岗位的要求打下坚实的基础。4.课程定位“智能制造工程技术人员”六、课程目标1.知识目标（1）掌握变频器及伺服驱动器的结构及工作原理；（2）掌握变频器及伺服驱动器的常用功能；（3）理解变频及伺服控制系统接线图；（4）掌握调速、位置控制等系统控制程序的编写方法。2.技能目标（1）能根据控制要求选择变频器和伺服驱动器；（2）能操作变频器和伺服驱动器；（3）能使用变频器、伺服驱动器和PLC构建变频及伺服控制系统；（4）能对变频和伺服控制系统进行安装、调试并排除故障。3.素质目标（1）文献检索与处理能力；（2）方案设计与评估决策能力；（4）培养爱国情怀、民族自豪感，能树立绿色发展观；，（5）形成爱岗敬业、团结协作的职业素养；（6）增强安全意识和规则意识。七、课程内容与实施安排1.课程内容总体要求（技术标准以及高职院“现代电气控制系统安装与调试”大赛1+X“”2.课程项目学时分配安排课程项目学时分配、学分与开课学期安排详如表2所示。2课程学时分配/学分/开课学期项目（情景/模块/章节/单元）学 时开课学期学时/学分/学期理 论实践小计项目1认识通用变频器6068054项目2西门子变频器的运行及功能解析101222项目3三菱变频器的运行与操作6612项目4变频器与PLC的综合应用6612项目5步进电机的应用6410项目6伺服电机的应用81018合 计4238803.课程项目任务与教学内容要求课程项目任务与教学内容要求如表3所示。3教学内容和要求项目任务教学内容和要求学时职业素养通用能力专业知识技术技能1.增强学生心1.信息查询、收集与整理1.了解三相异步电动机的调速方1.能分析三相异步电动机各种调速方6项目1认 识任务1.1认识通用变怀使命、刻苦学习、科技报国的担当精的能力，发现问题和解决问题的能力；2.独立学习、获取新知识法；★2.掌握变频调速原理；★■3.说出变频器的结构；法的优缺点；★2.能分析变频调速的基本原理；★■3.能根据控制要求选择变频器；★■通 用频器神。并具有终身学习与专业4.掌握变频器的选型方法；★4.能根据不同的特点分类变频器；变 频2.树立绿色发发展能力。5.列举变频器的分类方法；5.能根据实际情况选择变频器的运行器展理念（如节6.知道变频器控制运行的几种方式控制方式。★■能减排、智能及其优缺点。★制造）。1.厚植爱国情怀和民族自豪感。2.培养学生学思践悟，知行合一的职业素养。3.培养学生的大局意识、爱岗敬业和团结协作精神。4.培养学生严谨细致、耐心专注的工匠精1.能在西门子官网查询变频器的使用手册。2.能使用手册查询变频器的控制单元和功率模块信息。3.能借助手册查找问题并解决问题。4.能进行任务的方案设计与评估决策，能对设计内容进行较为全面的比较、概括和阐释。1.认识西门子变频器，列举西门子1.会拆装变频器；★2项目2西 门子 变任务2.1西门子变频器的拆装变频器的常用功能；2.知道西门子变频器的端子种类和分布情况；★3.学会数字量端子的接线方法。★■2.能完成变频器主电路接线；3.能区分源型和漏型接线。★■任务2.2西门子变频器的面板运行操作1.掌握操作面板的使用方法；★2.了解变频器常用参数的功能；★3.掌握变频器快速调试步骤及相关参数的含义；★4.掌握使用操作面板修改指定参数的方法；★5.掌握操作面板控制变频器运行的方法。★1.能用BOP-2操作面板控制变频器的启停；★2.能用BOP-2操作面板修改参数；★3.能完成快速调试任务；★■4.能操作面板修改指定的参数；★■5.能通过面板控制变频器正反转、给定频率等。★6频 器的 运行 及功 能解析神。1.掌握变频器输入输出端子的功1.能根据端子功能要求设置相应参数6能；★■值；★■任务2.3西门子变频器的外部运行操作2.了解频率给定的四种方式；3.掌握频率给定的标定方法；★■4.掌握典型外部运行操作的接线图2.能通过面板、数字量端子和模拟量端子给定变频器频率；★■3.能实现外部端子控制变频器点动、和相关参数设置方法及运行操作。正反转、模拟量2给定频率和模拟★■量电流给定频率。★■任务2.4西门子变频器的组合运行操作掌握通过面板和端子组合控制变频器的接线图和相关参数设置方法及操作。★■能实现面板给定启停信号、端子给定频率的安装调试。★■41.了解变频器多段速控制的两种方能实现直接选择多段速（3段）和二4任务2.5西门子变频法。进制编码多段速（7段/15段）的安器的多段速运行操作2.掌握变频器多段速控制的接线图装调试。★■和参数设置。★■1.培养学生的标准意识、规范意识、安全操作意识等。2.培养学生的大局意识、爱岗敬业和团结协作精神。3.培养学生严谨细致、耐心专注的工匠精神。1.能在三菱官网查询变频器的使用手册。2.能使用手册查询变频器的控制单元和功率模块信息。3.能借助手册查找问题并解决问题。4.能进行任务的方案设计与评估决策，能对设计内容进行较为全面的比较、概括和阐释。1.掌握三菱变频器的端子种类和分布情况；★2.掌握数字量端子的功能；★■3.掌握三菱变频器面板的功能含义和操作方法；★4.掌握三菱变频器的常用参数的含义和用法；★■5.掌握三菱变频器面板操作运行变频器的方法。★1.能完成变频器主电路接线；62.能连接数字量输入端子；★■3.能操作变频器面板进行参数查看；项目3三 菱变 频器 的任务3.1三菱变频器的面板运行操作★4.能操作变频器面板进行参数设置和参数清除；★■5.能操作面板实现运行控制、使用M旋钮调节输出频率。★运 行与 操作任务3.2三菱变频器外部运行操作1.掌握三菱变频器数字量端子实现外部运行操作的接线图和相关参数设置方法；★■2.掌握三菱变频器组合运行的接线1.能实现外部点动和正反转电路的接线及参数设置及运行操作；★■2.能实现组合1和组合2的接线和参数设置及运行操作。★■4图和相关参数设置方法。★■任务3.3三菱变频器掌握三菱变频器多段速运行的接线能完成多段速接线、设置相关参数并2多段速运行图和参数设置方法。★■运行。★■1.培养学生严谨1.能借助变频器手册的报1.掌握变频器与PLC的连接方式；1.能完成西门子和三菱PLC与变频4任务4.1物料输送带认真、注重细警代码和故障代码解决★■器端子的接线；★变频控制节的工匠精实际问题。2.掌握PLC控制变频器正反转的电2.能完成物料输送带变频正反转控制项目4神。2.能进行任务的方案设路图和参数设置方法。系统的安装与调试。变 频任务4.2离心机的多2.培养学生的节计，能对设计内容进行掌握离心机多段速的硬件电路、参学会离心机多段速变频控制的安装2器 与段速变频控制能意识，践行较为全面的比较、概括数设置和软件编程。★与调试。★■PLC的 综合 应任务4.3风机的变频/工频自动切换控制绿色发展观。3.培养学生的规则意识、团队和阐释。3.培养学生发现问题和解决问题的能力，并具有1.掌握变频器输出端子转速到达功能的设置。2.掌握控制变频/工频切换的方法。能完成风机变频/工频切换硬件电路的安装并能调试程序。2用协作和契约精终身学习与专业发展能1.了解西门子PLC模拟量模块的能完成验布机硬件电路的安装并能4任务4.4验布机的无神。力。特点及接线。调试程序。■级调速控制2.掌握PLC模拟量模块控制变频器的程序编写方法。★任务5.1步进电机正1.养成6S管理1.能读懂步进驱动器的使1.了解步进电机的工作原理；1.能阐述步进电机的工作原理并进行6反转控制的职业习惯；用手册。2.掌握步进驱动器的端子功能和简单选型和步进驱动器的选型；2.继承和发展马2.能借助步进驱动器手册细分精度等设置方法；★2.能设置步进驱动器的工作电流（动克思主义的实的报警代码和故障代码3.掌握PLC控制步进电机的硬件态电流）、细分精度和静态电流；项目5践观；解决实际问题。接线图；★★步 进3.遵守职业规3.能进行任务的方案设4.掌握PLC运动控制功能指令的3.能编写步进电机的控制程序并进行电 机范，具有良好计，能对设计内容进行应用方法；★■调试；★■的 应的专业精神、较为全面的比较、概括4.掌握PLC控制步进电机正反转4.能编写步进电机的正反转控制程序用职业精神和工和阐释。的程序设计方法。★并进行调试。★匠精神。4.培养学生发现问题和解任务5.2剪切机定长决问题的能力，并具有掌握PLC控制步进电机实现定能步进电机实现定长控制的程序并4控制终身学习与专业发展能长控制的程序设计方法。★■进行调试。★■力。1.培养学生大国1.能读懂伺服驱动器的使1.了解伺服电机的结构及工作原1.能进行伺服电机的选型；★8工匠精神。用手册。理；2.会安装伺服系统，能进行端子接线2.培养学生的工2.能借助伺服驱动器手册2.理解伺服驱动器的驱动和控制形和设置参数；★■项目6伺 服电 机的 应用任务6.1伺服电机的试运行程意识和质量观念。3.培养学生的创新意识。的报警代码和故障代码解决实际问题。3.能进行任务的方案设计与评估决策，能对设计内容进行较为全面的比较、概括和阐释。4.培养学生发现问题和解决问题的能力，并具有终身学习与专业发展能力。式；★3.掌握伺服驱动器的结构、常用参数的含义、端子的功能和控制模式；★■4.掌握伺服控制系统试运行的接线图和参数设置方法。★3.能按接线图完成接线，修改伺服驱动器参数，并完成运行调试。★任务6.2伺服电机的速度控制掌握伺服驱动器的速度控制的接线图、参数设置方法以及PLC编程方法。★能完成伺服驱动器的速度控制的接线、设置参数以及编写PLC控制程序。★4任务6.3伺服电机的掌握伺服驱动器的位置控制的接线图、参数设置方法以及PLC编程能完成伺服驱动器的位置控制的接线、设置参数以及编写PLC控制程6位置控制方法。★■序。★■备注：教学重点、难点在表中标出，其中，打★的为教学重点，打■的为教学难点。八、教学评价1.评价建议2.评价方式6S（3）期末通过闭卷笔试考核确定每个学生的期末考试成绩。3.评价指标与比例304030。10%，80%10%。206020。素质评价包括职业素养、生产劳动、安全操作和规范意识，其中手册、工具使用占素质评价的20%，6S管理占60%，课堂纪律评价占20%。4.成绩认定及考核标准课程结束后对每个学生进行综合评价，将线上成绩、过程考核成绩、期末考试成绩按照20%、30%和50%的比例进行综合计算，最终形成学生的总评成绩。注意：（践九、教学方法和教学手段1.加强对学生职业能力的培养，依托在线开放课程平台，强化项目引导、任务驱动的线上线下混合式教学。以成果为导向，采用行动导向6步教学法激发学生学习热情，使学生在完成工作任务的教学活动中了解调速及运动控制工作领域的工作过程。2.3.4.注重专业案例的积累与开发，借助在线课程平台对学生学习过程中提出的问题进行在线答疑，提高学生分析和解决生产问题的专业技能。5.6.十、实施保障（一）师资队伍1.课程教学团队4所示。表4 《变频及伺服应用技术》课程团队序号姓名职称教师属性1教授校内专任、课程负责人2讲师/工程师校内专任3讲师/工程师校内专任4讲师校内专任5助理讲师校内专任6讲师校内专任7助理讲师校内专任8高级工程师兼职教师，重庆华中数控技术有限公司9高级工程师兼职教师，国网重庆综合能源服务有限公司10工程师重庆西门雷森精密装备制造研究院有限公司2.责任（1）电气自动化技术专业建设指导委员会把握课程发展方向。（4）课程负责人和教务处负责监督课程的实施。（二）课程资源1.教材选用按照学院《教材管理办法》，选用郭艳萍主编的《变频及伺服应用技术（附微课视频）》，教材属于十三五职业教育国家规划教材。2.网络资源（1）智慧职教MOOC（/cms/courseDetails/index.htm?cid=bpjzqg050gyp763）。（2）给学生提