《變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)》課程標(biāo)準(zhǔn)建議學(xué)時(shí)：60學(xué)分：3適用專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)開設(shè)學(xué)期：高職2022年級(jí)第四學(xué)期一、課程性質(zhì)與任務(wù)1、課程性質(zhì)《變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)》課程是電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)及專業(yè)群的一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)核心課程。是機(jī)電一體化專業(yè)、電氣自動(dòng)化專業(yè)必修課，是針對(duì)電氣維修工藝員、電氣設(shè)備安裝維護(hù)工從事的機(jī)電設(shè)備的維護(hù)檢修和試驗(yàn)、故障排除及維護(hù)管理工作等崗位需要的實(shí)際工作能力而設(shè)置的一門核心課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠熟練掌握交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、實(shí)現(xiàn)方法、機(jī)械特性、運(yùn)行特點(diǎn)及適用場(chǎng)合，使學(xué)生在掌握本課程的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)有能力分析和設(shè)計(jì)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。本課程是依據(jù)國(guó)家示范性高職院校建設(shè)山西工程職業(yè)學(xué)院電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革的項(xiàng)目課程的要求及實(shí)際工業(yè)控制的需要開設(shè)的。內(nèi)容的選擇是根據(jù)冶金企業(yè)對(duì)本專業(yè)技能的要求及后續(xù)課程的需要，本著與技能型專業(yè)人材培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)的需求相一致的原則，注重基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練，通過(guò)對(duì)冶金工廠進(jìn)行調(diào)查、與現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員溝通與交流、把相關(guān)課程內(nèi)容進(jìn)行整合，力爭(zhēng)達(dá)到既突出冶金生產(chǎn)過(guò)程的電氣控制特點(diǎn)，又適用于一般工廠企業(yè)對(duì)電氣控制的基本要求。2、課程任務(wù)全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，課程中融入了精益求精的“工匠精神”、規(guī)則意識(shí)、安全意識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)等課程思政內(nèi)容。以電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)市場(chǎng)為導(dǎo)向，根據(jù)企業(yè)調(diào)研及行業(yè)企業(yè)專家對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)所涵蓋的崗位群進(jìn)行的工作任務(wù)和職業(yè)能力分析，同時(shí)遵循高等職業(yè)院校學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，確定學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)情境。本學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)以電動(dòng)機(jī)為主要控制對(duì)象，以工程項(xiàng)目為載體，使其內(nèi)容涉及到電路結(jié)構(gòu)、組成環(huán)節(jié)及施工規(guī)范等，按照電氣工程施工圖的特點(diǎn)及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的遞進(jìn)原則來(lái)設(shè)計(jì)典型學(xué)習(xí)任務(wù)。打破純粹講述的教學(xué)方式，實(shí)施工作任務(wù)教學(xué)以改變學(xué)與教的行為，在實(shí)際情境中使學(xué)生獲得真正的職業(yè)能力，并獲得理論認(rèn)知水平的發(fā)展，這些學(xué)習(xí)情境將主要突出對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，其理論知識(shí)的選取緊緊圍繞工作任務(wù)完成的需要來(lái)進(jìn)行，同時(shí)還要兼顧學(xué)生獲取“雙證書”的要求。本學(xué)習(xí)領(lǐng)域的選擇從典型的基本控制環(huán)節(jié)為切入點(diǎn)，從對(duì)電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單起?？刂浦鸩郊哟笕蝿?wù)難度和范圍。每一個(gè)任務(wù)不論大小，都盡量設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的工作過(guò)程，通過(guò)學(xué)習(xí)情景的設(shè)置和組織，使學(xué)生在參與和實(shí)施的過(guò)程中學(xué)到知識(shí)，培養(yǎng)提高專業(yè)能力和技能。二、課程目標(biāo)與要求本課程要求學(xué)生必須掌握本專業(yè)的必備基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，掌握從事機(jī)電一體化專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力和基本技能，具有對(duì)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、電氣控制設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)及故障檢修等能力?！蹲冾l調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)》是3年制高職機(jī)電類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的主要目標(biāo)是為了提高學(xué)生選擇、使用和維護(hù)變頻器及電氣控制設(shè)備的能力；使學(xué)生掌握變頻器的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、運(yùn)行特性；熟悉變頻器電氣控制設(shè)備的分析調(diào)試維護(hù)方法，培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、邏輯思維能力、分析生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂(lè)業(yè)的工作作風(fēng)。1.知識(shí)目標(biāo)熟悉變頻器工作原理及應(yīng)用；了解變頻器的基本結(jié)構(gòu)及型號(hào)；掌握變頻器的基本操作和參數(shù)的作用及設(shè)置方法；熟悉變頻器組件的硬件接口、安裝及硬件接線；掌握電機(jī)運(yùn)行控制的基本電路及工作原理；熟悉變頻器操作面板和調(diào)試軟件的使用；掌握變頻器基本參數(shù)、恢復(fù)出廠設(shè)置及基本調(diào)試的操作；熟悉變頻器與其他控制設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接及通信設(shè)置；熟悉PLC設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程控制。2.技能目標(biāo)能正確使用常用電工工具和設(shè)備；具有通過(guò)查閱產(chǎn)品硬件手冊(cè)等資料合理選擇和使用設(shè)備的能力；能正確閱讀工程電路圖紙；能對(duì)變頻器調(diào)速電路進(jìn)行正確安裝、接線和硬件調(diào)試；能使用操作面板或調(diào)試軟件對(duì)變頻器進(jìn)行基本操作與參數(shù)設(shè)置；能對(duì)變頻器故障進(jìn)行診斷；能實(shí)現(xiàn)PLC、觸摸屏和變頻器的網(wǎng)絡(luò)通信；能實(shí)現(xiàn)PLC和觸摸屏對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制；能對(duì)變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和具體實(shí)施。3.素質(zhì)目標(biāo)促使學(xué)生養(yǎng)成自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣；學(xué)會(huì)用理論指導(dǎo)實(shí)踐，在實(shí)踐中尋找理論支持；在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的電工維修操作技能；培養(yǎng)安全用電的意識(shí)素養(yǎng)及用電規(guī)范；培養(yǎng)學(xué)生送電前檢查設(shè)備和接線準(zhǔn)確性的習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生在變頻器停電后過(guò)5分鐘，變頻器停電后再去拆除主回路接線，防止觸電；培養(yǎng)學(xué)生變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試的能力；培養(yǎng)學(xué)生變頻調(diào)速系統(tǒng)故障診斷和處理的技能三、課程結(jié)構(gòu)序號(hào)模塊名稱課時(shí)備注1傳動(dòng)基礎(chǔ)及變頻器的認(rèn)識(shí)10課時(shí)2變頻器的基本調(diào)試16課時(shí)3變頻器的運(yùn)行16課時(shí)4變頻器的網(wǎng)絡(luò)通訊10課時(shí)5變頻器的故障診斷與維護(hù)6課時(shí)6復(fù)習(xí)2課時(shí)四、授課進(jìn)程及與安排序號(hào)項(xiàng)目名稱任務(wù)名稱教學(xué)要求課時(shí)備注1項(xiàng)目一：傳動(dòng)基礎(chǔ)及變頻器的認(rèn)識(shí)（10課時(shí)）任務(wù)一：傳動(dòng)基本知識(shí)1.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)2.電力電子器件的認(rèn)識(shí)3.變頻器的認(rèn)識(shí)4.通用變頻器原理5.熟悉直流傳動(dòng)的公式和調(diào)速方法6.熟悉交流傳動(dòng)的公式和調(diào)速方法4任務(wù)二：西門子變頻器的認(rèn)識(shí)1.熟悉西門子SINAMICS系列變頻器2.西門子系列變頻器的認(rèn)識(shí)2任務(wù)三：G120變頻器的認(rèn)識(shí)1.西門子G120變頻器的認(rèn)識(shí)2.G120變頻器產(chǎn)品介紹3.G120變頻器接線42項(xiàng)目二：變頻器的基本調(diào)試（16課時(shí)）任務(wù)一：BOP面板調(diào)試變頻器1.BOP面板介紹2.能夠使用BOP面板對(duì)變頻器進(jìn)行基本調(diào)試；4任務(wù)二：IOP面板調(diào)試變頻器1.IOP面板介紹2．能夠使用IOP面板對(duì)變頻器進(jìn)行基本調(diào)試4任務(wù)三：STARTER軟件調(diào)試變頻器1.STRTER介紹2.能夠使用starter軟件對(duì)變頻器進(jìn)行基本調(diào)試；83項(xiàng)目三：變頻器的運(yùn)行（16課時(shí)）任務(wù)一：主要功能介紹1.了解G120變頻器主要功能2.簡(jiǎn)單功能調(diào)試2任務(wù)二：簡(jiǎn)單功能調(diào)試1.了解調(diào)試過(guò)程；2.能夠完成簡(jiǎn)單的功能調(diào)試4任務(wù)三：多段速調(diào)試1.能夠?qū)ψ冾l器實(shí)現(xiàn)多段速調(diào)試4任務(wù)四：手自動(dòng)控制1．了解CDS切換2.能夠?qū)ψ冾l器實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)控制64.項(xiàng)目四：變頻器的網(wǎng)絡(luò)通訊（8課時(shí)）任務(wù)一：profibus和profinet的通信1.了解profibus和profinet的通信2.了解報(bào)文結(jié)構(gòu)2任務(wù)二：S7—300與G120profinet的通信1.通信的硬件組態(tài)2.參數(shù)設(shè)置3.編程調(diào)試85項(xiàng)目五：變頻器的故障診斷與維護(hù)（6課時(shí)）任務(wù)一：報(bào)警與故障1.了解G120報(bào)警信息2.了解G120故障信息4任務(wù)二：變頻器的維護(hù)1.知道變頻器的點(diǎn)檢和維護(hù)方法2．會(huì)查找變頻器的報(bào)警與故障26復(fù)習(xí)（2課時(shí)）2五、課程重點(diǎn)和難點(diǎn)1、課程重點(diǎn)變頻器工作原理及應(yīng)用；變頻器的基本結(jié)構(gòu)及型號(hào)；變頻器的基本操作和參數(shù)的作用及設(shè)置方法；變頻器組件的硬件接口、安裝及硬件接線；電機(jī)運(yùn)行控制的基本電路及工作原理；變頻器操作面板和調(diào)試軟件的使用；變頻器基本參數(shù)、恢復(fù)出廠設(shè)置及基本調(diào)試的操作；變頻器與其他控制設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接及通信設(shè)置；PLC設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程控制。2、課程難點(diǎn)：變頻器操作面板的使用；西門子調(diào)試軟件STARTER的使用；變頻器與其他控制設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接及通信設(shè)置；PLC的通訊編程；設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程控制。六、課學(xué)生考核和評(píng)價(jià)《變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)》課程的考核評(píng)價(jià)伴隨整個(gè)教學(xué)過(guò)程，采用“多方位、多主體、多模塊”考核方式，對(duì)任務(wù)實(shí)施過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。線上評(píng)價(jià)與線下評(píng)價(jià)相結(jié)合，學(xué)生評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、企業(yè)導(dǎo)師評(píng)價(jià)相結(jié)合，小組自評(píng)與組間互評(píng)相結(jié)合，根據(jù)各階段考核得出學(xué)生綜合考評(píng)。七、教學(xué)實(shí)施與保障（一）教師要求授課教師均應(yīng)為“雙師型”教師，且近五年內(nèi)有6個(gè)月以上相關(guān)企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷。為保障實(shí)踐教學(xué)的有效性，可以采用雙人授課形式。充分發(fā)揮校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地作用，配備1—2名有多年工作經(jīng)驗(yàn)的兼職教師或企業(yè)教師組織教學(xué)。教師應(yīng)具備的基本能力：教育學(xué)能力；管理學(xué)生的能力；與學(xué)生溝通的能力；計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力；進(jìn)行情境化教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)和實(shí)施的能力。教師應(yīng)具備的專業(yè)能力：能夠根據(jù)教學(xué)法合理設(shè)計(jì)教學(xué)情境，組織教學(xué)。熟練掌握變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、實(shí)現(xiàn)方法、機(jī)械特性、運(yùn)行特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。能夠完成電氣設(shè)備的拆卸、裝配、檢測(cè)與調(diào)整操作演示。熟練對(duì)設(shè)備進(jìn)行主要精度指標(biāo)檢測(cè)。能夠正確、及時(shí)處理學(xué)生誤操作產(chǎn)生的相關(guān)故障。掌握一定的設(shè)備管理知識(shí)，知道如何制訂設(shè)備維修保養(yǎng)計(jì)劃。（二）教學(xué)方法1.在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)立足于加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，多采用項(xiàng)目教學(xué)法；教師講述法；頭腦風(fēng)暴法；引導(dǎo)文法；四步法等進(jìn)行情境教學(xué)，以具體工作任務(wù)引領(lǐng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的成就感。2．通過(guò)典型的工作任務(wù)，由教師提出要求或示范，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，注重“教”與“學(xué)”的互動(dòng)，讓學(xué)生在活動(dòng)中掌握本學(xué)習(xí)領(lǐng)域的職業(yè)能力，提高職業(yè)道德。3.在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)創(chuàng)設(shè)工作情境，加大實(shí)踐容量，在實(shí)踐過(guò)程中，使學(xué)生掌握G120變頻器的安裝、接線和基本調(diào)試方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作、自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作、履行職責(zé)、安全規(guī)范等綜合素質(zhì)。（三）教材選用1.教材的選用應(yīng)符合課程教學(xué)內(nèi)容的要求和專業(yè)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，優(yōu)先選用項(xiàng)目一體化教材、優(yōu)秀教材及教材管理權(quán)威部門推薦的教材。2.原則上同一專業(yè)采用同一種教材版本；若由于教學(xué)改革需要，須選用不同版本的教材分別在不同的班級(jí)試點(diǎn)，必須報(bào)教務(wù)處主管處長(zhǎng)批準(zhǔn)并嚴(yán)格控制，課程試點(diǎn)結(jié)束后，應(yīng)寫出教材試用情況的書面總結(jié)，報(bào)教務(wù)處，沒(méi)有試點(diǎn)總結(jié)的試點(diǎn)教材，不允許再次進(jìn)行試點(diǎn)。推薦教材：《西門子變頻器技術(shù)入門及實(shí)踐》，劉長(zhǎng)青主編，機(jī)械工業(yè)出版社；參考教材：《SINAMICSG120變頻器，配備控制單元CU240B—2和CU240E—2》西門子內(nèi)部手冊(cè)《SINAMICS單軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)》西門子內(nèi)部手冊(cè)（四）教學(xué)資源與環(huán)境1.課程教學(xué)環(huán)境實(shí)訓(xùn)資源：G120變頻器、S7—300plc、STARTER軟件、step7軟件、調(diào)試用計(jì)算機(jī)、及專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)、儀器設(shè)備、安全工器具等。教學(xué)場(chǎng)地：已建成西門子基礎(chǔ)教學(xué)中心，配備多媒體教學(xué)設(shè)備、試驗(yàn)設(shè)備，能滿足理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)操作要求。2.課程教學(xué)資源（1）利用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)多媒體課件，通過(guò)搭建起多維、動(dòng)態(tài)、活躍、自主的課程訓(xùn)練平臺(tái)，使學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造