四川工程職業技術學院材料成型與控制技術專業（鍛壓技術方向）《設備電氣自動控制》課程標準國家職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫建設項目組四川工程職業技術學院設備電氣自動控制課程教學大綱學時：48學分：3適用專業及學制：三年制高職鍛壓技術全日制編制：吳先文、楊林建、馮錦春、趙仕元審定：鍛壓技術專業建設指導委員會批準日期：2007年6月一、制定依據本課程是機械制造與自動化專業的專業課程。本大綱依據《鍛壓崗位職業標準》和《鍛壓技術專業人才培養質量標準》而制定。二、課程教學目標1.理解機床常見低壓電器元件的工作原理、型號及用途，并能正確選用；2.掌握機床控制電路的基本環節；能閱讀分析機床電氣控制線路；3.能安裝調試機床電氣控制線路；4.掌握可編程控制器原理和編程方法；能閱讀調試機床的PLC程序；5.具備設計較復雜的機床電氣控制系統的基本能力。三、課程教學單元及學時安排序號課程教學單元學時教學形式與課時分配理實一體理論實踐習題討論1學習單元1：機床常用電器元件認識和選用84222學習單元2：機床控制電路基本環節應用104423學習單元3：典型機床電氣控制線路分析8624學習單元4：可編程控制器應用1684225學習單元5：機床電氣控制系統設計446機動2合計482621044四、課程教學設計1．整體教學設計本課程遵循學生職業能力培養的基本規律，以真實工作任務及其工作過程為依據整合、序化教學內容，設計了5個由淺入深的學習主單元，分別以機床常用電器元件、電動機基本控制環節、機床電氣控制電路、PLC為載體。5個學習單元包含5個學習性工作任務，前4個工作任務在實訓室以課堂方式組織教學，后1個工作任務以理論教學為主，教、學、做有機融合，把理論學習和實踐訓練貫穿其中。2．單元教學設計學習單元1：機床常用電器元件認識和選用8學時通過學生認識機床常用電器元件，讓學生掌握接觸器、繼電器等低壓電器的圖形符號、工作原理、用途、使用方法和選擇原則。如接觸器、繼電器、熔斷器、低壓斷路器、主令電器、電磁鐵和電磁離合器的用途、結構、工作原理型號及選用原則。該學習單元在院電氣中心電機實訓室進行。學習單元2：機床控制電路基本環節應用10學時通過學生組建電動機單向全壓直接起動控制線路、電動機Y-△減起動控制線路、電動機正反轉控制線路、電動機反接制動控制線路（根據學生完成實際情況選擇四項中的2項）。掌握機床控制電路各種基本環節的工作原理和電氣線路安裝調試方法。該學習單元在院電氣中心電機實訓室進行。學習單元3：典型機床電氣控制線路分析8學時通過學生操作車床和銑床電氣控制線路，結合學生生產實習中對車床（C650臥式車床）、銑床（X6132臥式升降臺銑床）的加工操作，分析車床和銑床電氣控制線路的構成模塊、工作原理、維護常識和故障排除。該學習單元在院電氣中心電機實訓室進行。學習單元4：可編程控制器應用16學時通過學生在院電氣中心PLC實訓室組建PLC電氣控制系統、編輯PLC應用程序（如電動機正反轉控制程序、Y-△減起動控制程序、交通路口紅、綠燈控制程序等，掌握PLC電氣控制系統（PLC與用戶輸入設備、用戶輸出設備的接線）的構成、PLC程序表達方式（梯形圖、語句表、邏輯功能圖等）、常用基本指令和功能指令的使用、程序編寫原則和方法。該學習單元在院電氣中心PLC實訓室進行。學習單元5：機床電氣控制系統設計4學時通過設計、組建CW6163臥式車床電氣控制系統的這一工作任務，讓學生掌握常用電器元件技術參數及選用、機床電氣控制系統設計的原則、思路和方法。掌握電氣控制線路設計的兩種方法——經驗設計法和邏輯設計法。進一步鞏固電氣控制線路的安裝、接線和調試等生產作業的基本技能。該學習單元在院電氣中心電機實訓室進行。3．教學方案設計序號教學單元學時教學內容及要求教學程序授課要點教學實施說明教學方法與教學手段建議1機床常用電器元件認識和選用81.開關電器：刀開關、組合開關、轉換開關、倒順開關的結構、工作原理、圖形符號、安裝方法、使用注意事項、技術參數及選用。2.主令電器：按鈕、行程開關、接近開關的結構、工作原理、圖形符號、安裝方法、使用注意事項、技術參數及選用。3.保護電器：熔斷器、熱繼電器、低壓斷路器的結構、工作原理、圖形符號、安裝方法、使用注意事項、技術參數及選用。4.控制電器：接觸器、繼電器（電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等）的結構、工作原理、圖形符號、安裝方法、使用注意事項、技術參數及選用。5常用電器元件常開、常閉觸點的判斷方法、線圈是否良好的判斷方法。6.總結常用電器元件的安裝接線方法，總結常用電器元件的性能參數。7.繪制電器元件圖形符號。8.總結電動機常見保護環節及具體措施。1．信息采集（1學時）◆分析項目任務書。◆搜集并閱讀電器使用手冊。◆搜集并閱讀電器元件的圖形符號。◆搜集并閱讀電器元件的功用。◆搜集并閱讀電器元件的性能參數。教師：◆下達項目任務書。◆講授完成項目的流程。◆演示學習任務。◆指導學生搜集資料。學生：◆建立電器元件技術文檔。◆在教師指導下分析任務并搜集資料。◆學習搜集到的相關資料。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學2．決策（0.5學時）◆確定學習的主要電器元件清單。◆繪制電器元件圖形符號。◆確定學習方案。教師：◆演示如何安裝接線并確定學習方案。◆演示制訂項目進程表。學生：◆初步了解常用電器元件的基本知識。◆學習方案設計。◆制訂學習進程表。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學3．計劃（0.5學時）◆制訂學習進度。◆制訂學習要求。◆確定學習重點。◆確定學習次序。協助學生制訂學習進度、學習要求和學習次序。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學4．實施（5學時）◆常用電器元件的結構認識。◆常用電器元件的工作原理認識。◆常用電器元件的功用認識◆常用電器元件的技術參數認識。◆繪制電器元件圖形符號。學生操作：◆常用電器元件的安裝接線◆電器元件常開、常閉觸點的判斷方法、線圈是否良好的判斷方法。◆常用低壓電器元件的故障現象、故障原因和排除方法。教師：◆指導學生認識電器元件的結構、電器元件的工作原理、電器元件的功用、電器元件的技術參數。◆指導學生繪制電器元件圖形符號。◆指導學生對電器元件的安裝接線。◆指導學生建立電器元件技術文檔。學生：◆電器元件安裝與接線。◆建立電器元件技術文件。◆學習電器元件的結構、電器元件的工作原理、電器元件的功用、電器元件的技術參數。◆繪制電器元件圖形符號；教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學5．檢查（0.5學時）◆糾正學生對常用電器元件的安裝接線的錯誤操作。◆檢查學生對電器元件常開、常閉觸點的判斷方法、線圈是否良好的判斷方法。◆規范學生繪制電器元件圖形符號。教師：◆組織學生交叉檢查、點評學生：◆演示、講解。◆互相檢查和評價。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學6．總結與評估（0.5學時）◆總結整個工作過程。◆提出改進意見。◆對整個項目給出一個評價成績。教師：◆組織學生進行討論、分析、總結，提出改進意見。學生：◆討論、分析、總結本學習單元主要學習內容。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學2機床控制電路基本環節應用101學生組建電動機單向全壓直接起動控制線路。2學生組建電動機點動和連續運轉綜合控制線路。3學生組建電動機多點控制線路。4學生組建電動機串電阻減壓起動控制線路。5學生組建電動機Y-△減起動控制線路6學生組建電動機正反轉控制線路。7學生組建電動機能耗制動控制線路8學生組建電動機反接制動控制線路。9掌握機床控制電路各種基本環節的工作原理。10掌握機床控制電路自鎖與互鎖的原理和應用。1．信息采集（0.5學時）◆分析學習任務書。◆收集機床控制電路基本環節線路。◆收集機床控制電路所需元件的型號和技術參數。教師：◆分發學習資料。◆分發學習任務。學生：◆在教師指導下分析任務并搜集資料。◆學習搜集到的相關資料。◆分析完成任務重點。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學2．決策（0.5學時）◆分析任務書中機床控制電路基本環節的原理。◆分析元件的安裝布置方案和接線方案。◆確定本學習單元學習重點。教師：◆講授機床控制電路基本環節的基本知識和基本規律。◆演示如何安裝接線并確定方案。◆演示制訂項目進程表。◆協助學生建立機床電氣控制基本環節的技術文檔。學生：◆分析任務書中機床控制電路基本環節的原理。◆分析元件的安裝布置方案。◆分析元件的接線方案。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學3．計劃（1學時）確定學習進度、學習內容、學習要求和學習步驟。學生制訂學習計劃、學習內容、學習要求和學習次序。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學4．實施（7學時）◆分析并組建電動機點動和連續運轉綜合控制線路。◆分析并組建電動機多點控制線路。◆分析并組建電動機串電阻減壓起動控制線路。◆分析并組建電動機Y-△減起動控制線路。◆分析并組建電動機正反轉控制線路。◆分析并組建電動機能耗制動控制線路。◆分析并組建電動機反接制動控制線路。◆調試組建的電動機控制基本環節線路。◆分析機床控制電路自鎖與互鎖的原理和應用。教師：◆指導學生分組并安排學習任務。◆指導學生學習機床控制電路基本環節。◆指導學生設計元件安裝布置方案。◆組建指導學生組建各種機床電氣控制線路環節的接線。學生：◆學習分組。◆分析各種機床電氣控制線路環節。◆選擇電器元件并確定安裝布置方案。◆組建任務中電動機各種控制線路。◆調試任務中電動機控制線路。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學5．檢查(0.5學時)檢查學生接線的正確性；并對各種機床電氣控制基本環節的關鍵事項向學生提問；學生對老師提出的控制問題進行現場調試。教師：◆組織學生交叉檢查、點評；現場檢查、提問、線路調試學生。◆演示、講解。◆互相檢查和評價。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學6．評估（0.5學時）總結學習機床各種電氣控制基本環節的方法；總結元件的安裝布置方案設計方法；總結電氣線路的接線方法；總結電氣線路的調試方法。◆要求學生討論、分析、總結并提交關于學習機床各種電氣控制基本環節學習方法、電氣線路安裝并調試方法的報告。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學3典型機床電氣控制線路分析1機床電氣控制線路功能模塊的劃分。2C650臥式車床電氣控制電路的工作原理、故障剖析。3X6132臥式升降臺銑床電氣控制電路的工作原理、故障剖析。4分析體會機床電氣控制線路主電路的學習方法。5分析體會機床電氣控制線路控制電路的學習方法。6分析機床電氣控制基本環節在機床電氣控制系統中的應用。7分析機床電氣控制線路與機床操作之間的聯系。1．信息采集（0.5學時）◆分析學習項目任務書。◆搜集并閱讀機床電氣使用手冊。◆搜集并閱讀電器元件的圖形符號。◆搜集并閱讀機床的功用、典型結構和表面成形運動。◆搜集并閱讀機床電氣控制系統圖。教師：◆下達項目任務書。◆講授完成項目的流程。◆指導學生搜集資料。◆建立C650型車床、X6132型銑床技術電氣線路技術文本。學生：◆在教師指導下分析任務并搜集資料。◆學習搜集到的相關資料。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學2．決策（0.5學時）◆確定機床電氣控制線路模塊學習方案。◆確定X6132臥式升降臺銑床機床電氣控制線路學習模塊。教師：◆講授機床電氣線路的基本知識。◆演示如何操作機床電氣控制線路。學生：◆學習機床電氣線路的基本知識。◆學習操作機床電氣控制線路。◆劃分X6132臥式升降臺銑床機床電氣控制線路學習模塊。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學3．計劃（0.5學時）◆制訂學習進度◆制訂學習要求◆制訂學習重點◆制訂學習次序教師：◆協助學生制訂學習進度、學習內容、學習重點、學習次序。學生：◆制訂學習項目進程表。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學4．實施（5學時）◆C650型車床和X6132型銑床的功能和運動認識。◆教師講解機床電氣控制線路。◆教師操作機床電氣控制線路。◆學生操作機床電氣控制線路。◆分析機床電氣控制基本環節在機床電氣控制系統中的應用。◆分析機床電氣控制線路與機床操作之間的聯系。教師：◆指導學生對機床功能認識、機床運動認識、電氣控制線路原理認識。◆指導學生認識操作機床與機床電氣線路原理之間的聯系。◆指導學生建立X6132電氣控制線路技術文檔。學生：◆認識機床結構與操作。◆認識X6132型銑床運動。◆掌握機X6132型銑床各個模塊工作原理。◆掌握機床電氣線路與機床操作之間的聯系。◆建立X6132型臥式升降臺銑床電氣控制線路技術文檔。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學5．檢查（1學時）◆X6132型臥式升降臺銑床加工機械零件主電動機有那些控制環節。◆X6132型臥式升降臺銑床加工機械零件進給電動機有那些控制環節。◆現場要求學生對X6132控制線路操作演示。教師：◆組織學生交叉檢查、點評學生：◆演示、講解◆互相檢查和評價教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學6．評估（0.5學時）◆總結整個工作過程。◆提出改進意見。◆對整個項目給出一個評價成績。教師：◆組織學生進行討論、分析、總結，提出改進意見。學生：◆討論、分析、總結、提交關于如何學習機床電氣控制線路的思路和方法的報告。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學4可編程控制器應用161.可編程序控制概述；PLC的組成和工作原理；PLC的程序表達方式、工作過程和工作方式。2.確定輸入和輸出總點數、地址分配、PLC的型號選擇、翻譯、轉化、寫出語句表。3.PLC的地址分配：輸入、輸出、輔助繼電器、定時器、計數器、移位寄存器等編程方法和地址分配。4.常用編程指令的應用：LD、LD—NOT、AND、AND—NOT、OR、OR—NOT、AND—LD、OR—LD和特殊功能指令的應用。5.如何將梯形圖和指令表的相互轉換。6.OMRON系列PLC介紹；7.西門子系列PLC介紹；8.PLC綜合運用：如電動機正反轉控制程序、Y-△減起動控制程序、交通路口紅、綠燈控制程序等，掌握PLC電氣控制系統（PLC與用戶輸入設備、用戶輸出設備的接線的構成、PLC程序表達方式（梯形圖、語句表、邏輯功能圖等）。1．信息采集（0.5學時）◆分析項目任務書。◆搜集并閱讀PLC使用手冊。◆搜集并閱讀PLC的技術參數。◆搜集并閱讀PLC的功用。◆搜集并閱讀PLC的性能參數。教師：◆下達項目任務書。◆講授完成項目的流程。◆指導學生搜集資料。◆指導學生建立PLC技術文檔。◆在教師指導下分析任務并搜集資料。◆學習搜集到的相關資料。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學2．決策（4學時）◆學習的主要目的和學習思路和方法。◆決策如何將繼電器—接觸器控制線路轉化為PLC的梯形圖。◆程序設計方案和思路。◆確定PLC綜合運用方案。教師：◆確定本單元學習方案。◆講授如何將繼電器—接觸器控制線路轉化為PLC的梯形圖。◆講授PLC的指令表、編程方案。◆演示如何安裝接線并確定方案。學生：◆學習如何將繼電器—接觸器控制線路轉化為PLC的梯形圖。◆學習PLC的指令表、編程方法、方案設計。◆如何安裝接線并確定方案。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學3．計劃（0.5學時）◆制訂學習進度◆制訂學習要求◆制訂學習重點◆制訂學習次序教師：◆協助學生制訂學習進度、學習內容、學習重點、學習次序。學生：◆制訂學習項目進程表教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學4．實施（9學時）◆學習.可編程序控制概述◆學習PLC的國內外發展情況，PLC的應用范圍、PLC的特點、分類。◆學習PLC的組成和工作原理◆學習PLC的程序表達方式，工作過程、工作方式。◆學習如何將繼電器—接觸器控制線路轉化為PLC的梯形圖。◆學習確定輸入和輸出總點數、地址分配、PLC的型號選擇、翻譯、轉化、寫出語句表。◆學習PLC的地址分配。◆學習常用編程指令的應用如何將梯形圖轉化為指令表如何將指令表轉化為梯形圖。◆學習OMRON系列PLC。◆學習西門子系列PLC。◆學習PLC綜合運用方案設計。教師：◆指導學生PLC的結構認識、PLC工作原理認識、PLC功用認識、PLC的技術參數認識。◆講授PLC的組成和工作原理。◆講授PLC的程序表達方式、工作過程、工作方式。◆常用編程指令的應用。◆PLC的安裝接線認識。◆指導學生安裝與接線。◆指導學生擴充PLC技術文檔。學生：◆學習PLC的組成和工作原理。◆學習PLC的程序表達方式、工作過程、工作方式◆學習常用編程指令的應用◆學生學習PLC的結構認識。PLC工作原理認識。PLC功用認識、PLC的技術參數認識。◆學生學習PLC的安裝接線認識。◆PLC電氣控制系統安裝與接線。◆學生擴充PLC技術文檔。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學5．檢查（1學時）◆提問學生下列問題：◆PLC的組成和工作原理。◆PLC的程序表達方式，工作過程、工作方式。◆如何將繼電器—接觸器控制線路轉化為PLC的梯形圖。◆如何確定輸入和輸出總點數、地址分配、PLC的型號選擇、翻譯、轉化、寫出語句表。◆如何進行PLC的地址分配。◆如何將梯形圖轉化為指令表。◆如何將指令表轉化為梯形圖。教師：◆組織學生交叉檢查、點評學生：◆演示、講解◆互相檢查和評價教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學6．評估（1學時）◆總結整個工作過程。◆提出改進意見。◆對整個項目給出一個評價成績。教師：組織學生進行討論、分析、總結，提出改進意見。學生：◆討論、分析、總結。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學5機床電氣控制系統設計41通過設計、組建CW6163臥式車床電氣控制系統的這一工作任務。2掌握常用電器元件技術參數及選用。3理解機床電氣控制系統設計的原則、思路和方法。4掌握電氣控制線路設計的兩種方法——經驗設計法和邏輯設計法。5進一步鞏固電氣控制線路的安裝、接線和調試等生產作業的基本技能。6理解機床電氣控制系統設計的注意事項1．信息采集（0.5學時）◆分析任務書。◆搜集并閱讀機床電氣設計手冊。◆搜集并閱讀電器元件的技術參數。◆搜集并閱讀臥式車床的電氣原理圖。教師：◆下達項目任務書。◆講授完成任務的流程。◆任務分析。◆指導學生搜集資料。◆協助學生建立機床電氣控制線路設計技術文檔。學生：◆在教師指導下分析任務并搜集資料。◆學習搜集到的相關資料。◆建立機床電氣控制線路設計技術文檔。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學2．決策（0.5學時）◆確定設計CW6163臥式車床電氣控制線路的思路和方法。◆設計CW6163臥式車床主電路方案。◆主電動機控制環節并設計方案。◆分析進給電動機控制環節并設計進給電動機控制線路方案。◆分析冷卻泵電動機控制環節并設計冷卻泵電動機控制線路方案。教師：◆講授設計CW6163臥式車床電氣控制線路的思路和方法。◆簡述如何設計CW6163臥式車床主電路方案。◆簡述如何設計CW6163臥式車床控制電路。學生：◆分析設計CW6163臥式車床電氣控制線路的思路和方法。◆分析如何設計CW6163臥式車床主電路。◆分析主電動機控制環節并設計主電動機控制線路。◆分析進給電動機控制環節并設計進給電動機控制線路。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學3．計劃（1學時）◆制訂學習進度◆制訂學習要求◆制訂學習重點◆制訂學習次序教師：◆協助學生制訂學習進度、學習內容、學習重點、學習次序。學生：◆制訂學習項目進程表教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學4．實施（2學時）◆設計CW6163型臥式車床電氣控制線路。◆畫出CW6163型臥式車床電氣控制線路。◆組建CW6163型臥式車床電氣控制線路。◆調試CW6163型臥式車床電氣控制線路。教師：◆指導學生設計CW6163型臥式車床電氣控制線路。◆指導學生繪制CW6163型臥式車床電氣控制線路。◆指導學生組建CW6163型臥式車床電氣控制線路。◆指導學生調試CW6163型臥式車床電氣控制線路。學生：◆設計、繪制、組建、調試CW6163型臥式車床電氣控制線路。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學5．檢查（0.5學時）◆要求學生回答下面問題：CW6163型臥式車床電氣控制線路設計思路。要求學生現場調試CW6163型臥式車床電氣控制線路。教師：◆組織學生交叉檢查、點評學生：◆演示、講解◆互相檢查和評價教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學6．評估（0.5學時）◆總結機床電氣控制線路的思路和方法。◆提出改進意見。◆對整個項目給出一個評價成績。教師：◆組織學生進行討論、分析、總結，提出改進意見。學生：◆討論、分析、總結、提交關于如何設計機床電氣控制線路的思路和方法的報告。教學方法：演示教學法互動教學法任務教學法教學手段：現場多媒體教學五、課程教學實施條件1．師資要求①從事本課程教學的教師，應具備以下相關知識、能力和資