机电控制技术整体设计(电梯)

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1、机电控制技术及应用TECHNOLOGY AND APPLICATION OF ELECTROMECHANICAL CONTROLLER电子电气工程系章国华2008 年 1 月知之者，不如好之者好之者，不如乐之者论语雍也篇机电控制技术及应用课程整体设计一、机电一体化（Mechatronics）技术专业培养目标及规格本专业主要面向湖北省及珠三角、长三角地区，服务于离散型制造业、连续型制造业和混合型制造业等行业， 培养拥护党的基本路线，具备工业电气自动化领域较全面的基础理论和现代化工业生产过程中控制机电设备的操作、安装、调试、维修及控制技术应用能力，以及具备生产线使用维护能力，主要从事智能机电设备维

2、修、小型机电控制产品改造、销售和技术支持工作的，德、智、体、美等全面发展的高素质技能型人才。(一)职业岗位要求、职业岗位能力要求1） 具备生产线电气系统的安装、调试、维修、运行管理、销售和技术 支持的能力； 2） 具备开关电源、小型包装机、小车机器人和电梯等设备维修能力； 3） 具备应用组态软件和 PLC 控制技术对机电设备进行改造的能力； 4） 具备应用 Keil C 软件和单片机设计小型智能控制机电装置的能力； 5） 具备应用与维护自动控制系统设备的基本能力； 6） 具备技术资料的阅读、使用和制定能力； 7） 具备常用工具、电子仪器和仪表的使用能力； 8） 具备计算机在本专业中应用的基本能

3、力； 9） 具备阅读和翻译专业英文资料的基本能力； 10）具备生产现场管理能力； 11）具备本专业所必须的综合职业能力。、职业岗位知识要求1） 掌握实用英语基础知识，通过普通高校专科英语应用能力考试； 2） 掌握计算机应用基础知识，通过国家计算机信息高新技术四级认证；3） 掌握自动控制基础知识； 4） 掌握电气、电子制图、工控组态编程及计算机绘图知识； 5） 掌握离散控制、运动控制和过程控制系统原理与应用基本技术知识；6） 掌握应用 IPC、PLC 和 MCU 于控制系统的技术知识； 7） 掌握典型生产线控制与调节基本技术知识； 8） 掌握传感器与自动检测基本技术知识；9） 熟悉机械设计与设备

4、基础知识； 10）熟悉机械制造工艺基本知识； 11）熟悉 CADCAM 技术应用基本知识； 12）熟悉现代企业生产管理知识。(二)职业水平(技能)等级证书通过维修电工中级技能鉴定。(三)可适应的职业岗位1、生产线技术操作员：机电产品装配、设备操作； 2、生产线管理员：生产管理、品质管理；3、技术员：设备维护、产品测试、产品维修、客户服务；4、工程师助理：辅助工程师进行产品开发、设备控制；5、售销人员：产品营销、投诉处理、技术支持等工作。二、招生对象、学制及学习形式招收对象：高中毕业生；学 制：三年；学习形式：全日制。三、专业职业能力（skills and capacities）分解表职业能力模

5、块职业能力模块能力要素能力要素安装调试和维护机电系统1.具有生产线电气控制系统故障诊断及排除能力;2.熟悉机电电气设备安装程序;3.熟悉机电电气设备调试方法;4.熟悉生产线液压与气压传动系统;5.熟悉机电系统基本结构和各种机构动作顺序和相互关系6.熟悉生产线机电主要技术指标、几何精度和调整方法,能熟练运用正确方法进行检测和调整,并能解决相关技术问题。改造和开发智能机电装置1.形成可编程控制器的概念;2.使用至少两种实用的 PLC 指令系统（三菱、西门子、欧姆龙）;3.进行功能扩展改造和应用组态软件进行操作界面和控制系统设计;4.进行部件更新改造;5.设计梯形图和实现常用控制;6.完成 PLC

6、与系统的联接运行;7.X86、ARM、MCS-51 或 96 系列等微处理器的嵌入式应用;8.实时控制系统的软件设计。操作使用生产线设备和编制加工程序1.遵守生产线的安全操作规范;2.保养生产线机电设备;3.操作生产线，设定速度、位置等操作;4.编制中等复杂的 PLC 程序;5.熟悉生产线机电系统功能、面板键盘操作、控制程序的输入和调试,调整设定速度和位置等操作。识读、分析电路和系统1.熟悉电气、电子元器件的标准符号;2.熟悉电气、电子制图规范;3.识读机床电气、电子装配图、印制板图和原理图;4.分析 PLC 离散控制系统;5.分析 PLC 位置控制系统;6.分析 PLC 速度、液位和流量等控

7、制系统;7.分析 PLC 混合控制系统。挑选、识别和使用零件1.挑选、识别、选用和测量有源及无源电子元器件;2.挑选、测量和使用传感器;3.选型、测量和使用交、直流伺服电机和步进电机;4.选型、测量和使用 PLC 及外设装置;5.选型、测量和使用拖动电机。挑选并使用工具及仪器仪表1.挑选、操作并维修手动及电动工具;2.挑选并使用电压、电流表及万用表;3.挑选并使用电源、信号发生器和通用示波器;4.挑选并使用光线示波器及物理量测量仪器;5.挑选并使用逻辑分析仪。6.挑选并使用办公用计算机及外设。四、机电控制技术及应用课程教学目标组态软件的选择能力； 利用组态软件设计控制系统的能力； PLC(pr

8、ogrammable logic controller)及外设装置选型、测量和使用能力； 至少两种 PLC 指令系统（三菱、西门子、欧姆龙）使用能力； 梯形图和常用控制程序的设计能力； 电气、电子元器件的标准符号识别能力； 电气、电子制图规范使用能力； 机床电气电子装配图、印制板图和原理图识读能力；PLC 离散控制系统分析能力； PLC 位置控制系统分析能力；课程内容：掌握组态软件 Kingview6.52 的使用方法，掌握三菱、西门子和欧姆龙系列 PLC 的指令系统、基本应用和系统组成方式，掌握电梯楼层感应、电梯门厅呼唤、电梯轿厢内指令、电梯选层与选向、电梯换速与加减速和电梯开关门的控制原理

9、，重点掌握 PLC 控制程序算法的应用。 本课程以“组态和组态和 PLCPLC 电梯控制系统设计电梯控制系统设计”为综合项目，以常见机电控制系统构成为单项项目作为任务驱动，采取基于项目驱动的教学，将教、学、做一体化设计，使学生在学完这门课后便具有维护和设计机电控制系统的基本技能和职业能力，为就业和后续课程打下坚实的基础，体现了机电一体化专业各课程的关联性和延续性。同时也为学生毕业后从事机电设备维护和改造作打下坚实的基础。先修课：电气控制与 PLC 控制技术、实用电子技术、单片机原理及应用。后续课：嵌入式系统设计原理及应用。 课程名称：机电控制技术及应用 学分：3 学分 授课对象：机电(elec

10、tromechanics)类 学时：56 授课阶段：大二下学期 制定人： 章国华 制定时间：2008 年 2 月 课程性质：核心专业课五、机电控制技术及应用课程整体设计1、 教学对象特点分析教学对象特点分析2006 年 11 月 20 日召开的 2007 年全国普通高校毕业生就业工作会议指 出，2006 年全国普通高校毕业生人数达 413 万，比 2005 年增加 75 万人， 2007 年全国普通高校毕业生将达到 496 万，比 2006 年增加 82 万，在全社会 就业形势严峻的情况下，高校毕业生就业的压力仍然突出。2007 年全国普通高校招生报名人数约为 1010 万，比去年增加 60

11、万，创 下新纪录。2007 年到 2010 年，我国高考报名人数将进入一个持续的高峰期， 在此期间，每年的高考人数都将超过 1000 万人。 智联招聘网进行了一项大学毕业生就业情况调查，有五类大学毕业生不 受企业欢迎，分别是：缺乏工作经验、动手能力差、工作态度不端正、缺乏 基础和专业知识、缺乏团队合作精神以及再学习能力不强。 上述三则新闻如今都变成旧闻，高校毕业生的就业问题如今成了社会普 遍问题。一方面是就业市场的供大于求，另一方面是企业的求贤若渴，看似 矛盾的两面始终没有形成和谐统一，原因在于多数毕业生不能满足企业的要求，尤其是实践动手能力。 一、缺乏实践动手能力的原因 电气信息类专业包括了

12、自动控制工程、电子信息工程等工科中特别讲究 实践动手能力的专业，这类专业强调的是理论和实践的结合，如果空有理论 而缺乏实践，就会造成毕业生缺乏动手能力。缺乏实践动手能力的原因主要 有以下几个方面： 对专业根本就不感兴趣 高考填报志愿时根本就不知道自己将来所要从事的方向，听从了老师或 家长的建议就填报了专业，真正学习后才发现这不是自己的兴趣所在，不感 兴趣自然就不有了学习的动力，那么实践动手能力 就无从谈起。 迷失了自己的方向 大学是人生一个重要的阶段，但是大学相对宽松的管理环境使得一部分 人迷失了自己的方向，不知道将来要做什么，沉迷于网络、游戏、娱乐等， 把专业的学习当成了完成任务，这样的人虽

13、然很少，但是这种为了能够毕业 拿到文凭的学习自然不会太关注自己实践动手能力的提高。 缺乏实践动手的机会扩大招生以后，高校的各种硬件设施尤其是是实验设施跟不上发展的需 要，不足保证每个学生有足够的实践动手机会，加之有的高校师资力量早跟 不上，使得实验课，虽然是车轮转，设备满负荷运行，而提供给每个学生的 机会仍然有限。除了学校提供的实践机会外，学生自己创造的实践机会仅限 于班上极少数人，不具有普遍性，这样学校实践动手的机会有限，自己又无 法创造，必然会造成能力的缺失。 学习方法不对路 大部分学生都是非常勤奋好学的，但是很多学生没有一个科学的方法， 听从了一引起不正确的观念，片面追求社会活动和与专业

14、无关的实践能力， 这固然是好事，但是大学四年应该有一个完整的规划，不能将精力过分用于 各种证书文凭，用于社团组织，用于社会活动。 迷茫中不知道怎样提高自己的动手能力 实际上大多数学生都知道专业课程的重要性，知道实践动手能力的重要 性，但是不知道如何培养。原因是多方面的，一是引导不够，学生对平时学 校提供的实践机会不重视，如各种实验课，知其然不知其所以然，敷衍了事， 对着实验指导书做傻瓜式操作的人大有人在，这些学校能够提供的机会就白 白溜走了。二是学生长期呆在学校而脱离就业市场，对就业形式和用人单位 的用人标准缺乏了解，不知道自己应该具备什么样的能力才满足要求。三是 对自己专业相关的行业和技术的

15、发展趋势缺乏了解，视野较窄。对大学生电 子设计竞赛这种千载难逢的机会而熟视无睹，对学校外种琳琅满目的培训机 会视而不见，这是非常遗憾的事。 二 、企业需要的实践动手能力现代企业都强调学生的动手能力，一方面是基于用人的考虑，如果招聘 来的新员工还要通过全脱产方式从头培养其实践动手能力，对任何企业都是 损失。另一方面是基于发展的考虑，没有良好的实践动手能力就谈不上创新 能力。下面就电子信息类专业性应该具备的实践动手能力做个分析： 电脑操作能力：了解计算机网络知识，能够解决常见的故障，熟练 安装操作系统和各种应用软件，熟练使用办公软件等。 器件识别和选型能力：掌握电阻、电容、晶体管、数码管、74 系

16、列、 A/D、D/A、运放、存储器、单片机、可编程逻辑器件等的识别方法 和常见用法，掌握选型的原则。 电路分析能力：能够读懂并分析常见的电路，掌握一定的分析方法。焊接能力：熟练使用烙铁焊接常用元器件。 仪器仪表操作能力：熟练使用万用表、示波器、信号源、稳压电源 等常用仪器仪表。 开发工具应用能力：掌握仿真器（单片机、DSP、ARM 等） 、下载 器（CPLD/FPGA） 、编程器的使用用法。 PCB 绘制能力：能够熟练使用 Protell 等软件绘制原理图和 PCB。 基本编程能力：能够编写简单的单片机汇编语言或 C 语言程序，或 者在 VB、VC 下编写简单的小软件，或者编写简单的 VDHL/VerilogHDL 程序。 专业软件操作能力：自己安装并使用过 Keil C Max+Plusll、Quartusll、ADS、Matlab、EWB、Systemview、Labvie w、Proteus 等集成开发软件或仿真