【導讀】通過掌握“系統(tǒng)”個體的組成，擴展到“系。統(tǒng)”綜合應用，鍛煉學生在實景應用中處理問題的能力。點與實際系統(tǒng)運用相聯(lián)系，加深對課程知識的理解和擴展。突出培養(yǎng)系統(tǒng)實踐能。分的學習情境，讓學生掌握和熟悉變頻器的基礎知識，通過對變頻器的基本操作，熟練運用任務涉及的各功能模塊，從而綜合設計整個系統(tǒng)過程。作員、工程師、設計師的崗位技術進程，分別對應硬件安裝、變頻器使用、系統(tǒng)調試、項目應用等專業(yè)核心能力的培養(yǎng)。力、分工協(xié)作、團隊精神等綜合素質。

　　

【正文】 鞏固練習 變頻器本身 PID 功能實現(xiàn) 技能考核 序號 主要內容 考核要求 評分標準 配分 扣分 得分 1 接線 能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線 1)接線按照不規(guī)范，每處扣 510分 2)接線錯誤，扣20 分 30 2 參數(shù)設 置 能根據(jù)任務要求正確設置 變頻器參數(shù) 1) 參數(shù)設置不全，每處扣 5 分 2) 參數(shù)設置錯誤，每處扣 5 分 30 3 操作調 試 操作調試過程正確 1)程序運行部分錯誤，扣 10 分 2)調試失敗，扣20 分 20 4 安全文明生產(chǎn) 操作安全 規(guī)范、環(huán)境整潔 違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣 510分 20 任務 基于 PLC 模擬量方式的變頻閉環(huán)調速控制系統(tǒng) 任務 基于 PLC 模擬量方式的變頻閉環(huán)調速控制 變頻器應用與實踐 學習情境名稱 恒壓供水變頻調速系統(tǒng) 學時數(shù) 4 任務引入 什么叫閉環(huán)控制？本系統(tǒng)的反饋信號是什么？恒壓供水系統(tǒng)的反饋信號又是什么？ 什么叫 PID 調節(jié)？ S7200 的 PID 指令怎么用？ PID 調節(jié)前，為什么要對輸入信號先進行數(shù)據(jù)的轉換？ 學習目標 掌握 S7200 的 PID 用法 ； 掌握恒壓供水系統(tǒng)閉環(huán)實現(xiàn)方 法 。 訓練內容 PLC 根據(jù)模擬量輸入端的給定值和過程變量值，控制信號及模擬量輸入端的給定值信號和過程變量值信號，經(jīng)程序運算后由模擬量輸出端輸 入 到變頻器。 具備知識能力 專業(yè)能力 : 能根據(jù)引導問題自學習相關理論知識 ； PLC 的模擬量控制及編程能力 ； 變頻器的參數(shù)設置及外部端子控制方法 。 關鍵能力： 能夠向大家介紹的原理性知識，鍛煉良好的表達能力 ； 能互相配合，具有團隊協(xié)作能力 ； 能養(yǎng)成很好的自學能力 。 學習資料 恒壓供水裝置 多媒體教學設備、課件、視頻教學資料 參考 資料： 1)《 MICROMASTER 440 通用型變頻器簡明操作手冊》 2)《深入淺出西門子 S7200PLC》 西門子集團 3)《 PLC 編程及應用》廖常初 主編 4)《 S7200PLC 系統(tǒng)手冊》 訓練工具、材料和設備 恒壓供水裝置 多媒體教學設備、課件、視頻教學資料 變頻器應用與實踐 操作 步驟 繪制原理圖、接線圖 列出設備清單 分配 IO 點 序號 PLC 地址 電氣符號 功能說明 1 2 3 4 5 6 7 根據(jù) 硬件接線圖 ，完成接線 檢查線路，完成送電 按下列參數(shù)功能表給變頻器輸入有關參數(shù)（提供系統(tǒng)手冊，學生自己完成參數(shù)設置） 序號 變頻器參數(shù) 出廠值 設定值 功能說明 1 P0304 230 380 電機的額定電壓 2 P0305 電機的額定電流 3 P0307 電機的額定功率 4 P1082 50 電機的最大頻率 編制控制程序并運行調試 鞏固練習 變頻器本身 PID 功能實現(xiàn) 技能考核項目與要求 序號 內容 考核要求 評分標準 配分 扣分 得分 1 繪圖 能正確按照工藝繪制電路圖 1)繪圖基本正確，個別不規(guī)范扣 510 分 2)局部正確，扣 10 分 20 2 接線 能正確使用工具和儀表，按照圖正確接線 1)接線按照不規(guī)范，每處扣 510 分 2)接線錯誤，扣 20 分 20 3 參數(shù)設置 能根據(jù)任務要求正確設置 變頻器參數(shù) 1)參數(shù)設置不全，每處扣 5 分 2)參數(shù)設置錯誤，每處扣 5 分 20 4 調試 操作調試過程正確 1)變頻器操作錯誤，扣 10 分 2)調試失敗，扣 20 分 20 5 安全生產(chǎn) 操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔 違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣 510 分 20 變頻器應用與實踐 任務 基于 PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) 任務 基于 PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) 學習情境名稱 恒壓供水變頻調速系統(tǒng) 學時數(shù) 6 任務引入 什么是二次方律負載？水泵的轉矩特性怎樣？ 什么叫電機的工頻運行和變頻運行？ 壓力變送器有什么用？它送給 PLC 的信號是什么信號？ 兩臺水泵進行工頻和變頻切換時，應注意什么？ 為什么要對水泵進行相序檢查？ 學習目標 了解兩臺以上水泵恒壓供水工藝 ； 掌握變頻恒壓 供水設備設計方法 ； 學會恒壓供水設備編程、調試等具體工作 。 訓練內容 通過 PLC 控制，先由變頻器起動 1 號泵，如果工作頻率已經(jīng)達到 50HZ，而壓力仍不足時，將 1 號泵切換成工頻運行，再由變頻器去起動 2 號泵，供水系統(tǒng)處于 “1 工 1 頻 ”的運行狀態(tài)。 如果變頻器的工作頻率已經(jīng)降至下限頻率，而壓力仍偏高，則令 1 號泵停機，供水系統(tǒng)又回復到 1 臺泵變頻運行狀態(tài)。 具備知識能力 專業(yè)能力 : 能根據(jù)引導問題自學習相關理論知識 ； 掌握數(shù)據(jù)轉換指令、 PID 指令的使用及編程 ； 掌握恒壓供水系統(tǒng)的接線、調試、操 作 ； 繪制 IO 接線圖。 關鍵能力： 能夠向大家介紹的原理性知識，鍛煉良好的表達能力 ； 能互相配合，具有團隊協(xié)作能力 ； 能養(yǎng)成很好的自學能力 。 學習資料 恒壓供水裝置 ； 多媒體教學設備、課件、視頻教學資料 ； 參考資料： 1)《 MICROMASTER 420 通用型變頻器簡明操作手冊》 2)《可編程控制器應用教程》臺方 主編 3)《深入淺出西門子 S7200PLC》 西門子集團 4)《 PLC 編程及應用》廖常初 主編 5)《 S7200PLC 系統(tǒng)手冊》 6) EM235 模擬量輸入輸出擴 展模塊接線圖 訓練工具、材料和設備 軟件準備： STEP7Micro/WIN32 編程軟件（ windows xp 環(huán)境下）硬件準備：西門子 S7200 PLC 一臺，水泵 2 臺，供水管網(wǎng)系統(tǒng)仿真對象 1 臺，交流接觸器、熱繼電器若干個，三相交流電源，開關若干個，電線若干 變頻器應用與實踐 操作方法 步驟 繪制主電路制原理圖、控制回路接線圖 列出設備清單 分配 IO 點 輸入信號 輸出信號 名稱 地址編號 說明 名稱 地址編號 說明 SB0 停止按鈕 KM1 1工頻接觸器 SB1 啟 動按鈕 KM2 1變頻接觸器 SB2 AWI0 接收傳感器 KM3 2變頻接觸器 SB3 KM4 2工頻接觸器 SB4 RST 對變頻器復位 按下列參數(shù)功能表給變頻器輸入有關參數(shù)（提供系統(tǒng)手冊，學生自己完成參數(shù)設置） 序號 變頻器參數(shù) 出廠值 設定值 功能說明 1 P0304 230 380 電動機的額定電壓 2 P0305 電動機的額定電流 3 P0307 電動機的額定功率 4 P1082 50 電動機的最大頻率 編制控制程序并運行調試 技能考核項目與要求 序號 主要內容 考核要求 評分標準 配分 扣分 得分 1 繪圖 能正確按照工藝要求繪制電路圖 1)繪圖基本正確，個別扣 510 分 2)繪圖局部正確，扣 10 分 20 2 接線 能正確使用工具和儀表，按照電路圖正確接線 1)接線按照不規(guī)范，每處扣 510分 2)接線錯誤，扣 20 分 30 3 參數(shù)設置 能根據(jù)任務要求正確設置變頻器參數(shù) 1)參數(shù)設置不全，每處扣 5 分 2)參數(shù)設置錯誤，每處扣 5 分 20 4 操作調試 操作調試過程正確 1)變頻器操作錯誤，扣 10 分 2)調試失敗，扣 20 分 20 5 安全文明生產(chǎn) 操作安全規(guī)范、環(huán)境整潔 違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程，扣 510分 10 變頻器應用與實踐 實驗實訓 實施方案 實施 過程 概述 實施過程 過程 學習的內容 場地 使用工具 資料 資訊 本節(jié)任務所用到的相關知識 維修電工實訓室 計算機及演示軟件 ； 投影儀 工作任務書；電動機說明書；電氣控制柜硬件安裝手冊；電機實訓指導書；交流調速應用參考網(wǎng)站 計劃與決策 工作分組 采用抽簽方式分組，隨機分配組合每 3 人一組； 計劃與分工 每組選定 一位 組長，做好成員的 任務安排 擬定小組工作計劃目標 維修電工實訓室 計算機及演示軟件 ； 投影儀 工作任務書 實施 按系統(tǒng)電氣圖布局硬件，并接線； 安裝電動機和負載； 系統(tǒng)布線； 檢查電源接入情況，給電動機試通電； 檢查線路，接通電動機，運行系統(tǒng)； 維修電工實訓室 小型三相異步電動機（ 1臺）、電氣控制柜（ 1 臺）、電工工具（ 1套）、連接導線若干等 電動機說明書；電氣控制柜硬件安裝手冊；電機實訓指導書 檢查 各組檢查設備安裝和運行情況，各自檢查對安裝電動機和布線的正確度和熟練度；按考核評 分標準，各小組開展自評和互評，尋找錯誤和不足。 維修電工實訓室 計算機及演示軟件 ； 投影儀 評價 在工作過程中，指導教師指導學生工作的同時，分階段依據(jù)《評分標準》進行專業(yè)能力綜合考核。 維修電工實訓室 評價表 變頻器應用與實踐 學習情境 1：變頻器的操作與調速運行 變頻器的結構認識 工作任務名稱 1． 1 變頻器的結構認識 工作時間 2 所屬學習情境 情境 1： 交流調速系統(tǒng)安裝調試與運行 教學方法 任務驅動 授課班級 指導教師 能力目標 專業(yè)能力目標： 熟悉變頻器工作原理、認識變頻器各部分功能作用。 方法能力目標： 針對不同類型變頻器，具備各部分硬件拆裝能力。 社會能力目標： 具備團隊協(xié)作能力、計劃組織能力、安全意識和環(huán)保意識 。 任務載體 名稱：變頻器的結構認識 要求：掌握變頻器的各部分功能作用及結構認識 工作設備 西門子 MM440 變頻器（ 1 臺）、電工工具（ 1 套） 工作過程 資訊講授 變頻器在原理及分類結構； 變頻器主回路功能作用 。 任務布置與參考資料收集 工作任務書下達與說明 ； 資料收集：變頻器使用說明書；變頻器硬件安裝手冊；變頻器實訓指導書； 變頻器應用參考 網(wǎng)站 。 工作分組 采用抽簽方式分組，隨機分配組合每 3 人一組 計劃與分工 每組選定 一位 組長，做好成員的 任務安排； 擬定小組工作計劃和目標。 實施工作過程 指導教師對變頻器進行操作示范； 學生對變頻器結構觀察與認識 ； 按使用說明書的說明，對變頻器規(guī)范拆裝 。 操作交流 變頻器應用與實踐 各小組按照自己操作方法和過程，講解變頻器功能結構及作用和注意事項，介紹操作體會，交流學習心得。訓練表達能力。 檢查與自評 各組檢查設備認識情況，各自檢查對變頻器拆裝正確度和熟練度；按考核評分標準，各小組開展自評和互評 ，尋找錯誤和不足。 整理資料 整理和總結設置經(jīng)驗和操作方法，做好工作記錄；收集和整理各種技術說明書 。 整理環(huán)境 各小組工作結束后，斷開電源，整理環(huán)境， 恢復 各電氣設備到初始狀態(tài)，歸還和整理工具，清潔衛(wèi)生，培養(yǎng)安全和環(huán)保意識 。 教師評價 學生在工作過程中，指導教師指導學生工作的同時，分階段依據(jù)《評分標準》進行專業(yè)能力綜合考核。 綜合點評 指導教師根據(jù)工作任務的整體教學過程，進行綜合點評 。 變頻器應用與實踐 )1(60)1( 10 spfsnn ????資訊講授 一、通用變頻器的基本工作 原理 異步電動機的調速方法 異步電動機的轉速公式 ： 其中： p 為電機的磁極對數(shù)； s 為轉差率； f1 為電源的頻率； n0 為電動機的同步轉速 。 （ 1）變極調速 即改變電動機的磁極對數(shù) p，就可達到改變電動機轉速的目的。但是，由于變極調速時，速度幾乎是成倍變化，所以變極調速的平滑性差。 （ 2）改