变频控制实训课程标准（重庆科创学院）

《变频控制实训》课程标准

实训课程编码 学 时 适用专业 前导课程 JDS018 课程类型 实训 合计32学时，其中理论：学时，实践：学时 《机电自动化》、《电气自动化技术》 电气控制技术、PLC编程控制技术 1. 课程概述

随着电力电子技术、计算机技术，自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一，而异步电动机交流变频调速技术是当今节电，改善工艺流程以提高产品质量和改善环境，推动技术进步的一种主要手段，它以其优越的调速和起制动性能、高效率、高功率因数和显著的节电效果而广泛应用于风机、水泵等的大、中型笼型感应电动机，它被公认为最有发展前途的调速方式。因此本门实训课程在课程体系中显得尤为重要。

1.1课程的性质

本课程是高等职业院校机电类技术专业的一门应用性主干专业课程。结合变频器行业的最新发展情况，通过理论与实训为一体的教学，使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力；教会学生利用网络搜索技术资料的方法，使学生具备应用技术资料解决现场问题的能力；在授课过程中培养学生认真的工作作风和严谨的工作态度，树立学生的岗位责任意识；培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。

1.2课程设计理念

以培养高技能应用型人才为目标；以理论够用实践为主为原则，以项目为载体，用任务训练岗位职业能力，以学习者为中心进行理论与实践一体化教学。学生在对具体任务的实施过程中掌握知识，学习分析、解决问题的方法，达到提升分析、解决问题能力的目的。

1.3课程开发思路

根据教学的基本规律和由浅入深、由易到难的原则将教学内容进行重新归类、组合设计，并将教学内容设计成5个具体的教学项目单元。在实施教学方法上采用理实一体化模式结合到多媒体辅助教学、分组讨论教学、演示教学等多种方法为手段调动学生的学习能动性和主动性，激发学生的学习兴趣。

1

2.课程目标

本课程的培养目标是通过层次性循序渐进的学习过程，使学生克服对本课程只是的枯燥感和对知识难点的畏惧感，根据不同项目结合不同的教学方法去激发学生的求知欲，培养学生敢于面对困难、克服困难的信心和能力。

2．1知识目标

（1）掌握常用变频器的结构、工作原理 （2）掌握变频器的选用原则和安装、检修方法 （3）培养学生对常见变频器故障的分析、排除能力

（4）培养学生对个器件的国家技术标准、行业、企业技术标准的查阅理解能力 （5）培养学生对变频器应用工程的相关技术文件的编制

（6）具备中高级电工职业资格认证所必须的电气控制理论知识与技能 （7）能够操作、维护、保养典型的各类变频器

（8）能够正确使用变频器应用工程中所需的仪器仪表和工具

（9）熟练掌握典型变频器的编程指令，具备编制一般复杂程度控制程序的能力 （10）能对变频器控制系统进行日常维护

2．2职业目标

（1）通过真个实训过程，进一步理解科学学习的意义，学习的基本方法，提高科学学习能力 （2）在学习过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工

（3）能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习的能力

（4）通过理论知识和实践活动相结合的一体化学习过程，深入了解实践和理论之间的相互关系 （5）通过各种实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用技术知识和研究方法解决一些工程实际问题

（6）具有一定的质疑能力，分析、解决问题能力，交流、合作能力 （7）培养学生严格的安全、规范操作和5s标准等规范

（8）养成良好的职业习惯和职业意识，具备专业岗位所要求的职业能力

2．3技能目标

（1）了解变频器类型、容量、型号规格 （2）掌握变频器选件选用的基本方法 （3）掌握变频器传动方案的选择方法。

（4）通过实验掌握外端子控制变频器运行时的三种运行模式 （5）掌握变频－工频切换电路的工作原理

（6）PLC控制变频器多段速运行的工作原理及电路的安装与调试方法

2

（7）使学生了解变频器日常维护的必要性和基本维护事项

（8）学生维修变频器的间接经验。以启发的方式引导学生解决问题，使学生掌握解决问题的思路

（9）培养学生创新精神

（10）培养学生自我学习、自我检查、自我促进、自我发展的能力 （11）培养学生语言沟通、团队协作精神

3.课程内容和要求

根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。

表1：项目表 学习情景 工作任务 知识要求 职业要求 1.变频器的铭牌及基本严格的安功能 全、规范1.1变频器2.变频器外接端子说明 操作和5s3.操作面板及功能应用 的硬件 标准等规范 1.变频器的功能参数代码含义 2.变频器功能码的使用方法 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 养成良好的职业习惯和职业意识，具备专业岗位所要求的职业能力 技能要求 1.能够识别常用变频器的相关参数 2.掌握变频器外接端子的方法 3.熟悉变频器面板操作键的功能 1.能够熟练使用变频器的功能码 2.通讯中参数的修改方法 3.运行中参数修改方法 1.了解根据控制统的具体情况选用变频器类型、容量、型号规格的方法 2.学会各处线径的计算选择方法 3.了解通过正确的安装接线减少谐波干扰的措施 1. 任务一：变频器的认知 1.2 变频器的软件说明 1.3变频器的使用选择 1.了解变频器类型、容量、型号规格 2.掌握变频器选件选用的基本方法 3.掌握变频器传动方案的选择方法。 3

1．通过实验掌握设定变频器运行频率的五种方法 2.1变频器频率设定 2. 变频器设置与常见设定方法 1．通过实验掌握外端子控制变频器运行时的三种运行模式 2．掌握每种运行模式下的相应操作方法 1.学习变频器工程应用时的起动、正反转控制方法 2.学习控制电路的安装 1．由操作面板上的“∧”“∨” 键设定运行频率 2．通过预置功能参数码严格的安预置运行频率 全、规范3．通过面板上的电位器操作和5s控制运行频率 标准等规4．通过模拟端子控制运范 行频率 5．通过接点控制端子控制运行频率 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 1.掌握普通正/反转控制 2.熟悉运行、正转/反转控制 3.了解“三线”运行模式 1.掌握三相电机启动和正反转电气线路的接线方法和规范 2.能够将外部电路与变频器连接实现控制 3.变频器安装环境的注意事项 1.进一步熟悉外部电气控制电路与变频器的连接控制 2.变频器的功率因数和改善措施 3.变频器的抗干扰措施 1.掌握接点压力表进行恒压控制 2.熟悉用水位接点变送器进行水位控制 3.熟悉变频器在本系统中的设置方法 1.能够熟练运用PLC软件编程及硬件接线方法 2.掌握相关电气原理图的安装方法和工艺规范 3.掌握变频器的设置方式和连线方法 2.2变频器外端子控制的运行 3.1变频器运行控制 3. 变频器的安装调试与运行 1.掌握变频－工频切换3.2工频-电路的工作原理 变频切换2.学习控制电路的安装运行 与调试基本知识 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 3.3升降速端子在供水中的应用 1.学习变频器典型端子的具体应用 2.学习恒压供水和水位控制供水两种供水控制方法。 1.PLC控制变频器的正反转运行工作原理及电路的安装与调试方法 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 4.2变频器4. 变频器工程应用 正反转运行的PLC控制 4

4.2变频器多段速运行的PLC控制 1.PLC控制变频器多段速运行的工作原理及电路的安装与调试方法 严格的安全、规范操作和5s标准等规范 养成良好的职业习惯和职业意识，具备专业岗位所要求的职业能力 严格的安全、规范操作和5s标准等规范；养成良好的职业习惯和职业意识，具备专业岗位所要求的职业能力 1.能够熟练运用PLC软件编程及硬件接线方法 2.掌握相关电气原理图的安装方法和工艺规范 3.掌握变频器的设置方式和连线方法 1.能够熟练运用PLC软件编程及硬件接线方法 2.掌握相关电气原理图的安装方法和工艺规范 3.掌握变频器的设置方式和连线方法 4.3变频器在工频/变频运行切换的PLC控制 1.学习用PLC控制变频器工频/变频运行切换电路的工作原理及安装与调试方法 5. 变频器的维护及故障处理 1.变频器日常维护的必要性 2.变频器的基本维护事项 3.变频器故障的基本诊断顺序和方法 变频器故障实例 1.通过变频器故障实例，使学生了解变频器日常维护的必要性和基本维护事项 2.通过实例故障现象与理论分析结合使学生了解各类故障的基本诊断顺序和方法 3.采用大量的实例教学，让积累学生维修变频器的间接经验。以启发的方式引导学生解决问题，使学生掌握解决问题的思路

4.课程实施和建议

本课程的教学要以高职教育的特色为着力点，本着理论够用，重在实践的原则开展教学。在教学方法上应该灵活多样，根据项目的不同、任务的不同采用不同教学方式。比如在理论上，尽量配合多媒体辅助教学，尽量在实训室实施理实一体化教学，达到图文并茂的效果，将原本抽象的器件用实物加以演示，比纯理论更直观，效果会更好。在实训操作上尽量做到让老师下达任务、提要求，学生自己按照任务要求去完成。让学生当主角，老师当配角。在学生完成任务后，老师在给予点评。学生再总结。这样对于每个任务的完成，学生都有种成就感。学生不仅完成了学习任务，更重要的是在完成任务的过程中更感受得到学习的乐趣和自我学习、自我总结的能力。

4.1课程的重点、难点及解决办法

本课程的重点是变频器在实际工程中的应用，实际工程中，如何从种类繁多的变频器中合理的

5

选择，如何正确的安装，在使用过程中应该如何维护、保养，在出现故障时，如何分析和排除。这联系到实际的一系列问题都是在实际工作岗位中所涉及到的，这些关键点将直接体现出一个技术人员的业务水平和工作能力。因此该课程的难点就是如何将实际的工程引入到课堂中，或者将学生引入到实际的工程中去，以模拟岗位场景去锻炼学生的动手能力和思维能力。这将需要以高仿的实训场地作为平台。引进企业相关岗位工程师到课堂参与教学等方法。

4.2实训方法和教学手段

（1）实训方法：

本课程主要采用项目式教学法，以项目为导向，任务为驱动。学生在完成项目里的子任务时，以小组为单位，然后根据任务要求商讨实施方案，根据方案进行分工实施最后对结果进行评价，并撰写报告。在整个过程中，学生是项目的设计、实施、总结的直接参加者，在小组中承担项目组长、安装、调试和验收人员等。教师是项目审查、建议、帮助、鉴定人员。在后期的项目中，通过完成几个综合的任务，让学生将前期所用到的知识、技能给串接起来，达到职业能力与职业素养得到提高的效果，同时也为顶岗实习奠定技能基础，从而使课程设计具有职业性和实践性。

（2）实训手段

运用多种教学方法结合，前期主要采用传统教学方法与多媒体辅助教学法想结合，首先对基本概念、基本理论、基本知识讲解；然后运用多媒体辅助教学法把对于抽象概念，枯燥的理论用图片、动画、视频展示达到图文并茂的效果。待掌握基本原理之后，案例教学方法和讨论教学法相结合，案例入手讲解变频器在实际工业中应用；再让学生进行分组讨论，通过讨论解决疑难问题，提高学生的实际解决问题的能力；最后再通过网络视频、课件、还有通过BBS、校园网建立的师生互动交流平台供师生在线相互沟通和交流，对于自我学习过程中出现的疑问可以及时有效的得到解答。给学生自我学习提供更大的空间。

4.3教学内容

课程内容按照基于工作过程的项目为导向，任务为驱动，对每一个子任务的教学过程对学生即是一个完整的工作过程，完成一个项目即完成了现场的工作任务。 学习情景 工作任务 1.1变频器的硬件 1. 任务一：变频器的认知 教学内容 1.变频器的铭牌及基本功能 2.变频器外接端子说明 3.操作面板及功能应用 教学步骤及方法 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 学时 安排 1 1.2 变频器1.变频器功能参数代码含义 的软件说明 2.变频器功能码的使用方法 1.了解变频器类型、容量、型1.3变频器号规格 的使用选择 2.掌握变频器选件选用的基本方法 6 1 3 1 3.掌握变频器传动方案的选择方法。 2.1变频器频率设定 2.2变频器外端子控制的运行 3.1变频器运行控制 3. 变频器的安装调试与运行 1．通过实验掌握设定变频器运行频率的五种方法 1．通过实验掌握外端子控制变频器运行时三种运行模式 2．掌握每种运行模式下的相应操作方法 1.学习变频器工程应用时的起动、正反转控制方法 2.学习控制电路的安装 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 1 2 1 2. 变频器设置与常见设定方法 2 1.掌握变频－工频切换电路3.2工频-变的工作原理 频切换运行 2.学习控制电路的安装与调试基本知识 1.学习变频器典型端子的具3.3升降速体应用 端子在供水2.学习恒压供水和水位控制中的应用 供水两种供水控制方法。 1.PLC控制变频器的正反转运4.2变频器行工作原理及电路的安装与正反转运行调试方法 的PLC控制 4.2变频器1.PLC控制变频器多段速运行的工作原理及电路的安装与调试方法 1.学习用PLC控制变频器工频/变频运行切换电路的工作原理及安装与调试方法 3 8 3 4 4. 变频器工程应用 多段速运行的PLC控制 4.3变频器在工频/变频运行切换的PLC控制 4 12 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 4 5. 变频器的维护及故障处理 变频器故障实例 1.变频器日常维护必要性 2.变频器的基本维护事项 3.变频器故障的基本诊断顺序和方法 机动 合计 理实一体化教学、多媒体教学法、案例分析法、小组讨论 6 6 1 32

7

5.课程考核标准

5.1考核内容及标准

学习工作任务 情景 1.变频器的铭牌及基本功能（15分） 1.1变频2.变频器外接端子说明（10分） 器的硬件 3.操作面板及功能应用（10） 1.2 变频1.能够熟练使用变频器的功能码（15分）器的软件2.通讯中参数的修改方法（10分） 说明） 3.运行中参数修改方法（10） 1.3变频器的使用选择 1.了解变频器类型、容量、型号规格（10分） 2.掌握变频器选件选用的基本方法（10分） 3.掌握变频器传动方案的选择方法。（10） 1．由操作面板上的“∧”“∨” 键设定 运行频率（15分） 2．通过预置功能参数码预置运行频率（10分） 3．通过面板上的电位器控制运行频率（15） 4．通过模拟端子控制运行频率（10分） 5．通过接点控制端子控制运行频率（15） 1.掌握普通正/反转控制（15分） 2.熟悉运行、正转/反转控制（10分） 3.了解“三线”运行模式（15） 考核标准及评分 教学内容 优 良 及格 考核方式 过程性评价：提问、案例分析、产品说明书、规范、 总结性评价：卷考——判断题、选择题、简答题等。 过程性评价：提问、案例分析、产品说明书、规范、 总结性评价：卷考— 1. 任务一：变频器的认知 2. 变频器设置与常见设定方法 2.1变频器频率设定 2.2变频器外端子控制的运行 —判断题、选择题、简答题等。 3.1变频器运行控制 3. 变频器的安装调试与运行 1.学习变频器工程应用时的起动、正反转 控制方法（5分） 2.学习控制电路的安装（10分） 3.掌握三相电机启动和正反转电气线路的接线方法和规范（10分） 4.能够将外部电路与变频器连接实现控制（15） 1.进一步熟悉外部电气控制电路与变频 器的连接控制（5分） 2.变频器的功率因数和改善措施（10分） 3.变频器的抗干扰措施（10） 1.掌握接点压力表进行恒压控制（15分） 2.熟悉用水位接点变送器进行水位控制（10） 8 过程性评价：提问、案例分析、产品说明书、规范、 总结性评3.2工频-变频切换运行 3.3升降速端子在供水中的 价：卷考——判断题、选择题、简 答题等。 应用 3.熟悉变频器在本系统中的设置方法（10分） 1.能够熟练运用PLC软件编程及硬件接线4.1变频方法（10分） 器正反转2.掌握相关电气原理图的安装方法和工运行的艺规范（10分） PLC控制 3.掌握变频器的设置方式和连线方法（10） 1.能够熟练运用PLC软件编程及硬件接线4.2变频方法（10分） 4. 变器多段速2.掌握相关电气原理图的安装方法和工频器工运行的艺规范（10分） 程应用 PLC控制 3.掌握变频器的设置方式和连线方法（15） 4.3变频器在工频/变频运行切换的PLC控制 5. 变频器的维护及故障处理 1.能够熟练运用PLC软件编程及硬件接线方法（10分） 2.掌握相关电气原理图的安装方法和工艺规范（10分） 3.掌握变频器的设置方式和连线方法（15） 1.变频器日常维护的必要性（30分） 2.变频器的基本维护事项（35分） 3.变频器故障的基本诊断顺序和方法（35分） 过程性评价：提问、案例分析、产品说明书、规范、 总结性评 价：卷考——判断题、选择题、简答题等。 变频器故障实例 过程性评价：提问、案例分析、产品说明书、规范等 5.2考核结果说明

1.“优秀”标准

2.“良好”标准 3、“及格”标准 4、“不及格”标准

说明：在实训过程中，主要考评点是从安全文明生产、规范操作、实训态度、系统方案制定、操作能力、工艺实践效果、汇报总结、技术文件制作整理等方面综合考评。

6.实训条件

6.1 实训环境

学习情境 1. 变频器的认知

实训环境 变频器、三相异步电动机、万用表、电压表、电流表、尖嘴钳、斜口钳、一字螺丝刀、十字9

螺丝刀、多媒体教学设备 2. 变频器设置与常见设定方法 变频器、三相异步电动机、万用表、电压表、电流表、尖嘴钳、斜口钳、一字螺丝刀、十字螺丝刀、多媒体教学设备 变频器、PLC主机、计算机、三相异步电动机、万用表、电压表、钳形电流表、尖嘴钳、斜口钳、一字螺丝刀、十字螺丝刀、多媒体教学设备、试电笔 变频器、PLC主机、计算机、三相异步电动机、万用表、电压表、钳形电流表、尖嘴钳、斜口钳、一字螺丝刀、十字螺丝刀、多媒体教学设备、试电笔 变频器、PLC主机、计算机、三相异步电动机、万用表、电压表、钳形电流表、尖嘴钳、斜口钳、一字螺丝刀、十字螺丝刀、多媒体教学设备、试电笔 3. 变频器的安装调试与运行 4. 变频器工程应用 5. 变频器的维护及故障处理 6.2实训师资

1.实训主讲教师

要求任课教师必须具以下条件以利于教学和课程的改革：

（1）获得高校教师资格证并具有电气设备安装、调试、电气控制技术等方面理论知识； （2）熟悉相应国家标准和工艺规范； （3）熟悉各种电机的原理和控制方法；

（4）具有系统的电工电子技术、电路分析等基础课程的理论知识； （5）具备电工操作及维修电工的各种技能； （6）具有比较强的驾驭课堂的能力； （7）具有良好的职业道德和责任心；

（8）具备设计基于行动导向的教学的设计应用能力；

另外，本门课程的实训条件要求有教学做一体化的综合实训室，融教学与实训为一体，以及与课程相应的软件作支持。校外要求有与学校长期合作的企业做实训基地，满足学生顶岗实习的需要。

6.3 实训教辅资料

根据课程目标，组织课程负责人和企业操作能手一起商讨再结合现有实训条件编写出符合教学需求的实训教材。

6.4课程资源的开发与利用

1．教辅材料：根据学校现有设备，开发教材，实训室向学生开放，以利于学生自主学习。 2．作业指导书：根据设备说明书、制定产品作业指导书。

3．软件环境：利用PLC对应的各种软件实现对不同种类的变频器实现控制学习。

4．硬件环境：希望能够加大对硬件实训内容的建设，尽快组建“校内工厂”；同时，通过各种渠道加大对校外实训基地的建设，为学生的校外实践提供环境条件。

10

5．信息技术：充分的利用各种信息技术，例如网络、多媒体课件等，为学生提供学习的便利条件。例如加大课程的网络资源建设，把与课程有关的文献资料、教学大纲、电子教案、教学课件、习题、教学视频、采购管理的相关前沿信息、与职业资格考试相关的资料、学生与教师的互动等都放到网上，充分的为学生的自主学习提供环境条件。

6.5其它说明

无

6.6教学参考资料

1.参考资料：

（1）《变频调速应用实践》 张燕宾主编 机械工业出版社出版 （2）《变频器应用维护与修理》 张选正主编 地震出版社出版 （3）《通用变频器选型与维修技术》 王仁祥主编 中国电力出版社出版 （4）《变频器应用及实训指导》王兆义主编 高等教育出版社出版

（5）《变频器操作实训》系列 电气自动化专业高技能型人才教学用书机械工业出版社

2.推荐行业等网站

（1）中国工控网http://www.gongkong.com

（2）西门子PLC官网http://www.ad.siemens.com.cn/products/as/s7_200/ （3）三菱工控网http://www.5130cn.com （4） 中国工控网 （5）中国传动网

编写： 张郭 校对： 审核：

机械与电子工程学院 年 月 日

11

5．信息技术：充分的利用各种信息技术，例如网络、多媒体课件等，为学生提供学习的便利条件。例如加大课程的网络资源建设，把与课程有关的文献资料、教学大纲、电子教案、教学课件、习题、教学视频、采购管理的相关前沿信息、与职业资格考试相关的资料、学生与教师的互动等都放到网上，充分的为学生的自主学习提供环境条件。

6.5其它说明

无

6.6教学参考资料

1.参考资料：

（1）《变频调速应用实践》 张燕宾主编 机械工业出版社出版 （2）《变频器应用维护与修理》 张选正主编 地震出版社出版 （3）《通用变频器选型与维修技术》 王仁祥主编 中国电力出版社出版 （4）《变频器应用及实训指导》王兆义主编 高等教育出版社出版

（5）《变频器操作实训》系列 电气自动化专业高技能型人才教学用书机械工业出版社

2.推荐行业等网站

（1）中国工控网http://www.gongkong.com

（2）西门子PLC官网http://www.ad.siemens.com.cn/products/as/s7_200/ （3）三菱工控网http://www.5130cn.com （4） 中国工控网 （5）中国传动网

编写： 张郭 校对： 审核：

机械与电子工程学院 年 月 日

11

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pcoo.html