2《用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路》教学设计

平罗县职业教育中心1《用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路》教学设计一、学情分析学生上学期已开始学习电力拖动，因此对于简单的继电器接触器控制回路的分析基本无大碍。但学习程度参差不齐，学习能力一般，虽然学生对PLC技术的学习具有一定的兴趣，但这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时地激发。二、教材分析本节内容是中国劳动社会保障出版社瞿彩萍主编的《PLC应用技术(三菱)》第三单元中任务二的内容，在教材的P58~P59中。其主要内容包括继电器接触器控制系统转换到PLC控制系统的方法、操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写、电路块串、并联指令、堆栈指令和程序的优化。三相异步电动机的正反转控制电路是简单的继电器控制系统，该系统可以反应PLC梯形图转换的方法、规则和注意事项。本节内容属于新授课，分为三课时完成，以下为第一课时内容。要求学生会按照PLC控制电路的设计顺序对继电器接触接器控制电路进行设计，并利用THPLC可编程控制器完成调试。同时，通过对本节内容的学习，让学生将逐步养成严谨求实，合作创新的科学态度，为继续学习和发展奠定方法基础。三、教学目标依据维修电工类专业《PLC应用技术（三菱）》的教学基本要求，结合教学内容的逻辑顺序和08机电班学生的认知水平和思维发展水平，从以下三方面制定本节课的教学目标：平罗县职业教育中心2知识目标和能力目标（1）会列出I/0分配表、PLC接线图、梯形图和指令表（2）能熟练操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写。方法和过程（1）会根据学习目标，阅读教材（2）会对简单继电接触控制电路进行PLC控制电路转换（3）学会类比、比较和归纳总结学习方法情感态度和价值观（1）在学习过程中，感受学习PLC的乐趣，激发学习兴趣；（2）在合作学习过程中，学会合作，形成合作精神和竞争意识；（3）通过规范解题步骤，帮助学生养成严谨求实的科学态度。（依据教学基本要求和本节课的教学目标以及对学生现有的知识基础和理解水平对于本节课的教学重点和难点定为：继电器接触器控制系统转换到PLC控制系统既PLC的编程。）四、教学重点1、会列出I/0分配表、PLC接线图、梯形图和指令表2、能熟练操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写。五、教学难点1、会列出I/0分配表、PLC接线图、梯形图和指令表2、会对简单继电接触控制电路进行PLC控制电路转换六、教学准备学案准备：编写并印制学案平罗县职业教育中心3实习设备：电脑（要装有SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件），SC-90数据线，THPLC-1可编程控制器实验箱，连接导线若干七、教学程序1、任务提出（5分钟）分析如图所示三相异步电机动正反转控制电路(发下讲义),可以让学生以两人一组为单位讨论分析。分析原理图后，并填下如下空格2、PLC控制电路设计在PLC控制电路设计过程中，我们要完成以下几步，由学生来填写。（1）I/O分配表（4分钟）输入输出(SB1)按下(KM1)通电电机正转(SB2)按下(KM2)通电电机反转(SB0)按下(KM1)失电电机停转平罗县职业教育中心4输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用X0SB0停止按钮Y0KM1正向运行交流接触器X1SB1正转按钮Y1KM2反向运行交流接触器X2SB2反转按钮X3KH过载保护（2）PLC接线图（6分钟）根据上面的I/O分配表格，画出PLC接线图。然后对各别学生所画的PLC接线图进行点评（用投影仪）。特别要注意的地方就是输出继电器线圈的互锁，以起到硬件保护作用。平罗县职业教育中心5（3）梯形图和指令表（10分钟）我们观察继电器接触器控制电路部分，并把这部分电路横过来看如图1所示，让学生根据图1的控制电路图对其硬件触点进行转化（学生可以同桌之间进行讨论）。方法就是对硬触点进行软化，可以得到如图2所示的控制线路图。教师巡视指导，及时解疑释难，引导学生积极探究、解决问题。最后得到如下图3所示的梯形图程序。3、实践操作并观察现象(5分钟)打开电脑的SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和THPLC-1可编程控制器实验箱，并用SC-90数据线连接电脑和THPLC-1可编程控制器实验箱，让学生把自己编好的梯形图输入到电脑里面，进行转化后写入到PLC内部。梯形图写入到PLC后，对THPLC-1实验箱进行连线，（注意电源和COM端的接法，在前面的课中已讲过）这里面我们用指示灯Y0和图1平罗县职业教育中心6Y1来代替KM1和KM2。利用SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件中的指令转换按钮可以得到如下指令表4、知识总结（5分钟）（1）将继电器接触器控制电路转换到PLC控制电路的方法就是将硬触点进行“软化”一一对应，转换的过程我们可以用以下几步来完成：（1）I/O分配表（2）PLC接线图（3）梯形图和指令表（4）布置课外作业利用今天所学的方法对课本P63~P64第四题机械龙门刨床进行PLC改装。(X1)按下(Y0)通电电机正转(X2)按下(Y1)通电电机反转(X0)按下(Y)失电电机停转平罗县职业教育中心7八、教学反思大部分学生都对THPLC可编程控制实验箱很有兴趣，一部分学生都希望可以直接通以电动机进行运行，但也有各别学生由于接受能力的限制，对于PLC梯形图的认识还是比较困难。如果在THPLC实验中，如果将Y0和Y1的输出直接接220V交流接触器，并接好主电路，通三相异步电机运行，这样的效果会更好。