PLC教学设计

《遵守交通规则珍视彼此生命》PLC交通灯控制教学设计-1-《遵守交通规则珍视彼此生命》教学设计课程名称可编程序控制器及其应用模块第三章第五节课题名称PLC交通灯控制课堂类型实习课课型新授授课日期课时分配160分钟教学目标知识目标掌握PLC交通灯控制系统的设计、安装与调试能力目标培养学生分析问题、解决问题的能力练习过程中，能逐步实现理论知识向专业技能的迁移情感目标养成良好的职业素养提高规范操作、团队协作的意识重点难点及关键点重点PLC交通灯控制系统的设计难点编写控制程序关键点重难点的化解与突破学情分析机电专业二年级学生；具备了一定的理论知识和技能水平；基础差，学习积极性不高，会在分析设计程序时遇到困难；动手能力较强，很有好奇心，适合“做中学”。教法学法教法：任务驱动法项目教学法学法：自主探究法小组协作法课前准备教师：精心备课，编写一体化教学工作页和任务实习指导书，绘制评价体系表，强调7S管理要求。学生：预习新任务，备好实习服和实习工具。教具及参考书教具：多媒体课件、工业自动化控制实训装置参考书：劳动版教学参考书教学反思课堂中，信息化教学手段的运用极大的提高了课堂效率，开阔了学生的眼界。在教学过程中，注重7S理念的渗透，意在培养学生良好的职业素养，与企业要求做好对接。不足之处是个别学生编程能力较差导致积极性不高，在今后的教学中应多关注这些群体的培养。-2-教学过程备注一、复习提问（5分钟）1.步进编程的思路：将一个复杂的工作过程分解成若干个工作步骤，简称工步。每个工步都由一个常开触点来控制，对每个工步编写一段小程序，把所有工步结合在一起的过程称为步进编程。2.工作步骤的组成：由4部分组成，分别是控制元件、驱动负载、转移条件和转移目标。如图所示：3.步进编程指令：STL：步进开始，工步开始，加载步进触点。SET：置位指令，结束本工步，向目标工步转移。RET：步进返回，恢复到左母线。二、任务驱动（6分钟）刚才我们已经回忆了步进编程的基础知识，下面让我们学以致用，设计一个既有趣又贴近生活的控制程序。1.提问：“人们开车出行时遇到最让人干着急的事情是什么？”——堵车（学生参与，分组讨论）2.播放道路拥堵的照片播放幻灯片找学生作答为本节作铺垫消除学生上课伊始的紧张感，激发学生的兴趣播放幻灯片调动学生的积极性，加深对道路拥堵的认识S10S11Y0X0X1一个工步控制元件驱动负载转移条件转移目标-3-教学过程备注3.提问：“如果繁忙的路上没有了交通灯又会怎样？”——车祸（学生相互讨论）三、任务分析（10分钟）观看了道路拥堵以及没有交通灯的十字路口的图片，现在让我们放下沉重的心，回到实训室来完成PLC交通灯控制系统的设计。1.教师演示，重点观察观察交通灯的动作过程及交通灯工作的对应关系。2.刚才我们观看了交通灯工作过程的模版演示，下面让我们来回答以下两个相关问题。（1）两组交通灯工作时，有没有相同的状态？（2）整个控制过程可以分成几个工作步骤？【参考】（1）东西方向灯的工作状态和南北方向灯的工作状态相同。（2）整个过程可分为4步，如下图所示：（学生分组讨论，派代表回答）播放幻灯片让学生意识到交通灯的重要性，引入课题通过实物刺激，吸引学生注意力，使其逐步进入课程学习中教师适当引导启发，得出结论东西方向南北方向东西红灯：12s绿灯：8s黄灯：4s南北绿灯：8s黄灯：4s红灯：12s-4-教学过程备注3.根据得出来的结论，画出交通灯的动作时序图。【参考】（学生分组协作，派一名代表向前板演）四、任务实施（52分钟）下面让我们来进行任务实施，在这一环节中需要大家独立完成以下六个工作，分别是列、画、编、动、查和调。1.列列I/O分配表根据前面的分析，确定控制任务中所用到的输入、输出元件。【参考】2.画画PLC控制电路图根据输入、输出元件的性质，结合I/O分配表，画出PLC外围端子的硬件线路图。【参考】教师巡视为后续程序的编写提供思路及时提醒学生，以防出错让学生掌握交通灯控制系统的硬件电路输入元件输出元件启动按钮SB1停止按钮SB2X0X1东西红灯HL1东西绿灯HL2东西黄灯HL3南北红灯HL4南北绿灯HL5南北黄灯HL6Y0Y1Y2Y3Y4Y5-5-教学过程备注3.编编写控制程序前面的准备工作已经做好，下面请根据交通灯的动作时序图并结合I/O分配表，使用三菱FX系列编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C进行编程，画出梯形图。新建文件编程界面使用SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件时应注意：“PLC类型设置”时，应选择与实训设备一致的PLC机型。PLC选型界面学生分小组进行编写，并讨论程序的可行性，最终确定程序方案。完成编写后，检查程序是否有误。【参考】难点内容掌握程序输入法，培养学生编程能力难点突破-6-教学过程备注4.动传送程序，连接元件现在将编写好的程序下载到PLC中，这时需要注意以下三点：（1）PLC电源接通；（2）PLC工作方式选择开关应处于STOP挡；（3）数据线连接可靠。PLC程序传送连接元件时，严格按照7S要求进行操作，根据所画的PLC控制电路图连接导线。同时，要注意PLC端子与外围元件不要接错。5.查检查线路，确保安全这个过程中需要大家认真细心的按照PLC控制电路图，有条理的进行检查，确保试车成功，做到零失误。6.调运行调试，验证结果确定线路连接无误的小组可以运行程序，并打开“监控/测试”中的“开始监控”对程序实施监控，同时观察实物的动作过程是否与控制任务一致。如运行中有误，先停止监控，检查问题出处，结合小组的力量解决问题。典型故障:（1）软件故障（2）硬件故障五、任务总结（15分钟）1.学生总结每个小组派代表进行本组的任务小结，并对本组成员和其他小组进行评价，填写评价表。熟练掌握程序下载过程，学会硬件连接分工协作，增强团队协作能力强调7S管理教师协助培养规范、安全操作意识教师设置故障，学生排除提高语言表达能力，巩固学习成果-7-教学过程备注2.教师点评根据学生的表现情况和完成结果对小组进行点评，再次强调本节课的重点难点，让学生加深印象。同时，告知学生细节规范的重要性，避免错误重复发生。3.知识升华为学生播放车祸现场的视频，让学生树立安全意识，遵章守纪。告知学生交通安全的重要性，牢记交通规则。六、任务延伸（2分钟）1.课内作业（1）完成本次项目实习报告。（2）设计“加入人行道控制”的PLC交通灯控制程序。2.课外作业（1）实地观察十字路口交通灯的动作过程。（2）记录道路违规现象，引以为戒。板书设计填写评价表播放幻灯片将课堂学习与课外学习联系起来，突破学生课堂内外的界线板书的设计清新直观，便于学生理解记忆。§3-3PLC交通灯控制1.列一列列I/O分配表2.画一画画控制电路图3.编一编编写逻辑程序4.动一动传送程序，连接元件5.查一查检查线路，确保安全6.调一调验证结果，是否正确任务实施1.硬件故障2.软件故障故障排除投影区学生板演区