plc電機(jī)正反轉(zhuǎn) 教案

1、一體化教案首頁課程名稱可編程控制器案例教程課型一體化一體化課題總?cè)蝿?wù)：電機(jī)的正反轉(zhuǎn) 分任務(wù)：學(xué)習(xí)plc中各軟硬件的配合使用一體化授課方法演示、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、討論法等授課班級(jí)中專機(jī)電1班授課時(shí)間第 13 周2017年5月12日課時(shí)2教學(xué)目的技術(shù)理論知識(shí)一、 理論知識(shí)1. 了解輔助繼電器，計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等的知識(shí)2. 掌握電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制3. 學(xué)會(huì)軟元件的運(yùn)用 二、思想情感 1.感受電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)作帶來的效應(yīng) 2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析和推理能力實(shí)際技術(shù)操作能力一、操作技能1.學(xué)會(huì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的組建方法 2.掌握電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的畫法二、行為態(tài)度1.認(rèn)識(shí)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.體驗(yàn)plc控制電

2、機(jī)帶來的社會(huì)變化一體化教學(xué)重點(diǎn)1.正確理解掌握電機(jī)正反轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)一體化教學(xué)難點(diǎn)1.對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等軟件的正確理解和使用2.物理線路的連接儀器、設(shè)備、工具準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)箱、電腦等材料準(zhǔn)備教材、實(shí)驗(yàn)箱、項(xiàng)目任務(wù)書、PLC接線示圖、評(píng)分表等課后回顧plc各軟元件的認(rèn)識(shí)及plc的簡(jiǎn)單控制。 說明注：有課時(shí)變動(dòng)、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整等在此說明。教案內(nèi)頁教學(xué)環(huán)節(jié)（時(shí)間分配）教學(xué)內(nèi)容與過程、活動(dòng)、方法、意圖A.新課導(dǎo)入（2分鐘）教學(xué)內(nèi)容與 過程一、導(dǎo)入情境：通過對(duì)電梯上下、汽車前進(jìn)后退和人的進(jìn)退來引入電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。（人的大腦比喻成plc，腳比喻成電機(jī)）二、導(dǎo)入方式：邊思考、邊提問、邊討論三、導(dǎo)入課題：總?cè)蝿?wù)：設(shè)計(jì)電機(jī)的正

3、反轉(zhuǎn)分任務(wù)：學(xué)習(xí)plc中各軟硬件的配合使用教師活動(dòng)通過對(duì)生活中電梯上下、汽車前進(jìn)后退和人的進(jìn)退來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)找到觀察角度，進(jìn)而剖析電機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的要求和特點(diǎn)等。學(xué)生活動(dòng) 結(jié)合所學(xué)知識(shí)，根據(jù)老師提問的問題進(jìn)行思考，從而進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。教學(xué)方法案例法、思考回憶法與討論法等設(shè)計(jì)意圖通過學(xué)生的思考、解剖與討論，讓他們形成有關(guān)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的感性認(rèn)識(shí)，從而盡快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。B下達(dá)任務(wù)（2分鐘）教學(xué)內(nèi)容與過程一、控制內(nèi)容和要求：1.控制內(nèi)容：一臺(tái)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的自動(dòng)往復(fù)微型加工設(shè)備對(duì)工件的加工過程是：?jiǎn)?dòng)后，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，5s后電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，5s后電機(jī)又正向轉(zhuǎn)動(dòng)，如此正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)反復(fù)運(yùn)行3次自動(dòng)停機(jī)。2.控制要求

4、：（1）用常開按鈕作啟動(dòng)控制。（2）用常閉按鈕作急停控制，停止后，當(dāng)前數(shù)據(jù)與狀態(tài)保持，急停按鈕復(fù)位后加工繼續(xù)進(jìn)行。（3）用熱繼電器常閉觸點(diǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè)過載保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生過載時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開，電機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)前狀態(tài)與數(shù)據(jù)全部復(fù)位清零。過載消除后，常閉觸點(diǎn)復(fù)位，按啟動(dòng)按鈕后重新運(yùn)行。（4）設(shè)置復(fù)位按鈕。急停后如要重新開始運(yùn)行，可按復(fù)位按鈕復(fù)位清零。二、學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1. 控制內(nèi)容和要求的實(shí)現(xiàn)2. 各軟硬件的選擇使用三、學(xué)習(xí)難點(diǎn) 1.對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等軟件的正確理解和使用2.物理線路的連接教師活動(dòng) 教師根據(jù)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的特點(diǎn)，融入理論知識(shí)、操作技能、思想情感與行為態(tài)度，結(jié)合學(xué)生具體的能力情況，制定出

5、工作任務(wù)書，并向?qū)W生下達(dá)，督促完成。學(xué)生活動(dòng) 仔細(xì)閱讀工作任務(wù)書，明白工作內(nèi)容，清晰工作步驟，作好執(zhí)行任務(wù)的前期準(zhǔn)備工作。教學(xué)方法 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法設(shè)計(jì)意圖 課堂教學(xué)任務(wù)明確，目的明朗，學(xué)生能看懂工作任務(wù)書，并按照步驟就能完成任務(wù)。C.討論分析 （2分鐘）教學(xué)內(nèi)容與過程一、問題討論1.思考電機(jī)的工作狀態(tài)：通過對(duì)電機(jī)的工作狀態(tài)的思考，采用討論法列舉生活中哪些情況用到了電機(jī)，并涉及到正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。2.解剖電機(jī)正反轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)：解刨電機(jī)正反轉(zhuǎn)的變化規(guī)律。3.分析電機(jī)正反轉(zhuǎn)工作的實(shí)現(xiàn)：通過對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)的解剖，采用討論法對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)工作的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。4.設(shè)計(jì)plc控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)：深入分析電機(jī)正反轉(zhuǎn)

6、的特點(diǎn)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.討論依據(jù)（1）課程教材：提供相對(duì)應(yīng)的文本學(xué)習(xí)材料（2）教學(xué)課件：展示老師講課的場(chǎng)景，提供學(xué)習(xí)輔導(dǎo)的視聽材料。（3）電路圖紙：專業(yè)技術(shù)材料，作為技術(shù)分析與操作的依據(jù)。（4）技術(shù)文獻(xiàn)：專業(yè)技術(shù)比較可靠、全面、深刻的技術(shù)資料，一般作為深入研究之用。（5）網(wǎng)絡(luò)資源：普通而新穎，便于查詢的知識(shí)與技術(shù)資料。不能不信，也不能全信。3.填寫任務(wù)書（討論結(jié)果內(nèi)容）教師活動(dòng)關(guān)注學(xué)生討論內(nèi)容與氛圍，指導(dǎo)學(xué)生討論要具有科學(xué)性和有效性，并對(duì)討論進(jìn)行管控。根據(jù)任務(wù)書的具體內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)知識(shí)與技能的專業(yè)討論，得知他們的理論困惑與技能不知行。學(xué)生活動(dòng)根據(jù)工作任務(wù)書的具體內(nèi)容

7、步驟，合理使用信息資源、獲得相關(guān)知識(shí)、技能，生生間、師生間進(jìn)行探討，分析制定出工作任務(wù)執(zhí)行計(jì)劃。教學(xué)方法1.問題導(dǎo)向 2.問題探究 3.問題討論設(shè)計(jì)意圖學(xué)生明確任務(wù)要求，并按照任務(wù)書要求，自我獲取信息、制定工作計(jì)劃，確定工作步驟，必要的工作資料，任務(wù)的時(shí)間順序，團(tuán)隊(duì)工作中的具體分工。與老師進(jìn)行一次關(guān)于計(jì)劃的專業(yè)談話，確定最終計(jì)劃。D任務(wù)精講與實(shí)施（9分鐘）教學(xué)內(nèi)容與過程一、理論知識(shí)引入 1、 仔細(xì)觀察電梯的上下行、汽車和人的進(jìn)退，電機(jī)在怎樣工作？正反轉(zhuǎn)交替2、如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制？（提問引起學(xué)生的注意，增加其好奇心）師生共同探討（將人腦比喻成plc，腳比喻成電機(jī)，plc去控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

8、）一、回顧概念1.置位與復(fù)位指令（SET/RST）（1）SET（置位指令） 它的作用是使被操作的目標(biāo)元件置位并保持。（2）RST（復(fù)位指令） 使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。2.堆棧指令（MPS/MRD/MPP）（1）MPS（進(jìn)棧指令） 將運(yùn)算結(jié)果送入棧存儲(chǔ)器的第一段，同時(shí)將先前送入的數(shù)據(jù)依次移到棧的下一段。（2）MRD（讀棧指令） 將棧存儲(chǔ)器的第一段數(shù)據(jù)（最后進(jìn)棧的數(shù)據(jù)）讀出且該數(shù)據(jù)繼續(xù)保存在棧存儲(chǔ)器的第一段，棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動(dòng)。（3）MPP（出棧指令） 將棧存儲(chǔ)器的第一段數(shù)據(jù)（最后進(jìn)棧的數(shù)據(jù)）讀出且該數(shù)據(jù)從棧中消失，同時(shí)將棧中其它數(shù)據(jù)依次上移。3. 邏輯反、空操作與結(jié)束指令（INV

9、/NOP/END）（1）INV（反指令） 執(zhí)行該指令后將原來的運(yùn)算結(jié)果取反。（2）NOP（空操作指令） 不執(zhí)行操作，但占一個(gè)程序步。（3）END（結(jié)束指令） 表示程序結(jié)束。4.計(jì)數(shù)器：1）計(jì)數(shù)器作用：對(duì)觸點(diǎn)動(dòng)作次數(shù)（或狀態(tài)執(zhí)行次數(shù)）進(jìn)行計(jì)數(shù)：2）計(jì)數(shù)器組成：線圈與觸點(diǎn)（每一個(gè)計(jì)數(shù)器都有無數(shù)對(duì)常開與常閉觸點(diǎn)）3）計(jì)數(shù)范圍（FX2N）16位計(jì)數(shù)器：032，76732位計(jì)數(shù)器：-2，147，483，648+2，147，483，647二計(jì)劃與實(shí)施（任務(wù)步驟）1.準(zhǔn)備工作：檢查電腦、PLC實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)及電源是否正常，從模塊箱取出電機(jī)實(shí)訓(xùn)模塊，領(lǐng)取帶插頭的連接線10條。領(lǐng)取工作任務(wù)書，并認(rèn)真閱讀工作內(nèi)容及要

10、求。2.工作步驟：1）根據(jù)控制要求確定I/O分配表根據(jù)任務(wù)內(nèi)容及控制要求在工作任務(wù)書的I/O分配表中填好輸入和輸出的地址號(hào)及對(duì)應(yīng)的外接元件，如下表所示。1） 畫I/O接線圖結(jié)合I/O分配表中輸入和輸出的地址號(hào)，按照PLC接線圖的畫圖規(guī)則及要求，在工作任務(wù)書的畫I/O接線圖欄的空白處畫出I/O接線圖，如圖1-48。 圖1-482） 外部接線，如圖1-49所示取電機(jī)控制模塊，將實(shí)訓(xùn)臺(tái)上PLC的輸入X0、X10、X11、X12和輸出Y0、Y1的插孔分別與模塊上的SB1、SB2、FR、SB3、KM1、KM2對(duì)應(yīng)插孔用帶插頭的連線相連，實(shí)訓(xùn)臺(tái)上24V電源的正極接COM1，負(fù)極接COM和模塊上的0V，如圖

11、1-49所示。接線注意事項(xiàng)：1）接線前先觀察24V電源指示是否正常，PLC的輸入線和輸出線不能插錯(cuò)。2）輸入的COM和輸出的COM0、COM1不能插錯(cuò)。3）24V電源不能插錯(cuò)，千萬不能插到實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的高壓插孔，否者會(huì)燒壞PLC。 圖1-494）編寫程序編程思路：由于電機(jī)正反轉(zhuǎn)是由2個(gè)繼電器分別控制的，可用2個(gè)設(shè)定值為5s的定時(shí)器設(shè)定正反轉(zhuǎn)時(shí)間，并用定時(shí)器的觸點(diǎn)作正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的切換控制。用計(jì)數(shù)器作機(jī)往復(fù)運(yùn)行3次的控制，注意計(jì)數(shù)器應(yīng)由設(shè)定反轉(zhuǎn)時(shí)間的定時(shí)器觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，以保證正反轉(zhuǎn)都運(yùn)行3次才停機(jī)。為了保證電機(jī)往復(fù)運(yùn)行3次自動(dòng)停機(jī)后能再次啟動(dòng)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作時(shí)，其觸點(diǎn)應(yīng)同時(shí)將運(yùn)行狀態(tài)與數(shù)據(jù)元件（包括計(jì)數(shù)器本身）

12、復(fù)位清零。在過載保護(hù)觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)，要同時(shí)將運(yùn)行狀態(tài)與數(shù)據(jù)元件復(fù)位清零。由于過載保護(hù)使用常閉觸點(diǎn)，所以正常運(yùn)行時(shí)，要保證控制復(fù)位清零的過載觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。由于急停后要保持當(dāng)前的狀態(tài)與數(shù)據(jù)，所以控制運(yùn)行的定時(shí)器與計(jì)數(shù)器要有停電保持功能。由于使用了有停電保持功能的定時(shí)器，因此每完成一次運(yùn)行都要將二個(gè)定時(shí)器復(fù)位清零。為保證正反轉(zhuǎn)繼電器不會(huì)同時(shí)閉合造成短路，程序中對(duì)2個(gè)輸出執(zhí)行元件要作軟聯(lián)鎖保護(hù)。梯形圖程序如圖1-50所示：可用開關(guān)SA1代替熱繼電器觸點(diǎn)。用二個(gè)指示燈分別替代繼電器，接PLC輸出端的Y0與Y1。 圖1-505）運(yùn)行調(diào)試正常運(yùn)行：按下啟動(dòng)按鈕SB1，燈1發(fā)光5s，熄滅后燈2發(fā)光5s；反復(fù)進(jìn)

13、行3次后自動(dòng)熄滅（表示電機(jī)自動(dòng)停機(jī)） 急?？刂疲哼\(yùn)行中按下停止按鈕SB2，燈熄滅（表示電機(jī)停止運(yùn)行），按SB1再次啟動(dòng)，程序在停止時(shí)的狀態(tài)上繼續(xù)運(yùn)行。若停止后要重新開始運(yùn)行，可先按復(fù)位清零按鈕SB3后再啟動(dòng)。過載動(dòng)作：將開關(guān)SA1斷開，燈熄滅，可按SB1啟動(dòng)重新開始運(yùn)行。如果動(dòng)作不對(duì)或無反應(yīng)，應(yīng)先檢查電源和外部輸入接線；后檢查程序；再檢查輸出接線教師活動(dòng)1.教師構(gòu)建并展示學(xué)習(xí)引導(dǎo)流程圖，分解學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)重點(diǎn)、難點(diǎn)及化解突破方法，按照知識(shí)、技能與思想等方面進(jìn)行精講，解開學(xué)生理論上的困惑和技能上的無為，為任務(wù)的實(shí)施拋磚引玉。2.師生互動(dòng)交流，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)尋找解決問題的方法和思路，從

14、而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。3學(xué)生操作時(shí)，教師要巡回指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生糾正，并提醒學(xué)生“細(xì)節(jié)決定成功”這一重要理念，指導(dǎo)學(xué)生完成工作任務(wù)。.學(xué)生活動(dòng)1.學(xué)生已經(jīng)有“學(xué)到用時(shí)方恨少”的強(qiáng)烈求知欲，此時(shí)只有專心聽講，認(rèn)真踹磨老師知識(shí)、技能與思想，才能會(huì)做、懂得做得更好。2. 學(xué)生認(rèn)真觀察學(xué)習(xí)電路圖。學(xué)生思考、討論和查找相關(guān)資料，完成plc控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的認(rèn)識(shí)及關(guān)鍵檢測(cè)任務(wù)。小組合作互相幫助，遇到難題及時(shí)請(qǐng)教老師。3. 小組成員根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)書進(jìn)行工作準(zhǔn)備，分析詳細(xì)的操作程序與方法，利用小組間同學(xué)的分工與互助，動(dòng)手操作。教學(xué)方法1.講授 2.啟發(fā) 3.實(shí)操設(shè)計(jì)意圖1.通過老師的任務(wù)精講，能使學(xué)生理

15、解相關(guān)的理論知識(shí)、熟悉操作技能、感悟工作思想，最終能使學(xué)生朝著“怎樣做、為什么這樣做、怎樣做得更好”教學(xué)目標(biāo)前行。2. .讓學(xué)生自己動(dòng)手測(cè)量與調(diào)試，讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，實(shí)踐中寓理論，理論在實(shí)踐中理解。F、小結(jié)激勵(lì)（1分鐘）檢查與評(píng)價(jià)根據(jù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備情況，分5個(gè)大組，25個(gè)小組，原則上兩人為1小組，5個(gè)小組為一個(gè)大組，每個(gè)大組選一個(gè)組長(zhǎng)，任務(wù)完成后由組長(zhǎng)對(duì)本組的每個(gè)小組的情況向全班進(jìn)行簡(jiǎn)評(píng)，最后匯總由老師進(jìn)行總評(píng)。評(píng)價(jià)主要從以下幾個(gè)方面考慮：1.外部接線（輸入、輸出和電源）要求接觸良好，輸入和輸出、電源無錯(cuò)點(diǎn)、短路和斷路，電源正、負(fù)極性不能接反。2.功能考核按任務(wù)內(nèi)容的動(dòng)作要求，電動(dòng)機(jī)正傳啟動(dòng)和停止，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)和停止，3.如有問題能否及時(shí)處理，主要是檢查學(xué)生綜合處理問題的能力。4.安全操作是指學(xué)生在操作的全過程中是否按照安全規(guī)程操作。教師活動(dòng)教師引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)，并引申到維修實(shí)踐中，希望引起學(xué)生重視學(xué)生活動(dòng)學(xué)生認(rèn)真總結(jié)和回顧，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，提高其歸納總結(jié)的能力。教學(xué)方法1.實(shí)操訓(xùn)練 2.啟發(fā)引導(dǎo)設(shè)計(jì)意圖通過歸納總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)任務(wù)知識(shí)、技能的理解與掌握。G、作業(yè)與