2022年交通信號(hào)燈的PLC控制教案

1、交通信號(hào)燈的 PLC 掌握 使用教材：可編程序掌握器及其應(yīng)用 （中國勞動(dòng)社會(huì)保證出版社）授課班級(jí)： 10 秋電氣班（中職二年級(jí)同學(xué)）同學(xué)人數(shù) ：30 人 教學(xué)內(nèi)容： 基于課本基本指令綜合運(yùn)用一節(jié)的內(nèi)容作拓展學(xué)習(xí) 授課類型： 理實(shí)一體 一、教學(xué)目標(biāo)學(xué)問技能目標(biāo)：1. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC 的編程；2.把握交通信號(hào)燈的掌握原理專業(yè)才能目標(biāo)： 培育同學(xué)的動(dòng)手操作才能和自主探究才能；職業(yè)情感目標(biāo) ：通過“ 工學(xué)一體化” 的課堂教學(xué),讓同學(xué)邊學(xué)邊做,體驗(yàn)學(xué) 習(xí)的充實(shí)與歡樂；在小組合作學(xué)習(xí)中,相互溝通促進(jìn),增強(qiáng)同學(xué)合作意識(shí)；二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：交通燈 PLC 掌握電路的組裝與工作過程；難點(diǎn) ：交通燈 P

2、LC 程序設(shè)計(jì)、調(diào)試運(yùn)行；三、教法與學(xué)法 教法：項(xiàng)目教學(xué)法 （確定項(xiàng)目、 制定方案、 實(shí)施方案、 檢查評(píng)估、 記錄歸檔、學(xué)問延長）學(xué)法：小組學(xué)習(xí)法（將同學(xué)分為六個(gè)小組,每個(gè)小組設(shè)工段長、操作工等不 同崗位,讓同學(xué)分別明確自己的任務(wù)和職責(zé)；）四、課時(shí)、教具 課時(shí)： 2 課時(shí)教具： PLC 與變頻器實(shí)訓(xùn)室（集PLC 編程電路安裝、教室功能于一體,并具有多媒體演示功能） ；主要設(shè)備： S7-200 PLC、運(yùn)算機(jī)、萬用表；五、教學(xué)程序本次項(xiàng)目實(shí)施設(shè)置了六個(gè)環(huán)節(jié),如下列圖：六、教學(xué)過程教學(xué)過程一、確定項(xiàng)目（約 10 分鐘）采納創(chuàng)設(shè)工作情境的方式引入項(xiàng)目：采納 創(chuàng)設(shè)情境的 方 式 引 入 項(xiàng)目,此方式使

3、學(xué)生更直觀明白本節(jié) 課 的 實(shí) 訓(xùn) 項(xiàng)目,引起同學(xué)的假設(shè)道路上沒有交通燈,世界將變成什么樣子？實(shí)際生活中交通燈是如何掌握的？假如用我們所學(xué)的PLC 學(xué)問,應(yīng)當(dāng)如何完成？學(xué)習(xí)愛好；一組同學(xué)展現(xiàn)：1彩色圖片展現(xiàn)：搜集十字路口交通燈圖片；2交通燈工作演示：通過多媒體展現(xiàn)交通燈工作示意圖,各組同學(xué)在操作中熟悉交通燈工作原理；充分發(fā)揮同學(xué)的自主能動(dòng)性,使同學(xué)充分參加到教學(xué)活動(dòng)中來；項(xiàng)目任務(wù)描述：1、啟動(dòng)：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí),信號(hào)燈系統(tǒng)開頭工作；2、停止：當(dāng)需要信號(hào)燈系統(tǒng)停止工作時(shí),按下停止按鈕即可；3、信號(hào)燈正常時(shí)序：1信號(hào)燈系統(tǒng)開頭工作時(shí),南北紅燈亮,同時(shí)東西綠燈亮；2南北紅燈亮維護(hù)25s,在南北紅燈亮

4、的同時(shí)東西綠燈也亮并維護(hù)20s,圖片演示和動(dòng)手操作相結(jié)合,20s 后,東西綠燈閃亮3s（亮 0.5s；熄 0.5s）,綠燈閃亮3s 后熄滅,東西黃燈亮并維護(hù)2s, 2s 后,東西紅燈亮,南北綠燈亮；3東西紅燈亮維護(hù)30s,南北綠燈亮維護(hù)25s,到 25s 時(shí)南北綠燈閃亮3s后熄滅,南北黃燈亮,并維護(hù)2s,到 2s 時(shí),南北黃燈熄,南北紅燈亮,同時(shí)東西紅燈熄,東西綠燈亮,開頭其次個(gè)周期的動(dòng)作；4以后周而復(fù)始地循環(huán),直到停止按鈕被按下為止；二、制定方案（約 10 分鐘）激發(fā)同學(xué)自己嘗同學(xué)分小組爭(zhēng)論列出元器件清單,制定實(shí)施項(xiàng)目的步驟和操作程序,試的欲望；最終由老師審核確定項(xiàng)目方案；項(xiàng)目實(shí)施步驟 ：電

5、路安裝、程序設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)試 三、實(shí)施方案（一）電路安裝（約 25 分鐘）二組工段長在此環(huán)節(jié)帶領(lǐng)同學(xué)作好組裝前的預(yù)備工作,老師引導(dǎo)學(xué)生分析電路連接中應(yīng)留意的問題；并利用交通燈示意圖,列出交通燈閃亮表,通過閃亮表畫出交通燈工作時(shí)序圖；交通燈閃亮表東西信號(hào)綠燈亮 綠燈閃 黃燈亮紅燈亮?xí)r間20S3S2S30S南北信號(hào)紅燈亮綠燈亮 綠燈閃 黃燈亮?xí)r間25S25S3S2S交通燈工作時(shí)序圖1工藝預(yù)備同學(xué)熟悉、清點(diǎn)元器件并檢測(cè),保證元器件質(zhì)量；老師提問如下問題：（1）啟動(dòng)按鈕和停止按鈕如何接線？（2）東西南北信號(hào)指示燈有什么位置安裝規(guī)律？（3）PLC 電源短路愛護(hù)如何接線？（4）線路安裝應(yīng)遵循的原就？各組回答

6、,老師總結(jié)強(qiáng)調(diào)；2動(dòng)手安裝圖同學(xué)結(jié)合交通燈工作時(shí)序圖,寫出 I/O 地址安排表和、 畫出 PLC 接線I/O 地址安排表名 稱輸入信號(hào)能輸入名稱輸出信號(hào)能輸出指導(dǎo)同學(xué)以小組功功繼電器繼電器SB1啟動(dòng)開關(guān)I0.0HL1南北紅燈Q0.0SB2停止開關(guān)I0.1HL2東西綠燈Q0.1HL3東西黃燈Q0.2為單位,依據(jù)控HL4東西紅燈Q0.3HL5南北綠燈Q0.4制要求,列出交HL6南北黃燈Q0.5PLC 接 線 圖通燈閃亮表、畫出交通燈的工作時(shí)序圖,培育學(xué)生的 自主學(xué)習(xí) 能力；（1）每個(gè)同學(xué)都依據(jù) PLC 輸入 /輸出接線圖完成電路安裝；（2）安裝完畢后,不通電工段內(nèi)互查；（3）接通電源,觀看 PLC

7、 工作情形；（二）程序設(shè)計(jì)（約 15 分鐘）此環(huán)節(jié)要完成掌握電路的程序設(shè)計(jì),由三組同學(xué)負(fù)責(zé)；1探討原理 利用同學(xué)在這種情形下對(duì)電路的急迫探究心理,三組同學(xué)在老師的 幫忙下設(shè)計(jì)以下問題：（ 1）如何實(shí)現(xiàn)電路連續(xù)運(yùn)行？（ 2）使用定時(shí)器如何設(shè)定相應(yīng)時(shí)間？在懂得了電路的整體工作情形后,又提出：（ 3）程序一共需要幾個(gè)定時(shí)器？（ 4）如何使用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)循環(huán)？（ 5）綠燈閃耀掌握可以用幾種方法實(shí)現(xiàn)？；突破難點(diǎn) ：老師提示,同學(xué)試驗(yàn)探究 提示一 ：什么條件下,第一個(gè)定時(shí)重視新開頭計(jì)時(shí),以實(shí)現(xiàn)循環(huán)控 制？這幾個(gè)問題都提示二：每個(gè)信號(hào)燈什么時(shí)間啟動(dòng),什么時(shí)間停止工作,用定時(shí)器 是關(guān)乎電路安全 如何去掌握的？2

8、運(yùn)用提高 老師通過幾個(gè)修改后的程序用幾個(gè)實(shí)際問題引發(fā)同學(xué)深化摸索,學(xué)以致用；問題,必需事先強(qiáng)調(diào),以防止元器 件 損 壞 甚 至（ 1）假如在啟動(dòng)掌握中,不加自鎖電路會(huì)如何？（ 2）如定時(shí)器采納斷電延時(shí),程序會(huì)如何運(yùn)行？PLC 損壞等（ 3）如將 SM0.5 改成 SM0.4 ,綠燈又將如何變化？同學(xué)爭(zhēng)論、溝通,各抒己見,老師演示改裝程序結(jié)果；老師強(qiáng)調(diào)工藝上的要求；小組內(nèi)互助,老師巡察指導(dǎo)解決同學(xué)遇到的問題；（三）運(yùn)行調(diào)試（約15 分鐘）小組同學(xué)互助,本環(huán)節(jié)完成電路運(yùn)行調(diào)試、電路故障的分析、排除任務(wù)；老師指導(dǎo),小組爭(zhēng)論,以優(yōu)帶差,第四組總結(jié)分析 通過工作時(shí)序圖1老師引導(dǎo) 的分析,明確程老師提出排

9、除故障的兩種思路：（1）原理分析法 ：據(jù)工作原理分析故障結(jié)果；（2）逐步排除法 ：利用萬用表先檢查電路硬件接線、再通過仿真軟件及程序監(jiān)控分別檢查啟保停程序、時(shí)間掌握電路、負(fù)載輸出電路三部序一共有6 個(gè)定時(shí)器,增強(qiáng)同學(xué)的合作才能 ；分,找出接線故障和程序錯(cuò)誤；2小組爭(zhēng)論,排除故障3第四組總結(jié)各種故障產(chǎn)生緣由（1）交通燈不能循環(huán)工作緣由：（a）沒有自鎖電路難點(diǎn)的突破：（b）定時(shí)器類型挑選不對(duì)（c）沒有常閉觸點(diǎn)（2）綠燈不能閃亮：沒有加秒脈沖（ 1）老師啟示引（3）信號(hào)燈指示錯(cuò)誤：（a）地址安排和實(shí)際接線沒有對(duì)應(yīng)導(dǎo)同學(xué)摸索和討4、填寫表格 ：（b）定時(shí)器時(shí)序掌握錯(cuò)誤論（c）指示燈位置安裝錯(cuò)誤（ 2）

10、同學(xué)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),自主探究,使 問 題 得 以 解決；四、檢查評(píng)估（約10 分鐘）以 同學(xué)為主主要以自我評(píng)判與小組評(píng)判和老師評(píng)判相結(jié)合的方式對(duì)項(xiàng)目成果和工 體 ,采納同學(xué)質(zhì)作行為進(jìn)行評(píng)估；第五組負(fù)責(zé)班里同學(xué)項(xiàng)目整體制作、完成情形的評(píng)價(jià),評(píng)比出 3-5 件較優(yōu)秀的作品； 體會(huì)比較深刻的同學(xué)總結(jié)反思得與失,與其他人溝通；過程評(píng)判表格見附表；疑,共同爭(zhēng)論,同學(xué)回答,老師總結(jié)的方式,完五、記錄歸檔（約2 分鐘）將項(xiàng)目方案及實(shí)施評(píng)估記錄存檔；六、學(xué)問延長（約3 分鐘）南北緊急掌握的交通燈電路圖,成電路的探究；由第六組同學(xué)給同學(xué)們展現(xiàn)帶有東西、讓同學(xué)充分以開闊同學(xué)們的眼界；發(fā)表見解,在充分溝通、辯論中促進(jìn)同學(xué)

11、對(duì)問題的深化懂得同時(shí)讓同學(xué)感悟人生紅綠燈,做一名遵章守紀(jì)的中職生；網(wǎng)絡(luò) 1 為啟保停程序部分遵 章 守 紀(jì) 的 重 要 性人生的紅綠燈生活中的紅綠燈網(wǎng)絡(luò) 2-7 為時(shí)間掌握電路網(wǎng) 絡(luò) 8-13為 負(fù) 載 輸 出 電路；老師利用原理啟示同學(xué)摸索和爭(zhēng)論,同學(xué)自己動(dòng)手,排除故障, 體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣 ,提升同學(xué)的分析解決問題的綜合才能；各組現(xiàn)身說法,溝通體會(huì),最終由第四組總結(jié)故障產(chǎn)生的原因；老師強(qiáng)調(diào)小組互助共同完成；并制作故障統(tǒng)計(jì)表讓小組內(nèi)同學(xué)共同填寫；自我評(píng)判任務(wù)完成情形及完成 過 程 中 的 體驗(yàn) ; 小 組 主 要 評(píng)價(jià)參加程度；教師就總體把握評(píng)價(jià)；依據(jù)課前查閱的資料,開闊同學(xué)的思路和視野,提高同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好,訓(xùn)練同學(xué)的 信息搜集才能 ；七、 教學(xué)反思 采納“ 工學(xué)一體化” 教學(xué)模式,以小組學(xué)習(xí)的為依靠、以項(xiàng)目教學(xué)為主線,為同學(xué)制造“ 真項(xiàng)目、真環(huán)境” 生產(chǎn)條件,在這里,理論和