PLC控制技术(三菱FX3U)-教案-任务4：-《三灯顺序点亮控制》教案

《乡村振兴、创新助农——小型樱桃采摘器创新设计》教案九江职业技术学院《PLC控制技术》教案PAGE任务4《三灯顺序点亮控制》教案教学任务三灯顺序点亮控制计划学时4授课地点授课对象机电一体化专业一年级学生参考教材《PLC控制技术（三菱FX3U机型）》人民邮电出版社一、教学分析教学内容本任务教学以实现三灯顺序点亮控制为教学载体，学生分组讨论硬件接线与编程思路，教师点评并提出直流24V负载和交流220V交流负载接线方式的不同，并引出实现延时功能的定时器应用方法及三灯点亮控制编程思路。然后通过MINT云平台和PLC实验箱，教师分别示范三灯顺序点亮控制IO点分配、PLC接线和程序编写及下载调试过程，最后学生实践。教学内容主要包括：（1）定时器选择；（2）普通定时器指令应用（状态位、当前值、分辨率与接通条件）；（3）积算定时器指令（与普通定时器区别）；（4）开关电源及其接线方法；（5）PLC软件模拟仿真调试方法。学情分析本项目的教学对象是机电一体化一年级下学期的学生，他们已经学习了电气控制技术等专业基础课程，具有电气原理图识读、线路安装与调试能力和简单电气故障诊断和维修能力，并具备一定的安全操作意识及较好的职业素养。本课程的前2个项目中，80%的同学大致了解了PLC控制与继电控制的本质，清楚了位软元件的概念并掌握了输入/输出继电器X/Y，初步掌握了PLC的工作原理，理解了点动和长动梯形图程序。90%的同学大致清楚了PLC控制的主要流程，并对PLC控制产生了极大的兴趣。但是PLC接线和PLC自行编程能力有所欠缺。教学目标知识目标（1）能够正确选择定时器并计算设定值；（2）掌握普通定时器指令应用（状态位、当前值、分辨率与接通条件）；（3）了解积算定时器指令（与普通定时器区别）；（4）熟悉开关电源及其接线方法；（5）掌握PLC软件模拟仿真调试方法。能力目标（1）能够编写三灯顺序点亮控制梯形图程序；（2）能够利用GXWorks2软件完成三灯顺序点亮控制梯形图程序的输入；（3）能够利用GXWorks2软件将梯形图程序载入PLC；（4）能够利用PLC实验箱完成三灯顺序点亮控制任务；（5）能够利用GXWorks2软件，实现梯形图程序的模拟仿真。素养目标（1）团队沟通和合作意识；（2）自主学习和独立思考能力；（3）严谨细致的工作态度。教学重点定时器及其工作原理原因：工业控制中，很多场合都需要用到定时器指令，达到延时控制的目的。解决方法：厘清定时器指令涉及到的几个主要参数：状态位、当前值、分辨率、设定值与延时时间的关系，动画演示定时器指令接通时，定时器各参数的变化。强调定时器接通条件的要求。教学难点积算定时器指令原因：延时时间与普通定时器计算方法不一样，另外，很多同学不习惯复位积算定时器。解决方法：与比较普通定时器指令做全面比较。二、教学策略教学方法（1）任务驱动法：通过三灯顺序点亮控制任务引领整个教学过程。（2）启发式教学法：教师引导启发学生进行三灯顺序点亮控制编程。（3）小组合作法：教师布置任务，学生小组讨论，写出梯形图程序。实践活动时，小组合作完成PLC实验箱的解线和编程调试任务。（4）自主学习法：课后通过云课堂在线学习微课，进行拓展学习，并完成预习任务。培养学生信息化自主学习能力，并通过论坛交流提升互动交流能力。教学资源教学资源与手段解决的教学问题使用教学环节在线开放课平台学生自主学习课程资源记录并分析学生行为数据考核评价学习效果课前探究课中课堂实施课后拓展MINT云平台提供应用场景，提升学生学习兴趣。保证学生全员参与仿真实践，训练PLC接线能力，提供PLC程序调试验证，并拓展学生学习的时间和空间维度课中仿真环节课后练习PLC实验箱让学生在学中做，做中学，掌握正确的接线方法和程序下载方法课中实操环节实时操作影像教师演示操作时，学生可通过大屏幕观看实时操作过程课中实操环节教学过程●课前任务发布教学内容教师活动学生活动1.在线发布预习通告，让学生观看微课《定时器概述》和《定时器应用》，并通过测验分析其薄弱点及难点，便于课中能够对症下药，重点分析。1.登陆课程平台，发布课前任务清单，发布微课；2.收集平台学生学习数据，关注学生学习难点；3.根据学生特点进行分组，为项目实施开展做好准备。1.接收信息，登陆平台完成课前任务；2.观看视频，熟悉课程任务和知识点；教学过程●课中——分组汇报，问题引出教学内容教师活动学生活动1.回顾三相异步电动机控制的接线方式；2.引出本次课的主要学习内容1.听取汇报，并总结评价；2.引出本次课的两个主要内容：直流24V负载的接线方式和定时器程序编写方法。；1.对与本次任务相关的前述内容如点动控制和点长动控制接线方法进行回顾与总结；2.各小组选派代表陈述直流24V负载的接线原理图。教学过程●课中——理论学习，知识积累教学内容教师活动学生活动1.定时器概述；2.普通定时器指令应用；3.积算定时器指令应用；4.开关电源及其接线方法；1.画出定时器指令格式，厘清定时器指令涉及到的几个主要参数：状态位、当前值、分辨率、设定值与延时时间的关系，动画演示定时器指令接通时，定时器各参数的变化；2.举例强调定时器接通条件的要求；3.举例说明积算定时器指令应用及其与普通定时器指令的区别；4.实物展示开关电源，并说明对应针脚的意义及其接线方法。1.听教师讲相关知识点；2.思考三灯顺序点亮控制的硬件接线方法和梯形图编写思路。教学过程●课中——平台仿真，全员参与教学内容教师活动学生活动1.通过MINT云仿真平台，教师示范三灯顺序点亮控制任务流程；2.学生完成教师通过MINT云仿真平台布置的任务，并提交；1.示范点长动控制任务仿真流程：IO分配--电路设计--编程验证；2.通过MINT云仿真平台，布置仿真任务：IO分配--编程验证；1.通过GXWORK2编程软件完成三灯顺序点亮控制程序的输入；2.通过MINT云仿真平台，完成IO分配和编程验证环节，完成梯形图程序调试任务。教学过程●课中——任务实践，技能提升教学内容教师活动学生活动1.实验箱接线特点和方法及PLC程序下载方法；2.学生分组，完成三灯顺序点亮控制任务硬件接线和软件编程及在线调试工作。1.播放提前录制好的三灯顺序点亮实践视频：硬件接线方法--PLC程序下载方法在线调试方法；2.巡查学生实践情况，做好记录；1.观看三灯顺序点亮实践视频；2.分组，动手完成三灯顺序点亮控制任务硬件接线和程序导入工作，并进行在线调试，实现三灯顺序点亮控制任务。教学过程●课中——总结分析，重点强化教学内容教师活动学生活动1.发布测验，检验本节课程学生学习掌握程度；2.总结本次课教学内容，并布置课后任务；1.登陆平台发布测验，对错误率较高的题目进行讲解；2.对本次课堂内容进行总结；3.布置思考题：按下按钮SB1时，灯HL1亮23.35s后灭，请编写梯形图程序。1.登陆平台完成测验，强化学习错误率较高的题目；2.对本次课堂内容和学习掌握程度进行总结，并分享学习心得。教学过程●课后——巩固学习，拓展提高教学内容教师活动学生活动1.拓展任务：利用GXWorks2软件，实现梯形图程序的模拟仿真？2.学生完成MINT平台点长动控制完整环节：IO分配--电路设计--编程验证。1.将微课视频资源《三灯顺序点亮梯形图程序仿真》上传至云课堂平台，并布置拓展任务；2.查看MINT云平台学生完成情况并进行分析，作为下节课学情分析的基础。1.观看视频，学习梯形图程序的模拟仿真方法，并上传录制的三灯顺序点亮梯形图程序仿真视频；2.完成MINT平台三灯顺序点亮控制完整环节。教学反思与诊改教学效果采用线上线下混合教学方法，充分利用微课、仿真、视频等多种信息化手段资源，拓展了教学的维度，降低了教学的难点，明显提升了教学效果。任务载体选择得当，帮助学生更容易理解定时器指令涉及的几个主要参数，加深对定时器指令的应用，帮助学生实现从了解知识到应用知识的转变。通过MINT云仿真平台，帮助学生掌握PLC控制的基本流程、接线规范，明显提升学生学习兴趣，并能够拓展学习的