汽车车身电控系统检测与修复 第3版 教案23-24 装配流水线的PLC控制

教案23-24装配流水线的PLC控制授课基本信息教学项目装配流水线的PLC控制教学任务装配流水线的PLC控制授课学时4学时授课班级机电一体化技术2021-3（47人）授学时间第十三周星期四/五授课地点9605＋9202可编程控制实训室授课形式线上线下混合式教学分析教材选用西门子PLC项目式教程.张志田主编.北京：机械工业出版社,2017.1参考资料：1、S7-200编程手册2、PLC控制系统设计、安装与调试.陶泉主编.北京：北京理工大学出版社，2014.8教学内容分析本次任务围绕可编程控制系统安装调试、技术支持等职业能力，以前面所学的起保停顺序控制及专用加工装置的控制为载体，对接“1+X”可编程控制器系统应用编程职业技能等级标准要求中可编程控制器逻辑指令编程等考核内容，引导学生熟悉顺序控制编程逻辑，掌握起保停顺序控制的编程思路，具备分析和设计流程图及控制程序的能力，熟悉装配流水线PLC控制基本思路，掌握利用起保停顺序控制思路和其他基本指令的用法，结合案例引导学生养成细心严谨的习惯，培养团队的合作能力。学情分析知识和技能基础分析：通过前导模块的学习，学生已经掌握了起保停顺序控制编程的方法，具备了根据控制任务设计流程图，并将流程图转化成梯形图的基本技能和实践能力。在课前的小测验中，多数同学都完成了线上测试，从教学平台互动的反馈来看，学生流程图的编制和梯形图的转化上或多或少的存在一些问题。认知和实践能力分析：学生对知识理解和职业素养上有了一定的提升，但在自主分析和综合应用方面有待加强，需要强化学生对前后知识的融会贯通与综合应用实践能力。由上次的实践课的结果看，一些同学已经掌握了顺序控制的编程思路，但是对于应用多种指令结合的的控制任务的实现不太熟练，对于程序调试过程中出现的程序方面问题还不能快速正确处理。学习特点分析：在前导模块的学习中，部分学生面对PLC程序的调试有点不够自信，较为复杂一点的控制任务不太能够熟练编制流程图，但是对于流程图转化成梯形图的能力所有提高，对于简单的故障处理能力有所提高。教学实施调整；1.针对相关知识点重点，如流程图编辑，流程图的转化规律等，教师在课堂教学中利用微课视频、结合更多案例进行重点分析讲解，有针对性的扩展较为复杂一点的的任务训练。2.针对学习基础不太好的学生，可通过小组成员传帮带和课后谈心鼓励等手段，增强学生能力与自信心，提升学习兴趣，勇于挑战自我。教学目标素质目标1.树立自主学习的意识2.通过小组分工和协作，树立团队协作的意识知识目标1.提高并巩固起保停顺序控制的编程方法2.掌握流程图的编制与梯形图转化3.掌握利用起保停顺序控制实现装配流水线控制的方法能力目标1.能根据控制要求编辑控制流程图与梯形图程序2.能够熟练应用起保停顺序控制完成装配流水线的控制教学重点难点教学重点1.起保停顺序控制的编程规律巩固2.装配流水线PLC控制的编程方法教学难点1.装配流水线PLC控制的软硬件调试教学方法任务驱动法、小组协作法、自主探究法教学资源1.课程资源：国家职业教育专业教学资源库课程《可编程控制器技术（PLC）》、省精品在线开放课程《可编程控制技术及应用》；2.教学平台：超星“学习通APP”平台、校企共建共享“智慧工厂”平台；3.教学场地：可编程理实一体教室。教学流程1，回顾上节所学知识（起保停控制的编程思路）（插入课程思政：大国工匠刘伯鸣：指挥钢铁合奏的锻造工）2，任务导入，工厂装配流水线工作视频导入本节任务控制。3，任务分析（1）分析输入输出（2）绘制外部接线图与控制流程图（3）流程图转化为梯形图（重难点）4，扩展训练：利用起保停顺序控制实现对装配流水线的plc控制。5，展示讲解学生的设计：总结学生的主要错误点示范讲解如何改进。6，评价与总结教学实施课前教学环节教学内容教师活动学生活动自主学习分析装配流水线控制的任务要求：动作顺序：装配流水线从工位D-A-E-B-F-C-G-H，每个工位的加工时间为3秒，传送时间为5秒1.【任务发布】线上发放课前任务单，发布“装配流水线控制”微课视频，设定挑战性任务与达标性任务供学生选择。达标性任务：利用起保停顺序控制实现装配流水线的控制，要求：分析I/O分配，绘制梯形图。挑战性任务：实现利用其它指令实现装配流水线的控制。2.【检查优化】检查课前学习任务的完成情况，并根据学习平台课前测验等统计数据，调整优化教学设计；3.【线上答疑】回复学生线上学习过程中提出的问题。1.【自主学习】对照课前任务单的要求，自主选择分层任务；2.【课前练习】观看“装配流水线控制的原理和方法”微课视频，完成课前测验等线上活动；3.【线上提问】在线提出课前自主学习中遇到的问题。课中教学环节教学内容教师活动学生活动上节课内容巩固5min1.起保停顺序控制的编程规律1.【问题引导】起保停控制的编程规律是什么？2.【分析讲解】实践课的常见软硬件讲解与处理方法【课堂讨论】学生针对教师提问进行课堂讨论，并回答知识讲授90min任务引入5min1.生产线上装配流水线加工工件控制的视频2.引出控制任务（解决教学重点1）。1.【微课展示】学习通微课展示2.【思考】引导学生思考是如何利用PLC实现控制任务？1.【主题讨论】学生针对教师提问进行课堂讨论，并将结果上传至超星平台；2.【举手回答】回答实现任务的方式。线上测试5min1.分析输入输出2.分析外部接线图3.控制流程图1.【发布测试】在学习通APP发布网络课程任务及线上测试；2.【测试分析】教师根据线上统计测试情况，针对错误率高的知识点进行重点讲解。1.【参加测试】在学习通APP观看操作视频并参加线上测试，检验学习效果；2.【聆听分析】聆听易错知识点，在实训报告本上完成I/O分配表一级外部接线图。流程图与程序设计80min1.控制流程图2.梯形图设计1.【指令分析】分析顺序控制指令的使用2.【示范讲解】讲解装配流水线程序的编程思路，邀请同学上台编写完整程序。1.【聆听讲解】获取任务信息，听取老师分析位移位寄存器指令在本任务如何使用2【小组讨论】通过小组讨论，讨论程序的编写规律。实操练习90minPLC外部接线5min1根据外部接线图完成I/O接线【巡回指导】教师巡回指导，及时纠正和示范，重点关注指导选择达标性任务、基础欠佳的同学。根据要求完成接线，小组之间互相检查有无错误之处。程序编辑10min1.讲解学生设计的程序1.【讲解】讲解学生设计的程序的不足之处，完善程序。2.【检查】检查学生的错误之处1.【软件操作】学生在电脑上完成程序编辑与下载2.【聆听讲解】聆听老师的讲解。避免出现类似错误3.将程序切换至监控状态，观察程序运行状态。调试40min1.分析程序的输入输出2.完成任务控制的过程要求1.【任务分析】分析任务控制要求；2.【分组任务】分析操作方法，知道如何调试运行并查找故障【小组合作】完成任务操作过程，合作调试程序并检查故障，在实训报告本上完成程序设计与操作过程。扩展训练30min利用基本指令实现装配流水线的控制1，引导学生完成I/O分配和外部接线；2，指导程序设计1，聆听老师讲解2，参照之前设计完成扩展任务评价与小结5min任务点评教师总结1.【教师评价】教师对各小组的I/O分配与外部接线图的完成情况以及程序的运行和操作情况进行评价；2.【课堂小结】总结今日所学内容【听取总结】梳理并巩固已学知识点。课后教学环节教学内容教师活动学生活动作业作业：完成实训报告布置课后作业并在超星平台发布。完成课后作业并上传至超星平台。考核评价基于超星平台和“智慧工厂”平台，以教师对小组评价为主，学生互评为辅，结合学习平台评价，实现对学生知识、能力、素质及个性特征进行线上线下全方位的考核。关注学生职业素养与技能的培养，将可编程控制器系统应用编程职业技能等级标准融入评价标准，实施多元评价，探索增值评价。评分项目见下表，具体评分标准见评分细则。评分项目（比重）考核内容评价主体学习过程课前学习（30%）资源学习进度、课前互动、课前测验结果平台数据课堂活动（50%）参与投票、问卷、抢答、选人、讨论、测验、小组任务等课堂活动平台数据课后