资源简介

项目 流水灯的设计
本节课是PLC定时器的实际应用实训，在工业机器人、计算机辅助设计与制造等中经常需要用到PLC各种各样的计时功能和任务，所有的控制系统都用到定时器指令, 定时器指令是PLC编程的重要指令, 作为PLC重要功能之一的定时，在PLC程序中，可以进行时序构造、等待响应、人为制造中断、产生时序脉冲等多种应用，是PLC编程中不可或缺的。因此定时器的应用是学生学习PLC必须掌握的内容，掌握好定时器的使用方法,对编程水平的提高有着十分重要的意义。
【设计理念】
1.皮亚杰的建构主义学习理论，学习过程不是简单的信息输入、存储和提取，而是学生根据自己的经验背景，对学习信息进行主动地选择、加工和处理，是新旧知识经验之间的相互作用过程。基于此理论，本节课采用了案例教学，以“流水灯的实际应用”为案例，通过播放“流水灯”的视频，引导学生进行已学知识的练习和探究，层层递进，以三盏灯亮灭为载体，让学生通过自主探究、合作学习等方式完成知识的自我建构。
2.陶行知“生活即教育”理论认为生活与教育是同一过程，教育不能脱离生活，生活也不能脱离教育。在实际教学中，应把更多的时间留给学生，尽可能的利用学生原有的知识结构 ( http: / / zhidao. / search word=%E7%9F%A5%E8%AF%86%E7%BB%93%E6%9E%84&fr=qb_search_exp&ie=utf8" \t "_blank )，调动学生好奇心。在本节课的设计中，模拟生活中的流水灯的控制原理，让学生利用PLC知识进行流水灯的设计，在程序设计与操作的过程中，培养他们仔细观察，独立思考，认真分析，严谨推理的学习习惯，提高其探究能力。
【教材分析】
教材使用的是校本教材《PLC程序设计学习指导书》，该教材是电子电工教研组教师结合我校机电部机电班学生的实际情况和实训室设备的实际条件而编写的，具有配套实验实训设备、贴近学生的特点。本项目的内容结合学生生活实际，对学生进一步的学习PLC的梯形图编程有有承上启下的作用，对PLC程序的执行的理解有非常重要的意义。
【学情分析以及对策】
授课对象是电气专业四年级学生，在本节课之前已学习过《电力拖动》中电机的正反转控制和PLC基本编程和接线技巧及定时器的应用，具有一定的动手能力，分析问题和解决问题的能力。因此，在教学过程中，教师突出学生的主体地位，以学生自我探究、合作学习为主，激发学生的主动探究、增强学生的动手能力和分析问题的能力。但对于部分学生基础较差的同学，我采取优势互补，以优带差，分工合作的小组合作方式，帮助基础较差的学生弄懂流水灯的程序原理，掌握PLC编程的方法与技巧；而对于能力较好的同学，设置提高性任务，培养他们的探索精神。
【教学目标】
知识和技能目标：知道三菱PLC定时器的选择、不同型号定时器设定值的计算
熟练使用定时器完成实训项目。
过程和方法目标：通过情境设置、布置任务、知识呈现、解决问题和实训操作五个过程，让学生学会使用定时器，培养学生能够应用定时器实现流水灯功能，利用信息化教学，培养学生动手能力。
情感和态度目标：通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程，使学生体验成功的感受，激发学生的学习兴趣，增强学生自信心。通过小组合作，培养了学生认真学习的态度和精益求精的学习习惯。
【项目重点】：三菱PLC定时器选择及实际应用。
【项目难点】：应用定时器实现流水灯。
【教法和学法】
项目教学法、合作学习法
【教学准备】
微视频、PPT、导学案、PLC理实一体化实验室等。
教学环节 情境设计与学习任务 活动目的
设置情境2分钟 1.情境引入：流水灯生活中常见的应用有哪些？举例说明， 指示牌 广告牌楼体建筑夜景2.播放流水灯的视频,提出思考问题： 视频中的灯是如何工作的？ 1.学生观看视频并讨论。 2.教师抛出问题。 3. 通过视频引起学生好奇心，回忆所学基础知识，顺利进入课堂教学。
课堂引入5分钟任务布置5分钟任务设计10分钟验证操作15分钟任务总结：2分钟任务拓展1分钟 针对情境问题进行回答：视频中的灯是如何工作的？2. 知识问答：在PLC中控制时间的单元？定时器T定时器根据定时单位分类？定时单位包括1ms、10ms、100ms三种1ms T246~T24910ms T200~T245100ms T0~T199设计意图：通过问答,让学生回顾旧知识，通过回顾学过的知识来完成本节课的任务。任务布置：制作一个流水灯 控制要求：用PLC控制三盏灯。当按下按钮SB1，HL1灯点亮，1S后，HL1灯灭，HL2灯点亮。1S后HL2灭，HL3灯亮，1S后HL3灭，HL1灯亮，如此循环，按下按钮SB2，停止循环。一、根据任务控制要求，引导学生独立完成，小组成员之间互评。（1） PLC输入输出端口的分配 制作一个流水灯 控制要求：用PLC控制三盏灯。当按下按钮SB1，HL1灯点亮，1S后，HL1灯灭，HL2灯点亮。1S后HL2灭，HL3灯亮，1S后HL3灭，HL1灯亮，如此循环闪烁，按下按钮SB2，停止闪烁。输入输出启动按钮SB1X0HL1灯Y0停止按钮SB2X1HL2灯Y1HL3灯Y2（2）画出PLC的外部接线图 1、PLC 内部定时器定时单位的选择在本任务中要求三盏灯1S的时间间隔进行交替闪烁，故选用单位为100MS的定时器T0~T199。 2、PLC 内部定时器计时常数设定 编程时，在确定定时单位的定时器的以后，必须设定定时常数。其定时设定值可选择直接用常数K（一般用十进制数K，K的范围0~32767）确定，因为本任务中定时1S，1S=100ms * K所以K选择10。三、根据以上锁定功能的程序，学生分角色完成：1、“程序员”将设计的程序录入到电脑中并将程序变换和下载到PLC中。2、“接线员”根据PLC接线图，完成PLC模块的导线连接（输入模块、输出模块、电源模块），并将连接导线嵌入到线槽中。要求布局合理美观。对于抢先完成任务的三个小组进行现场展示， 指出优点和不足之处。1、定时器的选择2、定时常数的计算请思考：假如现在交替闪烁的时间间隔变为1.36秒，那么定时器该如何选择？定时常数如何计算？ 1、通过回答问题，激发学生兴趣。2、对已学知识的抢答，引出定时器和定时器单 位的分类。1、让学生学会审题，养成自己分析问题的习惯。2、完成学案内容。教会学生类似的解决问题的方法。根据任务要求，学生学会自己选择合适的定时器和计算定时常数K1、学生根据已经设计好的程序分角色进行外部接线和程序的编写、验证、调试培养学生的动手能力，分析能力和合作能力，3、根据学生在操作的过程中出现的问题进行分析总结
附录：
流水灯制作的参考PLC程序
板书设计一：项目：流水灯的设计二：定时器的分类三：I/O分配表和外部接线图
基于PLC的流水灯设计（学案）
项目任务 基于PLC的流水灯设计
制作一个流水灯控制要求：用PLC控制三盏灯。当按下按钮SB1，HL1灯点亮，1S后，HL1灯灭，HL2灯点亮。1S后HL2灭，HL3灯亮，1S后HL3灭，HL1灯亮，如此循环闪烁，按下按钮SB2，停止闪烁。
1、根据控制要求完成I/O分配表与外部接线图（1）I/O分配表： （2）PLC的外部接线图
2、PLC 内部定时器定时单位的选择在本任务中要求三盏灯1S的时间间隔进行交替闪烁，故选用单位为100MS的定时器T0~T199。3、PLC 内部定时器计时常数设定编程时，在确定定时单位的定时器的以后，必须设定定时常数。其定时设定值可选择直接用常数K（一般用十进制数K，K的范围0~32767）确定，因为本任务中定时1S，1S=100ms * K所以K选择10。4、上机操作分工完成以上功能，要求：（1）“程序员”将设计的程序录入到电脑中并将程序变换和下载到PLC中。（2）“接线员”根据PLC接线图，完成PLC模块的导线连接（输入模块、输出模块、电源模块），并将连接导线嵌入到线槽中。要求布局合理美观。5、任务拓展 请思考： 假如现在交替闪烁的时间间隔变为1.36秒，那么定时器该如何选择？定时常数如何计算？

展开更多......

收起↑