资源简介

《模块六 PLC的高级应用》单元教学设计
——《项目6.3 高速脉冲指令的应用》
1．教案首页设计
项目6.3 高速脉冲指令的应用
专业 机电一体化技术 学时 6 场所 PLC实训室
教 学 目 标 知识目标 能力（技能）目标 素质目标
熟悉高速脉冲指令的用法。 熟悉步进电机和驱动器的接线； 理解步进电机的工作原理； 会使用高速脉冲指令编写运动控制程序； 会按照正确的方法对步进电机和驱动器进行接线。 具有查阅资料、检索信息的能力 具有良好的团队协作、与他人沟通、交流的能力 具有认真负责的工作态度、严谨细致的工作作风 具有吃苦耐劳的品德，良好的心理素质和克服困难与挫折的职业素养
主要 教学 内容及方法 主要内容： 并联连接通信的含义、组成； N:N 网络通信的参数设置； 教学方法： 小组合作法，旋转木马法、类比法、头脑风暴法、竞赛法。
参 考 资 料 《电气控制与PLC应用》 郭艳萍 主编，人民邮电出版社； 《三菱FX2N系列PLC应用技术》 李建华 主编，机械工业出版社； 《电气控制与PLC应用》 张伟林 主编，人民邮电出版社； 《FX系列PLC编程及应用》 廖常初 主编，机械工业出版社； http://www./中国工控网； http://www./中国自动化网； http://www./低压电器网。
2．教学过程
步骤/时间 (分钟) 教学内容 教学活动设计
任务描述（约10分钟） 一、步进电机 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。该电机由于转轴的转 动是每输入一个脉冲，步进电机前进一步，所以称为步进电机。在非超载的情况下，步进电 机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给步 进电机加一个脉冲信号，步进电机就转过一个角度，该角称为步距角。脉冲数越多步进电机 转动的角度越大。脉冲的频率越高，步进电机的转速越快，但不能超过最高频率，否则步进 电机的力矩会迅速减小，电机不转。 步进电机的步距角一般为 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°等。步距角越小，则步进电机 的控制精度越高，根据步距角可以控制步进电机行走的精确距离。例如，步距角为 0.72 °的步进电机，每旋转一周需要的脉冲数为 360/0.72=500 脉冲，也就是对步进电机驱动 器发出 500 个脉冲信号，步进电机才旋转一周。 老师：讲解 学生：听讲
步骤一、资讯（约80分钟） 学生：按照任务单要求分步骤自主学习咨询中相关内容。 老师：实时监控学生自学过程。
步骤二、计划与决策（约55分钟） 步进控制系统的组成 工业常用控制电机有步进电机和伺服电机。控制电机的主要任务是转换和传递控制信号。步进电机控制系统由 PLC 控制器、步进驱动器和步进电机构成，如图 6-20 所示。 PLC 控制器发出控制信号，步进电机驱动器在控制信号的作用下输出较大电流（1.5～6A，不同型号有区别）驱动步进电机，按控制要求对机械装置准确实现位置控制或速度控制。 步进电机的运动方向与其内部绕组的通电顺序有关，改变输入脉冲的相序就可以改变电机的转向。转速则与输入脉冲信号的频率成正比，转动角度或位移与输入的脉冲数成正比。改变脉冲信号的频率就可以在很宽的范围内改变步进电机的转速，并能快速启动、制动和反转，因此，步进电机广泛应用于定位系统中。 学生： 小组合作学习 教师： 巡视、监督、指导、纠错。
步骤三、任务实施（45分钟） 1、利用GX软件输入程序 2、完成I/O接线 3、调试程序运行，如果不能正常工作，查找原因，解决问题，注意两个内容。 （1）接线错误，实际接线与程序中分配的IO不符 （2）程序错误，不能正常实现系统功能 4、调试完成后完善任务单 学生： 以小组为单位进行实操。 教师： 巡视、监督、指导、纠错。
步骤四、知识运用（70分钟） 三菱 FX3U 系列的 PLC 可以提供 2 路高速脉冲，因此 1 台 PLC 可以 同时控制 2 台步进电机运行，请扫码学习“双轴步进电机的定位控制”。 学生： 以小组为单位设计和实操。 教师： 巡视、监督、指导。
步骤五、评价（10分钟） 根据学生实际操作是否成功，操作过程是否规范进行检查，小组之间相互监督互相评价，教师结合下面的评价表给出本次课的成绩。 评价项目评价内容配分评价标准得分课堂学习能力学习态度与能力10态度端正、学习积极思维拓展能力拓展学习的表现与应用10积极地拓展学习并能正确应用团结协作意识分工协作积极参与10语言表达能力正确清楚表达观点5学习过程：程序编制、调试、运行、工艺外部接线5按照接线图正确接线布线工艺5符合布线工艺标准I/O分配5I/O分配正确合理程序设计10能完成控制要求调试运行15程序输入正确、符合控制要求、能排除故障理论测试知识测评10正确完成测试安全操作正确使用设备工具15总得分
教师：按照综合素质评价表和任务单对各小组的本单元学习情况进行评价 教法： 自评互评 考核评价
备注
3．教学总结与反思
总结：学生如果按照给定的程序实操时，速度进展的很快，但是当他们自己设计程序实操时，总是进展缓慢，有些学生甚至就在等待别人做完之后参考。通过调查发现他们没有自己的设计思路，感觉自己设计程序很难，软元件的符号和工作原理不清楚。
反思：（1）由教师带领全班同学一起做几次练习，主要练习编程思路；（2）在用一种新方法编写程序时，以某一任务为例在任务单中写清楚编程过程；（3）对于软元件符号和工作原理不清的问题，可以采取最笨的死记硬背的方法。
1

展开更多......

收起↑