十字路口交通信号灯控制教案.doc

十字路口交通信号灯控制 教案课程名称: PLC技术 授课日期:2010.3.30授课对象08机电应用技术2班学时数1课时课程类型理论课( )实验课()学情分析通过前阶段的课程学习，本班学生已初步具备编程的逻辑思维能力，能进行简单的模拟灯控实验，但是在涉及多个控制对象时，不能很好的理清思路，抽象思维能力欠缺。教材内容分析PLC技术是机电类学生的专业课程，它主要应用于工业环境，是企业实现自动化的主要手段，并能提高他们的抽象和逻辑思维能力。本项目十字路口信号灯控制以生活实例入手，能根据控制要求，梳理灯控时序图，其中主要讲解定时器的应用。教学准备软件： GX developer编程软件，PPT硬件：个人电脑（PC），三菱FX2N-48MR，交通信号灯控制模板，导线若干教学目标认知目标：掌握PLC基本逻辑指令，理解延时控制，能实现简单灯控实验。能力目标：熟练应用GX developer编程软件，善于分析实验控制要求，能结合时序图确定设计思路，提高学生的抽象和逻辑思维能力。德育目标：要求学生在现实生活中面对复杂的事物和现象，能够理清思路，做出正确的分析，提高实际的应用能力，从而认识专业知识与生活的不可分割性。专业目标：与机电类其他专业课相辅相成，巩固提高专业知识。教学方法任务引领教学内容重点()难点()时间分配教学要求举例/备注1 教学引入2 项目说明3 控制要求4 任务分析（1）理解时序图（2）定时器应用5硬件接线6学生实验7教学总结5min2min3min10min5min10min5min1.提问，怎样实现十字路口的车辆秩序管理注：教学要求中，记忆掌握应用其中，教学重点：基本逻辑指令中定时器（T）理解和应用，能根据电路图完成硬件接线。 教学难点：能根据灯控时序图，分清时间区域，结合所学的基本逻辑指令进行顺序逻辑编程。讨论、思考题、作业：1 要求学生课后思考如何在原来的基础上实现“闪灯”实验。教学过程：一、教学引入（约5min）演示两段视频：视频1，没有交通灯控制的十字路口；视频2，有交通灯控制的十字路口。【教法】通过实际场景比较的方式，让学生体会到灯控在交通系统中的重要性，由生活实例引入课程项目，调动实验的积极性。二、教学内容（一）项目说明（约2min）模拟十字路口交通灯的信号，控制车辆有次序的在东西向、南北向通行（如下图所示）。信号受启动、停止按钮的控制，当按启动按钮时，系统开始工作，并周而复始的循环工作，当按停止按钮时，系统将停止在初始状态，即南北红灯亮，禁止通行，东西绿灯亮，允许通行。十字路口交通信号灯控制实验板（二）控制要求（约3min） （1）按下启动按钮S1，系统开始工作；（2）南北红灯亮7s，同时东西绿灯亮5s，然后东西黄灯亮2s后熄灭，然后在切换成东西红灯亮7s，同时南北绿灯亮5s后，然后南北黄灯亮2s熄灭，如此不断循环；（3）按下停止按钮S2，系统停止工作；（三）任务分析（约10min）1.根据绿、黄、红灯的控制过程列出时序图如下：2.PPT中视频演示交通灯的控制效果【教法】根据时序图将时间规划为四个区间，分别设定时器：T0、T1、T2、T3，将时间用累积计时的方法统一设定好，然后分析各个区间内的灯控情况，编写程序。【互动】以提问的方式进行，如：根据时序图表示，能划分为几个时间段？（T0、T1、T2、T3）；东西红灯点亮的时间段？（7s14s）；南北黄灯点亮的时间段？（12s14s）；东西绿灯点亮的时间段？（05s）等。（四）硬件及接线（约5min）1. 硬件：实验设备的模块组成 电源模块，按钮模块，三菱PLC模块，交通灯控制模拟模块2.输入/输出分配：输入地址：启动 X000 停止 X001输出地址：东西向：绿灯 Y20 黄灯 Y22 红灯 Y24 南北向：绿灯 Y21 黄灯 Y23 红灯 Y253. PLC输入输出接线图交通信号灯控制原理图（五）学生实验（约10min） 学生根据交通信号等控制原理图完成硬件接线部分；根据控制要求和时序图编写程序，写入到GX Developer 编程软件进行调试。【教法】全班分为五个大组，再以两个学生为一小组，一个主要负责硬件接线，一个负责程序编写，并同时相互辅助，教师到学生中个别指导。 实验后选典型的两位同学代表来讲解其编程的思路，最后总结。【注意】学生进行硬件接线后，由每个大组的组长检查，然后指导教师最终检查后方可通电进行实验。 小组两名同学交换通信时，要先断开电源，方可改变。（六）参考程序三、教学总结（约5min） 回顾本次课的重点和难点（结合学生编写的程序）l 理解PLC控制的时序图，设定时间区域l 累积计时的方法，进行统一计时l 分别计时的方法进行交通信号灯控制四、作业布置要求学生课后思考如何在原来的基础上实现闪灯实验。（附时序图）控制要求（1）按下启动按钮S1，系统开始工作；（2）南北红灯亮7s，同时东西绿灯亮3s，接着以0.