张宋文--机电一体化课程(PLC与GOT技术)教案

1、机电一体化课程教案 机电一体化 专业 1101 班 共 9 页科目PLC与 GOT技术任务五彩灯控制授课日期13.9.25课时200分钟子任务2彩灯闪烁花样控制班级2011级高级机电一体化01班授课方式1、 任务引领2、 小组工作3、 一体化教学作业完成技能拓展拟用时间30min教学目的应会：、 能设计出PLC的/O 分配表、接线图及控制程序、 熟练领取工具、材料、 熟练掌握接线及程序调试、 能进行成果展示和任务评价、 掌握SFTL、SFTR功能指令控制彩灯的变化应知：、 利用PLC控制彩灯的原理、 PLC的接线方法、 解决实际设计的流程教学媒体、 PLC与GOT岛、 多媒体教学重点、 领取材

2、料并正确接线、 掌握SFTL、SFTR指令的应用、 设计彩灯闪烁花样控制的程序并上机调试、 成果的展示及评价难点、 SFTL、SFTR指令熟练应用、 成功调试出控制程序、 技能拓展程序的设计教学回顾说明1、 本次任务是任务五的子任务2，已完成子任务用基本指令控制个彩灯种闪烁花样控制，本次任务是在子任务的基础上增加了种闪烁花样控制，并且必须用功能指令进行程序设计；2、 考核成绩以学生自评、小组互评和教师总评进行综合评价。审批： 年 月 日教学过程教学内容教学手段的实施时间分配组织教学：1、检查学生人数（是否有迟到、早退、请假、旷课），填写班级考勤记录本和教学日志。2、检查学生劳动保护用品穿戴情况

3、，校卡、仪容仪表是否符合要求。3、强调安全注意事项，在完成工作任务过程中注意用电安全，遵守安全操作规程，不得随意合上电源开关，严厉杜绝麻痹大意的学习态度，在通电操作完毕后应立即关闭电源开关。各小组长与教师配合完成3分钟教学回顾：有9个彩灯，接在PLC的Y0Y10上，要求进行彩灯控制程序设计你可以先试着控制前两个灯每隔1S依次点亮。、你是用 基本指令 指令完成的、你还能用 步进指令、功能指令 指令来完成复习相关知识，引出本讲教学主线由重要性引出问题提问学生，调动学生思维积极性由问题引出本讲教学主线、教学内容5分钟引入新任务：（一）学生分组 将学生分为5个小组，每个工作技能岛为1组，根据技能岛工位

4、要求，每组6人，每组指定1名小组长、1名领料员、1名仓管员，小组长负责组织本组相关问题的计划、实施及讨论汇总；材料管理员负责材料领取分发、填写各组员工作任务实施所需材料的相关记录表。（二）教师下达工作任务1、任务的描述接XXX玩具公司产品研发任务，要求在一款新式的玩具车身添加彩灯闪烁效果，采用PLC技术控制9个彩灯，闪烁的样式多变，在每种样式中，每个彩灯都要用上。我方组建研发小组，对该任务进行评估分析和制订可行性计划，编写控制程序设计，完成调试工作。2、任务要求1、应用PLC技术控制彩灯闪烁的变化。2、有9个彩灯，接在PLC的Y0Y10接口上，程序设计必须采用功能指令进行编程，根据设计要求，画

5、出PLC I/O分配表和接线图，编写出3种闪烁花样控制的PLC控制程序，并上机进行通电调试。3、彩灯3种闪烁花样模式中，每一个灯都必须用上。按下启动按钮后，彩灯闪烁花样如下： HL1点亮，间隔1S从左至右依次点亮，直至全亮，1S后又全灭；执行第种花样； HL9点亮，间隔1S从右至左依次点亮一个，直至全亮，1S后又全灭；执行第种花样； 中间彩灯HL5点亮，间隔1S左右两侧同时依次点亮彩灯，直至全亮，1S后全灭后，执行第种花样。4、在任何时刻按下停止按钮，彩灯都必须全部熄灭；重新按下启动按钮后，从第一种花样开始执行，依次循环执行彩灯3种花样的变化。 5、各小组发挥团队合作精神，共同设计出PLC的接

6、线图和I/O分配表，并设计出PLC程序，下载到控制彩灯的PLC内，验证程序功能，调整、优化程序。3、能力目标1、在教师的指导下查阅相关学习资料,以小组协作方式完成应用PLC技术设计9个彩灯花样闪烁的控制程序相关资源的准备工作；2、提高自主能力，查阅相关技术资料，掌握SFTL、SFTR功能指令控制彩灯的变化。3、培养独立思考、分析问题、解决问题的能力，能根据控制要求，正确作出PLC的I/O分配表和接线图。4、培养创新思维，发挥团队协作精神，能根据任务要求，以小组为单位，在小组内通过分析、对比、讨论决策出最优的实施步骤方案，由小组长进行任务分工，完成彩灯的3种控制花样的运行调试。5、各小组能根据任

7、务要求的3种花样，利用合适的功能指令编写PLC程序。 6、能将程序下载到PLC中，并按照接线图正确接线，调试好程序。对学生进行分组，分配好每个学生的角色打开投影利用PPT引入新任务并描述，演示时锁定学生鼠标和键盘，确保每个学生完全了解今天的任务利用投影演示彩灯3种闪烁花样的动画，并叙述具体任务要求利用制作好的动画效果直观地演示给学生观看，清楚了解任务要求让学生清楚专业能力、方法能力和社会能力45分钟45分钟任务准备：（一）相关理论知识1、位右移指令（1）指令格式：如图1-1所示。S D n1 n2图1-1 位右移指令梯形图格式和指令执行过程（2）指令说明： 该指令的源操作数和目标操作数都是位元

8、件，指令中的K16表示有16个位元件，即M0M15；K4表示每次移动4位。 当X010每接通一次，X000X003的四个位元件的状态移入M0M15的高端，低端自动溢出，如图1-1所示。M3M0溢出 M7M4M3M0 M11M8M7M4 M15M12M11M8 X003X000M15M12。 当采用连续执行型指令时，在X010接通其间，每个扫描周期都要移位，因此建议采用脉冲执行型指令SFTRP。2、位左移指令（1）指令格式：如图1-2所示。S D n1 n2图1-2 位左移指令梯形图格式和指令执行过程（2）指令说明：该指令的源操作数和目标操作数都是位元件，指令中的K16表示有16个位元件，即M0

9、M15；K4表示每次移动4位。当X010接通一次，X000X003的四个位元件的状态移入M0M15的低端，高端自动溢出，如图1-2所示。M15M12溢出 M11M8M15M12 M7M4M11M8 M3M0M7M4 X003X000M3M0。为了完成任务，你必须完成以下内容1、 只处理状态的元件，称为位软元件，如；处理的元件，称为字软元件，如。A、X输入继电器 B、Y输出继电器 C、T定时器 D、M辅助继电器 E、D数据寄存器 F、C计数器 G、闭合和断开 H、数据2、 组合位元件K1M10表示；组合位元件K2Y0表示。A、一组，从M10M17 B、一组，从M10M13 C、一位，M10 D、

10、一组，从M10M20E、两组，从Y0Y7 F、两组，从Y0Y3 G、两位，Y0、Y1 H、两组，从Y0Y173、位右移指令的助记符是，位左移指令的助记符是。A、SFTL B、MOV C、SET D、SFTR E、PLSY 4、在使用位移指令时，一般都采用 执行形式。A、连续 B、脉冲 5、如图： （1） X0接通（保持）后，X1接通后断开，输出，X1再接通后断开，输出（2） X0接通（保持）后，X1接通后断开，输出，X0断开；断开X0后，X1接通后断开，输出，X1再接通后断开，输出6、如图：X0接通（保持）后，X1接通后断开，输出，X1再接通后断开，输出通过PPT引导学生自行阅读相关理论知识、

11、思考并掌握位移指令的应用，为完成任务作准备通过PPT引导学生自行阅读相关理论知识、思考并掌握位移指令的应用，为完成任务作准备引导学生通过完成左侧内容，掌握传送、位移指令的相关知识要点、重点和难点，使学生能更好的运用位移指令引导学生通过完成左侧内容，掌握传送、位移指令的相关知识要点、重点和难点，使学生能更好的运用位移指令45分钟45分钟任务计划：1、按照彩灯花样控制功能要求，制定PLC的I/O分配表如下：表1-3 I/O分配表输入输出输入继电器元件代号作用输出继电器元件代号作用X0Y0X1Y1X2Y2X3Y3X4Y4X5Y5X6Y6X7Y7X10Y102、 根据PLC的I/O分配表，制定PLC的

12、I/O接线图如下：图1-4 I/O接线图通过PPT引导学生制定好任务计划：完成：I/O分配表I/O接线图45分钟3、为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供借用工具清单。表1-4 PLC与GOT技能工作岛借用工具清单序号名 称数量借出时间学生签名归还时间学生签名 管理员签名12344、为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供领用材料清单。表1-5 PLC与GOT技能工作岛借用材料清单序号名称（型号、规格）数量借出质量状况及时间学生签名归还质量状况及时间学生签名管理员签名1234通过PPT引导学生制定好任务计划：完成：填写工具清单填写材料清单45分钟任务实施：

13、1、根据工具、材料清单到工作室内仓库领取实施任务所需要的工具及材料。2、根据你制定PLC的I/O接线图在工作岛上进行接线。参照PLC的I/O接线图，完成PLC与基础任务模型的连接；导线应可靠连接，切勿松动。认真细心进行接线操作，切勿麻痹大意；接线完毕后要认真检查，杜绝出现错接、漏接现象。 3、根据以上信息，逐步编制出彩灯闪烁花样变化的控制程序如下：（1）第一种闪烁花样控制程序：（2） 第二种闪烁花样控制程序：（3）第三种闪烁花样控制程序：4、通电操作工作岛总电源开关合闸后，开启PLC电源及DC24V电源。5、将以上程序录入编程软件，并下载到PLC中进行调试。 6、注意事项：（1）必须在教师指引

14、下，进行实操；（2）先将PLC程序调试成功后，再启动24V电源，观察基础任务模型中的9个彩灯效果；（3）任务完成后，应断开DC24V及PLC电源；（4）实操过程必须遵守安全操作规程，注意人身及设备安全。教师引导学生实施任务。学生在实施任务的过程中，教师巡回指导，收集学生完成任务过程中出现的问题。打开PPT的动画演示，让学生在调试程序的过程中能非常清楚任务要求60分钟任务评价：1、学生自我评估与总结（1）本次完成的任务是否按课时计划完成？是 不是（2）能否掌握本次任务要求的教学内容？完全掌握 大部分能掌握 只能掌握少部分 完全不懂（3）你觉得自己在小组中发挥的作用是 主导作用 配合作用 旁观者作

15、用（4）你对自己的表现满意吗？ 很满意 满意 不满意（5）你完成的任务计划实施结果是否正确？ 正确 不正确2、小组评估与总结（1）你小组的实训内容能按时完成吗？能 不能（2）你小组的实训结果答案正确吗？完全正确 大部分正确 小部分正确（3）小组分工、配合是否良好？好 一般 3、各小组派代表展示接线图、控制程序及彩灯闪烁效果（利用投影仪），并解析程序含义。其他小组提出的改进建议： 4、教师评价与总结（根据各小组学生完成任务的表现，给予综合评价，同时给出本工作任务的正确答案供学生参考）5、清洁保养及“6S”处理在小组和教师都完成工作任务总结以后，关闭技能岛总电源，拆线，清点工具及实习材料，维护保养

16、仪器设备，确保其工作在最佳工作状态，必须对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和材料。教师引导，主要由学生个人、小组和教师完成相关的任务评价40分钟6、评价表表1-6 彩灯闪烁花样控制工作任务评价表班级： 姓名： 学号： 组号： 指导教师：评价项目评价标准评价依据（信息、佐证）评价方式权重得分小计学生自评20%小组互评30%教师评价50%职业素养1.遵守学校及企业规章制度、劳动纪律2.按时完成学习及工作任务3.积极主动承担工作任务，勤学好问4人身安全与设备安全5工作岗位6S完成情况1.出勤2.工作态度3.劳动纪律4.团队协作精神0.3专业能力1.熟练制作P

17、LC的I/O分配表及接线图2.掌握传送指令和移位指令的综合应用3.熟练运用PLC编程软件进行彩灯闪烁花样的编程设计方法4.会独立进行程序的输入与调试5. 具有较强的信息分析处理能力1.操作的准确性和规范性2.工作页或项目技术总结完成情况3.专业技能任务完成情况0.5创新能力1.在任务完成过程中能提出自己的有一定见解的方案2.在教学或生产管理上提出具有创新性建议1.方案的可行性及意义.建议的可行性0.2综合评价指导教师签名： 日期：教师讲评及任务拓展：（一）教师总结点评1、教师对整个工作任务完成过程加以总结，指出不足之处。2、针对存在问题和相关工作任务的理论知识（学材工作页）讲解。3、完成工作任务过程整体表现及个人表现点评。（二）任务拓展在本工作任务控制要求的基础上，增加以下功能，应如何修改PLC程序？1、增加2种闪烁花样，具体要求如下： 彩灯从HL1开始一次点亮一个，间隔1S后熄灭。从左到右执行，当亮至第九个HL9时，再从右到左执行，