工业数据采集与标识解析 教案2.3联调数据采集-教案

《联调数据采集》教案授课教师XXX班级XXX学时3授课日期20XX-XX教学任务联调数据采集授课方式□讲授☑实践授课地点□多媒体教室☑实验/实训室□企业主要参考资料《工业数据采集与标识解析》机械工业出版社《工业设备安全标准GB/T5226.1-2019》教学目标素质目标：1.树立安全与质量意识，规范接线与调试操作。2.培养团队合作与工程实践能力。3.激发创新意识，形成系统化思维。知识目标：1.理解S7系列PLC之间通信的基本原理与应用场景。掌握PUT/GET通信机制及功能块使用方法。3.理解数据块(DB)结构、优化访问设置与地址映射。能力目标：1.独立建立多PLC之间的网络通信连接。编写PUT/GET功能块程序实现数据交换。诊断与排查通信异常，提高系统稳定性与响应速度。教学内容PLC间通信原理（S7协议与TCP通信）。PUT/GET功能块使用方法。DB块设计与非优化访问配置。网络参数设置与系统调试。重点难点重点：通信参数配置与数据块地址映射。难点：PUT/GET数据匹配及通信延迟诊断。教学方法线上线下混合式教学法、任务驱动法、情景教学法等素材资源☑文本素材□实物展示☑PPT幻灯片□音频素材☑视频素材□动画素材□图形/图像素材☑网络资源□其他课后作业实验报告包含通信拓扑图、程序截图、变量监控截图及异常排查记录。拓展任务设计一套三站通信方案（A→B→C）并说明数据同步机制。教学反思成功点：学生能完成双PLC通信配置与数据交换，理解PUT/GET应用场景。小组协作良好，能主动分工与问题讨论。改进点：增加“通信异常码”讲解，帮助学生理解错误代码解析。思政成效：通过联调任务强化团队协作与责任分工意识；通过问题分析与改进过程，引导学生树立“安全、规范、创新、合作”的工匠意识。注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份本表。重复班授课可不另填写教案。 

教学过程及内容一、导入新课（15分钟）注解与注意事项情景引入：展示一段“智能产线协同工作”的视频：两台PLC分别控制不同设备，协同执行上料与分拣。提问：“如果两个PLC需要实时交换数据，应采用哪种通信方式？”教学任务：说明本节课目标：实现S7-1200与S7-1500的双向数据传输。教师注解：通过具体场景让学生理解“分布式控制系统中控制器互联”的必要性。注意事项：联调实验中要注意网络设备电气隔离，防止交叉接线损坏模块。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：S7通信原理与架构（10分钟）教师注解：区分“S7连接通信”与“开放式TCP通信”，并强调S7模式的简洁性。注意事项：若在防火墙或隔离网络下实验，需关闭Windows防火墙或允许端口通信。内容：S7系列PLC采用基于以太网的TCP通信协议；PUT/GET为标准块通信方式之一。模块2：通信网络配置（15分钟）教师注解：强调网络视图中连接关系的保存作用。注意事项：子网掩码必须一致，连接线颜色为绿色方可通信成功。内容：配置两台PLC的IP地址、设备名与连接。S7-1500（主站）示例IP：192.168.1.11S7-1200（从站）示例IP：192.168.1.12操作演示：在TIAPortal中新建项目→添加两台PLC→网络视图中建立连接线→设置连接类型为“S7连接”。模块3：DB块创建与非优化访问配置（15分钟）教师注解：指导学生使用“硬件组态视图”检查槽位号与端口映射。注意事项：若未取消优化块访问，PUT/GET无法访问目标地址，会报错。内容：建立两个DB块：DB_Send：发送数据块DB_Recv：接收数据块取消“优化块访问”选项，采用绝对地址方式访问。模块4：PUT/GET功能块编程与参数解释（15分钟）教师注解：强调REQ信号上升沿触发一次数据发送，DONE信号指示任务完成。注意事项：避免持续为高电平的REQ信号，否则将导致数据频繁重发。内容：插入PUT与GET功能块；配置参数：ID：连接编号；REQ：触发条件；DONE：完成标志；BUSY：忙状态；ERROR：错误标志。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项回顾知识点：PUT/GET通信流程DB块配置原则通信异常排查方法学生展示成果：各组汇报调试结果并分享异常排查经验。教师总结要点：强调多PLC协作的重要性；提