工业数据采集与标识解析 教案全套 项目1 -5 一维码数据采集及工业数据采集认知 - 边缘网关数据采集副本

《1.1一维码数据采集及工业数据采集认知》教案授课教师班级学时授课日期教学任务一维码数据采集及工业数据采集认知授课方式☑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《工业数据采集产业研究报告》《工业数据采集及云化控制白皮书》教学目标素质目标：1.培养学生精益求精的工匠精神。2.培养学生持之以恒的学习态度。3.具有一定信息收集与处理能力和数字应用能力。知识目标：1.了解工业数据采集架构及特点。掌握工业互联网标识解析的架构。掌握一维码数据采集方法。能力目标：1.能应用扫码器，进行一维码数据的读取。能应用PLC完成一维码数据的采集及解析。教学内容1.工业数据采集的意义2.工业数据采集体系架构3.工业数据采集的特点4.一维码数据采集原理重点难点1.工业数据采集的意义2.一维码数据采集任务实施教学方法理论讲授实操演练项目驱动问题探究素材资源□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□其他课后作业收集一维码和二维码的采集案例，比较其异同；调研其他的一维码采集的硬件及软件案例。教学反思注：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1.情景引入：引入一维码数据采集的案例（如商品扫描、物流录入等）。提问：工业场景中的一维码应用案例调研。2.任务驱动：发布任务：应用扫码器和1200PLC完成一维码数据的采集及解析1、通过实际案例激发兴趣，引导学生思考工业数据采集的意义及应用。2、强调安全意识，提醒学生注意实验设备规范操作。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：工业数据采集的意义及架构（10分钟）结合白皮书等参考资料解读工业数据采集的意义，分组查找不同的工业数据采集案例，讨论探讨不同的案例应用。融入合作意识：分组协作，共同分享，拓展思路。1.工业数据采集的意义工业数据采集是智能制造和工业互联网的基础和先决条件，是工业企业实现透明工厂、智能工厂的基础。2.工业数据采集的范围及特点​​（1）工业现场设备的数据采集（2）工厂外智能产品/装备的数据采集（3）对EPR、MES等应用系统的数据采集。3.查找工业数据采集的案例并解析需求。模块2：一维码数据采集原理（15分钟）结合实际采集图片，解析不同一维码的采集原理，注意数据的唯一性和方法的不唯一性。结合PPT和相应图片及解析结果分析一维码采集结果。模块3：一维码采集任务实施（35分钟）分组实践，每组完成一个扫码器的配置及数据采集。强调团队协作，教师巡回指导操作规范。融入职业道德：数据配置的准确性与严谨性。（1）硬件配置：扫码器软件配置及通讯原理解析。（2）扫码器与PLC通讯：通信块参数配置：通过开放式通讯指令读取扫码信息。数据处理：通信数据解析，将接收到的字符转转换为数字值，便于逻辑运算使用。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项1.知识点回顾：工业数据采集的意义、架构、特点；一维码采集的原理；开放通信块的参数配置。2.技能总结：学生展示成果：各组通过扫码器完成一维码扫码软件的参数配置及通信程序编写。3.思政与素养强化：提问反思：“如何提高数据采集的效率？”4.作业布置：收集一维码和二维码的采集案例，比较其异同；调研其他的一维码采集的硬件及软件案例。梳理本次课知识框架。强调重点：。总结工业数据采集的意义、严谨认真，认识数据在工业现场的唯一性、创新意识（数据采集方法的多样性）。《1.2二维码数据采集及标识解析架构》教案授课教师班级学时授课日期教学任务1.2二维码数据采集及标识解析架构授课方式☑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《工业数据采集产业研究报告》《工业数据采集及云化控制白皮书》教学目标素质目标：1.培养学生精益求精的工匠精神。2.培养学生持之以恒的学习态度。3.具有一定信息收集与处理能力和数字应用能力。知识目标：1.了解标识解析的编码及载体。掌握工业互联网标识解析体系的架构需求。掌握二维码数据采集方法。能力目标：1.能应用相机，进行二维码数据的读取。能完成PLC与相机的通讯，存储相关采集数据。教学内容1.工业数据采集标识解析的意义2.工业互联网标识解析体系的架构需求3.相机参数配置及框图编写4.PLC与相机的通讯及数据存储重点难点1.相机参数配置及框图编写2.PLC与相机的通讯及数据存储教学方法理论讲授实操演练项目驱动问题探究素材资源□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□其他课后作业收集一维码和二维码的采集案例，比较其异同；调研其他的二维码采集的硬件及软件案例。教学反思注：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1.情景引入：引入二维码数据采集的案例（如商品扫描、物流录入等）。提问：工业场景中的二维码应用案例调研。2.任务驱动：发布任务：应用工业相机完成二维码数据采集，并与1200PLC完成二维码数据传输及解析。1、通过实际案例激发兴趣，引导学生思考不同工业数据采集方式的意义及应用。2、强调安全意识，提醒学生注意实验设备规范操作。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：标识解析、编码及体系架构（10分钟）结合白皮书等参考资料解读标识解析的意义，分组查找不同标识的解析原理，讨论探讨不同的案例应用。融入合作意识：分组协作，共同分享，拓展思路。1.标识解析含义标识解析是指通过为工业对象赋予唯一的标识，并建立相应的解析系统，实现对这些标识的快速、准确解读和定位，从而获取与该对象相关的各种信息，实现跨企业、跨行业、跨地域的信息资源集成共享，可助力实现工业全要素、各环节信息互通共享，成为信息互通的关键枢纽。2.二维码数据认识​​标识载体、标识编码、标识解析架构等。提问：我们常用的一维码、二维码属于标识载体，不同载体有不同的编码规则，如何分类应用？3.查找标识解析的案例并解析需求。模块2：二维码数据采集-相机参数配置（20分钟）结合实际相机参数及通讯设置，解析信息采集及传递的内因，引导学生发现问题、解决问题的能力。配置相机IP地址、通讯参数完成相机流程编写，包括图像数据采集-二维码识别-数据传输流程。模块3：二维码采集任务实施及数据传输（30分钟）分组实践，每组完成相机的配置及数据采集。强调团队协作，教师巡回指导操作规范。融入职业道德：数据配置的准确性与严谨性。（1）硬件配置：1.VisionMaster4.3.0软件中完成相机参数配置2.通讯原理解析。（2）相机与PLC通讯：1.在VisionMaster4.3.0软件中设置通讯参数2.在PLC中建立相应数据块，存储相关数据，实现实时读取。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项1.知识点回顾：标识解析的含义及载体、编码意义；二维码采集的原理；相机参数配置及与PLC通讯。2.技能总结：学生展示成果：各组通过相机完成二维码数据的采集及通信程序编写。3.思政与素养强化：提问反思：“在工业现场中二维码应用应注意什么？”4.作业布置：收集一维码和二维码的采集案例，比较其异同；调研其他的二维码采集的硬件及软件案例。梳理本次课知识框架。强调重点：。总结标识解析的意义及工业现场的注意事项，严谨认真，认识数据在工业现场的唯一性、创新意识（数据采集方法的多样性）。《1.3RFID数据采集及标识解析系统》教案授课教师班级学时授课日期教学任务1.3RFID数据采集及标识解析系统授课方式☑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《工业数据采集产业研究报告》《工业数据采集及云化控制白皮书》教学目标素质目标：1.培养学生精益求精的工匠精神。2.培养学生持之以恒的学习态度。3.具有一定信息收集与处理能力和数字应用能力。知识目标：1.了解标识解析的体系架构及系统部署。掌握标识解析体系的功能体系、应用体系、二级节点建设需求。掌握RFID数据采集的原理及方法。能力目标：1.能进行RFID读写器参数配置进行数据的读取。能完成PLC与RFID读写器的通讯，存储相关采集数据。教学内容1.工业数据采集标识解析的体系架构2.工业互联网标识解析体系的功能体系、应用体系、二级节点建设需求3.RFID读写器参数配置4.PLC与RFID的通讯程序编写及采集数据存储重点难点1.RFID读写器参数配置2.PLC与RFID的通讯程序编写及采集数据存储教学方法理论讲授实操演练项目驱动问题探究素材资源□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□其他课后作业收集RFID的采集案例，比较其与一维码、二维码采集的异同；调研其他的RFID采集的硬件及软件案例。教学反思注：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1.情景引入：引入RFID数据采集的案例（如大型商超、大量数据的快速读取等）。提问：工业场景中的RFID应用案例调研。2.任务驱动：发布任务：应用RFID读写器完成RFID数据采集，并与1200PLC完成数据传输及解析。1、通过实际案例激发兴趣，引导学生思考不同工业数据采集方式的意义及应用。2、强调安全意识，提醒学生注意实验设备规范操作。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：标识解析架构及建设需求（10分钟）结合白皮书等参考资料解读标识解析的意义，分组查找不同RFID的应用案例，讨论探讨不同的案例应用。融入合作意识：分组协作，共同分享，拓展思路。1.标识解析体系架构及系统部署解析系统架构的整体架构采用分层、分级模式构建，面向各行业、各类工业企业提供标识解析公共服务。2.标识解析体系架构建设需求​​功能体系建设、应用体系建设、二级节点建设。RFID解析的关键因素有哪些？速度、范围、天线覆盖等方面3.查找RFID采集的案例并解析需求。模块2：RFID读写器参数配置（10分钟）结合实际RFID读写器，解析通信数据块参数设置，举一反三，拓展学生相同问题的解决思路。配置RFID读写器IP地址、通讯参数理解通讯数据块中的参数含义。模块3：RFID数据读写任务实施（40分钟）分组实践，每组完成RFID数据采集。强调团队协作，教师巡回指导操作规范。融入职业道德：数据配置的准确性与严谨性。（1）硬件配置：1.RFID读写器中完成参数配置，包括IP及读取长度等2.局域网组建。（2）RFID读写器与PLC通讯：1.在博图软件中设置通讯参数，完成数据读写；2.在PLC中建立相应数据块，存储相关数据，实现实时读取。3.在触摸屏中进行读写数据的显示。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项1.知识点回顾：标识解析的体系架构及建设需求；RFID数据采集的原理；RID读写器与PLC通讯。2.技能总结：学生展示成果：各组完成RFID数据的读写及通信程序编写。3.思政与素养强化：提问反思：“工业现场，RFID读写数据的优势与限制”4.作业布置：1.收集RFID的采集案例，比较其与一维码、二维码采集的异同；2.调研其他的RFID采集的硬件及软件案例。梳理本次课知识框架。强调重点：。总结标识解析的意义及工业现场的注意事项，多种方式完成现数据采集，创新意识培养。《智能IO数据采集》教案授课教师XXX班级XXX学时3授课日期20XX-XX教学任务智能IO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.理解数据采集（DAQ）的基本概念。区分模拟量、数字量、开关量。3.掌握远程I/O系统组成与通信原理。能力目标：1.独立完成远程I/O硬件组态与通信参数配置。编写PLC逻辑实现输入采集与输出控制。利用监控界面实时显示采集数据。教学内容数据采集原理及意义。模拟量、数字量、开关量概念。远程I/O系统组成及通信参数配置。PLC编程与调试（读取I2.0输入并驱动输出灯）。重点难点重点：远程I/O模块的组态与地址映射。难点：通信配置与I/O映射一致性。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□其他课后作业完成实验报告（含系统组态截图、变量表与调试日志）。教学反思成功点：学生能独立完成配置与调试，团队协作良好。改进点：部分学生对I/O地址分配理解不足，后续补充图解。思政成效：强化安全与规范意识，培养工匠精神与创新思维。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1.情景引入：播放自动化产线视频，展示供料、分拣、仓储环节的数据采集点。2.任务驱动：提出问题：“为什么工厂现场要用远程I/O，而不是所有信号都接在PLC上？”引导学生思考采集距离、信号抗干扰、模块化扩展性等因素。3.学习目标说明：明确本节课的知识点与技能目标，关联工业物联网实际应用。1、通过现实案例引发学生兴趣，帮助他们理解远程I/O的应用价值。2、学生易混淆I/O模块与PLC扩展模块概念，教师应在PPT中直观展示两者区别。3、融入课程思政：讨论技术革新对生产效率的促进作用。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：数据采集基本概念与信号类型（15分钟）注解：教师可展示传感器信号波形（连续与离散对比），引导学生理解采样频率概念。注意事项：避免在理论讲解中脱离实践，应结合实验台上的温度传感器或光电开关示例。数据采集系统的组成：传感器→I/O模块→PLC→上位机。模拟量（温度、压力）与数字量（开关信号）的特点。模块2：远程I/O系统组成与通信原理（15分钟）注解：强调设备命名和IP规划一致性是通信成功的关键。注意事项：若使用多个模块，建议学生提前编号并贴标签，防止配置混乱。讲解内容：EX-1110模块的基本结构：电源、CPU、DI/DO端口、通信接口。介绍PROFINET通信特性：基于以太网的实时数据传输。操作示范：连接PLC与远程I/O的物理网络，展示绿灯指示通信成功。模块3：组态与地址映射（15分钟）教师注解：解释地址映射表的意义——PLC逻辑与物理端口的桥梁。注意事项：地址重复是常见错误，教师应演示“编译错误定位”功能。实操内容：

在TIAPortal中添加EX-1110模块，导入GSDML文件。

分配模块槽位，设置输入（I2.0～I2.7）和输出（Q4.0～Q4.7）地址。模块4：PLC编程与在线监控（15分钟）教师注解：使用“强制变量”功能模拟传感器动作，观察输出变化。注意事项：强调下载程序前需断开输出电源，确保安全。编程内容：在OB1中编写基础逻辑：当I2.0输入为1时，Q4.0输出灯亮。添加网络变量表，监控输入输出实时变化。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项回顾远程I/O采集流程：设备配置→地址映射→程序编写→在线监控小组代表汇报实验结果。教师点评并提出优化建议（如模块冗余、采样延时）。引导学生思考：“未来智能产线中，如何实现边缘计算式采集？”结合板书或思维导图梳理知识框架。总结职业道德（设备爱护）、安全意识（规范操作）。《仓位数据采集》教案授课教师XXX班级XXX学时3授课日期20XX-XX教学任务仓位数据采集授课方式□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.理解仓位数据采集在智能仓储系统中的作用。掌握PROFINET与PROFIBUS双协议通信原理与配置方法。3.理解位到整型数据打包思想。能力目标：1.独立完成远程I/O与PLC的通信配置。编写程序实现多仓位状态信号的采集与转换。设计并调试HMI界面，实现仓位状态实时可视化。教学内容仓储系统结构与仓位传感器信号原理。PLC通信模块（CM1243-5）的安装与参数设置。远程I/O模块通信配置（PROFINET与PROFIBUS）。位到整型数据打包逻辑实现与HMI显示。重点难点重点：多协议通信组网与仓位信号转换逻辑。难点：PROFINET与PROFIBUS双总线环境下的设备地址与寄存器映射关系。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：包含配置参数表、仓位信号映射表、程序截图与调试日志。拓展思考题：比较PROFINET与PROFIBUS在仓储系统中的优缺点及适用场景。教学反思成功点：学生能熟练完成多协议组网与仓位采集。小组协作有效，实验记录规范。改进点：建议增加“仓位数据异常检测”模块，提升系统鲁棒性。思政成效：在教学中渗透“质量第一、安全优先”的职业规范；鼓励学生从现场问题出发，提出改进方案，体现工匠精神。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：展示智能仓储线实际视频（料箱进出、仓位指示灯变化）。提问：“如何让PLC知道每个仓位是否有料？不同通信方式对性能有什么影响？”教学任务：说明本节课目标：实现仓位状态采集、数据转换与显示。教师注解：通过仓储场景引导学生从“信号—通信—控制—显示”的数据流思维出发。注意事项：强调安全：学生接线与更换模块时需断电操作。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：仓位信号原理与传感器应用（10分钟）教师注解：引导学生思考信号类型（NPN/PNP）与PLC输入类型匹配。注意事项：若传感器供电极性错误，会导致PLC采集信号不稳定。内容：光电、接近、光纤等传感器检测仓位状态的工作方式。示范：通过光电传感器检测“有料/无料”信号变化。模块2：PROFINET与PROFIBUS双通信架构（15分钟）教师注解：强调命名规范与IP规划的重要性。注意事项：同一网络段内设备名必须唯一，IP冲突会导致无法通信。内容：介绍两种总线的结构、速度与应用差异。PROFINET：以太网实时通信，带宽高、拓扑灵活。PROFIBUS：RS485总线，抗干扰强、适合远距离。演示：展示网络拓扑图，一侧为主站PLC，另一侧为两个远程I/O节点。模块3：远程I/O模块组态与参数配置（20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：不同模块通信参数需与现场设备一致，下载后检查“设备在线诊断”。内容：在TIAPortal中添加EX-1110（PROFINET）和EX-1020（PROFIBUS）模块。导入GSD与GSDML文件。设定设备名称、IP地址、波特率与数据位。配置仓位输入模块（DI模块）。模块4：位到整型数据打包逻辑（10分钟）教师注解：演示二进制转十进制的实时变化关系，让学生理解打包原理。注意事项：数据打包时应保持位序一致，避免显示逻辑错误。内容：将S1～S9仓位信号打包为整型MW0，用于HMI统一显示。S1→M0.0S2→M0.1…S9→M1.0使用MOVE或WORD_TO_INT指令实现位组合。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项回顾：仓位采集→通信配置→打包显示的完整流程。学生展示：各组演示仓位状态可视化成果。教师点评：鼓励优化显示逻辑，如增加报警提示。思考延伸：“如何在云端系统中实现仓储状态的远程监控？”结合板书或思维导图梳理知识框架。总结职业道德（设备爱护）、安全意识（规范操作）。《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；提醒在大型项目中需记录通信接口表。思考延伸：“如果在云端或工业网关中实现多PLC互联，应如何确保安全与延迟控制？”结合板书或思维导图梳理知识框架。总结职业道德（设备爱护）、安全意识（规范操作）。《3.1称重数据采集任务》教案授课教师班级学时授课日期教学任务称重数据采集授课方式☑讲授☑实践授课地点□多媒体教室☑实验/实训室□企业主要参考资料梁森，《自动检测技术及应用》，机械工业出版社教学目标素质目标：1.具备认真、严谨的工作态度。2.具有独立思考，又有分工合作、团队协作能力。3.具有一定信息收集与处理能力和数字应用能力。知识目标：1.了解称重传感器的工作原理，掌握称重仪表的使用方法。2.了解Modbus-rtu和Modbus-TCP通讯协议。能力目标：1.能使用称重传感器，实现称重数据的采集，保存和分析。教学内容1.称重传感器基本原理2.XMT-808-Q型智能显示控制仪的使用3.称重程序编写4.称重传感器的编程与调试重点难点1.XMT-808-Q型智能显示控制仪的使用2.称重程序编写与调试教学方法理论讲授实操演练项目驱动问题探究素材资源□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□其他课后作业编写程序，实现称重数据的采集教学反思注：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（1）行业案例：展示智能工厂中自动化称重系统的视频（如饲料生产线、化工原料配比），提问：工业场景中称重数据如何与PLC联动控制？PLC在称重系统中承担什么角色？（2）问题引导：称重传感器信号如何接入PLC？如何通过PLC编程实现数据实时处理与报警？二、新知识点、技能点1.称重传感器基本原理​​（1）应变片原理：电阻应变效应→应力变形（2）信号调理：桥式整流电路，放大器将mV信号转换为标准模拟量（如4~20mA/0~10V）。2.XMT-808-Q型显示控制仪使用​​（1）接线（2）参数设置：通信协议（RS485ModbusRTU）、显示格式（分度值、小数点位数）等（3）实操任务：学生分组完成显示仪参数设置，教师检查校准结果。3.S7-1200PLC称重程序编写和调试​​（1）硬件配置：在TIAPortal中组态S7-1200PLC，添加CM1241RS485模块，配置ModbusRTU通信参数（波特率9600，站号1）。（2）程序逻辑设计：数据读取：通过Modbus指令读取XMT-808-Q的重量值（地址40001）。数据处理：单位换算（模拟量值→实际重量）；超限报警（如重量>100g触发输出信号）。三、教学总结1.知识回顾​​传感器原理、显示仪配置、PLC编程重点。2.技能强化​​（1）工业场景注意事项：传感器与PLC接地要求（防干扰）；模拟量信号线与电源线分离布线；PLC程序中异常处理（如通信超时复位）。（2）常见故障排除：数据跳变：检查屏蔽层接地是否良好；通信中断：确认Modbus站号与波特率设置。注解（应包含注意事项、课程思政点融入等）课程思政：“差之毫厘谬以千里”，PLC与仪器双方参数设置要完全一致，要有精益求精的精神。《工件材质及颜色数据采集任务》教案授课教师班级学时授课日期教学任务工件材质及颜色数据采集授课方式☑讲授☑实践授课地点□多媒体教室☑实验/实训室□企业主要参考资料教学目标素质目标：1.具备认真、严谨的工作态度。2.具有独立思考，又有分工合作、团队协作能力。3.具备综合分析、解决实际问题的能力。知识目标：1.了解材质传感器的工作原理，掌握材质传感器的使用方法。2.了解颜色传感器的工作原理，掌握颜色传感器的使用方法。能力目标：1.能使用材质传感器，实现工件材质的分析和判断。2.能使用颜色传感器，实现工件颜色的分析和判断。教学内容1.颜色传感器和材质传感器基本原理2.颜色传感器的参数设置3.颜色采集和材质采集程序的编写和调试重点难点1.颜色传感器的参数设置2.编程与调试教学方法理论讲解实操演示素材资源□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□其他课后作业编程完成材质检测功能在材质检测工位放入一个金属或塑料的料盒，点击触摸屏“材质检测”按钮，完成材质检测，触摸屏显示相应的材质。教学反思注：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1.情景导入​​行业案例：展示工业质检场景视频（如汽车零件分拣、电子元件质检），提问：如何快速识别工件材质（如金属/塑料）与颜色（如红色/蓝色）？工厂如何通过自动化系统实现材质和颜色数据的实时采集与分类？2.问题引导：材质和颜色检测需要哪些传感器？如何将传感器数据通过Modbus协议传输到PLC？二、新知识点、技能点1.工件材质及颜色检测原理​​颜色传感器：原理：三原色光（RGB）反射率检测→转换为RGB数值（如红色=255,0,0）。材质传感器​​：原理：电感式（金属）或电容式（非金属）检测。2.S7-1200PLC与Modbus通信配置​硬件配置、传感器接线、颜色传感器、材质传感器；Modbus主站设置：在TIAPortal中配置PLC为Modbus主站，设置通信参数（波特率9600，8数据位，无校验）。3.PLC程序编写和调试三、教学总结1.知识回顾：传感器原理、PLC编程重点、通信协议；2.技能强化：工业场景注意事项、调试技巧注意事项。3.总结评价：通过PLC程序运行效果（分类准确率）与系统稳定性评估学习成果。4.课后延伸：对比ModbusTCP与RTU协议在工业质检中的适用场景。注解（应包含注意事项、课程思政点融入等）课程思政：视频展示中国先进的工业场景，激发学生的民族自豪感。课程思政：对比国内外传感器，展示国产传感器的进步《V20变频速度数据采集任务》教案授课教师班级学时4授课日期教学任务V20变频速度采集授课方式☑讲授☑实践授课地点□多媒体教室☑实验/实训室□企业主要参考资料教学目标素质目标：1.培养严谨的工作态度和规范的操作习惯，确保设备安全运行；2.增强团队协作能力，在项目实施中合理分工与配合；3.提高问题分析与解决能力，能够快速排查系统故障；4.强化电气设备操作中的安全防护意识。知识目标：1.理解变频器V20的基本结构、接线方法及参数设置；2.掌握编码器的工作原理及其在速度检测中的应用；3.熟悉高速计数器的工作原理及其在PLC中的配置方法；4.了解Modbus-RTU通讯协议及其在PLC与变频器之间的应用。能力目标：1.能够正确接线并调试变频器V20，实现传送带的速度控制；2.能够配置PLC的高速计数器，准确采集编码器信号并计算速度；3.能够通过触摸屏进行人机交互，实时监控和调整系统参数；4.能够使用Modbus-RTU协议实现PLC与变频器之间的数据通讯。教学内容1.变频器V20接线及调试方法；2.编码器工作原理及接线方法；3.高速计数器组态及编程；4.S7-1200PLC与V20之间的Modbus-RTU通讯编程；5.触摸屏画面制作。重点难点重点：1.变频器V20调试方法；2.S7-1200PLC与V20之间的Modbus-RTU通讯编程；3.触摸屏画面制作。难点：1.S7-1200PLC与V20之间的Modbus-RTU通讯编程。教学方法任务驱动法，小组合作法素材资源☑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□其他课后作业教学反思注：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、导入新课引入案例：某工厂传送带因速度失控导致物料堆积，通过变频器精准调速解决问题。提出教学任务：利用V20变频器实现传送带的速度控制与数据采集。二、新知识点、技能点1.变频器V20的结构与调试2.编码器与高速计数器组态及编程增量式编码器的工作原理高速计数器组态方法（计数模式、滤波时间设置）；注意事项：旋转编码器有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地，提高抗干扰性。3.PLC与V20的Modbus-RTU通信编程4.触摸屏界面设计注意事项：（1）过电压导致变频器损坏；（2）数字量输入和24V电源上使用超过30米的信号电缆可能会在开关过程中产生过电压。这可能损坏变频器；（3）确保数字量输入和24V电源上的信号电缆长度小于或等于30米；（4）参数设置后需保存并重启生效。（5）调试前务必进行电机空载测试。课程思政：（1）安全意识：接线要注意安全操作规范；（2）工匠精神：参数设置要精确严谨，培养严谨的工作态度；（3）团队协作：分组完成系统调试，强调分工协作与责任意识。三、教学总结注解（应包含注意事项、课程思政点融入等）《时间数据采集及节拍优化任务》教案授课教师班级学时授课日期教学任务3.4时间数据采集及节拍优化授课方式☑讲授☑实践授课地点□多媒体教室☑实验/实训室□企业主要参考资料教学目标素质目标：1.具备认真、严谨的工作态度。2.具有独立思考，又有分工合作、团队协作能力。3.具备综合分析、解决实际问题的能力。知识目标：1.了解变频控制技术，掌握对生产设备实时速度的准确采集与监控的方法。2.掌握生产过程时间管理的概念，实时记录各环节的时间数据。能力目标：1.能使用材质传感器，实现工件材质的分析和判断。2.能使用颜色传感器，实现工件颜色的分析和判断。教学内容1.时间数据采集方法2.节拍优化的方法3.编程与调试重点难点1.节拍优化的方法教学方法理论讲授实操演练项目驱动问题探究素材资源□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□其他课后作业完成节拍优化的程序编写与调试教学反思注：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、导入新课情景导入​​1.行业案例：播放某汽车焊接生产线视频，展示优化前后的对比：优化前：生产节拍为120秒/辆，设备利用率低；优化后：生产节拍降至108秒/辆，效率提升10%。2.问题引导：视频中哪些设备是瓶颈环节？如何识别？如何通过调整设备参数和控制程序缩短单台设备节拍？如何协调多设备协同，避免“木桶效应”？二、新知识点、技能点1.设备运行参数优化​PLC参数调整：修改变频器速度设定值（如传送带速度从1m/s提升至1.1m/s）；案例实操：在TIAPortal中修改S7-1200PLC的电机转速参数（如从DB1.DBW10=1000改为DB1.DBW10=1100）；2.控制程序重构与协同逻辑优化（25分钟）​​程序优化技术​​：逻辑简化：合并冗余条件判断（如将串联的多个IF语句改为SELECTCASE结构）；异步通信优化：将Modbus轮询周期从200ms缩短至100ms，提升数据实时性。三、教学总结1.知识回顾​​（1）系统优化核心步骤：瓶颈识别→单设备优化→多设备协同→数据验证→标准化推广。（2）关键技术点：参数优化、程序优化、系统协同；2.技能强化​​（1）工业4.0思维：从“单机优化”转向“系统协同”，关注数据流与信息流整合；利用数字孪生技术（如西门子MCD）预演优化效果。（2）工业现场规范：参数调整需记录变更日志（如修改时间、修改人、版本号）；程序修改后需进行安全验证（如急停功能测试）。4.总结评价​​通过产线仿真运行数据（如优化前后节拍时间对比）评估学习成果。课后延伸：研究工业元宇宙在智能工厂协同优化中的应用场景。注解（应包含注意事项、课程思政点融入等）《4.1环境及能耗数据采集》教案授课教师班级学时授课日期教学任务4.1环境及能耗数据采集授课方式☑讲授☑实践授课地点□多媒体教室☑实验/实训室□企业主要参考资料教学目标素质目标：1.培养学生精益求精的工匠精神。2.培养学生持之以恒的学习态度。3.具有一定信息收集与处理能力和数字应用能力。知识目标：1.掌握1500PLC的优势及选型。掌握温湿度传感器的应用方法。掌握应用网关进行数据读取的方法。能力目标：1.能进行1500PLC的配置及组态。能完成1500PLC与网关的MODBUS-RTU通信并进行数据读取。教学内容1.1500PLC的优势及选型2.温湿度传感器的应用方法3.1500PLC的配置及组态4.1500PLC与网关的MODBUS-RTU通信并进行温湿度数据读取重点难点1.1500PLC的配置及组态2.1500PLC与网关的MODBUS-RTU通信并进行温湿度数据读取教学方法理论讲授实操演练项目驱动问题探究素材资源□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1.收集温湿度的采集案例，图片展示不同的温湿度传感器；2.温湿度等能耗数据采集的重要性。教学反思注：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1.情景引入：工业现场中温湿度读取的必要性（如过程控制中的温度、湿度控制等）。提问：工业场景中的温湿度传感器如何接线进行数据采集。2.任务驱动：发布任务：应用1500组态网关的形式进行温湿度及电能表数据读取，分析其优势。1、通过实际案例激发兴趣，引导学生思考不同温湿度采集方式的意义及应用。2、强调规范意识，提醒学生注意实验设备规范操作。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：1500认知（10分钟）自主学习1500PLC的相关知识理解协议网关的作用，学会举一反三，知其然知其所以然融入合作意识：分组协作，共同分享，拓展思路。1.1500PLC优势及选型SIMATICS7-1500采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。2.协议转化网关的作用​​使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。3.MODBUS-RTU通信解析。传输方式、协议、应用举例分析本次任务中应用的协议类型模块2：1500组态设置（20分钟）解析通信数据块参数设置，举一反三，拓展学生相同问题的解决思路。组态协议网关及参数配置（站号、读取范围、功能码，为什么是03H）理解MODBUS-RTU通信协议中的数据含义。模块3：PLC程序编写调试（30分钟）分组实践，每组完成温湿度及电能表数据采集。强调团队协作，教师巡回指导操作规范。融入职业道德：数据配置的准确性与严谨性。（1）数据读取，传感器寄存器与PLC的IO数据的对应；（2）数据转化，DWORD与real数据的转化。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项1.知识点回顾：1500PLC认知、MODBUS-RTU通信协议解析、温湿度数据采集2.技能总结：学生展示成果：各组完成温湿度数据的读写及通信程序编写。学会不同通讯方式的应用。3.思政与素养强化：提问反思：“工业现场中能耗数据采集的重要性，如何低耗高效的生产”4.作业布置：1.收集温湿度的采集案例，图片展示不同的温湿度传感器；2.温湿度等能耗数据采集的重要性。梳理本次课知识框架。总结温湿度采集的网关采集方式，与传统的模拟量直接接入PLC对比，多种方式完成现数据采集，创新意识培养。《三色灯LoRa无线通信控制任务》教案授课教师XXX班级XXX学时64授课日期20XX-XX教学任务三色灯LoRa无线通信控制授课方式□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《LoRa调制技术白皮书》Semtech官网《工业设备安全标准GB/T5226.1-2019》《中国无线电频段划分规定》教学目标素质目标：1.具备良好的职业道德以及安全、环保、成本和质量意识2.具备独立思考、认真分析问题的能力3.养成爱护设备和检测仪器的良好习惯知识目标：1.了解工业三色灯。了解LoRa无线通信原理3.了解无线透传技术能力目标：1.能够用配置LoRa网络参数能够用LoRa网关控制三色灯颜色教学内容工业三色灯认知2.LoRa无线通信原理3.无线透传技术认知4.LoRa网络参数配置5.三色灯LoRa远程控制实现重点难点1.LoRa无线通信原理2.三色灯LoRa远程控制实现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□其他课后作业完成实验报告：详细记录LoRa网络配置过程与三色灯控制实现，分析实验中的问题及解决方法。完成案例分析：选择LoRa技术的一个应用领域（如环境监测），撰写500字分析报告，说明其优势与挑战。教学反思成功点：任务驱动法有效提升学生参与度，分组实验培养团队协作能力。实物操作结合理论讲解，帮助学生直观理解LoRa通信原理。改进点：部分学生对LoRa节点网络配置操作不熟练，需增加课前预习资料（如指令手册）。网络配置时间紧张，下次可提前录制操作视频供学生参考。思政成效：学生通过实践意识到严谨操作的重要性，部分小组提出节能优化方案，体现创新意识。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1.情景引入：展示工厂生产线中三色灯的应用场景视频（如设备状态指示、报警等）。提问：“如何实现远程无线控制三色灯？传统有线控制的局限性是什么？”2.任务驱动：发布任务：“使用LoRa技术搭建无线网络，远程控制三色灯颜色切换。”3.学习目标说明：明确本节课的知识点与技能目标，关联工业物联网实际应用。1、通过实际案例激发兴趣，引导学生思考工业自动化中的通信需求。2、强调安全意识，提醒学生注意实验设备规范操作。3、融入课程思政：讨论技术革新对生产效率的促进作用。二、新知识点与技能点（60分钟）注解与注意事项模块1：工业三色灯认知讲解（10分钟）结合实物展示，直观理解三色灯结构（红、绿、黄LED组合）。融入环保意识：强调低功耗设计的重要性。功能：状态指示（运行、停止、故障）。电路原理图解析（驱动电路、信号输入接口）。模块2：LoRa无线通信原理讲解（15分钟）使用PPT对比LoRa与WiFi、蓝牙的优缺点（传输距离、功耗）。重点：解释LoRa的“低功耗广域网（LPWAN）”特性。注意事项：频段合规性，避免干扰其他设备。频段与调制技术：扩频通信原理（抗干扰、远距离）。实验演示：LoRa模块点对点通信测试演示（发送接收位数据）。模块3：LoRa网络参数配置实训（20分钟）分组实践，每组配置1个LoRa网关与1-2个节点。强调团队协作，教师巡回指导操作规范。融入职业道德：数据配置的准确性与严谨性。参数设置：频率（如433MHz）、带宽、扩频因子、编码率。软件工具：使用LoRa配置软件完LoRa集中器和节点的网络参数配置。模块4：三色灯远程控制实现实训（15分钟）安全提示：电路连接时断电操作，避免短路。课程思政：创新意识，鼓励优化控制逻辑（如节能模式）。硬件连接：LoRa节点与三色灯驱动模块的接线。编程实践：通过PLC发送指令（如“R”为红灯，“G”为绿灯）。三、教学总结（15分钟）注解与注意事项1.知识点回顾：三色灯功能、LoRa通信原理、网络配置流程、远程控制逻辑。2.技能总结：学生展示成果：各组通过LoRa网关切换三色灯颜色。3.思政与素养强化：提问反思：“如何通过技术优化降低设备能耗？”4.作业布置：撰写实验报告（含配置参数、操作步骤、问题与改进方案）。拓展任务：调研LoRa在智慧农业或智能仓储中的应用案例。结合板书或思维导图梳理知识框架。强调重点：LoRa参数配置的匹配性影响通信稳定性。总结职业道德（设备爱护）、安全意识（规范操作）。《设备振动数据采集任务》教案授课教师XXX班级XXX学时2授课日期20XX-XX教学任务设备振动数据采集授课方式□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《IEEE802.11无线局域网标准》IEEEXplore数据库《RS-485标准：TIA/EIA-485-A》《工业设备振动监测技术规范GB/T19873-2019》教学目标素质目标：1.具备良好的职业道德以及安全、环保、成本和质量意识2.具备独立思考、认真分析问题的能力3.养成爱护设备和检测仪器的良好习惯知识目标：1.了解WLAN与WiFi了解WiFi通信原理熟悉WiFi无线AP网关设置方法能力目标：1.能够用配置WiFi网络通信参数能够用无线AP与RS485-WiFi模块采集设备的振动数据教学内容WLAN与WiFi认知2.WiFi无线通信原理3.RS485-WiFi通信技术认知4.WiFiAP网络参数配置5.RS485-WiFi模块采集振动数据实现重点难点1.WiFi无线通信原理2.振动数据WiFiAP+RS485数据采集实现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□其他课后作业完成实验报告：详细描述RS485-WiFi模块的接线、AP配置过程，并分析采集数据中的异常波动原因。进行案例分析：选择一家智能制造企业，分析其振动数据采集系统的技术方案（500字）。教学反思成功点：情景教学法有效提升学生兴趣，分组实践增强团队协作能力。实时数据可视化（波形图）帮助学生直观理解振动特性。改进点：部分学生对Modbus转WiFi协议不熟悉，WiFi网络配置失败比较多，需补充课前预习资料（如协议帧格式解析）。实验设备数量不足，下次可提前安排分组轮换操作。思政成效：学生在操作中主动遵守安全规范，部分小组提出数据滤波算法优化方案，体现创新思维。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1.情景引入：播放工厂设备振动异常引发故障的视频片段。提问：“传统有线数据采集的局限性？无线采集如何提升效率？”2.任务驱动：发布任务：“使用RS485-WiFi模块搭建无线网络，实时采集设备振动数据。”3.学习目标说明：明确知识点（WiFi通信原理、RS485协议）与技能目标（AP配置、modbusRTU、modbusTCP配置、振动数据采集）。通过工厂设备故障案例（如轴承磨损引发停机）说明振动监测的重要性。强调安全意识：操作设备前需断电检查，佩戴防护用具。融入课程思政：技术革新对工业智能化的推动作用。二、新知识点与技能点（65分钟）注解与注意事项模块1：WLAN与WiFi认知（5分钟）使用对比表格区分WLAN（局域网）与WiFi（无线技术）。融入环保意识：选择5GHz频段减少信号干扰与能耗。基本概念：WLAN架构、WiFi频段（2.4GHz/5GHz）。应用场景：工业无线监控、智能仓储等。模块2：WiFi通信原理（5分钟）结合PPT动画演示WiFiAP+STA技术、信道划分。重点：解释WiFi的抗干扰机制与传输稳定性影响因素。注意事项：避免多设备同时连接导致的信道拥堵。关键技术：AP+STA通信技术。实验演示：手机连接WiFiAP，测试信号强度与传输速率。模块3：RS485-WiFi通信技术（10分钟）分组实践，每组连接RS485传感器与WiFi模块。强调规范操作：接线前断电，避免短路或反接。融入职业道德：数据采集的准确性与完整性要求。硬件接口：RS485总线接线（A/B/GND）、WiFi模块配置。协议转换：讲解Modbus-RTU转TCP/IP的数据透传逻辑。模块4：WiFiAP+RS485网络参数配置（20分钟）使用网页直接配置AP的SSID、加密方式、组网方式、串口参数、TCP网络参数等。课程思政：网络配置的严谨性体现工程师责任感。参数设置：IP地址分配、信道带宽、联网方式、最大连接数。RS485转WIFI网络配置modbus-RTU和modbus-TCP网络参数配置等模块5：振动数据采集实现（25分钟）安全提示：传感器连接时避免电气短路。实践创新：鼓励学生优化采样频率以降低数据冗余。数据采集：通过PLC网络通信模块采集设备振动数据至PLC数据块。实时数据分析：使用PLC博图编程软件完成数据在线监测。三、教学总结（10分钟）注解与注意事项1.知识点回顾：重点：WiFi网络稳定性配置、RS485-WiFi模块的协议转换。2.技能总结：学生展示成果：各组通过监控平台展示实时振动数据波形。3.思政与素养强化：提问反思：“如何通过数据分析预测设备故障？”4.作业布置：实验报告：记录WiFiAP配置参数、振动数据采集步骤及问题分析。拓展任务：调研WiFi6在工业物联网中的应用前景。结合思维导图梳理WiFi通信、RS485协议、数据采集流程。强调难点：Modbus协议与TCP/IP的兼容性问题。总结安全意识（规范操作）、创新意识（优化采样频率）。《任务5.1边缘网关数据采集》教案授课教师班级学时4授课日期教学任务边缘网关数据采集授课方式☑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1.《工业数据采集及标识解析》教材2.御控YC-5300N边缘网关使用说明书教学目标素质目标：了解项目所用国产御控YC-5300N边缘网关的优异性能，树立民族自豪感和爱国主义情怀。知识目标：掌握边缘网关的定义、功能、优点、结构和应用场景。能力目标：能完成御控YC-5300N边缘网关的安装接线、信息配置。教学内容1.边缘网关概述2.御控YC-5300N边缘网关3.边缘网关安装接线4.边缘网关信息配置重点难点1.边缘网关安装接线2.边缘网关信息配置教学方法项目教学、翻转课堂、探究合作素材资源☑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1.单选题边缘网关的主要功能是什么？A.提高计算机的图形处理能力B.实现云端数据的集中存储C.实现数据的本地处理和传输优化D.增强网络的带宽管理能力2.填空题边缘网关通过_________将设备的数据处理从云端转移到本地，从而减少延迟并提高效率。3.问答题简述边缘网关在物联网应用中的作用，并说明其如何帮助减少数据处理的延迟问题。教学反思学生是否达成了预设目标？未达成的原因是什么？教学方法是否匹配教学目标和学生特点？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、导入新课本任务要求以御控YC-5300N边缘网关为对象，基于前四个项目创建的生产过程中各种传感器数据采集任务，完成边缘网关安装接线、信息配置，为后续与云平台配合实现生产数据可视化搭建好硬件基础，打通现场传感器数据上云的硬件通路。二、新知识点、技能点1.新知识：边缘网关概述、御控YC-5300N边缘网关2.新技能：边缘网关安装接线、边缘网关信息配置通过了解项目所用国产御控YC-5300N