变频与伺服控制技术 教学设计全套 任务1-3

《变频与伺服控制技术》教学设计-5基于PLC与变频器的段速（15段速）控制系统装调（4学时）一、基本内容¿任务3-5基于PLC与变频器的段速（15段速度）控制系统装调¿授课学时4学时¿授课对象电气自动化技术专业（普招）/大二¿授课人数41人¿授课地点维修电工技师/高级技师实训室（15321-2）¿授课时间第15\16周¿所需教学资源计算机12台，亚龙高级电工实训考核台12套，GXWork3编程软件，智慧树平台，智慧职教平台，微信，知到APP，智慧职教+APP，QQ等二、教学分析学情分析¿PLC控制变频器多段速控制要求分析¿学情分析¿PLC控制变频器多段速控制要求分析¿PLC编程、变频器参数设置¿系统接线与调试内容分析¿严谨细致¿耐心细致¿尊师重教¿勇于担当¿勇于克服教学困难的毅力课程思政¿智慧树平台¿智慧职教平台¿GXWork3或GXWork2软件¿亚龙高级电工实训考核台教学手段¿¿85%同学有PLC编程基础¿80%同学熟练使用编程软件¿90%同学熟练掌握接线（一）学情分析总体分析：班级共41人，四个女生，其余都是男生，喜欢看抖音、微信视频号等小视频者居多，个别几个同学不爱学习，比较吵闹，且脾气比较暴躁，80%同学有PLC编程基础，90%同学编程逻辑分析能力较弱，70%同学已熟练使用编程软件，90%同学已经熟练掌握接线。（二）教学内容分析在掌握了基于PLC的三段速、七段速控制系统，这也是变频器在企业实际经常使用的控制方式。本次课的内容为：基于PLC与变频器的15段速控制系统装调，主要要求能绘制控制系统电气原理图或接线示意图，并进行系统接线，掌握梯形图编程方法，完成控制系统程序的编写、变频器参数设置及调试工作。因此本次课的内容为：1.任务分析:①列出输入/输出分配表;②设计电气接线图;③编写梯形图程序。2.任务实施：系统接线，变频器参数设置，程序下载与调试。3.任务成果展示与评价（三）教学重难点内容依据解决方案¿教学重点1.多段速控制要求分析，变频器外围电路接线与调试2.多段速端子组合图分析已经会使用梯形图基本编程方法，个人同学对SFC方法不了解教师讲授，授课视频，头脑风暴，师生互动¿教学难点电气图的设计用SFC方法编写控制程序动手操作能力还可以，逻辑思维能力弱，书写表达能力较弱先集思广益，再教师点评，给出规范的画图示范和规范的SFC程序。三、教学目标¿知识目标掌握PLC与变频器的接线掌握PLC的SFC编程编程方法熟练设置变频器参数，并能及时排除故障¿能力目标1.能完成控制系统程序的编制2.能在调试过程中发现问题所在，解决问题¿思政目标1.培养精益求精，勇于探索的工匠精神2.养成安全意识、遵循工业安全操作规程和规范3.善于与他人交流沟通，帮助他人四、教学方法与手段教学方法实际教学应用解决问题¿讲授法¿谈论法教师分析控制要求，提出问题，学生谈论，给出答案，教师点评更正理解控制系统工作过程¿自主探究法学生在完成设计后，给教师查阅，教师引导，学生更正学生能够自己设计图纸，完成编程，完成后学生有满满的成就感¿练习法学生自行设计电气图，编制程序，教师巡回指导和提示锻炼学生分析能力，语言表达能力，编程逻辑能力¿示范法①电气图设计示范②程序设计示范帮助学生正确绘制电气图，完成系统的整体调试五、教学过程教学过程教学过程实施策略课前（自主学习）教学环节教学活动设计意图教学资源与方法、手段教师活动学生活动自主学习1.发放教学任务视频习题等2.平台随时检查课前完成情况1.线上教学资源自我学习观看2.完成课前任务：视频、作业测验等3.网络了解可逆调速使用场合通过线上资源学习，养成自主学习的习惯，充分利用碎片化时间，检查课前任务，确定课堂教学重难点①智慧树平台教学资源②智慧职教平台教学资源③自主学习课中（知识内化）组织课堂（2min）1.知到APP平台签到发放2.师生交流，了解学生学习状态1.手机APP签到2.调整学习状态和情绪规范纪律，强化职业素养，个人诚信知到APP情景导入（15min）视频演示饮料自动化生产线过程。1.讨论PLC控制变频器多段速使用场合。2.网络查阅，使用案例分享3.分析速度变化过程1.通过生产生活使用案例引入教学课堂2.提高学生学习的兴趣，互相谈论试手，激发任务分析与理解知到APP平台互动讨论法任务要求：按下启动按钮，电动机依次按照5Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz、47Hz、36Hz、22Hz、18Hz、3Hz各运行5S，然后重新循环。中途任何时刻按下停止按钮，电动机停止运行。任务分析①一表（列出I/O分配表）（10min）1.引导学生根据多段速过程分析控制方法2.选择两组展示方案，点评。3.师生讨论确定最优I/O分配点。小组讨论上传结果到知到APP平台师生讨论并确定I/O分配方案通过讨论总结方式学生更容易理解和掌握I/O分配方法知到APP平台头脑风暴输入输出器件名称PLC地址功能器件名称PLC地址功能SB1X1启动按钮STFY0正转SB2X2停止按钮RHY1多段速端子RMY2多段速端子RLY3多段速端子MRSY4多段速端子任务分析②二图（画出电气原理图）（25min）1.引导学生根据多段速过程分析控制方法2.选择两组展示方案，点评。3.师生讨论确定最优电气图绘制方案。1.小组讨论2.上传结果到知到APP平台3.师生讨论并确定电气图绘制方案通过讨论总结方式学生更容易理解和掌握电气图的绘制自主探究小组讨论知到APP平台REX信号可以使用没使用的端子，本项目中，我们使用了STF、RH、RM、RL这四个端子，其它端子没有使用，所以可以使用STR、MRS、RES这3个端子作为REX信号REX信号可以使用没使用的端子，本项目中，我们使用了STF、RH、RM、RL这四个端子，其它端子没有使用，所以可以使用STR、MRS、RES这3个端子作为REX信号任务分析③程序设计（30min）巡回查看，答疑引导学生掌握SFC程序设经过程，提示编程技巧完成编程书写个别反应快的可以电脑编程模拟调试上传知到APP平台巡视、针对性指导，突破教学难点头脑风暴暗示知到APP互动程序设计思路：编程时，可以使用SFC编程方法，参考7段速来编写，在7段速的基础上再增加8个步，也就是8个速度，参考8-15速端子组合图进行端子的输出。任务实施①系统接线、软件编程（20min）1.强调接线安全注意事项，小组分工任务要明确2.教学分组，分为12组，每组3人3.课堂巡视，适时指导1.小组分工合作，编程、接线人员分工明确，相互帮助2.作业册书写，旁观组合操作过程，等待设备调试强弱搭配，分工合作，先进带后进，不让一个学生掉队团队合作现场适时指导自主探究法互助式帮学任务实施②参数设置（10min）任务实施③上电调试与排障（120min）1.巡查，个性化指导2.设备使用安全监督3.上电前线路检查1.按图接线，小组合作，相互帮助2.程序下载，变频器参数设置，培养学生编程能力，动手能力，故障排除能力指导学生在实训平台进行接线，程序下载，故障排除等项目考核与评价学生成果展示（40min）根据学生课堂综合表现进行考评学生操作演示，组员参与解说，向老师展示成果培养学生语言表达能力，临场发挥能力现场考核，成果拍照或视频上传知到APP课后（复盘与拓展）①知到APP平台作业完成并提交②知到APP课程资源回看巩固和提高，下次课教学资源的预习③课外拓展：创新工厂PLC模拟量输入控制变频器多段速运行六、教学反思课程思政通过观企业生产线视频，培养学生学会观察，善于分析问题的能力；2.引导学生对接企业岗位需求，明确自己的职业岗位和职业理想，明志向。教学预期效果达成通过生产线，授课视频，线上线下平台资源和手段教学，结合任务驱动的教学，41名同学都能主动或被带动的完成本次课教学任务。小组完成了变频器外围的接线和调试，达到了预期教学目标。教学重点的解决通过线上学习平台的教学资源，授课视频，学生能在课堂快速且非常顺利的完成任务，个别同学可以帮助接受能力慢的同学完成教学任务，形成