控制基础系统及调试 5

教案（2023级）课程PLC运动控制技术授课班级23电气自动化2班授课教师学期2024-2025第二学期

义乌工商职业技术学院教案（2023级）2024/2025学年第二学期课程名称PLC运动控制技术授课教师冯翠彪授课内容变频器模拟量授课班级23电气授课教室实训211授课课时4课时学情分析知识基础：学生未掌握变频器模拟量控制系统设计原理的基础知识，包括G120C变频器电压模拟量、电流模拟量的参数设置及调试方法的相关理论知识。学生仅具备基本的关于G120C变频器模拟量接线端子的组成的相关常识，基础知识相对缺乏。技能基础：未具备编写智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的PLC和触摸屏程序的相关技能基础，难以熟练的编写出PLC逻辑程序。学习特点：针对班级学生内驱力与学习态度的差异化特点，建议以“分层实训+互助协作”为核心构建教学模式。首先，依托课程以实践为导向的特点，建立“学生结对帮扶”机制，通过能力互补的分组（如基础薄弱者与高阶学习者配对），在实训环节中形成“观察—模仿—反馈”的协作链条，既减轻教师重复指导的负担，又能让学生在互动中深化对知识盲点的认知。其次，面对班级人数较多的现实，采用“双线并行”的指导策略：共性化问题通过教师主导的集中演示统一解决，例如针对操作中的高频错误点录制微课；个性化问题则通过引导学生自主发起讨论或预约同伴辅导，培养解决问题的主动性。在任务设计层面，需构建梯度化、可拆解的实训项目体系。例如将核心技能拆解为基础、进阶、拓展三级任务包，允许学生根据自身水平选择起点并动态调整难度。对于学习动力强的学生，增设开放性挑战任务，激发其创新潜能；在这个班级中，部分学生展现出较高的学习内驱力和主动学习的态度。因此，在教学过程中可以采用学生结对帮扶的方式，尤其适合本课程以实训为主的教学模式。由于班级人数较多，对于普遍存在的问题可以进行集中讲解，而个性化的问题则更适合通过学生之间的互助来解决。本课程注重动手能力和实践操作，学生在实际操作过程中更容易发现并理解自己的知识盲点，同时也能够更快地通过实践掌握所需技能。为了进一步激发学生的学习兴趣与主动性，设计具有挑战性的实训任务是非常有效的策略。这些任务可以根据难度分层设计，以适应不同层次学生的学习需求。通过这种方式，不仅能够满足那些希望接受更大挑战的学生，同时也能帮助需要更多指导和支持的学生逐步提升。这样，每个学生都能在适合自己水平的任务中找到成就感，并通过不断的实践探索，提高自身的专业能力，形成良好的学习氛围。教学目标知识目标：1.熟悉G120C变频器模拟量接线端子的组成；2.熟悉G120C变频器模拟量相对应参数含义；3.掌握G120C变频器电压模拟量、电流模拟量的参数设置及调试方法。能力目标：1.能根据工艺要求设计智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路；2.能根据工艺要求联接智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路；3.能根据工艺要求绘制智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的工艺流程图；4.能根据工艺要求编写智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的PLC和触摸屏程序；5.能根据工艺要求完成智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的调试和优化。素质目标：1.养成相互帮助，团结合作的团队精神。2.认真细致的学习态度。3.培养爱国之情、砥砺强国之志、实践技能报国之行。4.培养学生不断探索和求索的科学精神。教学重难点重点：1.熟悉G120C变频器模拟量接线端子的组成；2.熟悉G120C变频器模拟量相对应参数含义；3.掌握G120C变频器电压模拟量、电流模拟量的参数设置及调试方法。难点：1.能根据工艺要求设计智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路；2.能根据工艺要求联接智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路；3.能根据工艺要求绘制智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的工艺流程图；教学策略采用的教学模式，具体的教学方法本次课通过一系列不同的任务驱动学生进行分组合作学习。以"真实项目为载体、协作学习为路径、能力进阶为目标"构建教学体系。在教学设计中，采用任务链驱动的项目化学习模式，将工业级应用场景转化为系列实训模块。学生们在小组内共同讨论、设计方案，并分工协作以完成各项任务。这种方法不仅有助于培养学生的团队合作和沟通能力，还能让学生在实践中学习和应用知识，真正实现“做中教”和“做中学”的理念。课程内容围绕真实的工程项目展开，通过对实际工程案例的分析，帮助学生理解知识在实际工作中的应用场景。每个项目都基于一个具体的应用场景设计，旨在将教学内容与实践紧密结合。课后布置的任务与课堂上的项目相关，例如编写更复杂的控制程序或设计更高级的电路，通过反复练习来提高学生的操作熟练度和问题解决能力。为了增强学习效果，我们利用多种信息化工具进行教学指导和实训，确保能够有效地解决课程中的重点和难点问题。课堂教学以任务为导向，鼓励学生完成课内作业，并通过课外强化训练进一步提升技能水平。具体而言，我们将较大的项目分解成若干较小的子任务，使学生的学习过程更加简单和易于掌握。通过项目化教学法、任务驱动法及分组合作学习等多种教学策略的结合，再加上信息化手段的支持，我们努力实现个性化指导和支持，注重过程评价与反馈，确保每位学生都能得到充分的关注和发展机会。这样不仅能帮助学生掌握必要的知识和技能，还能有效培养他们的团队协作能力和创新思维。教学资源教材及多媒体视频、慕课、凤鸣学堂、职教云平台等其他教学网站等信息化手段提供的多样化课程以及富有新意的教学方法去更好的提升课堂的趣味性更好的创造出能够适合学生的精彩的课堂。教学实施任务一（第1、2课时）教学环节（时间）教学内容师生活动设计意图课程思政一、任务导入（5分钟）【教师】使用OA进行签到【学生】班干部报请假人员及原因【教师】提出问题问题一：上节课的我们学习了变频器多段速应用的相关的基础知识，请同学们回忆一下变频器多段速应用的的相关理论知识以及具体的调参方式？问题二：同学们思考一下上节课变频器多段速应用和这节课变频器模拟量的学习有什么联系？【学生】思考、举手回答问题根据内容不同，侧重面不同，要求不同，精心设计导入环节以激发学生的学习兴趣和主动性，通过变频器模拟量实际应用案例，引导学生思考科技对社会发展的影响，特别是如何通过技术创新来解决现实中的环境和社会问题，增强他们的社会责任感。通过本课程的初步介绍，学生们可以对课程内容有一个大致的了解，并在实际操作中高效地完成各项任务。我们设计的教学方法旨在确保每位学生都能顺利完成任务，同时尽量减少用时。这种方法不仅保证了每位同学都能有所收获，还能在有限的时间内高效达成学习目标。最终，学生们不仅能掌握基本的编程技能，还能理解这些技能在日常生活中的实际应用。我们的教学计划注重理论与实践相结合，使学生能够在实践中深化理解，提升解决问题的能力。这样，大家不仅能顺利完成预定的教学目标，还能培养出实用的技术能力和创新思维，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。引导学生理解本课程设定的目标，激发他们的学习兴趣，并注重培养学生的互助精神。在实训环节中，鼓励同学们相互帮助、共同进步，营造积极向上的团队氛围。通过这种合作学习的方式，不仅能显著提高项目的完成质量，还能加深学生之间的友谊和信任，增强集体荣誉感。大家在一个支持性和协作性的环境中工作，不仅有助于每位同学更好地掌握课程内容，还能让他们体会到团队合作的重要性。二、掌握G120C变频器电压模拟量、电流模拟量的参数设置及调试方法G120C变频器的模拟量输入端子为3（AI0+）和4（AI0～），其中3端子接至直流源+级，4端子接至直流源-极。模拟量的输入电源既可以是内部10V电源，也可以是外部电源。引导式讲解与互动问答，通过案例分析让学生分组讨论实际应用，播放一段关于智能控制系统应用案例的视频，并进行初步讲解。教师提出引导性问题：“G120C模拟量控制常用参数设置需要什么知识基础？”学生分组讨论问题，并派代表回答。教师对学生的回答进行点评，并进一步解释相关概念。通过引导教学，让学生思考G120C模拟量控制常用参数的设置需要怎么样的逻辑，能够更深层次掌握硬件电路的概念，鼓励学生反思硬件电路的作用及其在实际应用中的重要意义。这一过程不仅能够加深他们对理论知识的理解，还能激发他们的创新思维和社会责任感。为了培养学生的工匠精神，通过一系列精心设计的教学活动和反思环节，帮助学生深刻理解创新的复杂性和创新精神的重要性。在实践中，学生将体会到追求卓越，学习如何通过坚持不懈的努力实现目标，并认识到持续创新的价值。通过这种方式，学生们不仅能掌握扎实的技术能力，还能领悟到在工作中保持高标准和创新思维的重要性，从而为社会贡献更多的智慧和力量。这样的教学方法旨在激励学生不仅成为技术上的专家，也成为具有高度职业操守和社会责任感的专业人才。三、掌握智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路详细分析任务的控制要求，根据“满足功能、留有裕量”的原则，完成PLC的选型，并对PLC的I/O地址功能进行分配。这样不仅能使PLC资源得到高效利用，还能确保整个控制系统运行的稳定性和精确性。为了确保系统的稳定性和安全性，还需要加入适当的保护电路，如过流保护、短路保护和热敏电阻等。这样设计的电路图不仅保证了系统的功能完整性，还提高了系统的可靠性和可维护性。通过老师讲解相关的基本结构，引导学生对每个结构的构造进行思考，教师提出引导性问题：“智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路的基本构成是什么？”学生分组讨论问题，并派代表回答。教师对学生的回答进行点评，并进一步解释相关概念帮助学生进一步掌握智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路的基本构成。使得学生对控制系统的整体有了解，更进一步清晰概念，通过这种互动式的教学方法，学生不仅能更深层次地掌握智能控制系统的各个组成部分，还能培养他们的创新思维和批判性思考能力。老师在讲解过程中不断提出开放性问题，引导学生进行深入思考和讨论，帮助他们在实践中发现问题并寻找解决方案。这种教学方式能提升学生的专业知识水平，还能激发他们的学习兴趣和主动性，为未来的职业发展打下坚实的基础。通过这种互动方式，教师可以引导学生培养社会责任感、创新精神、团队合作能力以及批判性思维等重要品质课堂小结老师首先介绍了电压模拟量和电流模拟量的基本概念及其在电机控制系统中的重要性。通过具体的工业应用场景示例，如速度控制和转矩控制，强调了正确设置和调试模拟量输入的重要性。接着，老师详细讲解了如何在G120C变频器上进行电压模拟量和电流模拟量的参数配置。包括如何进入参数设置界面、选择正确的信号类型（电压或电流）、调整输入范围以及校准传感器等步骤。老师还展示了如何使用STARTER调试软件来监控和调整这些参数，确保信号传输准确无误。为了加深学生的理解和动手能力，课堂安排了一个实操环节。学生们分组进行了模拟量输入的实际连接与调试练习。每组学生需要根据给定的任务要求，连接相应的传感器到变频器，并通过BOP-2面板或STARTER软件进行参数调整，最终实现对电机速度或转矩的有效控制。这种互动方式不仅提高了学生的实践技能，也增强了他们解决实际问题的能力。任务二（第3、4课时）教学环节（时间）教学内容师生活动设计意图课程思政的工艺流程图根据任务要求，完成抓棉小车控制系统调试界面设计，完成PLC与MCGS间关联地址分配和设置，运用“循环脚本”完成运行指示灯闪烁功能。老师介绍抓棉小车控制系统的软件设计的工艺流程图中各个模块的相关构成以及相应的使用方法，通过案例分析流程图的各个组成部分让学生分组讨论实际应用，并进行初步讲解。教师提出引导性问题：“抓棉小车控制系统的软件设计的工艺流程图有几部分”学生分组讨论问题，并派代表回答。教师对学生的回答进行点评，并进一步解释相关概念。使得学生能够从理论知识到实践知识可以实现更好的跨越，将书本上的知识更好的应用到实践中。这种互动方式鼓励学生跳出传统思维框架，提出新颖的解决方案，并通过批判性思考评估不同方案的优缺点二、复习总结前三课时的内容复习G120C变频器模拟量接线端子的组成；复习G120C变频器模拟量相对应参数含义；复习G120C变频器电压模拟量、电流模拟量的参数设置及调试方法。工艺要求设计智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路；联接智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的硬件电路；工艺要求绘制智能抓棉分拣机抓棉小车控制系统的工艺流程图；老师讲解流程中的各个阶段所需要的注意事项。教师提出引导性问题，学生分组讨论问题，并派代表回答。教师对学生的回答进行点评，并进一步解释相关概念。让学生能够对系统的设计流程有一个更清晰的认知，加强学生的思维逻辑。这种开放性问题能够激发学生的创造力和探索精神。课堂小结老师通过具体的案例分析展示了如何将复杂的工艺流程转化为直观的工艺流程图。首先，明确了各个阶段的任务目标，如物料输送、抓取、分