控制基础系统及调试 7

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授课内容网络应用智能抓棉分拣授课班级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：学生未掌握网络应用智能抓棉分拣原理的基础知识，包括伺服系统的相关理论基础、液压、气动伺服系统的相关理论知识。学生仅具备基本的分拣原理相关常识，基础知识相对缺乏。技能基础：未具备调试ASDA-B2伺服驱动器的参数设置方法。学习特点：面对学生在学习动机和认知能力上的差异，传统的“一刀切”教学方式已难以满足多样化的发展需求。如何在有限的教学资源下兼顾个体差异、激发学习内驱力，成为提升教学质量的关键。为此，一种以“分层赋能+协同成长”为核心的双轴驱动教学模式逐渐形成，并在实践中展现出较强的适应性与实效性。这一模式的核心在于“因人施策、双向促进”。一方面，通过构建“学习伙伴制度”，将学生置于合作学习的情境中，围绕实践任务开展“示范—演练—互评”的循环式互动。这种机制不仅提升了课堂参与度，也让学生在彼此观察、模仿与反馈中不断调整学习策略，实现从知识输入到能力输出的转化。另一方面，在班级规模较大的背景下，教师通过动态监测学生的学习表现，实施有针对性的“靶向干预”，对不同层次的学生提供差异化指导，从而有效缩小学习差距，提升整体教学效能。教学目标知识目标：1.熟悉伺服电动机的工作原理；2.掌握ASDA-B2伺服驱动器的参数设置方法；3.掌握MCGS界面设计以及各类脚本编程方法。能力目标：1.能根据工艺要求设计抓棉臂电动机控制系统的硬件电路；2.能根据工艺要求联接抓棉臂电动机控制系统的硬件电路；3.能根据工艺要求绘制抓棉臂电动机控制系统的工艺流程图；4.能根据工艺要求编写抓棉臂电动机控制系统的PLC和触摸屏程序；5.能根据工艺要求完成抓棉臂电动机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.熟悉伺服电动机的工作原理；2.掌握ASDA-B2伺服驱动器的参数设置方法；3.掌握MCGS界面设计以及各类脚本编程方法。难点：1.能根据工艺要求设计抓棉臂电动机控制系统的硬件电路；2.能根据工艺要求联接抓棉臂电动机控制系统的硬件电路；3.能根据工艺要求绘制抓棉臂电动机控制系统的工艺流程图；教学策略采用的教学模式，具体的教学方法本课程以真实工程项目为依托，构建了一个以任务为导向、以能力发展为核心的实践教学体系。通过将复杂工程问题逐级拆解为基础夯实、综合应用和创新突破三个层次的模块化结构，把认知理解、方案设计与调试优化等关键环节有机融合，形成一个螺旋上升的能力培养闭环。在教学过程中，学生通过角色轮转的方式，亲身体验从方案策划到技术实施的全过程，模拟真实岗位职责，在协作中不断调整思路、优化方案，并同步记录项目数据，推动团队反思与持续改进。为了实现个性化指导与精准教学，课程借助实训平台开展递进式训练，结合同伴互评机制，帮助每位学生梳理学习路径，识别优势与短板，制定适切自身的发展策略。对于学习积极性高、探索欲望强的学生，则专门设置“技术攻关擂台”，布置开放性、挑战性的工程任务，鼓励他们在试错与创新中突破自我，释放潜能。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伺服电机485通讯控制，请同学们回忆一下伺服电机485通讯控制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伺服电机485通讯控制和这节课网络应用智能抓棉分拣的学习有什么联系？【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，通过网络应用智能抓棉分拣实际应用案例，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、掌握伺服电动机的工作原理伺服系统是指用来精确地跟随或者复现某个过程的反馈控制系统，也可称之为随动系统。伺服系统属于自动控制系统的一种，通常具有负反馈的闭环或半闭环控制系统，当系统的给定量变化时，输出量能够自动地、快速地、准确地随给定量的变化而变化。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，播放一段关于伺服电动机的视频，并进行初步讲解。教师提出引导性问题：理解伺服电动机的工作原理需要什么知识基础？”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，让学生思考伺服电动机通讯方式的工作原理的逻辑，能够更深层次掌握伺服电动机通讯方式的工作原理的概念，鼓励学生反思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ASDA-B2伺服驱动器的参数设置方法伺服驱动器电源接线法分为单相与三相两种，实训设备上伺服驱动器为单相供电方式，具体联接方式如下：1）控制回路电源输入端：L线和N线经过保护开关后分别接到R和S端子。2）主回路电源输入端：L线和N线经保护开关后分别接到L1c和L2c端子。3）PE线接到接地端子。按上述方法完成伺服驱动器电源线联接后，伺服驱动器即可正常得。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：ASDA-B2伺服驱动器为什么可以工作？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相关原理。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ASDA-B2伺服驱动器协议常用指令，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介绍了伺服电动机的基本概念和应用场景，强调了其高精度、快速响应的特点，特别适用于需要精确定位和速度控制的任务。接着，详细讲解了伺服电动机的内部结构，包括定子、转子、编码器等主要组件，并解释了它们如何协同工作以实现精确控制。在讲解伺服电动机的工作原理时，老师重点介绍了闭环控制系统的重要性。通过编码器实时反馈电机的位置和速度信息给控制器，控制器再根据设定值与实际值之间的差异调整输出信号，从而实现对电机的精确控制。这种反馈机制确保了伺服电动机能快速响应指令变化，并保持高度的定位精度。为了增强学生的理解，老师还通过具体的工业应用案例展示了伺服电动机的实际操作过程，如数控机床中的定位控制。这些案例不仅帮助学生理解了伺服电动机的工作原理，也展示了其在实际工程中的应用价值。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一：能根据工艺要求绘制抓棉臂电动机控制系统的工艺流程图根据任务要求，完成抓棉臂电动机M2调试界面设计，并根据任务要求完成PLC与MCGS间关联地址分配和设置老师介绍抓棉臂电动机控制系统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：攻牙装置控制系统的硬件电路有几部分”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1.复习伺服电动机的工作原理的工作原理；2.复习ASDA-B2伺服驱动器的参数设置方法；3.复习绘制抓棉臂电动机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。课堂小结介绍了抓棉臂在纺织工业中的重要作用及其对生产效率和产品质量的影响。接着，详细讲解了工艺流程图的基本要素和绘制标准，包括不同类型的符号代表的意义（如传感器、控制器、执行器等）、物料流动的方向标识以及控制系统的信息流展示。为了让学生更好地理解和记忆这些知识点，老师通过具体的案例分析展示了从棉花进入系统开始，经过初步筛选、输送、到最终由抓棉臂进行精确分配的全过程。这不仅让学生了解到每个步骤的具体操作细节，还帮助他们理解了整个系统是如何协同工作的。在实操环节，学生们被分成小组，每组需要根据给定的技术参数和工艺要求，共同讨论并绘制出抓棉臂电动机控制系统的工艺流程图。在此过程中，学生们积极交流想法，分工协作，尝试解决遇到的各种问题。这种互动方式不仅促进了团队合作精神的发展，也加深了他们对工艺流程的理解。教学反思教学效果在今天的课程中，学生们通过学习抓棉臂电动机控制系统的工艺流程图绘制，掌握了基本的绘图技能，并能够根据给定的技术参数和工艺要求进行初步设计。课堂互动积极，学生们展示了良好的团队合作精神，并且在解决实际问题的过程中提升了对控制系统逻辑关系的理解。整体而言，学生们对于工艺流程图的基本要素有了较为清晰的认识，能够准确表达系统主要流程存在问题复杂控制逻辑理解不足：部分学生在表示复杂的控制逻辑或特殊设备连接时遇到了困难，反映出他们对这些概念的理解不够深入。实践操作经验欠缺：虽然理论知识讲解充分，但实际动手操作的机会有限，导致一些学生在将理论转化为实践时显得力不从心。时间管理挑战：由于课程内容丰富，在有限的时间内完成所有教学目标存在一定难度，影响了课程的整体进度和深度。改进措施强化复杂控制逻辑培训：增