电气控制与PLC应用技术 (S7-1200)-教案 模块5 S7-1200 PLC程序结构

教学设计本次课程项目（任务）5.1西门子S7-1200PLC的函数——以自动抓棉机PLC控制为例教案序号授课班级班授课学时4学时授课人数应到人实到人授课时间年月日第节授课地点3号楼教室课堂类型理论课¨实训课þ理实一体化课程¨其他¨学情分析知识基础具备电工基础与PLC入门知识，能识别基础电气元件，对函数FC及变频器多段速控制理解浅显，I/O分配规范性不足，学生个体差异明显。能力基础掌握基础工具使用与软件操作，逻辑编程、设备组态和故障排查能力薄弱，实操规范性欠缺，团队协作与标准化操作能力需强化。学习习惯不善于自主学习，没有预习和复习的习惯，喜欢网络、动画、微课等形式教学。教学目标知识目标(1)掌握函数FC的使用；(2)掌握西门子MM420变频器多段速的控制方法。能力目标(1)能正确使用函数FC；(2)能完成PLC控制变频器对电机进行多段速控制参数设置及接线；(3)能够依据任务需求绘制自动抓棉机电路；(4)能够依据任务控制要求，运用编程软件进行程序编写；(5)能够团队合作完成该任务的调试，实现任务运行。素质目标（1）培养安全素养，不带电作业；（2）培养电工作业规范性，包括布线规范、工具使用规范；（3）培养电工作业过程中严谨的工作态度和精益求精的工匠精神；（4）养成及时整理工位的习惯，工具、器件、垃圾等不随意摆放；（5）培养勤俭节约的精神，爱惜工具、节约耗材。教学重点(1)掌握函数FC的创建、接口参数设置及调用方法；(2)掌握西门子MM420变频器多段速控制的参数设置与接线；(3)完成自动抓棉机I/O分配、电路绘制、程序编写（FC程序与主程序调用）与系统调试。教学难点(1)理解函数FC接口参数的类型及应用逻辑；(2)实现自动抓棉机手动/自动模式下电机联动控制逻辑；(3)精准排查PLC与变频器联动的软硬件混合故障。教学资源教案、课程标准、学习通、线上精品课等。教学方法任务驱动法、理实一体化、信息化辅助、小组协作、案例分析、示范纠错

教学实施过程课前自学：强基础教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图环节一课前学习教学资源观看自动抓棉机工作视频，分析手动/自动模式下的控制逻辑，初步了解FC函数与变频器功能。1.在学习通上传任务说明书、软硬件实物图、FC函数微课、变频器操作指南；2.发布预习问题：“FC函数与普通程序块的区别是什么？变频器多段速如何通过端子控制？”；3.在线解答预习疑问1.自主学习平台资源，熟悉任务需求和软硬件设备；2.观看微课，初步理解FC函数和变频器多段速控制基础；3.记录疑问，参与讨论区交流学习通平台（资源上传、讨论区）、微课视频（动画演示FC调用流程）思政元素：1.培养自主学习意识和主动探究精神；2.渗透“严谨治学”的职业态度，为实操规范奠定基础提前铺垫核心知识，明确任务目标，熟悉设备和软件基础，减少课中理论讲解时间，突出实操导向环节二在线测试验结果通过学习通测试学生对FC函数、变频器基础的掌握情况1.登陆职教云平台，查看学生学习情况和测试结果；2.通过讨论区及时沟通，实时调整教学策略查看测试结果，不理想的可再次测试学习通在线测试功能（自动批改、错题统计）、题库资源库思政元素：1.强化诚信答题的道德素养；2.培养正视不足、主动补漏的学习态度检验预习效果，精准定位知识盲区，为课中重难点分配提供依据，实现“以学定教”课中学习：强技能教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图环节一导入课程明确任务要求10分钟1.展示自动抓棉机实物装置和纺织厂工作场景视频；2.重申任务要求：手动模式可独立控制电机高低速、正反转及变频器频率；自动模式按预设逻辑联动运行，缺料时自动复位；3.提出核心问题：“如何用FC函数简化程序结构？自动模式下电机1与电机3的频率联动如何实现？”1.演示自动抓棉机工作流程，激发兴趣；2.结合课前测试错题，强调核心难点（FC调用、变频器参数设置）；3.引导联系工业实际，凸显PLC技术的应用价值1.观察实物与视频，明确任务核心需求；2.结合预习内容，尝试回答核心问题；3.分组讨论FC函数的应用场景信息化手段：自动抓棉机实物装置、工业场景视频、PPT（任务思维导图）思政元素：1.渗透“科技服务工业”的职业认知，激发专业认同感；2.培养发现问题、思考解决方案的工程思维以真实工业场景导入，紧扣职业岗位需求，激发学习动力，引出核心任务环节二知识点讲解理清思路20分钟1.FC函数详解：创建步骤、接口参数（Input/Output/InOut/Temp）、调用方法及适用场景；2.变频器多段速控制：端子功能、参数设置（命令源、固定频率、数字输入功能）；3.自动抓棉机核心逻辑解析：手动模式下FC函数分工（电机1/2/3控制）、自动模式下联动逻辑（电机转速与变频器频率关联、缺料复位）1.用博途软件仿真演示FC函数创建与调用，结合动画展示参数传递过程；2.示范变频器操作面板，讲解多段速参数设置步骤；3.板书核心逻辑：“FC函数模块化编程→变频器端子控制多段速→手动/自动模式切换→电机联动”；4.解答课前及导入环节疑问认真听讲，记录FC函数和变频器核心知识点；2.观察仿真演示，理解FC调用和变频器参数设置逻辑；3.跟随教师思路，推导自动抓棉机联动逻辑；4.主动提问澄清困惑手段：博途软件仿真、变频器操作演示、PPT（逻辑功能表、思维导图）、屏幕共享（软件操作）思政元素：1.强调“细节决定成败”，如FC接口参数类型错误会导致程序失效，培养严谨的技术态度；2.渗透“循序渐进”的学习方法，引导从基础模块到复杂逻辑逐步突破夯实理论基础，将抽象知识与具体任务结合，为方案设计和实操提供理论支撑环节三小组讨论完善设计方案15分钟1.分组完成自动抓棉机I/O地址分配表设计；2.讨论线路连接方案（PLC与变频器接线、电源接线、输入输出元件接线）；3.确定程序编写思路（FC函数分工、主程序调用逻辑、手动/自动切换逻辑）1.将学生分为4-6人小组，明确组长职责，强调团队协作；2.巡视讨论情况，针对I/O分配错误、接线逻辑混乱等问题针对性指导；3.邀请2-3个小组展示方案，组织全1.将学生分为4-6人小组，明确组长职责，强调团队协作；2.巡视讨论情况，针对I/O分配错误、接线逻辑混乱等问题针对性指导；3.邀请2-3个小组展示方案，组织全班点评完善1.小组内分工协作（有人负责I/O分配、有人负责线路设计、有人负责程序思路梳理）；2.结合任务要求和知识点，讨论方案的可行性；3.参与小组展示和点评，吸收其他小组的优秀思路，修改完善本组方案手段：思维导图软件（绘制方案逻辑图）、在线协作文档（小组共享方案）、投影展示（小组方案汇报）思政元素：1.培养团队协作精神，引导在分工中互补、讨论中共赢；2.渗透“精益求精”的工匠精神，鼓励反复推敲方案细节，避免逻辑漏洞以小组讨论为载体，将理论转化为初步设计方案，培养方案设计能力和团队协作能力环节四控制系统线路连接与检测45分钟1.线路连接步骤：（1）PLC与变频器端子接线；（2）PLC电源、输入输出公共端及电气元件接线；2.短路检测：用万用表蜂鸣档断电检测电路是否短路1.强调安全操作规范：“断电接线、带电前清理工作台、工具规范使用”；2.现场示范接线操作，重点演示PLC与变频器端子匹配、万用表使用方法；3.巡视接线过程，及时纠正不规范操作；4.引导学生分析短路问题并整改1.严格遵守安全规范，不带电作业，规范摆放工具器件；2.按方案和步骤，独立完成线路连接；3.用万用表检测短路，记录结果并整改；4.接线完成后举手示意教师检查手段：接线操作视频（循环播放）、虚拟仿真接线软件（新手预演）、万用表（实物工具）、投影（安全规范警示）思政元素：1.强化安全素养，将“安全第一”融入实操全过程；2.培养电工作业规范性，养成布线整齐、工位整洁的职业习惯；3.渗透勤俭节约精神，提醒爱惜导线、器件免浪费提升实操接线能力和安全意识，确保线路正确性和安全性，为后续程序调试奠定硬件基础环节5：PLC程序编写30学时1.博途软件操作：创建项目、添加CPU、建立变量表（按I/O分配表定义变量）；2.FC程序编写：创建“手动控制”“自动控制”“电机1/2/3控制”FC块，设置接口参数；3.主程序编写：在OB1中调用FC块，实现手动/自动模式切换逻辑1.屏幕共享演示博途软件操作流程，重点讲解FC块创建、参数设置、调用方法；2.以“电机1控制FC”为例，详细讲解程序逻辑；3.巡视编程过程，指导解决指令调用错误、逻辑混乱等问题；4.集中讲解共性问题1.跟随教师演示，熟悉博途软件操作；2.按照本组设计方案，建立变量表并编写程序；3.检查程序语法错误，初步调试逻辑关系；4.向教师请教编程中遇到的问题，修改完善程序博途软件、屏幕共享工具、程序编写模板、在线编程答疑群思政元素：1.培养精益求精的工匠精神，引导反复检查程序逻辑；2.渗透“耐心细致”的职业品质，确保指令和地址准确无误掌握博途软件编程技能，学会用FC函数实现模块化编程，提升编程实操能力环节6：整体调试30学时1.变频器参数设置：恢复出厂设置、命令源选择、数字输入功能定义、固定频率设定；2.设备联动配置：确保PLC与变频器信号传输正常1.示范变频器操作面板，分步讲解参数设置步骤；2.强调参数设置的先后顺序和注意事项；3.巡视学生操作，及时纠正错误1.按指导步骤，完成变频器参数设置；2.记录参数值，检查设置是否正确；3.与PLC建立连接，测试信号传输变频器实物、操作视频、PPT（参数设置表）思政元素：1.培养严谨细致的操作态度，参数设置无差错；2.渗透“规范操作”的职业理念，避免设备损坏环节7：评价20学时1.程序状态监视：与PLC建立在线连接，观察操作数状态和逻辑运行结果；2.系统调试运行：（1）手动模式测试电机高低速、正反转及变频器多段速；（2）自动模式测试电机联动、缺料复位功能；3.问题排查：根据调试思维导图，排查线路接触不良、程序逻辑错误、变频器参数错误等问题1.强调调试安全：“通电前告知周围同学，教师监督下合闸，异常立即断电”；2.演示程序状态监视功能，指导通过变量状态定位问题；3.巡视调试过程，针对常见问题提供排查思路；4.鼓励学生自主分析解决问题1.遵守调试安全规范，有序进行通电测试；2.按步骤逐一验证手动/自动模式功能；3.记录调试问题，自主或小组协作排查；4.调试成功后反复测试3-5次，确保系统稳定手段：博途软件程序状态监视功能、调试思维导图（投影）、万用表（线路排查）、手机录像（记录调试过程）思政元素：1.培养解决实际问题的毅力，调试中不怕困难、勇于尝试；2.强化团队协作精神，分工配合排查问题环节8：归纳总结10学时1.评价内容：过程性评价（预习效果、小组协作、安全规范、操作规范性）、成果评价（线路连接质量、程序正确性、系统功能实现）；2.评价方式：学生自评、小组互评、教师评价1.发布评价标准（安全规范、操作技能、功能实现、团队协作4个维度）；2.组织自评和互评，引导客观评价；3.结合学习全过程综合打分，给出针对性评语1.对照标准自我反思评价，总结优缺点；2.参与互评，客观指出他人表现，提出改进建议；3.倾听教师评价，记录改进方向评价表小程序（在线填写、自动统计）、学习通（评价结果反馈）思政元素：1.培养客观公正的评价态度，自评不夸大、不回避，互评尊重他人；2.渗透“取长补短”的学习理念，明确改进方向课后拓展：强能力教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图课后拓展自动抓棉机HMI控制拓展：为系统添加HMI界面，实现参数可视化设置与状态监控1.在学习通发布拓展任务书和HMI设计参考资料；2.在线解答任务实施中的疑问，提供技术指导；3.收集学生提交的工作页和作品，线上点评反馈1.自主分析HMI控制需求，设计界面布局；2.完成HMI与PLC的联动编程、调试；3.填写任务工作页，记录设计思路、实施过程和调试结果；4.在学习通提交作品和工作页，参与交流学习通平台（任务发布、资料共享、答疑、作品提交）、HMI设计软件、博途软件思政元素：1.培养学以致用的实践能力和创新思维，灵活应用FC函数和联动控制；2.渗透“解决实际问题”的工程理念，体会PLC技术在工业中的深度应用板书设计教学反思任课教师签字：年月日教研室主任审核签字：年月日教学设计本次课程项目（任务）5.2S7-1200PLC的函数块——以自动牛奶售卖机PLC控制为例教案序号授课班级班授课学时4学时授课人数应到人实到人授课时间年月日第节授课地点3号楼教室课堂类型理论课¨实训课þ理实一体化课程¨其他¨学情分析知识基础具备电工基础与PLC入门知识，能识别基础电气元件，对事件和组织块、循环程序组织块理解浅显，I/O分配规范性不足，学生个体差异明显。能力基础掌握基础工具使用与软件操作，逻辑编程、函数块创建调用和故障排查能力薄弱，实操规范性欠缺，团队协作与标准化操作能力需强化。学习习惯不善于自主学习，没有预习和复习的习惯，喜欢网络、动画、微课等形式教学。教学目标知识目标1.掌握事件和组织块、循环程序组织块的使用方式；2.明确循环中断组织块、延时中断组织块、时间错误组织块的工作特点。能力目标1.掌握事件和组织块、循环程序组织块的使用方式；2.明确循环中断组织块、延时中断组织块、时间错误组织块的工作特点。素质目标(1)培养安全素养，不带电作业；(2)培养电工作业规范性，包括布线规范、工具使用规范；(3)培养电工作业过程中严谨的工作态度和精益求精的工匠精神；(4)养成及时整理工位的习惯，工具、器件、垃圾等不随意摆放；(5)操作中能充分体现团队协作精神。教学重点(1)掌握函数块FB的创建、局部数据生成及调用方法；(2)明确FB与FC的核心区别及适用场景；完成自动牛奶售卖机I/O分配、程序编写（FB程序设计与调用）与系统调试教学难点(1)理解函数块FB的背景数据块作用及静态变量的应用逻辑；(2)精准区分FB与FC在编程中的使用场景差异；(3)实现自动牛奶售卖机杯数计算、剩余量显示及缺料报警的联动逻辑。教学资源教案、课程标准、学习通、线上精品课等。教学方法任务驱动法、理实一体化、信息化辅助、小组协作、案例分析、示范纠错

教学实施过程课前自学：强基础教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图环节一课前学习教学资源观看自动牛奶售卖机工作视频，分析杯数计算、售卖、复位及报警控制逻辑，初步了解函数块FB功能。1.在学习通上传任务说明书、软硬件实物图、FB函数块微课、博途软件操作指南；2.发布预习问题：“函数块FB与函数FC的核心区别是什么？自动牛奶售卖机的核心控制逻辑有哪些？”；3.在线解答预习疑问1.自主学习平台资源，熟悉任务需求和软硬件设备；2.观看微课，初步理解FB函数块的基础功能；3.记录疑问，参与讨论区交流学习通平台（资源上传、讨论区）、微课视频（动画演示FB创建与调用流程）思政元素：1.培养自主学习意识和主动探究精神；2.渗透“严谨治学”的职业态度，为后续实操规范奠定基础提前铺垫核心知识，明确任务目标，熟悉设备和软件基础，减少课中理论讲解时间，突出实操导环节二在线测试验结果通过学习通测试学生对FB函数块、FB与FC区别的基础掌握情况1.登陆职教云平台，查看学生学习情况和测试结果；2.通过讨论区及时沟通，实时调整教学策略查看测试结果，不理想的可再次测试学习通在线测试功能（自动批改、错题统计）、题库资源库思政元素：1.强化诚信答题的道德素养；2.培养正视不足、主动补漏的学习态度检验预习效果，精准定位知识盲区，为课中重难点分配提供依据，实现“以学定教”课中学习：强技能教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图环节一导入课程明确任务要求10分钟1.展示自动牛奶售卖机实物装置和工作场景视频；2.重申任务要求：三台售卖机可计算总杯数，按“来一杯”按钮减杯，复位按钮恢复总杯数，剩余杯数低于10%报警；3.提出核心问题：“如何用函数块FB实现多台售卖机的独立控制？FB与FC在该任务中为何优先选FB？”1.演示自动牛奶售卖机工作流程，激发兴趣；2.结合课前测试错题，强调核心难点（FB创建调用、杯数联动逻辑）；3.引导联系生活实际，凸显PLC技术的应用价值1.观察实物与视频，明确任务核心需求；2.结合预习内容，尝试回答核心问题；3.分组讨论FB在多设备控制中的优势信息化手段：自动牛奶售卖机实物装置、工作场景视频、PPT（任务思维导图）思政元素：1.渗透“科技服务生活”的职业认知，激发专业认同感；2.培养发现问题、思考解决方案的工程思维以真实生活场景导入，紧扣职业岗位需求，激发学习动力，自然引出核心任务下环节二知识点讲解理清思路20分钟1.FC函数详解：创建步骤、接口参数（Input/Output/InOut/Temp）、调用方法及适用场景；2.变频器多段速控制：端子功能、参数设置（命令源、固定频率、数字输入功能）；3.自动抓棉机核心逻辑解析：手动模式下FC函数分工（电机1/2/3控制）、自动模式下联动逻辑（电机转速与变频器频率关联、缺料复位）1.用博途软件仿真演示FB创建、背景数据块生成及调用过程，结合动画展示变量传递逻辑；2.以星三角降压启动为例，对比FB与FC的编程差异；3.板书核心逻辑：“FB创建（含静态变量）→背景数据块分配→多台调用→杯数计算与报警联动”；4.解答课前及导入环节疑问疑问1.认真听讲，记录FB核心知识点及与FC的区别；2.观察仿真演示，理解FB背景数据块的作用；3.跟随教师思路，推导自动牛奶售卖机的编程逻辑；4.主动提问澄清困惑手段：博途软件仿真、对比表格PPT、屏幕共享（软件操作）思政元素：1.强调“细节决定成败”，如静态变量与临时变量的使用差异会影响控制效果，培养严谨的技术态度；2.渗透“因材施教”的思维，根据任务需求选择合适的编程模块夯实理论基础，将抽象知识与具体任务结合，为方案设计和实操提供理论支撑环节三小组讨论完善设计方案15分钟1.分组完成自动牛奶售卖机I/O地址分配表设计；2.讨论FB程序设计思路（局部变量定义、杯数计算逻辑、报警条件设置）；3.确定多台售卖机FB调用方案（不同背景数据块分配）1.将学生分为4-6人小组，明确组长职责，强调团队协作；2.巡视讨论情况，针对I/O分配错误、FB变量定义混乱等问题针对性指导；3.邀请2-3个小组展示方案，组织全班点评完善1.小组内分工协作（I/O分配、FB逻辑设计、多台调用方案梳理）；2.结合任务要求和知识点，讨论方案可行性；3.参与展示和点评，吸收优秀思路，修改完善本组方案手段：思维导图软件（绘制方案逻辑图）、在线协作文档（小组共享方案）、投影展示（小组方案汇报）思政元素：1.培养团队协作精神，引导在分工中互补、讨论中共赢；2.渗透“精益求精”的工匠精神，鼓励反复推敲方案细节，避免逻辑漏洞以小组讨论为载体，将理论转化为初步设计方案，培养方案设计能力和团队协作能力环节四控制系统线路连接与检测45分钟1.线路连接步骤：（1）用网线连接计算机与PLC；（2）按电气原理图完成PLC电源接线、输入输出公共端接线、输入输出端与电气元件（按钮、报警灯）接线；2.短路检测：用万用表蜂鸣档进行断电检测，判断电路是否短路1.强调安全操作规范：“断电接线、带电前清理工作台、工具规范使用”；2.现场示范接线操作，重点演示PLC电源正负极区分、公共端接线技巧、万用表蜂鸣档使用方法；3.巡视学生接线过程，及时纠正不规范操作（如接线松动、正负极接反）；4.针对学生检测中出现的短路问题，引导分析原因并整改1.严格遵守安全操作规范，不带电作业，规范摆放工具和器件；2.按照方案和操作步骤，独立完成线路连接；3.用万用表进行短路检测，记录结果并整改；4.接线完成后举手示意教师检查手段：接线操作视频（循环播放）、虚拟仿真接线软件（新手预演）、万用表（实物工具）、投影（安全规范警示）思政元素：1.强化安全素养，将“安全第一”融入实操全过程；2.培养电工作业规范性，养成布线整齐、工具使用规范、工位整洁的职业习惯提升实操接线能力和安全意识，确保线路正确性和安全性，为后续程序调试奠定硬件基础环节5：PLC程序编写30学时1.博途软件操作：创建项目、添加CPU、建立变量表（按I/O分配表定义变量）；2.FB程序编写：创建“牛奶售卖机控制FB”，定义局部变量，编写杯数计算、售卖减杯、复位、报警程序；3.主程序编写：在OB1中调用FB，为三台售卖机分配不同背景数据块，关联I/O变量1.屏幕共享演示博途软件操作流程，重点讲解FB创建、局部变量定义、背景数据块生成及调用方法；2.以单台售卖机为例，详细讲解程序逻辑：“输入参数（直径、高度等）→计算总杯数→来一杯减杯→剩余杯数＜10%报警”；3.巡视编程过程，指导解决FB调用错误、逻辑混乱等问题；4.集中讲解共性问题1.跟随演示，熟悉博途软件操作；2.按本组方案，建立变量表并编写FB程序和主程序；3.检查程序语法错误，初步调试逻辑；4.请教问题，修改完善程序博途软件、屏幕共享工具、程序编写模板、在线编程答疑群思政元素：1.培养精益求精的工匠精神，引导反复检查程序逻辑；2.渗透“耐心细致”的职业品质，确保每一个变量、每一条指令准确无误掌握博途软件中FB的创建、调用技能，学会运用FB实现复杂控制逻辑，提升编程实操能力环节6：整体调试30学时1.程序状态监视：与PLC建立在线连接，起动程序状态监视功能，观察操作数状态和逻辑运行结果；2.系统调试运行：（1）设置参数计算总杯数，测试“来一杯”减杯功能；（2）测试复位功能恢复总杯数；（3）测试剩余杯数低于10%报警功能；3.问题排查：根据调试思维导图，排查线路接触不良、程序逻辑错误等问题1.强调调试安全：“通电前告知周围同学，在教师监督下合闸，异常立即断电”；2.演示程序状态监视功能的使用方法，指导学生通过监视变量状态定位问题；3.巡视各小组调试过程，针对常见问题（如FB调用失败、报警逻辑失效）提供排查思路；4.鼓励学生自主分析问题、解决问题，必要时进行示范指导1.严格遵守调试安全规范，有序进行通电测试；2.按步骤逐一验证总杯数计算、售卖、复位、报警功能；3.记录调试问题，自主或小组协作排查；4.调试成功后反复测试3-5次，确保系统稳定运行手段：博途软件程序状态监视功能、调试思维导图（投影）、万用表（线路排查工具）、手机录像（记录调试过程）思政元素：1.培养解决实际问题的毅力和能力，引导学生在调试中不怕困难、勇于尝试；2.强化团队协作精神，小组内分工配合排查问题环节7：评价20学时1.评价内容：过程性评价（预习效果、小组协作、安全规范、操作规范性）、成果评价（线路连接质量、程序正确性、系统功能实现）；2.评价方式：学生自评、小组互评、教师评价1.发布评价标准（安全规范、操作技能、功能实现、团队协作4个维度）；2.组织自评和互评，引导客观评价；3.结合学习全过程综合打分，给出针对性评语1.对照标准自我反思评价，总结优缺点；2.参与互评，客观指出他人表现，提出改进建议；3.倾听教师评价，记录改进方向评价表小程序（在线填写、自动统计）、学习通（评价结果反馈）思政元素：1.培养客观公正的评价态度，自评不夸大、不回避，互评尊重他人；2.渗透“取长补短”的学习理念，明确改进方向环节8：归纳总结10学时1.知识体系梳理：FB的创建、调用、背景数据块作用；FB与FC的核心区别及适用场景；2.任务实施流程回顾：方案设计→线路连接→程序编写（FB+主程序）→系统调试；3.重点难点回顾：FB静态变量应用、多台设备调用逻辑、报警条件编程；4.职业能力提升：安全素养、规范操作、团队协作、问题解决能力1.引导学生自主梳理知识体系，用思维导图呈现核心知识点；2.提问回顾任务实施关键步骤和注意事项；3.解答最终疑问，强调知识融会贯通；4.布置课后拓展任务1.参与知识梳理，绘制个人思维导图；2.回顾学习过程，总结收获体会；3.提出疑问，寻求解答；4.记录课后拓展任务思维导图软件（集体绘制知识框架）、PPT（重点难点总结）、学习通（课后任务发布）思政元素：1.培养知识融会贯通的学习能力，构建系统知识框架；2.渗透“学以致用”的职业导向，鼓励应用到工程实践课后拓展：强能力教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图课后拓展自动牛奶售卖机HMI控制拓展：为系统添加HMI界面，实现参数可视化设置、剩余杯数显示及报警提示1.在学习通发布拓展任务书和HMI设计参考资料；2.在线解答任务实施中的疑问，提供技术指导；3.收集学生提交的工作页和作品，线上点评反馈1.自主分析HMI控制需求，设计界面布局；2.完成HMI与PLC的联动编程、调试；3.填写任务工作页，记录设计思路、实施过程和调试结果；4.在学习通提交作品和工作页，参与交流学习通平台（任务发布、资料共享、答疑、作品提交）、HMI设计软件、博途软件思政元素：1.培养学以致用的实践能力和创新思维，灵活应用FB函数块；2渗透“解决实际问题”的工程理念，体会PLC技术在生活中的深度应用板书设计教学反思任课教师签字：年月日教研室主任审核签字：年月日教学设计本次课程项目（任务）5.3S7-1200PLC的事件和组织块、循环程序组织块——以定长切料系统PLC控制为例教案序号授课班级班授课学时4学时授课人数应到人实到人授课时间年月日第节授课地点3号楼教室课堂类型理论课¨实训课þ理实一体化课程¨其他¨学情分析知识基础具备电工基础与PLC入门知识，能识别基础电气元件，对事件和组织块、循环程序组织块理解浅显，I/O分配规范性不足，学生个体差异明显。能力基础掌握基础工具使用与软件操作，逻辑编程、函数块创建调用和故障排查能力薄弱，实操规范性欠缺，团队协作与标准化操作能力需强化。学习习惯不善于自主学习，没有预习和复习的习惯，喜欢网络、动画、微课等形式教学。教学目标知识目标(1)掌握事件和组织块、循环程序组织块的使用方式；(2)明确循环中断组织块、延时中断组织块、时间错误组织块的工作特点。能力目标(1)能正确选用事件和组织块、循环程序组织块指令；(2)能够选用工具独立完成定长切料系统电路的线路连接；(3)能够依据任务控制要求，运用编程软件进行程序编写；(4)能够团队合作完成该任务的调试，实现任务运行。素质目标(1)培养安全素养，不带电作业；(2)培养电工作业规范性，包括布线规范、工具使用规范；(3)培养电工作业过程中严谨的工作态度和精益求精的工匠精神；(4)养成及时整理工位的习惯，工具、器件、垃圾等不随意摆放；(5)操作中能充分体现团队协作精神；(6)培养勤俭节约的精神，爱惜工具、节约耗材。教学重点(1)掌握各类组织块（起动、循环中断、延时中断等）的创建、配置及工作机制；(2)掌握事件与组织块的关联逻辑；(3)完成定长切料系统I/O分配、线路连接、程序编写（组织块程序设计）与系统调试。教学难点(1)理解不同组织块的优先级及中断响应机制；(2)实现定长切料系统“工作3小时-停止1小时”的循环控制逻辑；(3)精准排查组织块配置及程序运行中的软硬件混合故障。教学资源教案、课程标准、学习通、线上精品课等。教学方法任务驱动法、理实一体化、信息化辅助、小组协作、案例分析、示范纠错

教学实施过程课前自学：强基础教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图环节一课前学习教学资源观看定长切料系统工作视频，分析循环运行控制逻辑，初步了解事件和组织块功能。1.在学习通上传任务说明书、软硬件实物图、组织块微课、博途软件操作指南；2.发布预习问题：“循环组织块与中断组织块的区别是什么？定长切料系统的核心循环逻辑如何实现？”；3.在线解答预习疑问1.自主学习平台资源，熟悉任务需求和软硬件设备；2.观看微课，初步理解各类组织块的基础功能；3.记录疑问，参与讨论区交流学习通平台（资源上传、讨论区）、微课视频（动画演示FB创建与调用流程）思政元素：1.培养自主学习意识和主动探究精神；2.渗透“严谨治学”的职业态度，为后续实操规范奠定基础提前铺垫核心知识，明确任务目标，熟悉设备和软件基础，减少课中理论讲解时间，突出实操导环节二在线测试验结果通过学习通测试学生对FB函数块、FB与FC区别的基础掌握情况1.登陆职教云平台，查看学生学习情况和测试结果；2.通过讨论区及时沟通，实时调整教学策略查看测试结果，不理想的可再次测试学习通在线测试功能（自动批改、错题统计）、题库资源库思政元素：1.强化诚信答题的道德素养；2.培养正视不足、主动补漏的学习态度检验预习效果，精准定位知识盲区，为课中重难点分配提供依据，实现“以学定教”课中学习：强技能教学环节（时间分配）教学内容教师主导活动学生主体活动信息化手段及思政元素设计意图环节一导入课程明确任务要求10分钟1.展示定长切料系统实物装置和工业生产场景视频；2.重申任务要求：电动机起动后工作3小时、停止1小时循环运行，按下停止按钮立即停机；3.提出核心问题：“如何通过组织块实现精准定时循环控制？不同组织块的优先级如何影响控制逻辑？”1.演示定长切料系统工作流程，激发兴趣；2.结合课前测试错题，强调核心难点（组织块配置、循环定时逻辑）；3.引导联系工业实际，凸显PLC技术的应用价值1.观察实物与视频，明确任务核心需求；2.结合预习内容，尝试回答核心问题；3.分组讨论组织块在定时控制中的应用思路信息化手段：自动牛奶售卖机实物装置、工作场景视频、PPT（任务思维导图）思政元素：1.渗透“科技服务生活”的职业认知，激发专业认同感；2.培养发现问题、思考解决方案的工程思维以真实工业场景导入，紧扣职业岗位需求，激发学习动力，自然引出核心任务环节二知识点讲解理清思路20分钟1.事件和组织块详解：事件分类、组织块类型（起动OB、循环中断OB、延时中断OB等）、优先级及中断响应机制；2.核心组织块功能：OB1（循环组织块）、OB100（起动组织块）、OB30-38（循环中断组织块）的创建与配置；3.定长切料系统核心逻辑解析：用循环中断组织块实现定时，通过程序逻辑控制电动机“工作-停止”循环1.用博途软件仿真演示各类组织块的创建、配置及调用过程，结合动画展示中断响应流程；2.以“工作3小时-停止1小时”为例，讲解循环中断组织块的定时参数设置；3.板书核心逻辑：“组织块创建配置→定时参数设定→循环控制程序→电动机启停联动”；4.解答课前及导入环节疑问1.认真听讲，记录组织块核心知识点及中断响应机制；2.观察仿真演示，理解组织块的配置逻辑；3.跟随教师思路，推导定长切料系统的编程逻辑；4.主动提问澄清困惑手段：博途软件仿真、组织块优先级表格PPT、屏幕共享（软件操作）思政元素：1.强调“细节决定成败”，如组织块优先级设置错误会导致控制失效，培养严谨的技术态度；2.渗透“循序渐进”的学习方法，引导从基础组织块到复杂循环逻辑逐步突破夯实理论基础，将抽象知识与具体任务结合，为方案设计和实操提供理论支撑环节三小组讨论完善设计方案15分钟1.分组完成定长切料系统I/O地址分配表设计；2.讨论线路连接方案（PLC与电气元件接线、电源接线）；3.确定程序编写思路（组织块选择、定时参数设置、循环控制逻辑）1.将学生分为4-6人小组，明确组长职责，强调团队协作；2.巡视讨论情况，针对I/O分配错误、组织块选择不当等问题针对性指导；3.邀请2-3个小组展示方案，组织全班点评完善1.小组内分工协作（I/O分配、线路设计、程序思路梳理）；2.结合任务要求和知识点，讨论方案可行性；3.参与展示和点评，吸收优秀思路，修改完善本组方案手段：思维导图软件（绘制方案逻辑图）、在线协作文档（小组共享方案）、投影展示（小组方案汇报）思政元素：1.培养团队协作精神，引导在分工中互补、讨论中共赢；2.渗透“精益求精”的工匠精神，鼓励反复推敲方案细节，避免逻辑漏洞以小组讨论为载体，将理论转化为初步设计方案，培养方案设计能力和团队协作能力环节四控制系统线路连接与检测45分钟1.线路连接步骤：（1）用网线连接计算机与PLC；（2）按电气原理图完成PLC电源接线、输入输出公共端接线、输入输出端与电气元件（按钮、热继电器、接触器）接线；2.短路检测：用万用表蜂鸣档进行断电检测，判断电路是否短路1.强调安全操作规范：“断电接线、带电前清理工作台、工具规范使用”；2.现场示范接线操作，重点演示PLC电源正负极区分、公共端接线技巧、万用表蜂鸣档使用方法；3.巡视学生接线过程，及时纠正不规范操作（如接线松动、正负极接反）；4.针对学生检测中出现的短路问题，引导分析原因并整改1.严格遵守安全操作规范，不带电作业，规范摆放工具和器件；2.按照方案和操作步骤，独立完成线路连接；3.用万用表进行短路检测，记录结果并整改；4.接线完成后举手示意教师检查手段：接线操作视频（循环播放）、虚拟仿真接线软件（新手预演）、万用表（实物工具）、投影（安全规范警示）思政元素：1.强化安全素养，将“安全第一”融入实操全过程；2.培养电工作业规范性，养成布线整齐、工具使用规范、工位整洁的职业习惯；3.渗透勤俭节约精神，提醒爱惜导线、器件提升实操接线能力和安全意识，确保线路正确性和安全性，为后续程序调试奠定硬件基础环节5：PLC程序编写30学时1.博途软件操作：创建项目、添加CPU、建立变量表（按I/O分配表定义变量）；2.组织块创建与配置：创建OB100（初始化程序）、OB30（循环中断组织块，设置定时参数）；3.程序编写：在OB1中编写主控制逻辑，在OB30中编写定时循环逻辑，实现“工作3小时-停止1小时”功能1.屏幕共享演示博途软件操作流程，重点讲解组织块创建、定时参数配置、程序编写方法；2.以循环中断组织块为例，详细讲解程序逻辑：“OB30定时触发→计数累加→达到3小时控制电动机停止→达到1小时控制电动机起动”；3.巡视编程过程，指导解决组织块配置错误、逻辑混乱等问题；4.集中讲解共性问题1.跟随演示，熟悉博途软件操作；2.按本组方案，建立变量表并创建组织块、编写程序；3.检查程序语法错误，初步调试逻辑；4.请教问题，修改完善程序博途软件、屏幕共享工具、程序编写模板、在线编程答疑群思政元素：1.培养精益求精的工匠精神，引导反复检查程序逻辑和组织块配置；2.渗透“耐心细致”的职业品质，确保每一个参数、每一条指令准确无误掌握博途软件中组织块的创建、配置技能，学会运用组织块实现复杂定时循环控制，提升编程实操能力环节6：整体调试30学时1.程序状