电气控制与PLC应用技术 (S7-1200)-教案 模块3 S7-1200 PLC的基本指令及其应用

教学设计本次课程项目（任务）3.1S7-1200PLC位逻辑指令的使用--以砂轮机启停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号楼教室课堂类型理论课¨实训课¨理实一体化课程þ其他¨学情分析知识基础学生已掌握S7-1200PLC硬件结构、博途软件基础操作（项目创建、硬件组态），理解PLC存储区与数据类型的基本概念，具备三相异步电动机单向启停控制的电气控制原理基础，但对PLC程序编写（梯形图）、I/O地址分配及系统调试的实操经验不足。能力基础能熟练操作Windows系统及博途软件基本功能，具备简单的电路连接与万用表使用能力，逻辑思维能力较强，但在程序逻辑设计、软硬件故障排查方面缺乏实践经验，需强化规范操作意识。学习习惯适合“任务驱动-示范讲解-实操练习-总结提升”的学习模式，对实操类任务兴趣浓厚，但易在程序逻辑细节、线路连接规范等方面出现问题，需要教师精准指导与实时纠错。教学目标知识目标理解电动砂轮机PLC控制的工作原理与控制要求；掌握I/O地址分配的原则与方法；熟悉博途软件中梯形图（LAD）的编程环境与位逻辑指令（常开/常闭触点、输出线圈）的使用；掌握PLC程序状态监视与系统调试的基本方法。能力目标能根据控制要求完成电动砂轮机控制的I/O地址分配；能在博途软件中熟练编写电动砂轮机启停控制的梯形图程序；能正确连接PLC与外部电气元件（按钮、热继电器、交流接触器）；能通过程序状态监视排查程序逻辑错误，完成系统调试与运行。素质目标培养严谨规范的操作习惯，遵守电气操作与PLC实训安全规范；养成耐心细致的工作态度，提升程序逻辑设计与故障排查能力；强化团队协作意识，能与组员分工配合完成实训任务；树立安全第一的职业理念，重视工业控制中的设备与人员安全。教学重点电动砂轮机PLC控制的I/O地址分配；梯形图程序编写（启停控制逻辑、自锁电路实现）；PLC与外部电气元件的正确连接；程序状态监视与系统调试流程。教学难点梯形图中自锁电路的逻辑设计；PLC输入/输出公共端的接线逻辑与规范；程序逻辑错误的排查与修正；系统调试中软硬件故障的区分与解决。教学资源教材、任务书、博途V16软件安装包、S7-1200PLC（1214C）、电动砂轮机控制实训台、按钮、热继电器、交流接触器、万用表、导线、操作步骤图解、程序编写视频、学习通平台。教学方法任务驱动法、示范讲解法、理实一体化教学法、小组合作法、问题导向法。

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砂轮机工作场景、PLC控制原理微课，预习位逻辑指令、S7-1200PLC基本结构及博途软件操作基础。在学习通平台上传微课讲义、PLC仿真视频、电气原理图；2.发布预习问题（如位逻辑指令的分类、PLCI/O接线注意事项等）；3.在线解答学生疑问。1.观看微课和仿真视频；2.预习教材和讲义；3.记录疑问，参与线上讨论。信息化手段：学习通平台发布学习资源、组织线上讨论，推送PLC控制原理微课、仿真视频；思政元素：通过预习砂轮机安全操作相关内容，渗透安全规范意识，培养严谨的学习态度。借助信息化平台提前推送学习资源，帮助学生初步构建解决基础认知问题；通过线上讨论互动，及时掌握学生预习情况，为课中教学精准定位重点难点。环节二在线测试验结果通过学习通完成预习测试，检测对PLC基本概念、位逻辑指令基础、I/O接线原则的理解程度。查看测试结果，分析学生知识薄弱点；2.结合薄弱点调整课中教学重点。1.完成在线测试；2.核对错题解析，巩固薄弱知识点。信息化手段：学习通平台发布在线测试题，自动统计测试结果并生成错题解析；思政元素：培养学生自主检验学习成果的意识，引导学生正视知识漏洞，养成主动查漏补缺的严谨学风。通过在线测试快速检测预习效果，利用平台数据统计功能精准定位学生薄弱点，实现因材施教，提升课中教学效率。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）展示砂轮机人工控制与PLC控制的对比案例、砂轮机工作故障案例；明确本次任务目标（完成砂轮机启停PLC控制的线路连接、编程与调试）；3.强调任务核心难点与安全注意事项。1.播放案例视频，引导学生思考PLC控制的优势；2.讲解任务目标、实施步骤及评分标准；3.明确小组分工要求（每组3-4人，分别负责接线、编程、调试、记录）。1.观看视频，参与讨论；2.明确任务要求与自身职责；3.提出任务相关疑问。信息化手段：多媒体设备播放砂轮机控制案例视频、故障案例动画，学习通平台发布任务要求、实施步骤及评分标准；思政元素：通过砂轮机故障案例渗透安全责任意识，强调规范操作的重要性，明确小组分工培养学生团队协作意识和责任担当。以真实案例导入，激发学生学习兴趣，让学生直观感受PLC控制的优势；通过明确任务要求和分工，帮助学生建立清晰的学习目标，为后续任务开展奠定基础。环节二知识点讲解理清思路（35分钟）S7-1200PLC硬件结构、I/O接线方法（PNP/NPN型接法、电源及公共端接线）；2.内部存储区（I/Q/M/DB/L区）、数据类型（Bool/Byte/Word等）及寻址方式；3.位逻辑指令（常开/常闭触点、输出线圈、取反等）的功能与使用场景；4.砂轮机启停PLC控制系统工作原理、I/O地址分配原则。1.结合实物和动画演示PLC硬件及接线方法；2.板书讲解存储区、数据类型及寻址逻辑，结合实例分析；3.示范位逻辑指令在博途软件中的调用方法；4.带领学生分析砂轮机控制需求，推导I/O地址分配方案。1.听讲记录重点知识；2.观察示范操作，记录操作要点；3.参与案例分析，提出疑问并澄清。信息化手段：利用动画演示PLC内部结构、接线原理，借助多媒体课件展示知识点框架、实例图表，博途软件实操演示并通过投影实时展示操作过程；思政元素：讲解接线规范时渗透严谨细致的工匠精神，强调每一个接线步骤都关乎设备安全运行，引导学生主动思考、大胆提问培养求真务实的探究精神。通过动画、课件等信息化手段化解抽象知识点的理解难度；结合实物演示和软件实操示范，让学生直观掌握操作要点；带领学生分析控制需求，培养学生逻辑思维能力，为后续设计和编程环节铺垫基础。环节三小组讨论完善设计方案（15分钟）确定砂轮机启停PLC控制的I/O地址分配表；2.绘制电气接线图；3.规划程序编写思路（如起动、停止、过载保护逻辑）。1.分组指导，解答学生设计中的疑问；2.巡视各小组进度，重点指导I/O地址分配合理性；3.组织小组展示设计方案，引导互评优化。1.小组分工协作，完成I/O地址分配和接线图绘制；2.讨论程序编写逻辑，形成初步方案；3.参与方案点评，完善设计。信息化手段：学习通平台发布设计模板（I/O地址分配表、接线图模板），小组展示方案时利用多媒体投影呈现方便互评交流；思政元素：强化小组协作意识，引导学生在讨论中互帮互助、优势互补，通过互评环节培养学生客观公正的评价态度和精益求精的优化意识。通过小组讨论发挥学生主体作用，让学生主动梳理设计思路；借助设计模板规范设计流程，提升设计效率；组织互评交流，拓宽学生思维，进一步完善设计方案，培养学生团队协作和问题优化能力。环节四控制系统线路连接与检测（60分钟）1.按接线图固定电气元件、规范布线（PLC与按钮、热继电器、接触器、电动机的连接）；2.使用万用表进行短路检测（断电操作）。1.强调接线安全规范和布线要求（整齐、牢固、避免交叉）；2.示范接线操作技巧和万用表短路检测方法；3.巡视各小组接线情况，及时纠正不规范操作；4.检查线路连接质量，确认无误后允许进入下一环节。1.规范进行元件固定和线路连接；2.用万用表进行短路检测，记录检测结果；3.相互检查线路，确保连接正确。信息化手段：播放接线规范操作微课视频供学生随时回看，利用学习通平台发布接线常见错误及排查方法辅助学生解决实操问题；思政元素：严格强调断电操作、规范布线等安全要求强化学生安全用电意识和责任担当，培养学生严谨细致的实操习惯注重细节把控，相互检查环节培养学生互帮互助的协作精神。接线与检测是实操核心环节，通过示范讲解和微课辅助，帮助学生掌握规范操作方法；强调安全规范和细节要求，提升实操安全性和准确性；通过相互检查，进一步保障线路质量，培养学生实操能力和协作意识。环节五设备组态、程序编写与整体调试（30分钟）1.在博途V16软件中创建项目、完成设备组态；2.编写砂轮机启停控制程序（含起动、停止、过载保护逻辑，运用位逻辑指令）；3.下载程序到PLC，进行通电试车和故障排查。1.示范博途软件设备组态和程序编写操作；2.指导学生解决编程过程中遇到的指令调用、逻辑错误等问题；3.监督通电试车流程，强调专人监护安全规范；4.引导学生根据试车现象排查故障（如线路接触不良、程序逻辑错误等）。1.完成设备组态和程序编写；2.团队协作进行程序下载和通电试车；3.观察设备运行状态，排查并解决故障；4.记录调试过程和运行结果。信息化手段：博途软件实操示范通过投影实时展示方便学生跟随学习，学习通平台推送程序编写常见错误、故障排查思路微课，学生可通过学习通在线向教师提问获取指导；思政元素：通电试车强调专人监护强化学生安全操作意识和责任意识，故障排查环节培养学生迎难而上、主动探究的解决问题能力，团队协作调试培养学生分工配合、高效沟通的协作精神。通过软件实操示范和信息化资源辅助，帮助学生掌握组态、编程和调试技能；引导学生自主排查故障，提升问题解决能力；团队协作完成调试任务，强化学生协作意识，确保任务高效完成。环节六评价与总结（30分钟）各小组展示任务完成情况（接线质量、程序逻辑、设备运行状态）；2.进行自评、互评、师评；3.总结本次课程核心知识点和技能要点；4.布置课后拓展任务。1.发布评价标准（安全规范、接线质量、程序正确性、调试效果、团队协作等）；2.组织评价活动，点评各小组优点与不足；3.梳理知识体系，强化重点难点；4.布置课后拓展任务，提供相关学习资源。1.参与评价活动，客观评价自身和他人表现；2.梳理本次课程知识和技能，绘制思维导图；3.记录改进建议，明确后续学习重点；4.领取课后拓展任务。信息化手段：学习通平台发布评价标准、组织线上自评互评，利用多媒体课件梳理知识体系、展示思维导图框架，学习通平台发布课后拓展任务及相关学习资源；思政元素：自评环节培养学生自我反思、自我提升的意识，互评环节培养学生客观公正、尊重他人的评价态度，总结梳理培养学生归纳总结能力，引导学生树立持续学习、不断进步的意识。通过多元评价全面检验学生学习成果，帮助学生清晰认识自身优点与不足；梳理知识体系强化重点难点，帮助学生构建完整的知识框架；布置拓展任务延伸学习内容，提升学生知识迁移和应用能力。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设计基于位逻辑指令的电动机点动与连续运行PLC控制系统，要求具备点动、连续运行切换功能及过载保护功能。发布拓展任务书，明确设计要求和提交形式；2.在线提供技术指导和答疑；3.评阅学生提交的设计方案和程序，给出反馈意见。1.完成控制系统设计（I/O地址分配、接线图、程序）；2.编写设计说明文档；3.提交作品并参与交流讨论。信息化手段：学习通平台发布拓展任务书、参考资料和设计模板，利用学习通组织线上交流讨论、解答学生疑问，学生通过学习通提交作品供教师在线评阅反馈；思政元素：培养学生自主探究、主动学习的能力，树立持续提升专业技能的意识，设计过程中渗透严谨规范的设计理念培养精益求精的工匠精神，线上交流讨论培养学生乐于分享、互帮互助的协作精神。通过拓展任务实现知识迁移和技能提升，让学生将课中所学应用到更复杂的控制场景中；帮助学生进一步提升设计能力和专业素养。板书设计3.1砂轮机启停PLC控制一、任务描述砂轮机：起动（SB2）、停止（SB1）、过载保护（FR），PLC控制实现安全可靠运行核心知识1.PLCI/O接线：电源（L+/M）、输入公共端（1M）、输出公共端（3L+/3M）2.存储区：I（输入）、Q（输出）、M（位存储）3.位逻辑指令：常开触点、常闭触点、输出线圈、取反4.I/O地址分配：输入：SB2（起动）-I0.0、SB1（停止）-I0.1、FR（过载）-I0.2输出：KM（接触器）-Q0.0三、操作流程设计（I/O分配+接线图）→接线→检测（短路）→组态→编程→调试→排故四、素质目标安全、规范、协作、严谨、节约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）3.2S7-1200PLC边沿信号指令的使用--以地下车库车辆出入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号楼教室课堂类型理论课¨实训课¨理实一体化课程þ其他¨学情分析知识基础学生已掌握S7-1200PLC基本结构、I/O接线方法及位逻辑指令使用，了解PLC控制系统的基本设计流程，但对边沿信号指令（上升沿、下降沿）的概念、功能及应用场景接触较少，对地下车库车辆出入这类时序性强的控制逻辑理解有待深化。能力基础能独立完成PLCI/O线路连接与检测，熟练操作博途V16软件进行设备组态和简单位逻辑程序编写，具备一定的动手操作和故障排查能力，但缺乏边沿信号指令在实际控制场景中的应用经验，对车辆出入控制中的信号触发时机、逻辑联动把控能力不足。学习习惯倾向于理实结合的学习方式，对贴近生活的实际控制案例积极性高，能主动参与小组协作，但对边沿信号这类抽象的信号触发逻辑理解需要借助具象化的演示和实操验证，需通过任务驱动强化知识应用。教学目标知识目标了解S7-1200PLC边沿信号指令的分类（上升沿P、下降沿N）及工作原理；掌握上升沿指令（EU）和下降沿指令（ED）的参数设置、指令调用及使用方法；熟悉地下车库车辆出入PLC控制的工作原理、控制要求及逻辑联动关系；掌握地下车库车辆出入PLC控制系统的I/O地址分配原则及程序编写思路。能力目标能正确完成地下车库车辆出入PLC控制系统的I/O地址分配和电气接线图绘制；能熟练在博途V16软件中调用边沿信号指令，完成车辆出入控制程序编写；能独立完成控制系统的线路连接、检测、调试及常见故障排查；能规范记录操作过程、信号触发时序及调试结果；能通过小组协作解决程序编写和调试中的复杂问题，规范整理工位。素质目标强化安全操作意识，严格遵守断电接线、通电试车专人监护等安全规范；培养严谨细致的工程素养，注重信号触发时机、接线质量等细节把控；塑造精益求精的工匠精神，在程序调试中主动优化逻辑、提升控制精度；增强团队协作与沟通能力，做到分工协作、互帮互助、高效完成任务；养成文明操作、整理工位、节约耗材的良好习惯，树立工程服务于生活的责任意识。教学重点上升沿指令（EU）和下降沿指令（ED）的功能及使用方法；地下车库车辆出入控制的逻辑联动关系（车辆检测、道闸升降、指示灯切换）；车辆出入控制PLC程序的编写（含边沿信号指令调用）；控制系统的线路连接、时序调试及故障排查。教学难点理解边沿信号指令的工作原理及在时序控制中的触发逻辑；构建地下车库车辆出入的程序逻辑（车辆检测信号与道闸、指示灯的联动控制）；调试过程中边沿信号触发时机的优化及联动故障的排查。教学资源教材、任务书、地下车库车辆出入控制电气原理图、PLC硬件设备（西门子1214CDC/DC/DC）、计算机、博途V16软件、万用表、电工工具、网线、电线等耗材、学习通平台、边沿信号指令微课视频、地下车库车辆出入控制动画演示视频、车辆检测传感器模拟装置、道闸模拟控制模块。教学方法任务驱动法、理实一体化、示范教学、小组合作、动画演示法、信息化辅助教学、模拟实操法。

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地下车库车辆出入控制实际场景视频、边沿信号指令原理微课，预习S7-1200PLC边沿信号指令分类、EU/ED指令功能及车辆出入控制基本要求。在学习通平台上传微课讲义、车辆出入控制动画演示视频、电气原理图；发布预习问题（如边沿信号指令的分类及区别、车辆出入控制中需联动的设备等）；3.在线解答学生疑问，梳理共性问题。1.观看微课和动画视频，理解车辆出入控制工作过程；2.预习教材中边沿信号指令相关内容，记录重点难点；3.参与线上讨论，提交预习疑问。信息化手段：学习通平台发布学习资源、组织线上讨论，推送边沿信号指令微课、车辆出入控制动画视频；思政元素：通过预习车辆出入控制安全规范，渗透交通秩序与安全责任意识，培养主动预习、严谨求知的学习态度。借助信息化资源将抽象的边沿触发逻辑具象化，结合生活场景案例帮助学生初步理解核心概念；通过线上互动掌握学生预习情况，精准定位课中教学重点，为后续学习铺垫基础。环节二在线测试验结果通过学习通完成预习测试，检测对边沿信号指令基础、车辆出入控制原理及核心设备联动要求的理解程度。查看测试结果，分析学生对边沿信号指令原理、车辆出入联动逻辑等知识点的薄弱点；2.结合薄弱点调整课中教学侧重点，明确讲解优先级。1.按时完成在线测试，核对错题解析；2.针对薄弱知识点二次回顾预习资源，强化理解。信息化手段：学习通平台发布在线测试题，自动统计测试结果并生成错题解析；思政元素：培养学生自主检验学习成果的意识，引导学生正视知识漏洞，养成主动查漏补缺、精益求精的学风。通过在线测试快速检验预习效果，利用平台数据统计功能精准定位薄弱点，实现因材施教，提升课中教学效率和针对性。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）展示地下车库车辆出入人工控制与PLC自动控制的对比案例、车辆出入控制故障导致拥堵的案例；明确本次任务目标（完成地下车库车辆出入PLC控制系统的线路连接、编程与调试）；3.强调任务核心难点（边沿信号触发逻辑、设备联动控制）与安全注意事项。1.播放案例视频和动画，引导学生思考PLC自动控制在车辆出入场景中的优势；2.讲解任务目标、实施步骤及评分标准（安全规范、接线质量、程序正确性、联动精度等）；3.明确小组分工要求（每组3-4人，分别负责接线、编程、调试、记录信号时序）。1.观看视频和动画，参与讨论，理解车辆出入PLC控制的应用价值；2.明确任务要求与自身职责，记录核心难点；3.提出任务相关疑问，澄清认知误区。信息化手段：多媒体设备播放车辆出入控制案例视频、故障案例动画，学习通平台发布任务要求、实施步骤及评分标准；思政元素：通过故障案例渗透交通秩序维护的责任意识，强调规范控制对提升通行效率的重要性；明确小组分工，培养团队协作意识和责任担当。以贴近生活的真实案例导入，激发学生学习兴趣，让学生深刻理解任务的实际应用价值；通过明确任务要求和分工，帮助学生建立清晰的学习目标，为后续任务开展奠定基础。环节二知识点讲解理清思路（40分钟）S7-1200PLC边沿信号指令分类（EU上升沿、ED下降沿）及工作原理，重点讲解指令结构、触发条件及适用场景；地下车库车辆出入控制的工作过程、控制要求及联动逻辑（入口：车辆检测→道闸上升→放行→车辆通过后道闸下降；出口同理，含指示灯切换）；3.车辆出入控制PLC控制系统的I/O地址分配原则及电气接线要点（传感器、道闸、指示灯与PLC的连接）；4.程序逻辑框架构建（车辆检测信号采集、边沿信号触发、道闸升降控制、指示灯联动控制）。1.结合波形动画演示讲解边沿信号指令工作原理，通过博途软件示范EU/ED指令调用及参数设置；2.借助电气原理图和时序图，拆解车辆出入各环节的控制逻辑和联动条件；3.带领学生分析控制需求，推导I/O地址分配方案，强调传感器与执行器的接线差异；4.板书程序逻辑框架，引导学生思考各环节的关联关系，重点讲解边沿信号在触发道闸动作中的作用。1.听讲记录重点知识，绘制波形图辅助理解边沿触发逻辑；2.观察软件示范操作，记录EU/ED指令调用步骤和参数设置要点；3.参与I/O地址分配推导，提出疑问并澄清；4.跟随教师思路梳理程序逻辑框架，标记关键环节（如车辆检测信号的边沿触发点）。信息化手段：利用波形动画演示边沿信号触发原理和车辆出入时序，借助多媒体课件展示知识点框架、时序图及电气原理图，博途软件实操示范并通过投影实时展示；思政元素：讲解边沿信号触发时机和接线要点时，渗透严谨细致的工匠精神，强调每一个参数和接线都关乎控制精度和通行安全；引导学生主动思考、大胆提问，培养求真务实的探究精神。通过波形动画、时序图等信息化手段化解边沿触发逻辑的抽象性，帮助学生直观理解；结合软件实操示范和逻辑推导，让学生掌握核心知识点和操作要点；梳理程序框架，培养学生逻辑思维能力，为后续程序编写环节铺垫基础。环节三小组讨论完善设计方案（15分钟）确定地下车库车辆出入PLC控制系统的I/O地址分配表；绘制完整的电气接线图（含传感器、道闸、指示灯与PLC的连接）；3.完善程序逻辑框架，明确边沿信号指令的应用场景，规划程序编写步骤。1.分组指导，重点解答I/O地址分配合理性、接线图绘制规范、边沿信号应用场景等问题；2.巡视各小组进度，查看设计方案完整性，提出优化建议；3.组织小组展示设计方案，引导互评优化，统一关键设计标准。1.小组分工协作，完成I/O地址分配表和电气接线图绘制；2.讨论程序逻辑细节和边沿信号触发时机，形成初步设计方案；3.参与方案展示和互评，吸收优化建议，完善设计方案。信息化手段：学习通平台发布设计模板（I/O地址分配表、接线图模板），小组展示方案时利用多媒体投影呈现，方便互评交流；思政元素：强化小组协作意识，引导学生在讨论中互帮互助、优势互补；通过互评环节培养学生客观公正的评价态度和精益求精的优化意识。通过小组讨论发挥学生主体作用，让学生主动梳理设计思路；借助设计模板规范设计流程，提升设计效率；组织互评交流，拓宽学生思维，进一步完善设计方案，培养学生团队协作和问题优化能力。环节四控制系统线路连接与检测（55分钟）按接线图固定电气元件，规范完成传感器、道闸模拟模块、指示灯与PLC的线路连接；2.使用万用表进行线路通断、短路检测（断电操作），重点检查传感器信号线路、执行器驱动线路的完整性。1.强调接线安全规范（断电操作、传感器正负极接线）和布线要求（整齐、牢固、标识清晰）；2.示范传感器、执行器与PLC的接线技巧，讲解万用表检测要点；3.巡视各小组接线情况，及时纠正不规范操作，排查接线隐患；4.检查线路连接质量，确认无误后允许进入下一环节。1.规范进行元件固定和线路连接，区分信号线路与动力线路布线；2.用万用表逐项进行线路检测，记录检测结果；3.小组内相互检查线路，确保连接正确、无短路隐患。信息化手段：播放传感器与PLC接线规范微课视频供学生随时回看，利用学习通平台发布接线常见错误及排查方法辅助学生解决实操问题；思政元素：严格强调断电操作、传感器接线规范等安全要求，强化学生安全用电意识和责任担当；培养学生严谨细致的实操习惯，注重接线细节和检测精度；相互检查环节培养学生互帮互助的协作精神。接线与检测是实操核心环节，通过示范讲解和微课辅助，帮助学生掌握传感器、执行器与PLC的规范接线方法；强调安全规范和细节要求，提升实操安全性和准确性；通过相互检查，进一步保障线路质量，为后续调试环节奠定安全基础。环节五设备组态、程序编写与整体调试（30分钟）在博途V16软件中完成设备组态和I/O地址映射；编写地下车库车辆出入控制程序（含车辆检测信号采集、EU/ED指令调用、道闸升降控制、指示灯联动控制逻辑）；3.下载程序到PLC，进行模拟试车和时序调试，排查程序逻辑错误和边沿触发故障。1.示范设备组态和I/O地址映射操作，重点指导EU/ED指令的精准调用和触发逻辑设计；2.巡视学生编程情况，指导解决程序逻辑错误、边沿指令调用不当等问题；3.监督模拟试车流程，强调专人监护的安全规范；4.引导学生根据试车现象（如道闸不动作、触发延迟等）排查故障，优化边沿信号触发逻辑。1.完成设备组态、I/O地址映射和控制程序编写；2.团队协作进行程序下载和模拟试车，记录信号触发时序；3.观察设备运行状态，针对边沿触发故障、联动逻辑错误等问题进行排查和程序优化；4.记录调试过程、优化后的参数及运行结果。信息化手段：博途软件实操示范通过投影实时展示方便学生跟随学习，学习通平台推送程序编写常见错误、边沿触发故障排查思路微课，学生可通过学习通在线向教师提问获取指导；思政元素：模拟试车强调专人监护规范，强化学生安全操作意识和责任意识；故障排查环节培养学生迎难而上、主动探究的解决问题能力；团队协作调试培养学生分工配合、高效沟通的协作精神。通过软件实操示范和信息化资源辅助，帮助学生掌握组态、编程和时序调试技能；引导学生自主排查故障和优化逻辑，提升问题解决能力和程序优化意识；团队协作完成调试任务，强化学生协作意识，确保任务高效完成。环节六评价与总结（30分钟）各小组展示任务完成情况（接线质量、程序逻辑、联动精度、设备运行状态）；进行自评、互评、师评（围绕安全规范、接线质量、程序正确性、联动精度、团队协作等维度）；总结本次课程核心知识点（边沿信号指令、车辆出入联动逻辑）和技能要点（程序编写、时序调试）；4.布置课后拓展任务。1.发布详细评价标准，组织评价活动，点评各小组优点与不足；2.梳理知识体系，强化边沿信号指令应用和联动逻辑构建的重点难点；3.针对调试中常见问题进行集中讲解，给出优化建议；4.布置课后拓展任务，提供相关学习资源。1.参与评价活动，客观评价自身和他人表现，总结收获与不足；2.梳理本次课程知识和技能，绘制思维导图；3.记录改进建议，明确后续学习重点；4.领取课后拓展任务。信息化手段：学习通平台发布评价标准、组织线上自评互评，利用多媒体课件梳理知识体系、展示思维导图框架，学习通平台发布课后拓展任务及相关学习资源；思政元素：自评环节培养学生自我反思、自我提升的意识；互评环节培养学生客观公正、尊重他人的评价态度；总结梳理培养学生归纳总结能力，引导学生树立持续学习、不断进步的意识。通过多元评价全面检验学生学习成果，帮助学生清晰认识自身优点与不足；梳理知识体系强化重点难点，帮助学生构建完整的知识框架；针对常见问题集中讲解，提升学生知识应用和故障解决能力；布置拓展任务延伸学习内容，提升学生知识迁移能力。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设计基于边沿信号指令的地下车库车辆出入计数PLC控制系统，要求具备车辆出入检测、计数统计、计数显示及清零功能，合理运用EU/ED指令保障计数精度。1.发布拓展任务书，明确设计要求、提交形式及评价标准；2.在线提供技术指导和答疑，收集学生设计过程中的共性问题；3.评阅学生提交的设计方案和程序，给出针对性反馈意见。1.独立或小组协作完成控制系统设计（I/O地址分配、接线图、程序）；2.编写设计说明文档，重点阐述边沿信号指令在计数精度保障中的应用思路；3.提交作品并参与线上交流讨论，学习优秀设计方案。信息化手段：学习通平台发布拓展任务书、参考资料和设计模板，利用学习通组织线上交流讨论、解答学生疑问，学生通过学习通提交作品供教师在线评阅反馈；思政元素：培养学生自主探究、主动学习的能力，树立持续提升专业技能的意识；设计过程中渗透严谨规范的设计理念，培养精益求精的工匠精神；线上交流讨论培养学生乐于分享、互帮互助的协作精神。通过拓展任务实现知识迁移和技能提升，让学生将课中所学的边沿信号指令应用拓展到计数控制场景；借助信息化平台提供资源和交流渠道，保障拓展任务顺利完成；教师在线评阅反馈，帮助学生进一步提升设计能力和专业素养。板书设计3.2S7-1200PLC边沿信号指令的使用一、任务描述地下车库车辆出入控制：车辆检测（传感器）→边沿信号触发→道闸上升+放行指示灯亮→车辆通过→道闸下降+禁止指示灯亮核心知识边沿信号指令：EU（上升沿）：信号由0→1时触发，仅触发1个扫描周期ED（下降沿）：信号由1→0时触发，仅触发1个扫描周期存储区：I（输入）、Q（输出）、M（位存储）I/O地址分配：输入：入口传感器-I0.0、出口传感器-I0.1、紧急停止-I0.2输出：入口道闸上升-Q0.0、入口道闸下降-Q0.1、入口放行灯-Q0.2、入口禁止灯-Q0.3出口道闸上升-Q0.4、出口道闸下降-Q0.5、出口放行灯-Q0.6、出口禁止灯-Q0.7程序逻辑框架车辆检测信号→EU/ED指令触发→道闸上升+放行灯亮→延时→道闸下降+禁止灯亮操作流程设计（I/O分配+接线图）→接线→检测→组态→编程（含EU/ED指令）→联动调试→排故素质目标安全、规范、协作、严谨、精准、责任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）3.3S7-1200置位与复位指令--以四人抢答器的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，对置位复位指令理解浅显，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。教学目标知识目标掌握置位与复位指令的使用。明确置位与复位指令的工作特点。能力目标能正确选用置位与复位指令。能够选用工具独立完成四人抢答器电路的线路连接。能够依据任务控制要求，运用编程软件进行程序编写。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。教学重点掌握S7-1200PLC置位与复位三类指令的功能、工作特点及适用场景。完成抢答器I/O分配、线路连接、核心程序编写（锁定/复位逻辑）与系统调试。教学难点理解SR/RS触发器输入端优先级及信号同时为“1”时的输出差异。实现抢答锁定互锁逻辑，精准排查软硬件混合故障。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四人抢答器的PLC控制的视频资源，分析并归纳出四人抢答器的PLC控制的控制逻辑。1.在学习通平台上传任务说明书、软硬件实物图片、置位复位指令微课视频、博途软件操作指南；2.发布预习引导问题：“抢答器的核心控制逻辑是什么？置位指令与复位指令的区别是什么？”；3.在线解答学生预习中的疑问1.自主学习平台资源，熟悉任务需求和软硬件设备；2.观看微课视频，初步理解置位与复位指令的功能；3.记录预习中的疑问，参与平台讨论区交流学习通平台（资源上传、讨论区）、微课视频（动画演示指令工作原理）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，让学生明确任务目标，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，查看学生对教学资源的学习情况和测试结果1.登陆职教云平台，查看学生学习情况和测试结果；2.通过在线讨论区及时与学生沟通交流；实时追踪，及时调整教学策略。查看测试结果，测试结果不理想的可进行再次测试。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，精准定位学生知识盲区，为课中教学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.展示四人抢答器实物装置和实际抢答比赛场景视频；2.重申任务要求：4位选手抢答，先按者指示灯亮，后续选手按钮失效，裁判复位后可重新抢答；3.提出核心问题：“如何通过置位与复位指令实现‘抢答锁定’和‘复位重启’功能？”1.演示抢答器工作流程，激发学生兴趣；2.结合课前测试错题，强调任务核心难点（锁定逻辑、复位功能）；3.引导学生联系生活实际，思考PLC控制在自动化设备中的应用价值1.观察实物演示和视频，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“抢答锁定”的实现思路信息化手段：抢答器实物装置、比赛场景视频、PPT课件（任务思维导图展示）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场景导入，紧扣职业岗位需求，激发学生学习动力，自然引出本节课核心任务环节二知识点讲解理清思路20分钟1.置位与复位指令的三种类型详解：（1）置位输出（S）与复位输出（R）：功能、逻辑运算结果（RLO）的影响、记忆保持特性；（2）置位位域（SET_BF）与复位位域（RESET_BF）：操作数含义、多点控制应用；（3）置位/复位触发器（SR）与复位置位触发器（RS）：输入端优先级、逻辑功能表；2.四人抢答器核心逻辑解析：用置位指令实现指示灯点亮，用其他选手指示灯的置位状态锁定自身按钮，用复位指令实现系统重启1.用博途软件仿真演示指令工作过程，结合动画展示“置位保持”“复位清零”效果；2.以电动机连续运行控制为例，讲解置位/复位指令的基础应用；3.板书核心逻辑关系：“选手按钮→置位对应指示灯→指示灯状态→锁定其他按钮”；4.解答学生课前及导入环节的疑问1.认真听讲，记录指令功能和逻辑关系；2.观察仿真演示，理解指令“记忆保持”特性；3.跟随教师思路，推导抢答器锁定逻辑的实现方式；4.主动提问，澄清知识点困惑手段：博途软件仿真、指令动画演示、PPT课件（逻辑功能表、思维导图）、屏幕共享（软件操作演示）思政元素：1.强调“细节决定成败”，如触发器输入端优先级的差异会导致控制结果不同，培养严谨的技术态度；2.渗透“循序渐进”的学习方法，引导学生从基础指令到复杂逻辑逐步突破夯实理论基础，将抽象指令与具体任务结合，为后续方案设计和编程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.分组完成四人抢答器I/O地址分配表设计；2.讨论线路连接方案（电源接线、输入输出公共端接线、元件连接逻辑）；3.确定程序编写思路（每个选手抢答回路的置位/复位逻辑、锁定条件设置）1.将学生分为4-6人小组，明确组长职责，强调团队协作要求；2.巡视各小组讨论情况，针对I/O地址分配错误、线路连接逻辑混乱等问题进行针对性指导；3.邀请2-3个小组展示初步方案，组织全班点评，完善方案细节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，引导学生在分工中互补、在讨论中共赢；2.渗透“精益求精”的工匠精神，鼓励学生反复推敲方案细节，避免逻辑漏洞以小组讨论为载体，将理论知识转化为初步设计方案，培养学生的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、指示灯）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，记录检测结果，若短路则重新检查接线；4.接线完成后，举手示意教师检查，确认无误后等待下一步操作手段：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”的理念融入实操全过程；2.培养电工作业规范性，引导学生养成布线整齐、工具使用规范、工位整洁的职业习惯；3.渗透勤俭节约精神，提醒学生爱惜导线、器件，避免浪费提升学生的实操接线能力和安全操作意识，确保线路连接的正确性和安全性，为后续程序调试奠定硬件基础环节5：PLC程序编写30分钟1.博途V16软件操作：创建新项目、添加CPU（1214CDC/DC/DC）、建立变量表（按I/O地址分配表定义按钮和指示灯变量）；2.程序编写：在OB1中编写4个选手抢答回路程序，利用置位/复位触发器（SR）实现“抢答成功置位、其他选手锁定、裁判复位”功能1.屏幕共享演示博途软件操作流程，重点讲解变量表建立、程序段编写、触发器指令调用方法；2.以1号选手抢答回路为例，详细讲解程序逻辑：“SB1（I0.0）置位LED1（Q0.0），LED2/LED3/LED4（Q0.1/Q0.2/Q0.3）的置位状态作为SB1的锁定条件，SB5（I0.4）复位LED1”；3.巡视学生编程过程，指导学生解决指令调用错误、逻辑关系混乱等问题；4.收集学生编程中的共性问题，集中讲解纠正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V16软件、屏幕共享工具、程序编写模板（提供基础框架）、在线编程答疑群。思政元素：1.培养精益求精的工匠精神，引导学生反复检查程序逻辑，避免语法错误和逻辑漏洞；2.渗透“耐心细致”的职业品质，编程过程中注重细节，确保每一条指令、每一个地址准确无误让学生掌握博途软件编程技能，学会运用置位与复位指令实现复杂控制逻辑，提升编程实操能力环节6：整体调试30分钟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（RLO）；2.系统调试运行：（1）按下SB1-SB4，分别测试抢答功能（先按者指示灯亮，其他按钮失效）；（2）按下SB5，测试复位功能（指示灯熄灭，可重新抢答）；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，出现异常立即断电”；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（如锁定逻辑失效、复位不彻底）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.按照测试步骤，逐一验证抢答、锁定、复位功能；3.记录调试过程中的问题，结合调试思维导图自主排查或小组协作解决；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（投影展示）、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，共同完成调试任务提升学生的系统调试能力和问题排查能力，确保四人抢答器控制功能正常实现，检验理论知识和实操技能的综合应用效果环节7：评价20分钟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、系统功能实现情况）；2.评价方式：学生自评、小组互评、教师评价1.发布评价标准（含安全规范、操作技能、功能实现、团队协作4个维度）；2.组织学生进行自评和互评，引导学生客观评价自身和他人的表现；3.结合学生的预习情况、实操过程、调试成果进行综合打分，给出针对性评语1.对照评价标准，进行自我反思和评价，总结优点和不足；2.参与小组互评，客观指出其他组员的表现，提出改进建议；3.认真倾听教师评价，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，自评时不夸大优点、不回避不足，互评时尊重他人、实事求是；2.渗透“取长补短”的学习理念，通过评价发现自身不足，明确改进方向全面、客观地评价学生的学习效果，既要关注成果，也要重视过程，激励学生不断提升自身能力环节8：归纳总结10分钟1.知识体系梳理：置位与复位指令的三种类型、工作特点、应用场景；2.任务实施流程回顾：方案设计→线路连接→程序编写→系统调试；3.重点难点回顾：抢答锁定逻辑的实现、复位功能的编程技巧、常见问题排查方法；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，用思维导图形式呈现核心知识点；2.提问引导学生回顾任务实施的关键步骤和注意事项；3.解答学生最后的疑问，强调知识的融会贯通和灵活应用；4.布置课后拓展任务1.参与知识梳理，绘制个人知识思维导图；2.回顾本次任务的学习过程，总结收获和体会；3.提出仍存在的疑问，寻求教师解答；4.记录课后拓展任务要求思维导图软件（集体绘制知识框架）、PPT课件（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，引导学生构建系统的知识框架；2.渗透“学以致用”的职业导向，鼓励学生将所学知识应用到后续的工程实践中帮助学生巩固核心知识点，梳理任务实施流程，构建完整的知识体系，为后续学习和职业实践奠定基础课后拓展：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楼梯照明控制实践1.在学习通平台发布任务书和参考资料（楼梯照明控制逻辑图）；2.在线解答学生在任务实施过程中的疑问，提供必要的技术指导；3.收集学生提交的工作页和作品，进行线上点评和反馈1.自主分析任务要求，推导楼梯照明控制逻辑；2.独立完成电路图绘制、I/O地址分配、程序编写、系统调试；3.按要求填写任务工作页，记录设计思路、实施过程和调试结果；4.在学习通平台提交作品和工作页，参与线上交流学习通平台（任务发布、资料共享、答疑交流、作品提交）、CAD软件（电路图绘制）、博途软件（程序编写）思政元素：1.培养学以致用的实践能力和创新思维，引导学生将置位与复位指令灵活应用到新的控制场景；2.渗透“解决实际问题”的工程理念，让学生体会PLC技术在日常生活中的应用价值拓展置位与复位指令的应用场景，巩固课中所学知识和技能，提升学生的自主设计能力和创新应用能力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）3.4S7-1200定时器指令--以三级传送带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，对置位复位指令理解浅显，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。教学目标知识目标掌握定时器指令的使用方式；明确定时器指令的工作特点。能力目标能正确选用定时器指令；能够选用工具独立完成三级传送带电路的线路连接；能够依据任务控制要求，运用编程软件进行程序编写；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S7-1200定时器指令的正确选用与核心应用完成抢答器三级传送带PLC控制系统的完整实施流程教学难点定时器指令的时序逻辑理解与程序连锁设计软硬件调试中的故障排查与问题解决教学资源教案、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三级传送带PLC控制的视频资源，分析并归纳出三级传送带PLC控制的控制逻辑。1.在学习通平台上传任务说明书、软硬件实物图片、S7-1200定时器指令微课视频、博途软件操作指南；2.发布预习引导问题：“三级传送带PLC控制逻辑是什么？定时器指令的区别是什么？”；3.在线解答学生预习中的疑问1.自主学习平台资源，熟悉任务需求和软硬件设备；2.观看微课视频，初步理解定时器指令指令的功能；3.记录预习中的疑问，参与平台讨论区交流学习通平台（资源上传、讨论区）、微课视频（动画演示指令工作原理）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，让学生明确任务目标，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，查看学生对教学资源的学习情况和测试结果1.登陆职教云平台，查看学生学习情况和测试结果；2.通过在线讨论区及时与学生沟通交流；实时追踪，及时调整教学策略。查看测试结果，测试结果不理想的可进行再次测试。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，精准定位学生知识盲区，为课中教学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.工厂三级传送带实际应用场景视频（散料、件货输送）；2.控制需求解读（启动顺序1→2→3、延时10S；停止顺序3→2→1、延时10S）；3.任务目标明确（知识、能力、素质目标）1.播放工厂现场视频，提问：“如何实现传送带有序启停？延时功能靠什么实现？”2.结合李经理需求场景，强调任务的工业实用性；3.展示任务思维导图，明确课中实施步骤1.观看视频，思考教师提问；2.复述三级传送带控制核心要求；3.明确自身需要达成的学习目标信息化手段：抢答器实物装置、比赛场景视频、PPT课件（任务思维导图展示）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场景导入，紧扣职业岗位需求，激发学生学习动力，自然引出本节课核心任务环节二知识点讲解理清思路20分钟1.S7-1200定时器指令详解：-脉冲定时器（TP）：功能、时序图、复位逻辑；-接通延时定时器（TON）：功能、时序图、应用场景（启动延时）；-关断延时定时器（TOF）：功能、时序图、应用场景（停止延时）；-保持型接通延时定时器（TONR）：功能、复位要求；2.定时器背景数据块使用（自动生成、参数设置）；3.三级传送带I/O地址分配方法（输入/输出点确定）1.用博途软件仿真演示4种定时器工作过程，结合时序图（图3.4-2~3.4-6）讲解原理；2.解析I/O地址分配表（表3.4-5）的制定逻辑，强调输入/输出点的合理性选择；3.针对课前测试易错点，重点讲解定时器启动/复位条件；4.组织学生提问互动，解答困惑1.认真听讲，记录定时器核心参数（PT/ET）和工作逻辑；2.跟随教师操作，观察博途软件中定时器指令调用过程；3.尝试独立分析TON用于启动延时、TOF用于停止延时的合理性；4.主动提问，澄清知识点误区手段：博途软件仿真、指令动画演示、PPT课件（逻辑功能表、思维导图）、屏幕共享（软件操作演示）思政元素：1.强调“细节决定成败”，如触发器输入端优先级的差异会导致控制结果不同，培养严谨的技术态度；2.渗透“循序渐进”的学习方法，引导学生从基础指令到复杂逻辑逐步突破1.让学生掌握定时器指令核心知识，为程序编写奠定基础；2.培养学生逻辑分析能力和知识应用能力环节三小组讨论完善设计方案15分钟1.分组制定三级传送带控制方案：-确定I/O地址分配表（补充完善表3.4-5）；-规划控制逻辑（启动：TON延时10S触发下一级；停止：TOF延时10S关闭上一级）；-绘制简易控制逻辑框图；2.方案可行性分析（硬件资源、程序复杂度、调试便捷性）1.将学生分为4~6人小组，明确组长职责；2.巡视各小组讨论情况，针对方案中的逻辑漏洞进行引导；3.组织小组间方案交流，鼓励相互提出优化建议；4.点评各小组方案，确定最优实施思路1.小组内分工协作（1人记录、2人设计I/O分配、2人规划控制逻辑）；2.结合预习和知识点讲解，讨论控制方案细节；3.参与小组间交流，吸收他人优秀思路，优化本组方案；4.完善方案文档，提交教师审核手段：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，引导学生在分工中互补、在讨论中共赢；2.渗透“精益求精”的工匠精神，鼓励学生反复推敲方案细节，避免逻辑漏洞1.将理论知识转化为实际设计方案，培养方案设计能力；2.提升学生团队协作和沟通表达能力环节四控制系统线路连接与检测45分钟1.线路连接规范：-电源接线（24V电源、L+、M、PE端子）；-输入输出公共端接线（1M端子）；-输入输出端与电气元件接线（SA开关、KA1~KA3继电器）；2.短路检测方法（万用表蜂鸣档使用，断电操作）；3.接线安全规范（不带电作业、工具使用规范）1.用AR虚拟接线软件演示接线步骤，强调接线顺序和规范；2.现场示范万用表使用方法和短路检测流程；3.强调安全操作要求，巡视学生接线过程，及时纠正不规范操作；4.对完成接线的小组进行初步检查，确认无短路后允许通电1.按规范领取器材（PLC、导线、万用表等），整理工位；2.对照电气原理图（表3.4-4示意图）进行接线，做到布线整齐；3.断电状态下用万用表进行短路检测，记录检测结果；4.接线完成后清理工具和耗材，保持工位整洁手段：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”的理念融入实操全过程；2.培养电工作业规范性，引导学生养成布线整齐、工具使用规范、工位整洁的职业习惯；3.渗透勤俭节约精神，提醒学生爱惜导线、器件，避免浪费1.掌握PLC控制系统线路连接和检测技能；2.培养安全操作、规范施工的职业素养环节5：PLC程序编写30分钟1.博途V16软件操作：-项目创建、CPU型号选择（1214CDC/DC/DC）；-变量表建立（SA、KA_M1~KA_M3）；2.程序编写逻辑：-启动逻辑：SA触发后，TON延时10S启动KA_M1，KA_M1触发TON延时10S启动KA_M2，依次类推；-停止逻辑：SA断开后，TOF延时10S关闭KA_M3，KA_M3关闭触发TOF延时10S关闭KA_M2，依次类推；3.程序语法检查与修改1.远程桌面演示博途软件编程全过程，同步讲解编程思路；2.针对定时器背景数据块分配、指令调用等难点进行重点指导；3.巡视学生编程过程，帮助排查语法错误；4.组织学生相互检查程序，分享编程技巧1.打开博途软件，按步骤创建项目、添加设备、建立变量表；2.在OB1中编写启动和停止逻辑程序，调用TON/TOF指令；3.进行程序语法检查，修改错误；4.与同组同学交流编程思路，相互审核程序博途V16软件、屏幕共享工具、程序编写模板（提供基础框架）、在线编程答疑群。思政元素：1.培养精益求精的工匠精神，引导学生反复检查程序逻辑，避免语法错误和逻辑漏洞；2.渗透“耐心细致”的职业品质，编程过程中注重细节，确保每一条指令、每一个地址准确无误1.掌握博途软件编程技能和定时器指令应用；2.培养逻辑思维和程序设计能力环节6：整体调试30分钟1.程序下载与在线连接（网线连接PLC与计算机）；2.程序状态监视（启动状态、定时器ET值、输出Q状态）；3.故障排查方法（结合调试思维导图，图3.4-8）；4.系统运行验证（启动/停止顺序、延时时间是否符合要求）1.示范程序下载和在线监视操作，讲解故障排查思路；2.为各小组分配调试任务，巡视指导调试过程；3.针对调试中出现的共性问题（如延时时间错误、顺序颠倒）进行集中讲解；4.验证各小组系统运行效果，记录调试情况1.建立PLC与计算机的在线连接，下载程序；2.启动程序状态监视，观察定时器ET值和输出Q状态变化；3.按下SA开关，验证启动顺序和延时时间；断开SA，验证停止顺序和延时时间；4.遇到故障时，对照调试思维导图排查问题，记录故障原因和解决方法手段：博途软件程序状态监视功能、调试思维导图（投影展示）、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，共同完成调试任务1.掌握PLC程序调试和故障排查技能；2.验证系统是否满足控制要求，提升问题解决能力环节7：评价20分钟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、系统功能实现情况）；2.评价方式：学生自评、小组互评、教师评价1.发布评价标准（含安全规范、操作技能、功能实现、团队协作4个维度）；2.组织学生进行自评和互评，引导学生客观评价自身和他人的表现；3.结合学生的预习情况、实操过程、调试成果进行综合打分，给出针对性评语1.对照评价标准，进行自我反思和评价，总结优点和不足；2.参与小组互评，客观指出其他组员的表现，提出改进建议；3.认真倾听教师评价，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，自评时不夸大优点、不回避不足，互评时尊重他人、实事求是；2.渗透“取长补短”的学习理念，通过评价发现自身不足，明确改进方向全面、客观地评价学生的学习效果，既要关注成果，也要重视过程，激励学生不断提升自身能力环节8：归纳总结10分钟1.共性问题点评：-接线问题（布线混乱、端子松动、短路检测遗漏）；-编程问题（定时器参数设置错误、逻辑顺序颠倒）；-调试问题（故障排查思路不清晰、未记录调试过程）；2.优秀作品展示（接线规范、程序简洁、调试高效的小组）1.展示学生实操中的典型问题案例（图片或视频）；2.详细讲解问题产生的原因和解决方法；3.展示优秀作品，分析其优点，鼓励其他学生学习；4.解答学生在实操中遗留的疑问1.认真听取教师点评，对照自身作品查找类似问题；2.观察优秀作品，学习规范操作和高效编程方法；3.针对自身问题记录改进措施；4.提出遗留疑问，寻求教师解答1.实操问题案例库（图片、视频）；2.优秀作品展示PPT思政元素：1.工匠精神：通过优秀作品示范，强化学生精益求精的工作追求；2.谦逊好学：鼓励学生向优秀同学学习，培养谦逊进取的态度1.纠正学生实操中的共性错误，提升技能水平；2.树立学习榜样，激发学生的进取意识课后拓展：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三相异步电动机减压启动的PLC控制实践1.在学习通平台发布任务书和参考资料（三相异步电动机减压启动控制逻辑图）；2.在线解答学生在任务实施过程中的疑问，提供必要的技术指导；3.收集学生提交的工作页和作品，进行线上点评和反馈1.自主分析任务要求，推导三相异步电动机减压启动控制逻辑；2.独立完成电路图绘制、I/O地址分配、程序编写、系统调试；3.按要求填写任务工作页，记录设计思路、实施过程和调试结果；4.在学习通平台提交作品和工作页，参与线上交流学习通平台（任务发布、资料共享、答疑交流、作品提交）、CAD软件（电路图绘制）、博途软件（程序编写）思政元素：1.培养学以致用的实践能力和创新思维，引导学生将置位与复位指令灵活应用到新的控制场景；2.渗透“解决实际问题”的工程理念，让学生体会PLC技术在日常生活中的应用价值拓展置位与复位指令的应用场景，巩固课中所学知识和技能，提升学生的自主设计能力和创新应用能力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）3.5S7-1200计数器指令--生产线产量计数器指示灯控制为例教案序号授课班级班授课分钟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，对置位复位指令理解浅显，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。教学目标知识目标掌握计数器指令的使用方式；明确计数器指令的工作特点；掌握数据块的使用方式。能力目标能正确选用计数器指令和数据块；能够选用工具独立完成生产线产量计数器指示灯控制电路的线路连接；能够依据任务控制要求，运用编程软件进行程序编写；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S7-1200PLC加计数器指令的工作原理及在产量计数中的实际应用生产线产量计数器控制系统的软硬件联调流程及操作规范教学难点PLC程序中计数器与指示灯逻辑关系的编写（产量100亮、150闪烁）线路连接后的短路检测及故障排查方法教学资源教案、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生产线产量计数器指示灯PLC控制的视频资源，分析并归纳出生产线产量计数器指示灯PLC控制的控制逻辑。1.在学习通平台上传任务说明书、软硬件实物图片、S7-1200计数器指令微课视频、博途软件操作指南；2.发布预习引导问题：“生产线产量计数器指示灯逻辑是什么？计数器指令的区别是什么？”；3.在线解答学生预习中的疑问1.自主学习平台资源，熟悉任务需求和软硬件设备；2.观看微课视频，初步理解计数器指令指令的功能；3.记录预习中的疑问，参与平台讨论区交流学习通平台（资源上传、讨论区）、微课视频（动画演示指令工作原理）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，让学生明确任务目标，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，查看学生对教学资源的学习情况和测试结果1.登陆职教云平台，查看学生学习情况和测试结果；2.通过在线讨论区及时与学生沟通交流；实时追踪，及时调整教学策略。查看测试结果，测试结果不理想的可进行再次测试。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，精准定位学生知识盲区，为课中教学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.展示工厂生产线实际场景视频（产品计数混乱、效率低的问题）；2.提出任务需求：“如何通过PLC计数器实现产量100时指示灯亮、150时闪烁、复位清零的功能？”；3.关联预习内容，强调任务实用性1.播放视频，引导学生观察问题；2.提问互动，激发学生思考；3.明确本节课学习目标和任务1.观看视频，感受实际生产需求；2.结合预习内容，尝试回答教师问题；3.明确本节课重点要掌握的技能信息化手段：抢答器实物装置、比赛场景视频、PPT课件（任务思维导图展示）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场景导入，紧扣职业岗位需求，激发学生学习动力，自然引出本节课核心任务环节二知识点讲解理清思路20分钟1.计数器指令：加计数器（CTU）工作原理、复位逻辑、PV/CV参数含义；2.I/O地址分配：根据任务需求确定传感器（I0.0）、复位按钮（I0.1）、指示灯（Q0.0）的地址；3.数据块：全局数据块的创建与变量存储；4.指示灯逻辑：产量100→Q0.0亮，150→Q0.0闪烁的程序思路1.用动画演示加计数器时序图（CV累加、PV比较、Q输出）；2.结合博途软件投屏，演示数据块创建步骤；3.板书I/O分配表，讲解逻辑关系；4.解答学生疑问，强调重点参数1.