顺序控制电路教学设计中职专业课-电器及PLC控制技术-智能设备运行与维护-装备制造大类

顺序控制电路教学设计中职专业课-电器及PLC控制技术-智能设备运行与维护-装备制造大类学科政治年级册别八年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时教材分析顺序控制电路教学设计中职专业课-电器及PLC控制技术-智能设备运行与维护-装备制造大类。本章节内容紧密联系实际生产，重点讲解顺序控制电路的基本原理、控制方式及编程方法，旨在培养学生解决实际问题的能力。核心素养目标分析二、核心素养目标分析。通过本章节学习，学生应培养工程思维，学会运用PLC控制技术分析和设计顺序控制电路，提升问题解决能力和创新意识，同时增强对智能设备运行维护的实践操作技能。教学难点与重点1.教学重点

-顺序控制电路的基本原理：重点讲解顺序控制电路的工作原理，包括输入信号的检测、输出信号的驱动以及中间继电器的逻辑关系，确保学生理解电路的基本组成和功能。

-PLC编程方法：强调PLC编程的基本指令和编程逻辑，如梯形图、指令列表和功能块图等，使学生能够运用这些方法进行顺序控制电路的编程。

2.教学难点

-逻辑关系理解：学生可能难以理解复杂的逻辑关系，例如多条件判断、定时器控制等，需要通过实例分析和练习来帮助学生建立直观的认识。

-程序调试与优化：在编程过程中，学生可能会遇到程序运行不正常的问题，难点在于如何定位错误并优化程序，这需要学生具备一定的调试技能和逻辑分析能力。

-实际应用案例分析：将理论知识与实际应用相结合，学生需要分析实际设备中的顺序控制电路，理解其在生产过程中的作用，这对学生的实践能力和创新思维是一个挑战。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有最新的《电器及PLC控制技术》教材，以支持本章节的学习。

2.辅助材料：准备顺序控制电路的原理图、梯形图编程示例等图表，以及PLC控制视频，帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备PLC编程模块、继电器、传感器等实验器材，确保学生能够进行顺序控制电路的实践操作。

4.教室布置：设置分组讨论区，以便学生进行小组讨论和实验操作，并确保实验操作台安全、整洁。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对顺序控制电路的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们知道PLC控制技术是如何在工业生产中发挥作用的吗？顺序控制电路在其中扮演着什么角色？”

展示一些关于PLC控制技术在工业自动化中的应用场景的图片或视频片段，让学生初步感受其魅力。

简短介绍顺序控制电路的基本概念和它在智能设备运行与维护中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.顺序控制电路基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解顺序控制电路的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解顺序控制电路的定义，包括其作为PLC控制技术核心组件的作用。

详细介绍顺序控制电路的组成部分，如输入模块、输出模块、中间继电器等，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实际生产线上的顺序控制电路案例，让学生理解其在自动化控制中的实际应用或作用。

3.顺序控制电路案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解顺序控制电路的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的顺序控制电路案例进行分析，如自动化流水线上的顺序控制。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解顺序控制电路的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生产效率提升和成本控制的影响，以及如何应用顺序控制电路解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与顺序控制电路相关的实际问题进行深入讨论。

小组内讨论问题的现状、挑战以及可能的解决方案，如改进电路设计、优化控制逻辑等。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对顺序控制电路的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括问题的现状分析、挑战讨论以及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调顺序控制电路的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括顺序控制电路的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调顺序控制电路在提高生产效率和自动化程度中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用所学知识。

7.课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，提升学生的实际操作能力。

过程：

布置课后作业：让学生设计一个简单的顺序控制电路图，并编写相应的PLC程序，模拟实际控制过程。

作业要求学生思考如何优化电路设计，以提高控制效率和可靠性。教学资源拓展1.拓展资源

-PLC编程软件：介绍几种常用的PLC编程软件，如Siemens的STEP7、Rockwell的RSLogix等，这些软件能够帮助学生进行实际的编程练习和仿真实验。

-顺序控制电路设计手册：推荐一些顺序控制电路设计的手册，如《PLC控制技术手册》、《工业自动化控制电路设计》等，这些书籍提供了丰富的设计案例和理论知识。

-自动化设备操作手册：提供一些自动化设备的操作手册，如数控机床、机器人等，这些手册可以帮助学生了解顺序控制电路在实际设备中的应用。

-在线教育平台：介绍一些提供PLC控制技术在线课程的平台，如Coursera、edX等，这些平台上的课程可以帮助学生更深入地学习PLC编程和顺序控制电路。

2.拓展建议

-实践操作：鼓励学生在课外时间使用PLC编程软件进行实际操作，通过编程和调试来加深对顺序控制电路的理解。

-案例研究：引导学生研究实际工业中的顺序控制电路案例，分析其设计思路和实现方法，提高解决实际问题的能力。

-交流讨论：组织学生参加或创建学习小组，定期进行交流讨论，分享学习心得和设计经验，促进知识的共享和能力的提升。

-参观企业：安排学生参观自动化生产线，实地观察顺序控制电路在实际生产中的应用，增强理论与实践的结合。

-科研项目：鼓励学生参与科研项目，将所学知识应用于解决实际问题，提升创新能力和科研水平。

-职业技能竞赛：推荐学生参加PLC编程和顺序控制电路设计相关的职业技能竞赛，通过竞赛提升自己的技能水平，并与其他学习者交流学习经验。教学评价1.课堂评价

-提问：通过课堂提问，检验学生对顺序控制电路基本概念、原理和编程方法的理解程度。例如，提问学生如何编写一个简单的顺序控制程序，或者解释某个特定逻辑电路的工作原理。

-观察：在实验操作和小组讨论环节，观察学生的参与度和合作情况，评估他们的动手能力和团队协作精神。

-测试：定期进行课堂小测验，测试学生对顺序控制电路知识的掌握情况，及时调整教学进度和方法。

2.作业评价

-作业批改：对学生的编程作业和设计报告进行详细批改，关注程序的正确性、逻辑清晰度和设计合理性。

-反馈与指导：针对学生的作业，给出具体的反馈意见和改进建议，帮助学生识别错误并提高学习效果。

-成绩记录：记录学生的作业成绩，作为评价学生学习成果的重要依据，同时鼓励学生不断进步。

3.评价方式

-形成性评价：通过课堂提问、小组讨论和实验操作等环节，对学生的学习过程进行评价，关注学生的参与度和学习态度。

-总结性评价：通过期末考试或项目答辩，对学生的学习成果进行总结性评价，检验学生对顺序控制电路知识的掌握程度。

-自我评价：鼓励学生进行自我评价，反思学习过程中的优点和不足，提高自主学习能力。

4.评价反馈

-及时反馈：对于学生的课堂表现和作业情况，教师应给予及时的反馈，帮助学生了解自己的学习状态。

-鼓励与支持：在评价过程中，注重鼓励学生的进步和努力，支持学生克服困难，增强学习的自信心。

-持续改进：根据评价结果，教师应不断调整教学策略，优化教学内容，提高教学质量。典型例题讲解1.例题：

设计一个简单的顺序控制电路，要求按下启动按钮后，首先启动电机，然后延时5秒后启动报警装置。

答案：

-输入信号：启动按钮（I0.0）、停止按钮（I0.1）

-输出信号：电机（Q0.0）、报警装置（Q0.1）

-程序：

```

//预设

M0.0:=NOTI0.1//M0.0作为启动按钮的非常开触点

M0.1:=NOTI0.0//M0.1作为停止按钮的非常开触点

//顺序控制逻辑

Q0.0:=M0.0//启动电机

TONTON0,5s//启动定时器TON0，设置延时5秒

Q0.1:=M0.0ANDTON0.Q//启动报警装置，定时器完成延时

//停止逻辑

Q0.0:=M0.1//按下停止按钮停止电机

Q0.1:=M0.1//按下停止按钮停止报警装置

```

2.例题：

设计一个顺序控制电路，要求按下启动按钮后，依次点亮三个指示灯，每个指示灯亮起后延时1秒。

答案：

-输入信号：启动按钮（I0.0）、停止按钮（I0.1）

-输出信号：指示灯1（Q0.0）、指示灯2（Q0.1）、指示灯3（Q0.2）

-程序：

```

//预设

M0.0:=NOTI0.1//M0.0作为启动按钮的非常开触点

M0.1:=NOTI0.0//M0.1作为停止按钮的非常开触点

//顺序控制逻辑

Q0.0:=M0.0//点亮指示灯1

TONTON1,1s//启动定时器TON1，设置延时1秒

Q0.1:=M0.0ANDTON1.Q//点亮指示灯2

TONTON2,1s//启动定时器TON2，设置延时1秒

Q0.2:=M0.0ANDTON2.Q//点亮指示灯3

//停止逻辑

Q0.0:=M0.1//按下停止按钮熄灭指示灯1

Q0.1:=M0.1//按下停止按钮熄灭指示灯2

Q0.2:=M0.1//按下停止按钮熄灭指示灯3

```

3.例题：

设计一个顺序控制电路，要求按下启动按钮后，依次启动三个不同型号的电机，每个电机启动后延时2秒。

答案：

-输入信号：启动按钮（I0.0）、停止按钮（I0.1）

-输出信号：电机1（Q0.0）、电机2（Q0.1）、电机3（Q0.2）

-程序：

```

//预设

M0.0:=NOTI0.1//M0.0作为启动按钮的非常开触点

M0.1:=NOTI0.0//M0.1作为停止按钮的非常开触点

//顺序控制逻辑

Q0.0:=M0.0//启动电机1

TONTON3,2s//启动定时器TON3，设置延时2秒

Q0.1:=M0.0ANDTON3.Q//启动电机2

TONTON4,2s//启动定时器TON4，设置延时2秒

Q0.2:=M0.0ANDTON4.Q//启动电机3

//停止逻辑

Q0.0:=M0.1//按下停止按钮停止电机1

Q0.1:=M0.1//按下停止按钮停止电机2

Q0.2:=M0.1//按下停止按钮停止电机3

```

4.例题：

设计一个顺序控制电路，要求按下启动按钮后，首先启动水泵，然后依次启动三个加热器，每个加热器启动后延时3秒。

答案：

-输入信号：启动按钮（I0.0）、停止按钮（I0.1）

-输出信号：水泵（Q0.0）、加热器1（Q0.1）、加热器2（Q0.2）、加热器3（Q0.3）

-程序：

```

//预设

M0.0:=NOTI0.1//M0.0作为启动按钮的非常开触点

M0.1:=NOTI0.0//M0.1作为停止按钮的非常开触点

//顺序控制逻辑

Q0.0:=M0.0//启动水泵

TONTON5,3s//启动定时器TON5，设置延时3秒

Q0.1:=M0.0ANDTON5.Q//启动加热器1

TONTON6,3s//启动定时器TON6，设置延时3秒

Q0.2:=M0.0ANDTON6.Q//启动加热器2

TONTON7,3s//启动定时器TON7，设置延时3秒

Q0.3:=M0.0ANDTON7.Q//启动加热器3

//停止逻辑

Q0.0:=M0.1//按下停止按钮停止水泵

Q0.1:=M0.1//按下停止按钮停止加热器1

Q0.2:=M0.1//按下停止按钮停止加热器2

Q0.3:=M0.1//按下停止按钮停止加热器3

```

5.例题：

设计一个顺序控制电路，要求按下启动按钮后，依次执行以下步骤：启动搅拌机，打开冷却水，加热至80°C，搅拌15分钟后关闭搅拌机和冷却水。

答案：

-输入信号：启动按钮（I0.0）、停止按钮（I0.1）

-输出信号：搅拌机（Q0.0）、冷却水（Q0.1）、加热器（Q0.2）

-程序：

```

//预设

M0.0:=NOTI0.1//M0.0作为启动按钮的非常开触点

M0.1:=NOTI0.0//M0.1作为停止按钮的非常开触点

//顺序控制逻辑

Q0.0:=M0.0//启动搅拌机

Q0.1:=M0.0//打开冷却水

PTTON8,80°C//加热至80°C

TONTON9,15m//搅拌15分钟

Q0.0:=M0.1//关闭搅拌机

Q0.1:=M0.1//关闭冷却水

//停止逻辑

Q0.0:=M0.1//按下停止按钮停止搅拌机

Q0.1:=M0.1//按下停止按钮关闭冷却水

Q0.2:=M0.1//按下停止按钮停止加热器

```内容逻辑关系①顺序控制电路的基本原理

-重点知识点：顺序控制电路的定义、工作原理、基本组成部分。

-关键词：顺序控制、PLC、输入输出、继电器、定时器。

-重点句子：顺序控制电路是利用PLC对生产过程进行顺序控制的电路。

②顺序控制电路的编程方法

-重点知识点：PLC编程的基本指令、梯形图、指令列表和功能块图。

-关键词：PLC编程、梯形图、指令列表、功能块图、编程逻辑。

-重点句子：PLC编程是顺序控制电