張宋文--機(jī)電一體化課程(PLC與GOT技術(shù))教案

1、機(jī)電一體化課程教案 機(jī)電一體化 專業(yè) 1101 班 共 9 頁科目PLC與 GOT技術(shù)任務(wù)五彩燈控制授課日期13.9.25課時(shí)200分鐘子任務(wù)2彩燈閃爍花樣控制班級(jí)2011級(jí)高級(jí)機(jī)電一體化01班授課方式1、 任務(wù)引領(lǐng)2、 小組工作3、 一體化教學(xué)作業(yè)完成技能拓展擬用時(shí)間30min教學(xué)目的應(yīng)會(huì)：、 能設(shè)計(jì)出PLC的/O 分配表、接線圖及控制程序、 熟練領(lǐng)取工具、材料、 熟練掌握接線及程序調(diào)試、 能進(jìn)行成果展示和任務(wù)評(píng)價(jià)、 掌握SFTL、SFTR功能指令控制彩燈的變化應(yīng)知：、 利用PLC控制彩燈的原理、 PLC的接線方法、 解決實(shí)際設(shè)計(jì)的流程教學(xué)媒體、 PLC與GOT島、 多媒體教學(xué)重點(diǎn)、 領(lǐng)取材

2、料并正確接線、 掌握SFTL、SFTR指令的應(yīng)用、 設(shè)計(jì)彩燈閃爍花樣控制的程序并上機(jī)調(diào)試、 成果的展示及評(píng)價(jià)難點(diǎn)、 SFTL、SFTR指令熟練應(yīng)用、 成功調(diào)試出控制程序、 技能拓展程序的設(shè)計(jì)教學(xué)回顧說明1、 本次任務(wù)是任務(wù)五的子任務(wù)2，已完成子任務(wù)用基本指令控制個(gè)彩燈種閃爍花樣控制，本次任務(wù)是在子任務(wù)的基礎(chǔ)上增加了種閃爍花樣控制，并且必須用功能指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；2、 考核成績以學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)和教師總評(píng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。審批： 年 月 日教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)手段的實(shí)施時(shí)間分配組織教學(xué)：1、檢查學(xué)生人數(shù)（是否有遲到、早退、請(qǐng)假、曠課），填寫班級(jí)考勤記錄本和教學(xué)日志。2、檢查學(xué)生勞動(dòng)保護(hù)用品穿戴情況

3、，?？āx容儀表是否符合要求。3、強(qiáng)調(diào)安全注意事項(xiàng)，在完成工作任務(wù)過程中注意用電安全，遵守安全操作規(guī)程，不得隨意合上電源開關(guān)，嚴(yán)厲杜絕麻痹大意的學(xué)習(xí)態(tài)度，在通電操作完畢后應(yīng)立即關(guān)閉電源開關(guān)。各小組長與教師配合完成3分鐘教學(xué)回顧：有9個(gè)彩燈，接在PLC的Y0Y10上，要求進(jìn)行彩燈控制程序設(shè)計(jì)你可以先試著控制前兩個(gè)燈每隔1S依次點(diǎn)亮。、你是用 基本指令 指令完成的、你還能用 步進(jìn)指令、功能指令 指令來完成復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)，引出本講教學(xué)主線由重要性引出問題提問學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維積極性由問題引出本講教學(xué)主線、教學(xué)內(nèi)容5分鐘引入新任務(wù)：（一）學(xué)生分組 將學(xué)生分為5個(gè)小組，每個(gè)工作技能島為1組，根據(jù)技能島工位

4、要求，每組6人，每組指定1名小組長、1名領(lǐng)料員、1名倉管員，小組長負(fù)責(zé)組織本組相關(guān)問題的計(jì)劃、實(shí)施及討論匯總；材料管理員負(fù)責(zé)材料領(lǐng)取分發(fā)、填寫各組員工作任務(wù)實(shí)施所需材料的相關(guān)記錄表。（二）教師下達(dá)工作任務(wù)1、任務(wù)的描述接XXX玩具公司產(chǎn)品研發(fā)任務(wù)，要求在一款新式的玩具車身添加彩燈閃爍效果，采用PLC技術(shù)控制9個(gè)彩燈，閃爍的樣式多變，在每種樣式中，每個(gè)彩燈都要用上。我方組建研發(fā)小組，對(duì)該任務(wù)進(jìn)行評(píng)估分析和制訂可行性計(jì)劃，編寫控制程序設(shè)計(jì)，完成調(diào)試工作。2、任務(wù)要求1、應(yīng)用PLC技術(shù)控制彩燈閃爍的變化。2、有9個(gè)彩燈，接在PLC的Y0Y10接口上，程序設(shè)計(jì)必須采用功能指令進(jìn)行編程，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，畫

5、出PLC I/O分配表和接線圖，編寫出3種閃爍花樣控制的PLC控制程序，并上機(jī)進(jìn)行通電調(diào)試。3、彩燈3種閃爍花樣模式中，每一個(gè)燈都必須用上。按下啟動(dòng)按鈕后，彩燈閃爍花樣如下： HL1點(diǎn)亮，間隔1S從左至右依次點(diǎn)亮，直至全亮，1S后又全滅；執(zhí)行第種花樣； HL9點(diǎn)亮，間隔1S從右至左依次點(diǎn)亮一個(gè)，直至全亮，1S后又全滅；執(zhí)行第種花樣； 中間彩燈HL5點(diǎn)亮，間隔1S左右兩側(cè)同時(shí)依次點(diǎn)亮彩燈，直至全亮，1S后全滅后，執(zhí)行第種花樣。4、在任何時(shí)刻按下停止按鈕，彩燈都必須全部熄滅；重新按下啟動(dòng)按鈕后，從第一種花樣開始執(zhí)行，依次循環(huán)執(zhí)行彩燈3種花樣的變化。 5、各小組發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，共同設(shè)計(jì)出PLC的接

6、線圖和I/O分配表，并設(shè)計(jì)出PLC程序，下載到控制彩燈的PLC內(nèi)，驗(yàn)證程序功能，調(diào)整、優(yōu)化程序。3、能力目標(biāo)1、在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)學(xué)習(xí)資料,以小組協(xié)作方式完成應(yīng)用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)9個(gè)彩燈花樣閃爍的控制程序相關(guān)資源的準(zhǔn)備工作；2、提高自主能力，查閱相關(guān)技術(shù)資料，掌握SFTL、SFTR功能指令控制彩燈的變化。3、培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力，能根據(jù)控制要求，正確作出PLC的I/O分配表和接線圖。4、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能根據(jù)任務(wù)要求，以小組為單位，在小組內(nèi)通過分析、對(duì)比、討論決策出最優(yōu)的實(shí)施步驟方案，由小組長進(jìn)行任務(wù)分工，完成彩燈的3種控制花樣的運(yùn)行調(diào)試。5、各小組能根據(jù)任

7、務(wù)要求的3種花樣，利用合適的功能指令編寫PLC程序。 6、能將程序下載到PLC中，并按照接線圖正確接線，調(diào)試好程序。對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，分配好每個(gè)學(xué)生的角色打開投影利用PPT引入新任務(wù)并描述，演示時(shí)鎖定學(xué)生鼠標(biāo)和鍵盤，確保每個(gè)學(xué)生完全了解今天的任務(wù)利用投影演示彩燈3種閃爍花樣的動(dòng)畫，并敘述具體任務(wù)要求利用制作好的動(dòng)畫效果直觀地演示給學(xué)生觀看，清楚了解任務(wù)要求讓學(xué)生清楚專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力45分鐘45分鐘任務(wù)準(zhǔn)備：（一）相關(guān)理論知識(shí)1、位右移指令（1）指令格式：如圖1-1所示。S D n1 n2圖1-1 位右移指令梯形圖格式和指令執(zhí)行過程（2）指令說明： 該指令的源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)都是位元

8、件，指令中的K16表示有16個(gè)位元件，即M0M15；K4表示每次移動(dòng)4位。 當(dāng)X010每接通一次，X000X003的四個(gè)位元件的狀態(tài)移入M0M15的高端，低端自動(dòng)溢出，如圖1-1所示。M3M0溢出 M7M4M3M0 M11M8M7M4 M15M12M11M8 X003X000M15M12。 當(dāng)采用連續(xù)執(zhí)行型指令時(shí)，在X010接通其間，每個(gè)掃描周期都要移位，因此建議采用脈沖執(zhí)行型指令SFTRP。2、位左移指令（1）指令格式：如圖1-2所示。S D n1 n2圖1-2 位左移指令梯形圖格式和指令執(zhí)行過程（2）指令說明：該指令的源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)都是位元件，指令中的K16表示有16個(gè)位元件，即M0

9、M15；K4表示每次移動(dòng)4位。當(dāng)X010接通一次，X000X003的四個(gè)位元件的狀態(tài)移入M0M15的低端，高端自動(dòng)溢出，如圖1-2所示。M15M12溢出 M11M8M15M12 M7M4M11M8 M3M0M7M4 X003X000M3M0。為了完成任務(wù)，你必須完成以下內(nèi)容1、 只處理狀態(tài)的元件，稱為位軟元件，如；處理的元件，稱為字軟元件，如。A、X輸入繼電器 B、Y輸出繼電器 C、T定時(shí)器 D、M輔助繼電器 E、D數(shù)據(jù)寄存器 F、C計(jì)數(shù)器 G、閉合和斷開 H、數(shù)據(jù)2、 組合位元件K1M10表示；組合位元件K2Y0表示。A、一組，從M10M17 B、一組，從M10M13 C、一位，M10 D、

10、一組，從M10M20E、兩組，從Y0Y7 F、兩組，從Y0Y3 G、兩位，Y0、Y1 H、兩組，從Y0Y173、位右移指令的助記符是，位左移指令的助記符是。A、SFTL B、MOV C、SET D、SFTR E、PLSY 4、在使用位移指令時(shí)，一般都采用 執(zhí)行形式。A、連續(xù) B、脈沖 5、如圖： （1） X0接通（保持）后，X1接通后斷開，輸出，X1再接通后斷開，輸出（2） X0接通（保持）后，X1接通后斷開，輸出，X0斷開；斷開X0后，X1接通后斷開，輸出，X1再接通后斷開，輸出6、如圖：X0接通（保持）后，X1接通后斷開，輸出，X1再接通后斷開，輸出通過PPT引導(dǎo)學(xué)生自行閱讀相關(guān)理論知識(shí)、

11、思考并掌握位移指令的應(yīng)用，為完成任務(wù)作準(zhǔn)備通過PPT引導(dǎo)學(xué)生自行閱讀相關(guān)理論知識(shí)、思考并掌握位移指令的應(yīng)用，為完成任務(wù)作準(zhǔn)備引導(dǎo)學(xué)生通過完成左側(cè)內(nèi)容，掌握傳送、位移指令的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生能更好的運(yùn)用位移指令引導(dǎo)學(xué)生通過完成左側(cè)內(nèi)容，掌握傳送、位移指令的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生能更好的運(yùn)用位移指令45分鐘45分鐘任務(wù)計(jì)劃：1、按照彩燈花樣控制功能要求，制定PLC的I/O分配表如下：表1-3 I/O分配表輸入輸出輸入繼電器元件代號(hào)作用輸出繼電器元件代號(hào)作用X0Y0X1Y1X2Y2X3Y3X4Y4X5Y5X6Y6X7Y7X10Y102、 根據(jù)PLC的I/O分配表，制定PLC的

12、I/O接線圖如下：圖1-4 I/O接線圖通過PPT引導(dǎo)學(xué)生制定好任務(wù)計(jì)劃：完成：I/O分配表I/O接線圖45分鐘3、為完成工作任務(wù)，每個(gè)工作小組需要向工作站內(nèi)倉庫工作人員提供借用工具清單。表1-4 PLC與GOT技能工作島借用工具清單序號(hào)名 稱數(shù)量借出時(shí)間學(xué)生簽名歸還時(shí)間學(xué)生簽名 管理員簽名12344、為完成工作任務(wù)，每個(gè)工作小組需要向工作站內(nèi)倉庫工作人員提供領(lǐng)用材料清單。表1-5 PLC與GOT技能工作島借用材料清單序號(hào)名稱（型號(hào)、規(guī)格）數(shù)量借出質(zhì)量狀況及時(shí)間學(xué)生簽名歸還質(zhì)量狀況及時(shí)間學(xué)生簽名管理員簽名1234通過PPT引導(dǎo)學(xué)生制定好任務(wù)計(jì)劃：完成：填寫工具清單填寫材料清單45分鐘任務(wù)實(shí)施：

13、1、根據(jù)工具、材料清單到工作室內(nèi)倉庫領(lǐng)取實(shí)施任務(wù)所需要的工具及材料。2、根據(jù)你制定PLC的I/O接線圖在工作島上進(jìn)行接線。參照PLC的I/O接線圖，完成PLC與基礎(chǔ)任務(wù)模型的連接；導(dǎo)線應(yīng)可靠連接，切勿松動(dòng)。認(rèn)真細(xì)心進(jìn)行接線操作，切勿麻痹大意；接線完畢后要認(rèn)真檢查，杜絕出現(xiàn)錯(cuò)接、漏接現(xiàn)象。 3、根據(jù)以上信息，逐步編制出彩燈閃爍花樣變化的控制程序如下：（1）第一種閃爍花樣控制程序：（2） 第二種閃爍花樣控制程序：（3）第三種閃爍花樣控制程序：4、通電操作工作島總電源開關(guān)合閘后，開啟PLC電源及DC24V電源。5、將以上程序錄入編程軟件，并下載到PLC中進(jìn)行調(diào)試。 6、注意事項(xiàng)：（1）必須在教師指引

14、下，進(jìn)行實(shí)操；（2）先將PLC程序調(diào)試成功后，再啟動(dòng)24V電源，觀察基礎(chǔ)任務(wù)模型中的9個(gè)彩燈效果；（3）任務(wù)完成后，應(yīng)斷開DC24V及PLC電源；（4）實(shí)操過程必須遵守安全操作規(guī)程，注意人身及設(shè)備安全。教師引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施任務(wù)。學(xué)生在實(shí)施任務(wù)的過程中，教師巡回指導(dǎo)，收集學(xué)生完成任務(wù)過程中出現(xiàn)的問題。打開PPT的動(dòng)畫演示，讓學(xué)生在調(diào)試程序的過程中能非常清楚任務(wù)要求60分鐘任務(wù)評(píng)價(jià)：1、學(xué)生自我評(píng)估與總結(jié)（1）本次完成的任務(wù)是否按課時(shí)計(jì)劃完成？是 不是（2）能否掌握本次任務(wù)要求的教學(xué)內(nèi)容？完全掌握 大部分能掌握 只能掌握少部分 完全不懂（3）你覺得自己在小組中發(fā)揮的作用是 主導(dǎo)作用 配合作用 旁觀者作

15、用（4）你對(duì)自己的表現(xiàn)滿意嗎？ 很滿意 滿意 不滿意（5）你完成的任務(wù)計(jì)劃實(shí)施結(jié)果是否正確？ 正確 不正確2、小組評(píng)估與總結(jié)（1）你小組的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容能按時(shí)完成嗎？能 不能（2）你小組的實(shí)訓(xùn)結(jié)果答案正確嗎？完全正確 大部分正確 小部分正確（3）小組分工、配合是否良好？好 一般 3、各小組派代表展示接線圖、控制程序及彩燈閃爍效果（利用投影儀），并解析程序含義。其他小組提出的改進(jìn)建議： 4、教師評(píng)價(jià)與總結(jié)（根據(jù)各小組學(xué)生完成任務(wù)的表現(xiàn)，給予綜合評(píng)價(jià)，同時(shí)給出本工作任務(wù)的正確答案供學(xué)生參考）5、清潔保養(yǎng)及“6S”處理在小組和教師都完成工作任務(wù)總結(jié)以后，關(guān)閉技能島總電源，拆線，清點(diǎn)工具及實(shí)習(xí)材料，維護(hù)保養(yǎng)

16、儀器設(shè)備，確保其工作在最佳工作狀態(tài)，必須對(duì)自己的工作崗位進(jìn)行“整理、整頓、清掃、清潔、安全、素養(yǎng)”；歸還所借的工量具和材料。教師引導(dǎo)，主要由學(xué)生個(gè)人、小組和教師完成相關(guān)的任務(wù)評(píng)價(jià)40分鐘6、評(píng)價(jià)表表1-6 彩燈閃爍花樣控制工作任務(wù)評(píng)價(jià)表班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 組號(hào)： 指導(dǎo)教師：評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)依據(jù)（信息、佐證）評(píng)價(jià)方式權(quán)重得分小計(jì)學(xué)生自評(píng)20%小組互評(píng)30%教師評(píng)價(jià)50%職業(yè)素養(yǎng)1.遵守學(xué)校及企業(yè)規(guī)章制度、勞動(dòng)紀(jì)律2.按時(shí)完成學(xué)習(xí)及工作任務(wù)3.積極主動(dòng)承擔(dān)工作任務(wù)，勤學(xué)好問4人身安全與設(shè)備安全5工作崗位6S完成情況1.出勤2.工作態(tài)度3.勞動(dòng)紀(jì)律4.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神0.3專業(yè)能力1.熟練制作P

17、LC的I/O分配表及接線圖2.掌握傳送指令和移位指令的綜合應(yīng)用3.熟練運(yùn)用PLC編程軟件進(jìn)行彩燈閃爍花樣的編程設(shè)計(jì)方法4.會(huì)獨(dú)立進(jìn)行程序的輸入與調(diào)試5. 具有較強(qiáng)的信息分析處理能力1.操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性2.工作頁或項(xiàng)目技術(shù)總結(jié)完成情況3.專業(yè)技能任務(wù)完成情況0.5創(chuàng)新能力1.在任務(wù)完成過程中能提出自己的有一定見解的方案2.在教學(xué)或生產(chǎn)管理上提出具有創(chuàng)新性建議1.方案的可行性及意義.建議的可行性0.2綜合評(píng)價(jià)指導(dǎo)教師簽名： 日期：教師講評(píng)及任務(wù)拓展：（一）教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)1、教師對(duì)整個(gè)工作任務(wù)完成過程加以總結(jié)，指出不足之處。2、針對(duì)存在問題和相關(guān)工作任務(wù)的理論知識(shí)（學(xué)材工作頁）講解。3、完成工作任務(wù)過程整體表現(xiàn)及個(gè)人表現(xiàn)點(diǎn)評(píng)。（二）任務(wù)拓展在本工作任務(wù)控制要求的基礎(chǔ)上，增加以下功能，應(yīng)如何修改PLC程序？1、增加2種閃爍花樣，具體要求如下： 彩燈從HL1開始一次點(diǎn)亮一個(gè)，間隔1S后熄滅。從左到右執(zhí)行，當(dāng)亮至第九個(gè)HL9時(shí)，再從右到左執(zhí)行，