張宋文--機電一體化課程(PLC與GOT技術)教案

1、機電一體化課程教案 機電一體化 專業(yè) 1101 班 共 9 頁科目PLC與 GOT技術任務五彩燈控制授課日期13.9.25課時200分鐘子任務2彩燈閃爍花樣控制班級2011級高級機電一體化01班授課方式1、 任務引領2、 小組工作3、 一體化教學作業(yè)完成技能拓展擬用時間30min教學目的應會：、 能設計出PLC的/O 分配表、接線圖及控制程序、 熟練領取工具、材料、 熟練掌握接線及程序調(diào)試、 能進行成果展示和任務評價、 掌握SFTL、SFTR功能指令控制彩燈的變化應知：、 利用PLC控制彩燈的原理、 PLC的接線方法、 解決實際設計的流程教學媒體、 PLC與GOT島、 多媒體教學重點、 領取材

2、料并正確接線、 掌握SFTL、SFTR指令的應用、 設計彩燈閃爍花樣控制的程序并上機調(diào)試、 成果的展示及評價難點、 SFTL、SFTR指令熟練應用、 成功調(diào)試出控制程序、 技能拓展程序的設計教學回顧說明1、 本次任務是任務五的子任務2，已完成子任務用基本指令控制個彩燈種閃爍花樣控制，本次任務是在子任務的基礎上增加了種閃爍花樣控制，并且必須用功能指令進行程序設計；2、 考核成績以學生自評、小組互評和教師總評進行綜合評價。審批： 年 月 日教學過程教學內(nèi)容教學手段的實施時間分配組織教學：1、檢查學生人數(shù)（是否有遲到、早退、請假、曠課），填寫班級考勤記錄本和教學日志。2、檢查學生勞動保護用品穿戴情況

3、，校卡、儀容儀表是否符合要求。3、強調(diào)安全注意事項，在完成工作任務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，嚴厲杜絕麻痹大意的學習態(tài)度，在通電操作完畢后應立即關閉電源開關。各小組長與教師配合完成3分鐘教學回顧：有9個彩燈，接在PLC的Y0Y10上，要求進行彩燈控制程序設計你可以先試著控制前兩個燈每隔1S依次點亮。、你是用 基本指令 指令完成的、你還能用 步進指令、功能指令 指令來完成復習相關知識，引出本講教學主線由重要性引出問題提問學生，調(diào)動學生思維積極性由問題引出本講教學主線、教學內(nèi)容5分鐘引入新任務：（一）學生分組 將學生分為5個小組，每個工作技能島為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名領料員、1名倉管員，小組長負責組織本組相關問題的計劃、實施及討論匯總；材料管理員負責材料領取分發(fā)、填寫各組員工作任務實施所需材料的相關記錄表。（二）教師下達工作任務1、任務的描述接XXX玩具公司產(chǎn)品研發(fā)任務，要求在一款新式的玩具車身添加彩燈閃爍效果，采用PLC技術控制9個彩燈，閃爍的樣式多變，在每種樣式中，每個彩燈都要用上。我方組建研發(fā)小組，對該任務進行評估分析和制訂可行性計劃，編寫控制程序設計，完成調(diào)試工作。2、任務要求1、應用PLC技術控制彩燈閃爍的變化。2、有9個彩燈，接在PLC的Y0Y10接口上，程序設計必須采用功能指令進行編程，根據(jù)設計要求，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，并上機進行通電調(diào)試。3、彩燈3種閃爍花樣模式中，每一個燈都必須用上。按下啟動按鈕后，彩燈閃爍花樣如下： HL1點亮，間隔1S從左至右依次點亮，直至全亮，1S后又全滅；執(zhí)行第種花樣； HL9點亮，間隔1S從右至左依次點亮一個，直至全亮，1S后又全滅；執(zhí)行第種花樣； 中間彩燈HL5點亮，間隔1S左右兩側(cè)同時依次點亮彩燈，直至全亮，1S后全滅后，執(zhí)行第種花樣。4、在任何時刻按下停止按鈕，彩燈都必須全部熄滅；重新按下啟動按鈕后，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)揮團隊合作精神，共同設計出PLC的接

6、線圖和I/O分配表，并設計出PLC程序，下載到控制彩燈的PLC內(nèi)，驗證程序功能，調(diào)整、優(yōu)化程序。3、能力目標1、在教師的指導下查閱相關學習資料,以小組協(xié)作方式完成應用PLC技術設計9個彩燈花樣閃爍的控制程序相關資源的準備工作；2、提高自主能力，查閱相關技術資料，掌握SFTL、SFTR功能指令控制彩燈的變化。3、培養(yǎng)獨立思考、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)揮團隊協(xié)作精神，能根據(jù)任務要求，以小組為單位，在小組內(nèi)通過分析、對比、討論決策出最優(yōu)的實施步驟方案，由小組長進行任務分工，完成彩燈的3種控制花樣的運行調(diào)試。5、各小組能根據(jù)任

7、務要求的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。對學生進行分組，分配好每個學生的角色打開投影利用PPT引入新任務并描述，演示時鎖定學生鼠標和鍵盤，確保每個學生完全了解今天的任務利用投影演示彩燈3種閃爍花樣的動畫，并敘述具體任務要求利用制作好的動畫效果直觀地演示給學生觀看，清楚了解任務要求讓學生清楚專業(yè)能力、方法能力和社會能力45分鐘45分鐘任務準備：（一）相關理論知識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)和目標操作數(shù)都是位元

8、件，指令中的K16表示有16個位元件，即M0M15；K4表示每次移動4位。 當X010每接通一次，X000X003的四個位元件的狀態(tài)移入M0M15的高端，低端自動溢出，如圖1-1所示。M3M0溢出 M7M4M3M0 M11M8M7M4 M15M12M11M8 X003X000M15M12。 當采用連續(xù)執(zhí)行型指令時，在X010接通其間，每個掃描周期都要移位，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)和目標操作數(shù)都是位元件，指令中的K16表示有16個位元件，即M0

9、M15；K4表示每次移動4位。當X010接通一次，X000X003的四個位元件的狀態(tài)移入M0M15的低端，高端自動溢出，如圖1-2所示。M15M12溢出 M11M8M15M12 M7M4M11M8 M3M0M7M4 X003X000M3M0。為了完成任務，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定時器 D、M輔助繼電器 E、D數(shù)據(jù)寄存器 F、C計數(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，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引導學生自行閱讀相關理論知識、

11、思考并掌握位移指令的應用，為完成任務作準備通過PPT引導學生自行閱讀相關理論知識、思考并掌握位移指令的應用，為完成任務作準備引導學生通過完成左側(cè)內(nèi)容，掌握傳送、位移指令的相關知識要點、重點和難點，使學生能更好的運用位移指令引導學生通過完成左側(cè)內(nèi)容，掌握傳送、位移指令的相關知識要點、重點和難點，使學生能更好的運用位移指令45分鐘45分鐘任務計劃：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作用輸出繼電器元件代號作用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引導學生制定好任務計劃：完成：I/O分配表I/O接線圖45分鐘3、為完成工作任務，每個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名 稱數(shù)量借出時間學生簽名歸還時間學生簽名 管理員簽名12344、為完成工作任務，每個工作小組需要向工作站內(nèi)倉庫工作人員提供領用材料清單。表1-5 PLC與GOT技能工作島借用材料清單序號名稱（型號、規(guī)格）數(shù)量借出質(zhì)量狀況及時間學生簽名歸還質(zhì)量狀況及時間學生簽名管理員簽名1234通過PPT引導學生制定好任務計劃：完成：填寫工具清單填寫材料清單45分鐘任務實施：

13、1、根據(jù)工具、材料清單到工作室內(nèi)倉庫領取實施任務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行接線。參照PLC的I/O接線圖，完成PLC與基礎任務模型的連接；導線應可靠連接，切勿松動。認真細心進行接線操作，切勿麻痹大意；接線完畢后要認真檢查，杜絕出現(xiàn)錯接、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中進行調(diào)試。 6、注意事項：（1）必須在教師指引

14、下，進行實操；（2）先將PLC程序調(diào)試成功后，再啟動24V電源，觀察基礎任務模型中的9個彩燈效果；（3）任務完成后，應斷開DC24V及PLC電源；（4）實操過程必須遵守安全操作規(guī)程，注意人身及設備安全。教師引導學生實施任務。學生在實施任務的過程中，教師巡回指導，收集學生完成任務過程中出現(xiàn)的問題。打開PPT的動畫演示，讓學生在調(diào)試程序的過程中能非常清楚任務要求60分鐘任務評價：1、學生自我評估與總結(jié)（1）本次完成的任務是否按課時計劃完成？是 不是（2）能否掌握本次任務要求的教學內(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 主導作用 配合作用 旁觀者作

15、用（4）你對自己的表現(xiàn)滿意嗎？ 很滿意 滿意 不滿意（5）你完成的任務計劃實施結(jié)果是否正確？ 正確 不正確2、小組評估與總結(jié)（1）你小組的實訓內(nèi)容能按時完成嗎？能 不能（2）你小組的實訓結(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建議： 4、教師評價與總結(jié)（根據(jù)各小組學生完成任務的表現(xiàn)，給予綜合評價，同時給出本工作任務的正確答案供學生參考）5、清潔保養(yǎng)及“6S”處理在小組和教師都完成工作任務總結(jié)以后，關閉技能島總電源，拆線，清點工具及實習材料，維護保養(yǎng)

16、儀器設備，確保其工作在最佳工作狀態(tài)，必須對自己的工作崗位進行“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，主要由學生個人、小組和教師完成相關的任務評價40分鐘6、評價表表1-6 彩燈閃爍花樣控制工作任務評價表班級： 姓名： 學號： 組號： 指導教師：評價項目評價標準評價依據(jù)（信息、佐證）評價方式權(quán)重得分小計學生自評20%小組互評30%教師評價50%職業(yè)素養(yǎng)1.遵守學校及企業(yè)規(guī)章制度、勞動紀律2.按時完成學習及工作任務3.積極主動承擔工作任務，勤學好問4人身安全與設備安全5工作崗位6S完成情況1.出勤2.工作態(tài)度3.勞動紀律4.團隊協(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用3.熟練運用PLC編程軟件進行彩燈閃爍花樣的編程設計方法4.會獨立進行程序的輸入與調(diào)試5. 具有較強的信息分析處理能力1.操作的準確性和規(guī)范性2.工作頁或項目技術總結(jié)完成情況3.專業(yè)技能任務完成情況0.5創(chuàng)新能力1.在任務完成過程中能提出自己的有一定見解的方案2.在教學或生產(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綜合評價指導教師簽名： 日期：教師講評及任務拓展：（一）教師總結(jié)點評1、教師對整個工作任務完成過程加以總結(jié)，指出不足之處。2、針對存在問題和相關工作任務的理論知識（學材工作頁）講解。3、完成工作任務過程整體表現(xiàn)及個人表現(xiàn)點評。（二）任務拓展在本工作任務控制要求的基礎上，增加以下功能，應如何修改PLC程序？1、增加2種閃爍花樣，具體要求如下： 彩燈從HL1開始一次點亮一個，間隔1S后熄滅。從左到右執(zhí)行，當亮至第九個HL9時，再從右到左執(zhí)行，