可编程控制器教案人行道灯控制教案.docx
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可编程控制器教案人行道灯控制教案
课题七人行道灯控制
学科
可编程控制器
课
题
人行道灯的控制
班级
0506
人数
30人
男：
25女：
5
授课时数
2课时
课型
新授课
周次
第十六周
授课时间
2008年6月11日星期三第3、4节
教学目标
【知识目标】
1．掌握应用逻辑指令编写相对复杂的程序。
2．掌握对闪烁程序的编程以及对控制灯在一个周期内多次得电的编程方法。
3．掌握逻辑指令的基本编程技巧。
【能力目标】
1．通过观察，培养学生总结归纳问题的能力。
2．通过本节的教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。
【德育目标】
1．培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神。
2．通过对人行道控制灯控制编程，使学生了解PLC在市场上的用处是十分的广泛。
教学重点
如何灵活应用PLC的逻辑指令进行编程以及编程的基本方法。
教学难点
逻辑指令在对人行道控制编程中的技巧。
教具
多媒体教师、多媒体课件、光盘，可编程控制器，220V电源，细连线
教
后
小
结
1．利用实验及多媒体课件演示，不仅优化了教学节奏，而且增强了教学的直观性，为学生的理性感念奠定了感性材料，从而使学生达到深刻理解的目的。
2．遵循学生的认知规律，摒弃“灌输式”的空洞枯燥的说教，从直观上增加了学生的理解和提高了他们的学习兴趣，从而提高思维能力、培养创新意识。
3．提高学生学习的积极性，同时也用通俗易懂的方法突破了教学难点。
授课
教师
2008年6月4日
审签
2008年6月5日
课题七人行道灯控制
【教材分析】
【学生情况析】
【教学内容、过程分析处理】
【教学准备】
【教法简介】
人行道灯控制是中等职业技术学校电工类专业通用教材《可编程控制器应用》中第七个实习的内容，是本章的难点。
人行道灯控制是安排在学完了所有的逻辑指令后，并且也学习了一些相对简单的程序之后如：
传统线路改造、两台电动机交替运行等，才进行人行道灯控制编程的学习。
它是理论和实习交替的课题，只有把这两方面都认真的掌握了，才能真正理解和掌握一些编程相关的知识。
1．学生认识事物的特点是：
开始从具体的形象思维逐步向抽象逻辑思维过渡，但思维过程常常与感性经验相联系，仍需具体形象来支持。
2．学生在没有学习本课题知识之前，已此班的学生已经掌握了一些相对简单一点的编程方法，并且也掌握了一些编程技巧，所以在来学习这个课题时，会比较容易一些。
3．此班学生学习积极性高，基础较好，但是仍然有少部分同学对综合性问题的理解能力稍差。
本节内容隶属于第三章第六节的人行道控制编程知识，是学生在2台电动机、喷泉控制电路之后所要学习的新内容，是不容忽视的关键知识点。
为了给学生建立一个既符合认知规律又遵循技能习得过程的知识结构网，我把教学过程的先后顺序进行了调换，本人事先准备好了一套模拟板件，并输入了正确的程序，演示给学生看，以便引起学生的求知欲和征服欲。
第一节课安排在多媒体课室上，主要是以情景教学法、引导法、讲述法为主，准备好一套PLC机和模拟板件，为了在讲解的过程中能详细表达意思，必须准备好水彩笔和小黑板，另外还需要30张教师活动质量评价指标表和学生活动质量评价指标表。
1．情景教学法通过播放已经制作好的教学动画课件，先学生对课题的控制要求有一个感性认识，通过课件中模拟现场使学生联想到现实中的交通灯、霓虹灯等一些灯具的控制过程，激发他们的求知欲。
2．预期目标教学法预期目标教学法可以把一个很复杂的问题进行简单化，而且目标明确，学生在学习中不会迷茫，增加学习兴趣和学习信心。
3．现场教学法结合我校现有的教学仪器和设备，让学生扮演质技术员角色。
通过亲自动手、实际检验，使他们深刻体会和切身感受一名合格技术员的光荣职责，达到教学和教育的并行效果。
4．竞赛激励法学生通过电脑把程序输入到PLC机中，进行程序调试，通过竞赛的方式去激励学生用最短的时间完成程序调试，让他们体会一名技术员的责任，提高了教学质量。
课题七人行道灯控制
【学法简介】
【思维导图】
教师必须重视学生的学习方法，本次课学生主要用到尝试法、发现法、行为引导法。
1．尝试法就是学生通过尝试读数、暴露问题、查找原因并解决问题；在老师巡回指导和点评下，随着调试次数的增加、经验的积累，学生就会得出正确而具有规律性的技巧和技法来。
2．发现法就是学生通过实操练习，发现程序在理论与实操中的技术知识，再通过共同讨论和共同验证，总结得出结论，以发现和探讨形式进行学习。
3．行为引导法在老师的正确引导下，学生要学会主动配合，积极思考，得出解决问题的方法，增加了学生的主动性。
怎样教？
讲授法
行为引导教学法
合作探究学习法
教谁？
0506机电一体化
什么时间地点教？
2008年6月11日，
多媒体室。
用什么教？
1.准备分组方案
2.将任务书制作成Flash资料
3.准备自评表
为什么教？
知识目标：
掌握应用逻辑指令编写相对复杂的程序。
能力目标：
通过本节的教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。
德育目标：
培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神。
人行道灯控制
教什么？
应用PLC的逻辑指令进行编程以及编程的基本方法
一、教学流程
教学过程是学生认知习技的过程，是掌握技巧、形成技能和培养能力、生活情趣和工作作风的主要途径。
为达到预期的教学效果，我对整个教学过程进行了整体规划和设计，由学生情况、授课内容及性质入手，结合学生的认知规律和掌握技能的方法，精心组织教学的各个环节，主要教学流程安排如下：
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
温
故
知
新
︵
约
5
分
钟
︶
一、组织教学（2分钟）
考勤，检查教室卫生、学生佩带校牌及穿校服情况，调动学生激情，调节课堂气氛；准备教学用具。
提前让学生进入学习状态
调整情绪
提起精神
准备上课
二、复习导入（3分钟）
1、复习相关知识：
①2台电动机交替运行并自动结束程序的特点。
②喷泉控制程序的特点。
③以上2个程序的区别与联系。
2、导入新课：
本课题是建立在上面2个控制要求上的，如果将振荡程序的振荡时间压缩短，那么振荡程序就变成了闪烁程序，在本课题就应用了闪烁程序，还有一些程序特点，就让我们拭目以待吧
（启发式教学）
巩固已学知
识，使学生在掌握旧知的基础上，拓展知识面，加强对旧知的应用，并由旧知导入新课，给学生设置悬念，明确新学知识的作用。
思考问题
回答提问
作好相应的记录，以便编程参考。
积极响应
情
境
教
学
︵
约
7
分
钟
︶
三、创设情境（5分钟）
1、播放事先准备好的多媒体课件：
从动画演示效果可以看到人行道灯、马路灯的运行情况，使学生明白交通灯在交通中的重要作用以及遵守交通规则的意义。
2、提问学生：
在这个控制过程中如何编写人行道灯、马路灯控制的输出继电器以及涉及到的定时器和计数器的编程？
（情境教学法）
由生动具体的动画场景，引起学生的态度体验和情感共鸣，使学生明白“学什么？
为什么要学？
怎么学？
”
（悬念激励法）
分组讨论：
根据以前所学的编程知识如何编程来实现这个控制要求。
作好相应的文字记录。
四、提出目标（2分钟）
显然，在这个程序中，可以利用以前的编程方法对输出继电器、定时器、计数器进行编程，不过要注意的是在编写这三个程序中，要对它们进行有机组合。
通过一系列的引导和设问，让学生明确学习的主要内容。
明确目标
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
传
授
新
知
︵
约38
分
钟
︶
五、讲授新课
1、课题介绍（2分钟）
控制要求：
按启动按纽X0或X1初始状态车道绿灯，人行道红灯，30秒后车道黄灯，再过10秒车道红灯。
再过5秒，人行道绿灯，又过15秒后人行道绿灯开始闪烁，闪烁5次。
5次闪烁完毕，人行道红灯亮。
采用基本逻辑指令编程。
（讲授法、演示法）
认真听讲
分组讨论
积极跟进
2、分析归纳（3分钟）
初始状态：
车道绿灯，人行道红灯
程序运行：
马路：
绿灯亮30秒→黄灯亮10秒→红灯亮25秒→绿灯（初始状态）
人行道：
红灯亮35秒→绿灯亮10秒→绿灯闪亮5秒→红灯亮5秒→红灯（初始状态）
根据学生讨论的结果和反馈来的信息对课题的控制要求做具体的分析，特别马路和人行道在时间控制上重叠部分，怎么设计这部分。
程序的初始状态和运行状态的衔接。
（演示法、讲述法）
用课件演示这个交通灯的控制运行过程，并且通过事先编好的程序输入到PLC机中，驱动模拟板件，达到现场模拟效果，增感性认识。
指明重点注意事项。
仔细观看课件
思维进入模拟现场
构思程序框架
3、编程步骤（5分钟）
总结以前所学的编程方法技巧进行编程，鼓励学生，思维编程，重点解释在流程中的一些关键问题。
并通过设疑提问的方式，来巩固前面所学的知识。
①编程导航
如下
（讲述法、引导法）
用引导的的教学方法将学生的思维进行梳理，让他们知道“学什么？
为什么要学？
怎么学？
”
（预期目标法）
在设计过程把教学目标进行分解，确定目标
讨论思考
进行讨论：
如何将以前所学的知识应用到这个程序设计中来
明确目标
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
传
授
新
知
︵
约38
分
钟
︶
★深入了解和分析被控对象的基本方式、应完动作、自动工作循环的组成、必要保护和联锁。
★确定系统所需的用户输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
★选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块选择等。
★分配PLC的输入输出点
★描述控制过程。
★根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。
整个应用系统设计最核心工作
★使用简易编程器或计算机输入程序。
★排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
★在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，可采取局部调试或分段调试的方法。
★系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。
★
（演示法、引导法、提问式教学法）
在演示课件的过程中，已经包含了编程导航系统，教师通过提问和总结的方式，给学生加强印象，形成趣味性教学，激发学生的求知欲望，达到教师
与学生互动。
积极听讲
要求思维和教师保持一致，认真分析编程导航。
分组讨论
积极讨论在这个编程导航过程中出现的一些疑点、难点，以教师的提示为参照物，将讨论结果对比，以便开扩知识。
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
传
授
新
知
︵
约
38
分
钟
︶
②I/O分配表（2分钟）
输入信号
输出信号
名称
代号
输入点
编号
名称
代号
输出点
编号
启动按钮1
SB1
X0
马路红灯
KM1
Y1
启动按钮2
SB2
X1
马路黄灯
KM2
Y2
马路绿灯
KM3
Y3
人行道红灯
KM5
Y5
人行道红灯
KM6
Y6
（联想法、演示法）
让学生明白PLC是不能直接接负载的，它必须借助一些继电器的功能来完成自身的功能，所以用联想法找到继电器和PLC之间的等同元件。
认真听讲
积极跟进
③时序图（2分钟）
（演示法、讲述法）
通过课件展示我们可以画出输出继电器的时间控制图形。
用图形来代替文字的含义，更加直观，并且有利于编程。
仔细观看课件
明白时序图的真正含义，在时序图中可以看出程序的整个过程。
④编程（24分钟）
⑴主控触点的程序设计（第一目标）
设计主控触点，由M0来实现，有两个按钮来控制SB1（X0），SB2（X1）。
主控触点的作用？
如何设计主控触点？
（提问式法、引导法、预期目标法）
使学生明白在设计程序的时候牢固掌握这个编程方法
讨论思考
回答问题
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
传
授
新
知
︵
约38
分
钟
︶
④编程（24分钟）
⑵定时器、计数器的程序设计（第二目标）
在这个定时器和计数器
的编程的时候，和我们
以前编程有相同的地方，
也有不同的地方。
相同
的地方是：
前面定时
器的常开触头驱动后面
定时器的线圈。
这样依
次类推下去；不同的是：
我们以前是在第一个定
时器的电路上联最后一
个定时器的常闭触头来
实现循环，然而在这里
我们对这个程序不要求循环，所以不必串联常闭触头。
对计数器的用法仍然是用T5的常开触头来驱动计数器的线圈。
在闪烁的程序中，我们要注意的闪烁结束后应用C0来驱动后面的定时器的线圈。
选择一个例题来巩固这个设计方法。
两盏灯A、B交替运行，A运行10秒停止，B运行5秒停止，循环4次，试写出这个定时器的编程。
1、计数器C0的复位为什么用M0常闭？
2、为什么计数器C0在对T5计数时，C0的K=6而不是=5呢？
小结：
但是要注意的是在闪烁的过程中的闪烁次数以及闪烁顺序，是先亮后灭还是先灭后亮。
按这样的顺序来确定C0的常数K。
（演示法、引导法、预期目标法）
课件演示整个运行过程，可以得出定时器的串联，即一个定时器已经得电完成，则另一个定时器刚刚开始运行。
所以定时器用串联法。
利用编程规律性研究，引导学生进行自主编程。
对闪烁程序也是如此，要注意计数器的使用。
认真听讲
回忆定时器和计数器的作用和用法。
分组讨论
根据教师现在提供的定时器编程，是利用串联法编程，试图讨论用并联法对定时器进行编程。
讨论闪烁程序的编程。
讨论计数器在这个程序中的真正用法以及计数器的复位程序。
积极提问
通过提问开扩自身的视野，并且反馈信息给教师，达到教学互动。
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
传授新知
︵
约38
分钟
︶
④编程（24分钟）
⑶输出继电器的程序设计（第三目标）
在这个程序的设计过程中，
要注意的是对人行道灯的控
制，在这个设计过程中，有
并联电路的设计，也有闪烁
串联电路的设计，如何在并
联电路上实现闪烁程序，这
是一个关键。
在课件演示整个运行过程中，
通过对以前编程的方法和技巧
初步分析输出继电器的程序，
左边（上升沿）驱动，右边
（下降沿）停止，驱动用常开，
停止用常闭，即根据时序图高
低电频设计输出继电器的编程。
注意：
计数器C0和定时器
T的组合，同时还要保证程序初始状态的，即马路保持绿灯，人行道保持红灯。
1、请问同学们C0的常闭承担的是什么作用？
可不可以用一个定时器来代替？
怎么代替法？
2、输出继电器程序设计的规则有哪些？
⑷程序整理（第四目标）
⑸外围接线图（第五目标）
在外围接线图中是通过输出继电器控制普通继电器，再由普通继电器控制模拟设备，所以必须要画出它们三者之间的关系。
（演示法、引导法、预期目标法、提问式教学法）
课件演示整个运行过程，实现交通灯的得电状态。
用引导和提问的教学方式激发学生对以前所学的编程知识进行回忆和巩固，增加学生对新知识掌握的欲望。
（引导法、讲述法）
引导学生在掌握子程序的编程，通过对子程序进行有机处理，提高学生的编程能力。
分组讨论
根据以前所学的输出继电器编程的方法和技巧，勾勒出这个输出继电器的程序，并与教师在思维上进行对比，解决在讨论中留下的疑点。
积极提问
对程序进行不同方向和不同角度的理解和掌握，根据自身所掌握的知识，提出对程序不同的理解，并把信息反馈给教师，综合教师的建议进行编程总结。
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
实
训
指
导
︵
约15
分
钟
︶
六、利用资源（2分钟）
充分利用我校从三向公司引进的FX系列主机，FX2N-48MR，以及模拟实操板件，安排好工位，并配有电脑。
（现场教学法）
使学生了解PLC主机以及相关知识。
整理资料
准备实习
七、技术指导（13分钟）
要求学生以现场指导技术人员的身份把程序通过电脑输入到PLC机。
技术指导：
打开电脑中的PLC软件，用键盘输入程序，此时要求PLC机处于“stop”，程序输入完成之后，把程序传送给PLC机，在连接模拟板件运行程序。
技法指导：
①正确运用电脑编程软件
②理解PLC软件的运行扫描方式
③驱动设备的导线连接
（角色扮演法）
通过学生在实际操作中，进一步尝试让他们体会一名技术人员的责任和使命，从而达到提高知识和育人的目的。
扮演角色
在这个过程中，学生是主体，认真把程序运行的结果做好记录，并检验程序运行是否达到控制要求。
效
果
检
测
︵
约
7
分
钟
︶
八、评定激励（7分钟）
积极在学生实操去发现问题，详细回答学生
提出的问题，并且告诉编程的技巧。
进一步了解学生对所学知识的掌握程度。
要求学生通过自评、互评的方式，激励学生的学习兴趣。
①按规定的时间宣布程序调试结束。
②学生自己对照评分标准给自己一个客观的评价，让学生自己去总结自己的不足。
③学生在自己里可以相互评比，用竞赛的方式达到互相激励。
（互动教学法）
教师巡回指导发现问题并回答学生提问，学生提出问题，并回答教师提问。
分组讨论、运行调试：
学生根据运行调试的时间和结果进行自我评比和他向评比，各成员对照互评表给本组组员打分。
作好相应的文字记录。
教学环节
教师活动
教学目的
（方法）
学生活动
归
纳
小
节
︵
约
3
分
钟
︶
九、教师点评（3分钟）
认真总结授课过程中的要点，包括学生学习过程中遇到的难点。
①新知识总结
⑴编程步骤的确定
⑵时序图的绘制和作用
⑶定时器和计数器的编程方法和技巧
⑷输出继电器程序的编程方法和技巧
②育人知识总结
⑴形成良好的学习习惯和学习态度
⑵正确处理与同学相处合作的关系
（讲述法）
通过总结巩固学生学习的新知识，提高教学效果，培养学生的思维创新能力和合作精神。
思维创新
分组讨论总结，对新知识的传授提出创造性思维，做好记录。
完成实习报告
︵
约15
分钟
︶
十、结束指导
①检查设备的使用情况
②检查实习报告的填写情况
③检查工位的卫生情况
（现场教学法）
培养学生的职业道德，对工作认真负责的态度。
独立完成
自行认真完成实习报告，并做好设备的维护和场地的清洁工作
评分制度
考核项目
考核内容
配分
考核要求
评分标准
得分
系统组成与程序输入
I／O配置
30分
I／O配置正确合理
10分
外部接线
外部接线正确
10分
程序写入
程序写入正确熟练
10分
程序设计
编程思想
50分
能完成预定控制要求
20分
梯形图设计有新意
10分
编程技巧
梯形图设计合理
20分
程序运行与调试
程序运行
20分
能按动作步骤训练
10分
程序调试
会查找并能排除故障
10分
计分
100分
100分
可编程控制器实验报告
班级
专业
姓名
指导教师
实验名称：
实验目的：
实验器材：
实验内容
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