交通信號燈的PLC控制教案

1、交通信號燈的PLC控制使用教材：可編程序控制器及其應用（中國勞動社會保障出版社）授課班級：10秋電氣班（中職二年級學生）學生人數(shù)：30人教學內(nèi)容：基于課本基本指令綜合運用一節(jié)的內(nèi)容作拓展學習授課類型：理實一體一、教學目標知識技能目標：1.進一步學習PLC的編程。掌握交通信號燈的控制原理。專業(yè)能力目標：培養(yǎng)學生的動手操作能力和自主探究能力。職業(yè)情感目標：通過“工學一體化”的課堂教學，讓學生邊學邊做，體驗學習的充實與快樂。在小組合作學習中，互相交流促進，增強學生合作意識。二、教學重點與難點重點：交通燈PLC控制電路的組裝與工作過程。難點：交通燈PLC程序設計、調(diào)試運行。三、教法與學法教法：項目教學

2、法（確定項目、制定計劃、實施計劃、檢查評估、記錄歸檔、知識延伸）學法：小組學習法（將學生分為六個小組，每個小組設工段長、操作工等不同崗位，讓學生分別明確自己的任務和職責。）四、課時、教具課時：2課時教具：PLC與變頻器實訓室（集PLC編程電路安裝、教室功能于一體，并具有多媒體演示功能）；主要設備：S7-200PLC、計算機、萬用表五、教學程序本次項目實施設置了六個環(huán)節(jié)，如圖所示：六、教學過程教學過程、確定項目（約10分鐘）采用創(chuàng)設工作情境的方式引入項目:假設道路上沒有交通燈，世界將變成什么樣子？實際生活中交通燈是如何控制的？如果用我們所學的PLC知識，應該如何完成？采用創(chuàng)設情境的方式引入項目，

3、此方式使學生更直觀了解本節(jié)課的實訓項目，引起學生的學習興趣。一組同學展示：彩色圖片展示：搜集十字路口交通燈圖片。交通燈工作演示：通過多媒體展示交通燈工作示意圖，各組同學在操作中認識交通燈工作原理。充分發(fā)揮學生的自主能動性，使學生充分參與到教學活動中來。項目任務描述：1、啟動：當按下啟動按鈕時，信號燈系統(tǒng)開始工作。2、停止：當需要信號燈系統(tǒng)停止工作時，按下停止按鈕即可。3、信號燈正常時序：信號燈系統(tǒng)開始工作時，南北紅燈亮，同時東西綠燈亮。南北紅燈亮維持25s,在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮并維持20s,20s后，東西綠燈閃亮3s（亮0.5s。熄0.5s），綠燈閃亮3s后熄滅，東西黃燈亮并維持2s

4、，2s后，東西紅燈亮，南北綠燈亮。東西紅燈亮維持30s，南北綠燈亮維持25s，到25s時南北綠燈閃亮3s后熄滅，南北黃燈亮，并維持2s,到2s時，南北黃燈熄，南北紅燈亮，同時東西紅燈熄，東西綠燈亮，開始第二個周期的動作。（4）以后周而復始地循環(huán)，直到停止按鈕被按下為止。二、制定計劃（約10分鐘）學生分小組討論列出元器件清單，制定實施項目的步驟和操作程序,最后由老師審核確定項目計劃。項目實施步驟：電路安裝、程序設計、運行調(diào)試三、實施計劃（一）電路安裝（約25分鐘）圖片演示和動手操作相結(jié)合，激發(fā)學生自己嘗試的欲望。東西時間20S3S2S綠燈綠燈i黃燈亮25S3S2S交通燈工作時序圖亮表，通過閃亮表

5、畫出交通燈工作時序圖。交通燈閃亮表信號綠燈?綠燈P黃燈信號南北信號時間1.工藝準備二組工段長在此環(huán)節(jié)帶領同學作好組裝前的準備工作，教師引導學生分析電路連接中應注意的問題。并利用交通燈示意圖，列出交通燈閃學生認識、清點元器件并檢測，保證元器件質(zhì)量。教師提問如下問題：（1）啟動按鈕和停止按鈕如何接線？（2）東西南北信號指示燈有什么位置安裝規(guī)律？（3）PLC電源短路保護如何接線？（4）線路安裝應遵循的原則？各組回答，教師總結(jié)強調(diào)。2.動手安裝學生結(jié)合交通燈工作時序圖，寫出I/O地址分配表和、畫出PLC接線圖I/O地址分配表旨導學生以小組S單位，根據(jù)控訝要求，列出交通燈閃亮表、畫PLC接線圖出交通燈的

6、工作時序圖，培養(yǎng)學生的自主學習能力。每個學生都根據(jù)PLC輸入/輸出接線圖完成電路安裝。安裝完畢后，不通電工段內(nèi)互查。接通電源，觀察PLC工作情況。（二）程序設計（約15分鐘）此環(huán)節(jié)要完成控制電路的程序設計，由三組同學負責。探討原理利用學生在這種情況下對電路的急切探究心理，三組學生在教師的幫助下設計以下問題：（1）如何實現(xiàn)電路連續(xù)運行？（2）使用定時器如何設定相應時間？在理解了電路的整體工作情況后，又提出：（3）程序一共需要幾個定時器？（4）如何使用定時器實現(xiàn)循環(huán)？（5）綠燈閃爍控制可以用幾種方法實現(xiàn)？。突破難點：教師提示，學生實驗探究提示一：什么條件下，第一個定時器重新開始計時，以實現(xiàn)循環(huán)控制

7、?提示二：每個信號燈什么時間啟動，什么時間停止工作，用定時器如何去控制的？運用提高教師通過幾個修改后的程序用幾個實際問題引發(fā)學生深入思考，學以致用。（1）如果在啟動控制中，不加自鎖電路會如何？（2）若定時器采用斷電延時，程序會如何運行？（3）若將SM0.5改成SM0.4,綠燈又將如何變化？學生討論、交流，各抒己見，教師演示改裝程序結(jié)果。這幾個問題都是關乎電路安全問題，必須事先強調(diào)，以避免元器件損壞甚至PLC損壞等教師強調(diào)工藝上的要求。小組內(nèi)互助，教師巡視指導解決學生遇到的問咖COLledND1Nl2001丄日NOLNl(三)運行調(diào)試(約15分鐘)本環(huán)節(jié)完成電路運行調(diào)試、電路故障的分析、排除任務

8、。教師指導，小組討論，以優(yōu)帶差，第四組總結(jié)分析1教師引導教師提出排除故障的兩種思路：原理分析法：據(jù)工作原理分析故障結(jié)果。逐步排除法：利用萬用表先檢查電路硬件接線、再通過仿真軟件及程序監(jiān)控分別檢查啟保停程序、時間控制電路、負載輸出電路三部分，找出接線故障和程序錯誤。2小組討論，排除故障3第四組總結(jié)各種故障產(chǎn)生原因交通燈不能循環(huán)工作原因：(a)沒有自鎖電路定時器類型選擇不對沒有常閉觸點綠燈不能閃亮：沒有加秒脈沖信號燈指示錯誤：(a)地址分配和實際接線沒有對應定時器時序控制錯誤指示燈位置安裝錯誤4、填寫表格：小組同學互助，通過工作時序圖的分析，明確程序一共有6個定時器，增強學生的合作能力。難點的突破

9、：(1)教師啟發(fā)引導學生思考和討(2)學生動手實驗，自主探究，使問題得以解as決。以學生為主體，采用學生質(zhì)疑，共同討論，學生回答，教師同時讓學生感悟人生紅綠燈，做一名遵章守紀的中職生。網(wǎng)絡1為啟保停程序部分四、檢查評估（約10分鐘）主要以自我評價與小組評價和教師評價相結(jié)合的方式對項目成果和工作行為進行評估。第五組負責班里學生項目整體制作、完成情況的評價,評選出3-5件較優(yōu)秀的作品。體會比較深刻的同學總結(jié)反思得與失，總結(jié)的方式，完與其他人交流。過程評價表格見附表。成電路的探究。五、記錄歸檔（約2分鐘）將項目計劃及實施評估記錄存檔。六、知識延伸（約3分鐘）由第六組同學給學生們展示帶有東西、南北緊急

10、控制的交通燈電路圖，發(fā)表見解，在充以開闊同學們的眼界。分交流、辯論中促進學生對問題的深入理解教師利用原理啟發(fā)學生思考和討論，學生自己動手，排除故障，體驗學習的樂趣，提升學生的分析解決問題的綜合能力。各組現(xiàn)身說法，交流經(jīng)驗，最后由第四組總結(jié)故障產(chǎn)生的原因。教師強調(diào)小組互助共同完成。并制作故障統(tǒng)計表讓小組內(nèi)同學共同填寫。自我評價任務完成情況及完成過程中的體驗;小組主要評價參與程度；教師則總體把握評價。根據(jù)課前查閱的資料，開闊學生的思路和視野，提高學生的學習興趣，訓練學生的信息搜集能力。七、教學反思采用“工學一體化”教學模式，以小組學習的為依托、以項目教學為主線，為學生創(chuàng)造“真項目、真環(huán)境”生產(chǎn)條件，在這里，理論和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，充分調(diào)動和激發(fā)了學生的學習興趣。學生真正變成了學習的主人。同時，學生的操作能力得到很大提高，實現(xiàn)了練技能和用工標準的“無縫對接”。板書設計：（第二課時）交通