电动机自锁PLC控制教育教学设计.doc

电动机自锁PLC控制教学设计

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10

教学课题：三相电动机单向连续运行PLC控制

【教学目标】：
1 知识目标：掌握电动机单向连续运行PLC控制的过程。
2 能力目标:培养学生分析解决问题的能力，使学生养成良好的思维习惯
掌握基本的思考和设计的方法。
3 情感目标：使学生对以后从事电机与PLC控制技术工作充满热情，乐于、善于使用所学技术解决生产实际问题。
【教学重难点】：
重点：利用基本指令编写应用程序，实现三相异步电动机单向连续运行PLC控制；
难点：三相异步电动机单向连续运行PLC控制外部接线的连接以及程序的设计与调试。
【教法与学法】：
教法：采用理论与实践相结合以项目式教学和分组教学为主，以项目为主线，教师为主导，学生为主题，整个教学围绕项目任务的解决而展开
学法：1 引导学生在操作中观察、思考与讨论，培养学生自主探究的学习方法。2 通过小组合作的形式，在完成项目任务的过程中引导学生互帮互助、互相探讨。培养学生团队协作、合作学习的学习方法。
3 培养学生的实践操作能力。
4 培养学生举一反三的学习方法
【教学时间】：2课时（理实一体化教学）
【教学对象】：机电一体化专业二年级学生
【教学过程】：
教学
环节
师生双边活动
教学内容
设计意图与方法
教师
学生

导入新课

任
务
一

导入新课、激发兴趣
展示学生在电工实训车间的作品引出学生对三相电动机单向连续控制的思考，回顾电动机的单向连续运行的方法并总结接触器控制的优缺点（与学生一起总结接触器控制电动机连续运转的方法：）
【PPT展示、学生作品展示】

2、提出任务与目标
显然，运用接触器控制电动机连续运行存在好多缺点，为了克服上述缺点，带领我们来寻求一种简单、可靠的控制方法，引出任务一：让学生设计一个用PLC的基本逻辑指令来实现电动机连续运行的程序。
（给学生快速播放基本指令的使用，参与学生的讨论并进行巡回指导）

回答问题
明确目标

进行讨论：讨论接触器控制电动机连续运行的方法、优缺点！

明确任务及目标观看PPT。
以小组为单位共同查阅资料，复习所学指令、讨论出工作计划列出PLC控制的输入口、输出口，地址分配表，根据控制要求，设计PLC外部接线图和梯形图。
1 接线板

2 接线图：
3 控制方法：
按下按钮SB1，接触器KM线圈得电，主触点闭合，控制电动机运转，按下按钮SB2后接触器KM线圈失电，主触点断开，电动机停转。
4 缺点：
A 系统接线复杂、可靠性低、通用性和灵活性差。
B 如工艺发生改变，控制柜内的元件和接线也要相应的变动，费用法也高。

三相异步电机的单向连续运行
1 控制要求：按下按钮SB1，接触器KM线圈得电，主触点闭合，控制电动机运转，按下按钮SB2后接触器KM线圈失电，主触点断开，电动机停转。
2 确定输入设备
根据控制要求分析，系统有2个输入信号：启动和停止信号。由此确定，系统的输入设备有两只按钮，PLC需要2个输入点分别于它们的常开触点或常闭触点相连
3 确认输出设备
三相异步电动机的电源可由接触器的主触头引入，当接触器吸合时，电动机得电运行；接触器释放时，电动机失电停转。由此确定，系统的输出设备只有一只接触器，PLC用一个输出点驱动控制该接触器的线圈即可满足要求。
4 I/O点分配
输入/输出设备及I/O点分配表
输入
输出
元件代号
功能
输入点
元件代号
功能
输出点
SB1
启动
X1
KM
控制电动机运行
Y0
SB2
停止
X2
5 I/O外部接线图

6 程序设计
7 程序说明
思路:按下SB1，输入继电器X0线圈得电，X0常开触点闭合，则在梯形图中通过X0常开触点驱动Y0线圈得电，Y0常开触点闭合，PLC的Y0输出端子有信号输出。PLC驱动接触器KM的线圈得电,KM主触点闭合，电动机接通电源启动运行。

通过对前面在实训车间的学习的回顾，刺激学生的学习兴趣，因为学生大多数都自己动手参与了电动机连续运行控制线路安装实训，迫有成就感，另外培养学生分析问题的能力。
【讨论、头脑风暴法】

这个环节中学生经历项目教学中的收集信息、制定计划、实施计划的过程，学生可以互相学习、互相帮助、充分发挥集体的智慧，在具体的操作中探索学习。

引导学生在编程中运用旧知识，加快知识掌握的进程。让学生明确目的和基本要求。
[任务驱动法]

任务
二

1） 完成任务一的要求，设计出梯形图后，提出任务二：连接PLC控制的外部线路实现电动机的连续运行控制，验证所设计梯形图的正确性。
2） 强调安全、文明操作
3） 分组验证，按照操作流程
操作流程：
（1） 输入所编写梯形图，并进行检查。
（2） 梯形图的变换
（3） 程序检查
（4） 程序传送（PLC写入：将计算机中的程序传送到PLC中）
（5） 布线
（6） 程序调试
（7） 元件安装、布线、线路检查
（8） 项目评价（学生自我评价，教师总结）

明确任务
在老师的指导下，各组学生将按照操作流程将所编写的梯形图进行验证。

操作流程：
（1）输入所编写梯形图，并进行检查。
（2）梯形图的变换
（3）程序检查
（4）程序传送（PLC写入：将计算机中的程序传送到PLC中）
（5）布线
（6）按照被控设备的动作要求进行模拟调试,达到设计要求.
(7)元件安装、布线、线路检查
(8)项目评价（学生自我评价，教师总结）

【项目教学】
这个环节操作性较强，能够实际动手操作是主要目的，一可以直观的把所学知识传授给学生，加深同学们的印象；二是通过实际操作，改变一味的说教式教学； 三是可能会出现一些故障，比如按下按钮电动机不动，学生就要思考解决，培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及合作精神。

总体评价
与小结

1、评价：评价方式及指标附后表。

2、教师对所教内容进行总结归纳总结。

积极听讲
根据老师的讲解，复习回忆所学知识
1、 知识重点：
利用基本指令编写三相电动机连续运行PLC控制程序
2、 技能难点：
三相电动机连续运行PLC控制外部接线的连接以及程序的调试
安全文明生产

进行归纳总结，
使学生近一步理解所学重点、难点
布置作业
作业：
设计电动机正反转PLC控制的程序

积极聆听老师作业布置，课外进行积极思考，寻求答案。
设计电动机正反转PLC控制的程序
既巩固了基础知识，又对知识作了适度延伸，促使学生在课外寻找答案，使学有余力的学生有所提高，即做到了“减负”又做到了拔尖的作用。

序号
主要
内容
考核要求
评分标准
配分
扣分
得分
1
程序设计
根据任务，列出PLC控制I/O分配表，根据控制要求，设计PLC外部接线图和梯形图，根据梯形图，列出指令语句表
输入输出地址遗漏或搞错，每处扣2分
40

接线图表达不正确或画法不规范，每处扣3分
梯形图表达不正确或画法不规范，每处扣4分
指令有误，每条扣3分
2
程序输入及程序检查
能正确地将所编程序输入到PLC，并进行程序检查
不会熟练操作计算机或编程器输入、修改指令扣3分
20

3
布线，程序调试
要求布线正确
接线不正确，每根扣1分
20

损伤导线绝缘或线芯，每根扣0.5分
调试程序，一次调试不成功扣5分，二次扣8分
4
团队合作精神
小组分工协作，积极参与
根据实际情况判分
10

5
安全文明生产
正确使用设备，遵守安全用电原则，无违纪行为
根据实际情况判分
10

总得分
表一 质量评价表

任务书
组名：
组长：
组员：
任务一： 电动机单向连续运行PLC控制梯形图设计
设计步骤：
1 确定输入设备
2 确定输出设备
3 I/O点分配
4 I/O外部接线图
5 程序设计
任务二： 程序输入与调试、电动机外部接线
（1）输入所编写梯形图，并进行检查。
（2）梯形图的变换
（3）程序检查
（4）程序传送（PLC写入：将计算机中的程序传送到PLC中）
（5）布线
（6）程序调试

板书设计：
三相电动机连续运行PLC控制
一：导入新课
二：提出任务：
任务一：
设计一个用PLC的基本逻辑指令来实现电动机连续运行的程序。
任务二：
连接PLC控制的外部线路实现电动机的连续控制，验证所设计梯形图的正确性。
三：总体评价与小结
四：作业：设计电动机正反转PLC控制的程序