PLC教学设计-喷泉花样的控制.doc

科目
PLC技术
课 题
用PLC实现喷泉的花样控制
授课日期

课时
1课时
班级
13机电一体化高技
教学方法
任务驱动教学法+讲授法+探究法
教授方式
集中授课，分组试验，展示任务，分析讲解，自主学习，巡回指导
教学目的
知识目标
1.PLC时序控制问题中关于定时器的应用
2.理解系统控制的要求、系统时序图
教学手段
多媒体教学设备
PLC实训平台
能力目标
1. 能根椐系统控制要求确定输入、输出量
2. 能根椐系统时序图进行软件程序的设计
3. 能根椐设计程序在实训平台进行安装接线，调试
综合素质
4. 培养发现，分析，解决问题的能力及团队合作的精神
5. 培养科学严谨的治学态度
重点
1. 定时器时序应用
2. 系统时序图的绘制
3. 程序设计
4. 安装接线、程序调试
难点
1.程序设计
2.安装接线、程序调试
教学准备
上课前分发教学任务书
内容：1.系统控制要求
2.系统时序图
3.本节课要完成的任务
4.任务完成小结
花样喷泉PLC控制的教学设计

教学分析与对策

大纲要求
1. 掌握以时间转换为中心的时序图
2. 掌握以时序图转换为以时序为中心的程序设计梯形图
教材分析
1. 教学内容：本节讲授的内容为教材中“PLC定时器应用”，在此之前，已经学习了关于定时器的定义及应用方法，本课内容属于定时器时序控制程序设计应用。
2. 内容安排：教材上有“十字路口交通灯控制”，系统的设计较为复杂。考虑到中职学生的知识能力水平。按照由浅入深的先易后难。所以先让学生学习并应用定时器的时序控制编程法，然后才过渡到十字路口交通灯的高级编程应用。
3. 作业：以本节课“花式喷泉的设计”为基础，再去学习到十字路口交通灯的程序编写，由本节课知识作基础，作业量和难度适中
学情分析
1. 学生基础：很多学生在以前的PLC课程中学习关于系统设计的知识，但是学习程度深浅不一，学生基础相差较大，教学时必须要考虑分层教学的问题
2. 分层教学：基础较好的学生一方面要求他们帮助组内其他同学完成任务，另一方面要提搞任务要求，要求他们尝试用多种方式完成软件程序的设计。基础较差的学生需要教师重点辅导和关注，同时适当降低任务要求
3. 分组教学：继续采用分组教学、团队全作的方式，培养团队合作的能力和团队精神的同时，充分了挥“小教师”的作用，以点带面，避免教学死角的出现
主要教学思路
设计宗旨:
本课根椐一个现实的实际现象“喷泉花样控制”，引出一个问题“如何用PLC控制水泵喷水形成花样喷泉”，将教学内容融入到学生独立解决生活中遇到的问题中，引起学生的学习兴趣。
大概思路：以在实际生活中遇到的现象，并思考如何解决引入本课内容--提出任务--探究式学习，让学生先试着分析任务，找寻完成任务的方法--肯定、点评学生的收获--和学生一起分析任务--明确任务--做必要的指点和讲解--以学生为主体完成任务，教师重在引导--教师做必要的小结和点评--拓展提问，布置作业
注意事项：
1. 教师重在引导和启发，不要“只顾灌输，不顾效果”要充分的发挥学生的主观能动性，培养学生的分析能力、学习能力、拓展能力和综合应用能力
2. 充分利用现代教学手段激发学生的学习兴趣

教学过程
教学内容
教学手段
【新课导入】
同学们，我们知道在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人民休闲、观赏，我们先来看一段视频。
从视频中我们知道，这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。本文讲述的是如何利用PLC控制喷泉喷水方式，产生各样的样式。
提出本节课的教学目标：如何用PLC实现花式喷泉意境控制？这是本节课重要的学习内容。
【情境导入】
以“引人振憾的花式喷泉喷水的意境视频播放，引导学生独立分析问题，激发学生学习兴趣。
【明确任务】

【展示任务】

某花样喷泉采用三组喷头进行花样喷水。
要求：按下起动按钮，先A、C组喷头喷水4S停，转为B组喷头喷水，3S后停，转为C组喷头喷水，2S后停，转为A、B组喷头喷水2S后停，延时1S后转为A、B、C三组喷头同时喷水，3S后全停，如此循环。

【教师讲授】
PLC系统设计的每一步，也是最重要的一步

【任务书】
提醒学生认真阅读任务书中的系统控制要求，确保每个学生都完全了解今天的任务

【分析任务】
1. 按下起动按钮，先A、C组喷头喷水4S停，转为B组喷头喷水，3S后停，转为C组喷头喷水，2S后停，转为A、B组喷头喷水2S后停，延时1S后转为A、B、C三组喷头同时喷水，3S后全停，如此循环。　
2. 完成一个周期后又回到这个周期的开始，如此循环。
3. 喷头工作时间段表格

喷头
时间轴：开始→停
A
4s

2s

3s
B

3s

2s

3s
C
4s

2s

3s
停水

1s

【多媒体展示】
以表格的形式将系统的控制要求展示出来。通过表格使学生能够更加充分的理解系统控制要求

【教师讲授】
讲述时间轴的安排，各喷头的工作时间表格划分及运行情况。让学生明白喷头的时序工作情况及定时器的确定。
【提问】
根椐上述表格，确定系统的输入输出量有哪些？在任务书中写出来。

教学内容
教学手段
【实施任务一“填”】
根椐上述表格，确定系统的输入、输出量，并分别编号，填“I/O分配表”

【多媒体展示】
找同学回答他分析出的输入量、输出量。教师再利用多媒体展示正确的I/O分配表格

通过提问引导学生，学生考虑不到的地方加以补充。培养学生独立分析的能力。

多鼓励，多肯定，多赞扬
【教师讲授】
将输入量、输出量板书，编号
输入量
输出量
启动按钮

A组喷头

停止按钮

B组喷头

C组喷头

接下来请同学们将输入量和输出量在任务书中的时序图中标出来
【实施任务二“绘”】
根椐动作时序表格绘制“控制系统时序图”
根椐“控制系统时序图”，试分析系统需要定时器有多少？每个定时器延时时间为多少？并编号，在任务书中画出来

【多媒体展示】

【师生互动】
通过提问引导学生，学生考虑不到的部分再加以补充。培养学生的分析能力

找同学问他定出的定时器有哪些？

【多媒体展示】
展示正确的分析结果供学生参考
【师生互动】
通过提问引导学生,学生考虑不到的部分再加以补充,提高学生分析问题的能力

多鼓励,多表扬

教学过程
教学内容
教学手段
【实施任务三“想”】
回顾所学：
一、定时器的概念含义
1.所记时间
2.设定时间
3.动作 当所记时间=设定时间 产生动作

二、定时器的时间累积：

三、定时器循环控制：

【师生互动】
通过提问引导学生回顾所学：1.定时器的概念含义及应用法则

2.定时器关于时间累积的处理方法

3. 采用定时器实现循环控制的处理方法

【多媒体展示】
展示正确设计程序引导学生进入到正确的思维轨道用以后面的突破难点

过程实施中多加以肯定和多表扬，提高学生的学习热情，保持兴奋度

教学内容
教学手段
【实施任务三“想”】
四、本课题难点解决
事情的发展是以时间轴为顺序的方式来进行的，我们把这类控制叫做时序控制，当然，我们就能利用之前的时序图，采用PLC定时器时间累积的编程方式来进行编程。
事例讲述，用以引导学生加以正确的思路
1. 启-保-停控制程序

2. 启停程序的并联应用

3. 三组喷头的时序控制程序

【师生互动】
通过提问引导学生回顾所学：
1.简单的启-保-停控制程序进行过渡
【教师讲授】
从启-保-停控制程序加以引导，托出启停程序并联应用控制的编写程序的方式，解决PLC程序中不能同一线圈使用多次的难题。也解决了时序控制中动作时间段的问题
【难点突破】
小组为单位，以教师所讲为引导，讨论解决，进行程序编写
【多媒体展示】
展示正确设计程序

过程实施中多加以肯定和多表扬，提高学生的学习热情，保持兴奋度
教学内容
教学手段
【实施任务三“做”】
要求：1.根椐定时器时间累积循环程序编写及启保程序并联应用编写出整个系统程序.
2.将程序通过电脑输入到PLC主机
3.按I/O分配表进行模拟盘的接线连接
一“编”
编“梯形图”【输入设计程序，进行模拟运行】

二、“连”
根椐I/O分配表进行模拟盘的接线连接
【师生互动】
通过引导，课程前后结合，引导学生整合整个系统程序，形成正确的完整的编写程序。
【分组实训】
各小组进行工作分配，合作进行程序编写及模拟盘的接线。实训过程中出现的问题可以通过思考，讨论，合作的形式来完成。培养团体合作的能力

【巡回指导】
教师进行巡回指导，对学生完成过程中出现的问题进行引导，让其独立完成任务

【多媒体展示】
分析学生的答案展示正确设计程序

过程实施中多加以引导，纠正思路培养独立完成任务的能力

学生根椐教师给出的程序进行自评
教学内容
教学手段
【实施任务五“自评”】
花样喷泉PLC程序控制自评标准
操作
要求
完成配分
得分
I/o分配表
正确的选择输入输出设备，正确的分配I/O地址，接线图正确.
10分

梯形图
正确编写梯形图，格式正确，结构合理
30分

指令表
各指令语句正确，格式，结构合理，参数设定合理
10

外部接线
电源线，通讯线，外接I/O端口接线
正确，无短路烧保险
20

烧写程序
软件应用熟练，操作正确，
10

程序调试
思路敏捷，排故快速，修改准确，程序运行正常 。
20

三、 系统运行情况；
按下启动按钮，花形喷泉模拟指示灯闪烁，电脑梯形图监控正常，实训成功。

【教师参与学生自评】

1. 教师根椐系统运行情况给以各组正确的评价，给出合适的分数。

2. 教师对实训过程中出现的问进行针对性的解决，分析出现问题的关键

3. 各组按照系统的实际运行情况进行比较分享实训成功的喜悦。

4. 对实训完成的好的小组进行表扬

教学内容
教学手段
【课堂小结】
主要讲述了如何利用PLC定时器时序控制的方式来实现花样喷泉的程序编写。通过本课程的学习，同学们应熟练的掌握：
1. PLC定时器的累积应用。
2. PLC定时器的循环控制。
3. PLC启停条件的并联运用。
4. PLC时序图的绘制方法
5. PLC时序控制的梯形图编写方法
【能力提升】
思考：
分析程序要求，画出硬件接线图、列出对应的I/O编号的分配表，进行程序的编制。

【本课作业】
回顾本课知识及实训过程，编写本课实习报告

通过小结，综述本堂课的程序编写过程，解决问题方法，强调本课的重点与难点，提升学生应知，应会的能力。

【任务拓展】
展示任务，巩固本课所学，进行能力提升，课后完成

【练习巩固】