SCXI-1120D用PLC實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制教學(xué)設(shè)計(jì)

時(shí)間：2020-09-02作者：福州卓凱電子科技有限公司瀏覽：111

TLE：1-8-0-5-0-1-9-6-3-7-9 （V同）
企鵝：2*5-8*5*7~7-6-7+4-2 袁工





項(xiàng)目實(shí)施的相關(guān)的內(nèi)容：實(shí)施時(shí)長：2課時(shí)90分鐘；實(shí)施對象：高職電氣自動(dòng)化二年級學(xué)生；實(shí)施地點(diǎn)：可編程序控制系統(tǒng)理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)教室；實(shí)施安排：每四個(gè)同學(xué)一組，每組設(shè)置一個(gè)小組長，每組使用一套設(shè)備。

一、項(xiàng)目定位

《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程總設(shè)置8個(gè)項(xiàng)目：項(xiàng)目一：電氣控制電路分析；項(xiàng)目二：電機(jī)運(yùn)行控制；項(xiàng)目三：X62W電氣控制；項(xiàng)目四：T68電氣控制；項(xiàng)目五：搶答器設(shè)計(jì)；項(xiàng)目六：用PLC實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制；項(xiàng)目七：PLC控制電機(jī)；項(xiàng)目八：五自由度機(jī)械手控制。

本項(xiàng)目屬于《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程中的*六個(gè)項(xiàng)目，主要讓學(xué)生掌握PLC程序的編程方法和技巧，掌握定時(shí)、計(jì)數(shù)器以及移位指令等的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能主動(dòng)與人合作、與人交流的協(xié)商。

本課程教材的選用：全國高等?？平逃?/a>自動(dòng)化類專業(yè)規(guī)劃教材 《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》田效伍 主編。使用THPSF-3A型（西門子）可編程控制器實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》作為參考教材。

二、項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

學(xué)情分析

1.先后續(xù)課程分析：前修課程： 《電工基礎(chǔ)》、《電機(jī)及拖動(dòng)》、《通用變頻器應(yīng)用技術(shù)》、《組態(tài)軟件應(yīng)用技術(shù)》、《單片機(jī)技術(shù)》；后修課程：《自動(dòng)控制系統(tǒng)及應(yīng)用》、學(xué)生**崗實(shí)習(xí)。

2.學(xué)生掌握知識方面的分析：學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，有一定的編程思維。對電路和電機(jī)拖動(dòng)、變頻器的參數(shù)設(shè)置和應(yīng)用、觸摸屏的應(yīng)用、單片機(jī)的編程方面都有一定的基礎(chǔ)。

3.學(xué)生的能力分析：所教授的對象為高職學(xué)生，該類生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，純理論性教學(xué)只會導(dǎo)致“倒頭睡覺”現(xiàn)象，起不到教學(xué)效果；但是面對實(shí)踐性作業(yè)時(shí)，興趣較高，充分使用教學(xué)資源進(jìn)行理實(shí)一體化、項(xiàng)目化教學(xué)，能使學(xué)生做中學(xué)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，效果會較加**。

三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

（一）基本思路

從實(shí)際應(yīng)用方面引出具體的項(xiàng)目，由項(xiàng)目引出待解決的問題，從對所引出的問題的解決進(jìn)而完成整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。**理實(shí)一體化教學(xué)的特點(diǎn)，教師引導(dǎo)，小組合作探討，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的方式基于實(shí)驗(yàn)完成整個(gè)教學(xué)過程，使學(xué)生完成特定的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（二）學(xué)習(xí)內(nèi)容

1.教材分析：《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》中關(guān)于寄存器左移指令的使用進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，寄存器左移指令的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的設(shè)計(jì)。

2.學(xué)習(xí)形式：小組合作，探究性學(xué)習(xí)方式；

3.學(xué)習(xí)結(jié)果：掌握寄存器移位指令的理論知識，基本完成十字路口交通燈控制；

教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：根據(jù)控制要求進(jìn)行I/O口的分配和接線及編程。

教學(xué)難點(diǎn)：字左移指令的使用。

（三）教學(xué)方法

“教、學(xué)、做”三位一體的教學(xué)方法、理實(shí)一體項(xiàng)目化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)型、合作探究法。

四、教學(xué)組織與實(shí)施

（一）課前準(zhǔn)備

1.老師的課前準(zhǔn)備：（1）教具準(zhǔn)備：對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查，整理；對10套設(shè)備進(jìn)行故障排除。（2）教學(xué)資料準(zhǔn)備：電子教案、課件，步驟評分標(biāo)準(zhǔn)。（3）分組安排：全班同學(xué)40人，每4位同學(xué)一組，共10組。（4）教學(xué)場地安排。

2.學(xué)生的課前準(zhǔn)備：（1）課前了解：十字路口交通燈的控制過程。（2）課前預(yù)習(xí)：寄存器移位指令的功能和應(yīng)用。

（二）教學(xué)過程實(shí)施（課中）

項(xiàng)目：信號燈受一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號燈都熄滅；南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒；到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮，東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復(fù)始。

教學(xué)環(huán)節(jié)：

1、項(xiàng)目引入（10分鐘）

教師活動(dòng)：項(xiàng)目內(nèi)容講解；學(xué)生活動(dòng)：觀察思考，學(xué)生思考如何實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的控制。教學(xué)方法和達(dá)到目標(biāo)：任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，讓技能與生活相結(jié)合讓學(xué)生覺得學(xué)有所用。

2、解決問題1、2（25分鐘）

教師活動(dòng)：問題（1）程序流程圖，確定控制過程，I/O端口的分配。問題（2）字左移指令使用講解。（3）總結(jié)。學(xué)生活動(dòng)：解決問題1任務(wù)步驟記錄--1、畫出程序流程圖；2、I/O端口分配表及控制接線圖。解決問題2：學(xué)生任務(wù)步驟記錄；教學(xué)方法和達(dá)到目標(biāo)：理實(shí)一體化教學(xué)；理論部分：學(xué)生掌握移位寄存器指令的應(yīng)用。實(shí)踐技能：I/O口分配表；電路連接；編寫程序。

3、方案制定（10分鐘）

教師活動(dòng)：觀察指導(dǎo)；學(xué)生活動(dòng)：制定十字路口交通燈方案。（組長進(jìn)行組員間的任務(wù)分配）步驟1：I/O分配及硬件連接；步驟2：程序流程圖；步驟3：程序設(shè)計(jì)；步驟4：調(diào)試。教學(xué)方法和達(dá)到目標(biāo)：理實(shí)一體化教學(xué)；學(xué)生掌握設(shè)計(jì)的方案和步驟。

4、操作實(shí)施（30分鐘）

教師活動(dòng)：巡視指導(dǎo)；學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)方案設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行動(dòng)手操作；教學(xué)方法和達(dá)到目標(biāo)：采用教學(xué)做一體化的教學(xué)方法；PLC程序的編程方法和技巧，掌握定時(shí)、計(jì)數(shù)器以及移位指令等的應(yīng)用。

5、綜合評價(jià)（15分鐘）

教師活動(dòng)：根據(jù)評分表的項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)打分；學(xué)生活動(dòng)：調(diào)試1、十字路口交通燈控制調(diào)試；2、答辯。教學(xué)方法和達(dá)到目標(biāo)：從調(diào)試過程和答辯方面對學(xué)生進(jìn)行綜合評價(jià)；培養(yǎng)學(xué)生具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能主動(dòng)與人合作、與人交流的協(xié)商。

（三）課后反饋

老師：及時(shí)做好課后分析，對采用的教學(xué)方法和教學(xué)效果進(jìn)行分析，并對學(xué)生的總體完成情況進(jìn)行分析總結(jié)。

學(xué)生：及時(shí)分析自己在完成項(xiàng)目過程中出現(xiàn)的問題和解決的方法，分析整套系統(tǒng)的工作過程。

學(xué)生思考：嘗試用其他不同的方法編譯新程序，實(shí)現(xiàn)新的控制過程。

同時(shí)可以通過精品課程網(wǎng)站與學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程交流溝通，及時(shí)解決學(xué)生出現(xiàn)的疑問。

五、教學(xué)特色

突破以往理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架，豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，理中有實(shí)，實(shí)中有理。**學(xué)生動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、教室全部配備多媒體設(shè)備，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段**組合，共同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達(dá)到較優(yōu)化的教學(xué)效果。建立網(wǎng)絡(luò)課堂，課程部分電子教案、錄像、課程標(biāo)準(zhǔn)、題庫等資料已經(jīng)上網(wǎng)，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過在線答疑與教師交流，加強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有利條件。


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  詞條說明

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  主營產(chǎn)品 1：Invensys Foxboro（?？怂共_）：I/A Series系統(tǒng)，F(xiàn)BM（現(xiàn)場輸入/輸出模塊）順序控制、梯形邏輯控制、事故追憶處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換、輸入/輸出信號處理、數(shù)據(jù)通信及處理等。 2：Invensys Triconex: 冗余容錯(cuò)控制系統(tǒng)、基于三重模件冗余（TMR）結(jié)構(gòu)的較現(xiàn)代化的容錯(cuò)控制器。 3：Westinghouse（西屋）： OVATION系統(tǒng)、WDPF系統(tǒng)、WES

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• NIKKI DENSO ULSTA-300

  TLE：1-8-0-5-0-1-9-6-3-7-9 （V同）企鵝：2*5-8*5*7~7-6-7+4-2 袁工主營產(chǎn)品：DCS集散式控制系統(tǒng)、PLC可編程控制器、數(shù)控系統(tǒng)、(CPU處理器、模塊、卡件、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)、工作站、驅(qū)動(dòng)器、馬達(dá)、 內(nèi)存卡、 電源，機(jī)器人備件等)各類工控產(chǎn)品主要業(yè)務(wù): ABB DCS卡件，AB 1756，1747，1771系列 PLC CPU，Siemens 6DD，6F

• 836T-D460JX20

  主營產(chǎn)品：DCS集散式控制系統(tǒng)、PLC可編程控制器、數(shù)控系統(tǒng)、(CPU處理器、模塊、卡件、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)、工作站、驅(qū)動(dòng)器、馬達(dá)、 內(nèi)存卡、 電源，機(jī)器人備件等)各類工控產(chǎn)品主要業(yè)務(wù): ABB DCS卡件，AB 1756，1747，1771系列 PLC CPU，Siemens 6DD，6FC，6SN，6FC，6S5系列，F(xiàn)oxboro系統(tǒng)卡件，Triconex系統(tǒng)模塊，Rexroth力士樂全系列產(chǎn)