2022年十字路口红绿灯的PLC控制教学设计.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载晋城市高级技工学校（晋城技师学院）一体化课程教学设计课程名称 可编程掌握器编程与系统调试 教 师学习任务 十字路口红绿灯的 PLC掌握 审 批课 时 24 班 级 地 点学某十字路口车流、人流密集,目前靠交通警察人力指挥难度较大,需要在路口装置红绿灯习自动指挥系统,按南北方向：红色灯亮 30S 后,绿灯亮, 27S 后黄灯闪耀 3S；东西方向：绿灯任亮 27S 后,黄灯闪耀 3S,而后红灯亮 30S,如此循环进行； 请依据上述要求设计 PLC掌握电路,务编写掌握程序,并在试验装置上安装接线、调试运行；描述通过本学习任务的学习,同学应当能够：1. 能够独立阅读工作任务单,明确所需设备、输入输出点等并填写任务单；学 习 目 标2. 以小组协作方式,能够制定设计方案并通过审核；3. 能够正确使用定时器指令编程；4. 能正确进行I/O 地址安排；5. 能正确绘制十字路口红绿灯的PLC掌握外部接线图并完成外部接线；6. 能够完成十字路口红绿灯掌握的PLC掌握制系统的运行与调试；7. 能在老师的引导下,依据制定的方案,完成任务单,并做好实施记录；8. 能够主动猎取有效信息,展现工作成果,对学习与工作进行总结反思；名师归纳总结 学同学已经学过照明线路安装与修理、电动机继电掌握依据与修理等专业课,PLC编程与系情统调试学过半学期；11 届即将毕业的同学,在讲课过程中需要调动同学的学习爱好；但同学的分第 1 页,共 12 页动手才能较强,有肯定的基础,同学之间也有较强的合作意识；析- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学学习好资料欢迎下载书中以大量的实物图 PLC编程与应用 （三菱 FX2N）是以任务驱动为编写模式的教材,材 片,直观明白,可以作为同学查阅信息的参考资料；分 PLC掌握项目训练教程以项目为主导,突出学问重点,强调技能难点,强化实践能析 力训练,易于激发同学自主学习的爱好,对指导同学进行 PLC变频器的学习起到很好的作用；重点内容：重 计数器指令在程序中的使用；难 定时器指令在程序中的的使用；点 能够完成十字路口红绿灯的 PLC掌握系统的运行与调试；分 难点内容：析 次序功能图的设计步进指令的程序编写教 教学设备要求：学多媒体 1 套、电脑2 台、教学视频、工作页（每人一份）、任务单、三菱FX2N-48MR可编程控资制器 6 台 、电工常用工具6 套、交通指示灯模块6 套源教学后记教学流程及策划名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学活动学习好资料欢迎下载1：接受任务,明确掌握要求（2 学时）（1）以情形模拟方式,掌握要求的描述,明确工作任务要求,填写工作任务单；情形模拟：某十字路口人流车流量较大,交警同志辛苦工作,但是仍旧不能解决道路堵塞问题,需要在路口装置红绿灯自动指挥系统,按南北方向：红色灯亮 30S 后,绿灯亮, 27S 后黄灯闪耀 3S；东西方向：绿灯亮 27S后,黄灯闪耀 3S,而后红灯亮 30S,如此循环进行；设计一套以 PLC为核心的自动掌握系统,工期为一周；详细掌握要求如下：1）南北方向：红灯亮30S 后,绿灯亮,再27S 后黄灯闪耀3S；东西方向：绿灯亮27S 后,黄灯闪耀3S,然后红灯亮30S；依据上述要求自动循环掌握；2）启动停止用一个开关掌握,3）十字路口交通模拟如下：操作一次程序启动,其次次程序停止；（2）依据掌握要求,同学小组争论解读掌握要求,并列出设备清单、工具等相关内容；老师指导同学解读任务单,明确任务要求,小组协作争论并填写任务单中相关内容,包括以下信息：1. 1解读掌握要求2.）南北向红灯时,东西向先绿灯,然后黄灯闪耀,南北红灯和东西绿灯加上东西黄灯闪耀的时间相等；3. 2）红灯连续时间到之后,直接亮起绿灯；绿灯连续时间到之后,先黄灯闪耀,然后亮起红灯；4.名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.完成该任务所需的设备有哪些？学习好资料欢迎下载6.7. 完成该任务使用哪些工具？8.9. 各设备在该任务中的作用？教学活动 2：猎取信息（ 6 学时）老师依据工作任务要求,结合同学要把握的学问和技能,讲解计数器、次序功能图、步进指令的编写等内容；1. 计数器的作用PLC的计数器（）用于记录脉冲信号个数的内部器件,利用输入脉冲上升沿（从到）累计脉冲个数, 计数器的输入信号从断开到接通每变化一次,计数器就技术一次；它是 PLC中常用的重要原件之一；2计数器的编号编号位增计数器32 位增减计数器型号 32767 计数-2147483648-+2147483647 FX2N系列一般用停电爱护用一般用停电爱护用C0-C99 C100-C199 C200-C219 C220-C234 100 点100 点20 点15 点3. 计数器的动作举例（1）16 位计数器的应用名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载（2）32 位增 / 减计数器的应用老师指导同学学习计数器指令,同学小组争论并派代表简述上述两个程序的工作过程； 4.次序功能图是专用于工业次序掌握程序设计的一种功能性说次序功能图是一种描述次序掌握系统的图形表示方法,明语言；它能完整的描述掌握系统的工作过程、功能和特性,是分析、设计电气掌握系统掌握程序的重要工具；次序掌握设计最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为如干个次序相连的阶段,这些阶段称为步,名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可用编程元件（如帮助继电器学习好资料欢迎下载M和次序掌握继电器S）来代表各步；步是依据输出量的状态变化来划分的,在任何一步之内,各输出量的ON/OFF状态不变,但是相邻两步输出量总的状态是不同的,步的这种划分方法使代表各步的编程元件的状态与各输出量的状态之间有着极为简洁的规律关系；步分为初始步和活动步：初始步：与系统的初始状态相对应,等待启动命令；一个掌握系统最少一个初始步 活动步：当系统正处于某一步所在的阶段时,该步处于活动状态,称该步为“ 活动步”；步处于活动状 态时,相应的动作被执行；处于不活动状态时,相应的非储备型动作被停止执行；有向线段：将代表各步的方框按他们成为活动步的先后次序排列,并用有向线段进行连接；转换：从一步转到另一步,就是转换；转换用有向线段上与有向线段垂直的短划线来表示,转换将相邻 两步分隔开；包含三个状态构成的次序功能图流程图：三个状态构成的次序功能流程图 5. 次序掌握指令在三菱 FX2NPLC里面,有专用的步进梯形图指令,STL 指令是用于设计次序掌握程序的专用指令；在使用时仍有一条使 STL指令复位的 RET指令,利用这两条指令,可以很便利的编制次序掌握梯形图程序；在三菱 FX系列 PLC中支配有编号 S0S999 的状态继电器；状态继电器 S 一般应与 STL 指令一起使用；SO-S9用于初始步, S10-S19 用于自动返回原点；次序功能图与梯形图的对应关系见下图：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6. 特别帮助继电器M8013 学习好资料欢迎下载M8013：在 PLC内部,实现1S 周期震荡的特别帮助继电器；活动 3：制定设计方案、展现并沟通（4 学时）老师指导同学, 运用互联网或资料库的途径查找工作任务的详细内容和工作流程、工艺规范、 工具与设备清单等；小组争论,整理信息,制定方案；（1）同学以小组协作方式制定设计方案；第一步： 接受任务, 明确十字路口红绿灯的 其次步：绘制输入 / 输出地址安排表；第三步：绘制外部接线图 第四步：编制程序；第五步：系统运行调试；PLC掌握任务要求, 明确输入输出点, 确定所需工具和材料；（2）小组代表展现设计方案,并对方案进行挑选优化；第一步：老师组织,针对每个小组展现的设计方案；其次步：进行小组内部补充和组间补充以及老师点评；第三步：各小组依据点评情形,优化本组的设计方案,最终争论并确定正确方案；在此过程中,老师要对小组代表展现过程中语言表达、沟通才能、专业术语等进行观看并评判,准时纠 正做法不当的地方,准时赞扬表现优秀的地方；（3）组长完成组内人员分工；依据小组的人员配备情形,小组争论分析工作任务的详细内容和流程,进行人员分工和工期支配,完成设计方案的制定；名师归纳总结 教学活动4：实施安装（ 8 学时）第 7 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载老师指导同学, 运用互联网或资料库的途径查找工作任务的详细内容和工作流程、工艺规范、 工具与设备清单等；小组争论,整理信息,制定方案；1. 同学以小组协作方式制定设计方案；第一步： 接受任务, 明确十字路口红绿灯的PLC掌握任务要求, 明确输入输出点, 确定所需工具和材料；名称规格数1 台量备 注PLC 三菱 FX2N-48MR 运算机/ 输出地址安排表；1 台供编程使用按钮1 个开关1 个指示灯9 个电工工具1 套其次步：绘制输入I/O 地址安排表输入元件PLC编程元件作用输出元件PLC编程元件作用SB1 X0 启动按钮LED0 Y0 南北红灯LED1 Y1 南北绿灯LED2 Y2 南北黄灯LED3 Y3 东西红灯LED4 Y4 东西绿灯LED5 Y5 东西黄灯第三步：绘制外部接线图并完成接线；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载第四步：编制程序；第五步：系统运行调试；2. 小组代表展现设计方案,并对方案进行挑选优化；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载第一步：老师组织,针对每个小组展现的设计方案；其次步：进行小组内部补充和组间补充以及老师点评；第三步：各小组依据点评情形,优化本组的设计方案,最终争论并确定正确方案；在此过程中,老师要对小组代表展现过程中语言表达、沟通才能、专业术语等进行观看并评判,准时纠 正做法不当的地方,准时赞扬表现优秀的地方；3. 组长完成组内人员分工；依据小组的人员配备情形,小组争论分析工作任务的详细内容和流程,进行人员分工和工期支配,完成设计方案的制定；老师强调安全规范制度 在老师的指导下,同学对完成设计的十字路口红绿灯进行通电调试；在老师的指导下,各小组利用 质量监控：PLC监控功能,对所编写的红绿灯程序进行修改完善；老师在整个过程中对同学的规范性操作进行监控,在此过程中对工艺要求、小组面对故障的应对方法等各方面的才能进行监控；以小组为单位,展现本组实训成果,依据以下评分标准进行评分；项目内容评分标准配分得分（1）元件图形符号、文字符号错误或不符合国家标准,每处PLC 外围接扣 0.5 分,最多扣2 分8 分10 （2）元件挑选不合适,每处扣0.5 分,最多扣3 分线图设计 PLC 控（3）电气原理图错误,最多扣5 分20 （1）程序编写不符合编程规范,每处扣2 分,最多扣制的程序（2）编写的程序不能达到掌握要求,扣15 分（1）元器件安装不规范,每处扣1 分,最多扣4 分（2）接线端子导线超过2 根、导线漏铜过长、压线不紧,每名师归纳总结 元器件的安处扣 1 分,最多扣4 分30 第 10 页,共 12 页（3）接线端子连接的导线没有编号管或编写错误,每处扣1装、连接,分,最多扣4 分PLC 与外部（4）线路的布线凌乱、 导线挑选没有依据规范,每处扣 1 分,设备连接最多扣 4 分程 序 的 调（5）接线错误,每处扣2 分,最多扣10 分20 （6）漏接线,每处扣2 分,最多扣10 分（1）不能将程序输入到PLC 或输入错误,最多扣5 分（2）调试过程不符合规程,每处扣3 分,最多扣9 分试、运行（3）调试时显现设备事故,每处扣5 分,最多扣10 分团队合作（4）调试时显现人身事故,扣20 分5 团队成员不能很好协作,有人不参加,每人扣1 分；团队出现冲突冲突,每次扣2 分；最多扣5 分- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 文明生产学习好资料欢迎下载5 不遵守实训场地纪律,乱摆放工具,乱堆杂物,终止后不清理工位,不疼惜设备和器材,最多扣5 分安全生产电路短路扣10 分,设备部件松动使设备不能正常工作扣5 分,10 违反安全生产规程,视情节扣5-10 分合计100 教学活动5：展现评判、总结反馈（4 学时）任务实施后每个同学依据自己今日实训感受进行自评,然后由老师对每个同学对今日实习情形进行评价；为了更好的加强同学对学问点的把握,老师一方面小结本课内容主题,帮同学理清思路；另一方面,小结本课进行中显现的问题和优势准时反馈给同学；通过这样的形式,师生更加注意学习、教学过程中的详细表现,提高教学成效；评判评判内容评判标准自我评判评判方式老师评判项目小组评判A. 作风严谨、自觉遵章守纪、杰出完成工作任职业安全意务B能遵守规章制度、较好地完成工作任务识、素养C遵守规章制度、没完成工作任务,或虽完责任意识成工作任务但未严格遵守规章制度D不遵守规章制度、没完成工作任务A. 积极参加教学活动,全勤名师归纳总结 职业学习态度B缺勤达本任务总学时的10% 第 11 页,共 12 页主动C缺勤达本任务总学时的20% 素养团队合作D缺勤达本任务总学时的30% A. 与同学协作融洽、团队合作意识强意识强B与同学能沟通、协同工作才能较强- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C与同学能沟通、协同工作才能一般 D与同学沟通困难、协同工作才能较差 A. 按时、高质量完成工作页,积极参加课堂 活动,表现突出专业教学活动B按时、较好地完成工作页,积极参加课堂才能活动C没按时完成工作页,不积极参加课堂活动 D没完成工作页,未参加课堂活动名师归纳总结 创新才能学习过程中提出具有创新性、可行性的建议加分嘉奖：第 12 页,共 12 页同学姓名综合评判等级指导老师日期- - - - - - -