7.4 PLC 在交通控制中的应用（教案）-高一《电器及PLC控制技术》同步精品课堂（高教版—第3版）

《电器及PLC控制技术》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务7.4PLC在交通控制中的应用 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 全面贯彻素质教育思想，从社会发展对高素质劳动者和中初级专门人才需要的实际出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。新教材在理论体系、组织结构和阐述方法等方面均作了一些新的尝试。新教材实行一纲多本，努力为学校选用教材提供比较和选择，满足不同学制、不同专业和不同办学条件的学校的教学需要。 背景分析 《电器及PLC控制技术》是中等职业教育国家规划教材，是在第2版的基础上结合新的教学需求、新的教学改革成果，以及新技术、新设备、新标准修订而成的。主要内容包括常用低压电器的基本原理和使用方法；电气控制系统的基本电路原理及常见故障分析；FX系列PLC的指令系统及使用方法；PLC控制程序的设计方法；PLC的实际应用举例；PLC的通信技术；编程设备及编程软件的使用。另外，在每章后都附有针对性较强的习题，并编写了与课程内容相配套的实验项目。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 提供对基础知识的学习和运用，乐于探索电器专业的学习规律，培养学生综合学习的能力。 熟悉和掌握PLC在交通控制中的应用； 运用基础知识对十字路口交通灯的控制和按钮式交通灯的控制等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握PLC在交通控制中的应用； 运用基础知识对十字路口交通灯的控制和按钮式交通灯的控制等内容进行掌握。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟悉和掌握PLC在交通控制中的应用； 教学难点 运用基础知识对十字路口交通灯的控制和按钮式交通灯的控制等内容进行掌握。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级提升，实现重难点突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电器及PLC控制技术》，主编：高勤，2019年6月第3版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 问题引入：以小组的形式总结和分析按钮式交通灯的控制，并进行小组汇报。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知]（2分钟） 7.4.1十字路口交通灯的控制 图7-22所示为十字路口交通灯的示意图，要求采用PLC实现十字路口交通灯的控制。交通灯的工作时序及时间要求见表7-7。 1.交通灯的控制要求 (1)当起动开关闭合时，信号灯控制系统开始工作，首先东西方向红灯和南北方向绿灯亮。当起动开关断开时，所有的信号灯均熄灭。 (2)控制系统起动后，首先东西方向红灯点亮，在东西方向红灯点亮的15s时间内，南北方向的绿灯持续点亮10s,再闪亮3次后自动熄灭，接着黄灯点亮2s。15s时间结束后，转为南北方向红灯点亮15s,同时东西方向变为绿灯点亮10s,绿灯闪3s,黄灯点亮2s,再转为东西方向红灯点亮15s,南北方向绿灯点亮10s……周而复始，循环工作下去。 2.I/O地址分配(表7-8) 3.PLC的控制程序设计 可以采用经验法、功能图法及功能指令进行十字路口交通灯的控制程序设计。图7-23所示为交通灯的部分控制程序(用功能指令编程),图7-24所示为I/O接线图梯形图的控制功能分析如下。 (1)初始状态南北绿灯亮(10s),东西红灯亮的控制。若起动按钮闭合后，程序执行到S10步，执行MOV指令，将K5传送到K1YO,使Y3Y2Y1Y0的状态为0101,即YO=Y2=ON,南北绿灯和东西红灯点亮，同时驱动TO计时10s,维持南北绿灯亮10s。 (2)南北绿灯闪3s,东西红灯持续亮的控制。当TO的10s延时时间到，程序转移到S11步，