1.4 液压双缸行程自动控制（教案）《液压与气动综合实训》（教科版）同步精品课堂

《液压与气动综合实训》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.4 液压双缸行程自动控制 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 学生在学习 “液压双缸行程自动控制” 这一课程时，具备一定特点。在知识基础方面，他们已掌握基础电工电子知识，对电路连接有初步认知，这为理解继电器、电磁铁及 PLC 外部接线提供了便利。但对于 PLC 编程及控制原理这类较为抽象的知识，理解起来存在困难。在学习能力上，职高学生动手积极性高，实训工作台现场接线与调试的实操环节能激发他们的热情，不过逻辑思维能力相对薄弱，在分配 PLC 输入 / 输出地址时，可能难以快速理清思路，需要教师详细引导。 背景分析 在工业自动化进程不断加速的当下，液压双缸行程自动控制技术广泛应用于机械制造、汽车生产等诸多领域。职高作为技能人才培养的前沿阵地，教授这一课程意义重大。从学生就业角度看，掌握此技术能极大提升他们在相关行业的竞争力。 从课程体系而言，它是对前期电工电子、机械基础等知识的综合运用与深化拓展。对于职高学生，该课程在培养其专业技能的同时，能锻炼逻辑思维和实践操作能力，助力他们从理论学习迈向实际生产，为后续投身工业自动化一线工作筑牢根基。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 激发对工业自动化控制领域的兴趣，主动关注液压双缸行程自动控制技术在实际生产中的应用； 培养严谨认真的工作态度，在接线、编程和调试过程中，严格遵守操作规范。 准确阐述继电器与电磁铁的定义； 详细解释 PLC 输入 / 输出地址分配的意义； 深入理解 PLC 外部接线的基本原则，掌握常见的接线方式； 系统阐述 PLC 编程的基本概念。 独立完成 PLC 外部接线，确保接线正确、牢固且符合电气安装规范； 编写控制液压双缸行程的程序，实现双缸按预定顺序、行程和速度运行，程序结构合理、逻辑清晰。 学习任务 描述 准确阐述继电器与电磁铁的定义 详细解释 PLC 输入 / 输出地址分配的意义 独立完成 PLC 外部接线，确保接线正确、牢固 能够系统阐述 PLC 编程的基本概念 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 PLC 输入 / 输出地址分配 教学难点 PLC 编程及控制原理 教学难点突破方法 可视化教学，利用编程软件的仿真功能，将编写的程序在虚拟环境中运行，通过动态演示液压双缸的动作过程，帮助学生理解程序与实际控制之间的联系。 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 《液压与气动综合实训》，主编：陆勇星，2024年7月第1版；科学出版社出版。 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） 任务引入：准确阐述继电器与电磁铁的定义 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） 一、分配 PLC 输入/输出地址 根据液压系统控制需要，定义输入点两个，分别为I0.0、I0.1，输出点四个，分别为 Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3，地址分配如表 1.3 和表 1.4所示，继电器与电磁铁定义如表 1.5 所示。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 二、PLC 外部接线与编程 根据系统输入/输出地址分配表、继电器与电磁铁定义以及液压回路控制要求，根据PLC 外部接线(图1.35)完成现场接线，其中YA1、YA2、YB1、YB2 电磁铁分别对应Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3 PLC 的输出，时间继电器 T37、T38、T39、T40 起定时切换功能，中间继电器 M0.0、M0.1、M0.2、M0.3 实现自锁、互锁功能。根据上述定义完成PLC 梯形图程序的编写，动作顺序功能图如图 1.36所示，编写的PLC梯形图如图 1.37所示。 主要讲解PLC梯形图。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 三、PLC控制原理 第一段：按下 I0.0，中间继电器M0.0线圈得电，常开触点闭合，实现自锁，同时Q0.0得电(液压缸I右行)，时间继电器T37开始计时(设定 3s)； 第二段：T37 计时 3s后其常开触点闭合，中间继电器M0.1线圈得电，常开触点闭实现自锁，同时 Q0.1得电(液压缸I左行)，Q0.0断电，实现互锁，时间继电器合，T38开始计时(设定3s)； 第三段：T38计时 3s后其常开触点闭合，中间继电器M0.2线圈得电，常开触点闭实现自锁，同时 Q0.2得电(液压缸 I右行)，Q0.1断电，实现互锁，时间继电器合，T39 开始计时(设定 3s)； 第四段：T39计时 3s后其常开触点闭合，中间继电器M0.3线圈得电，常开触点闭合，实现自锁，同时 Q0.3得电(液压缸Ⅱ左行)，Q0.2断电，实现互锁，时间继电器T40 开始计时(设定 3s 重复第二个周期)。 教师根据课本内容讲解PLC控制原理。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 4、 实训工作台现场接线与调试 现场回路接线如图 1.38 所示。下载图 1.37所示的 PLC 梯形图。 如图 1.35 所示，按下SB1启动按钮(接通I0.0)，打开梯形图状态监控界面(程序行显示蓝色)，一方面观测梯形图的运行情况，另一方面观察电磁阀的得失电状态(得电显示红灯)，一旦发现运行出错，立即查找梯形图程序运行出错所处的位置，修改完程序并保存下载之后重新启动 SB1按钮。 如梯形图程序没有出错，则应立即查看PLC外部接线，直至电磁阀得失电正常，然后打开液压泵，查看双缸的工作运动情况。控制调试过程结束后，先按SB2停止按钮(切断10.1常开触点)，再关闭液压泵，最后关闭计算机的总电源。 教师讲解实训工作台现场接线与调试，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：简述实训工作台现场接线与调试的一般步骤。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 在这堂液压双缸行程自动控制课程中，我们深入学习了多个关键知识模块。大家认识了继电器与电磁铁，理解其在电路控制中的作用。学会为 PLC 合理分配输入 / 输出地址，明晰了外部接线方法，这是硬件搭建的基础。同时，还接触到 PLC 编程及控制原理，初步掌握用程序指挥液压双缸工作的窍门。最后的实训工作台现场接线与调试，让大家将理论付诸实践，提升动手能力。希望同学们课后巩固所学，为今后在自动化控制领域的学习和工作做好准备。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)电磁铁在液压双缸行程自动控制中有什么作用？ (2)当液压双缸系统出现故障，液压缸动作异常时，如何进行故障排查？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在本次 “液压双缸行程自动控制” 教学中，有成功之处，也存在不足。从积极方面看，学生对实训工作台现场接线与调试环节热情高涨，能较好地将理论知识应用于实践操作，在一定程度上提升了动手能力。但在教学过程中也发现，讲解 PLC 编程及控制原理这类抽象知识时，部分学生理解吃力，反映出教学方法的直观性仍需加强。在分配 PLC 输入 / 输出地址的教学上，部分学生思路不够清晰，今后应增加实例练习，强化逻辑引导，让学生更好地掌握知识，提升教学效果。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$