项目一 初识PLC控制系统·上（教案）《PLC应用技术》（机械工业出版社）同步精品课堂

《PLC应用技术》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 项目一 初识PLC控制系统·上 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 学生普遍对理论知识的系统学习存在畏难情绪，但对实际应用和动手操作兴趣浓厚。此前，他们可能已积累了一些基础电工知识，对按钮、交流接触器等简单电气元件有一定认知，这为理解本节课知识点提供了初步条件。然而，PLC 控制系统相对抽象，三菱 FX 系列 PLC 的编程逻辑更是全新领域，学生理解起来颇具挑战。对于输入、输出设备与 PLC 的连接及协同工作原理，需借助大量实例与实操演示来辅助学习。而熔断器及断路器的作用原理虽不算复杂，但要让学生精准把握在系统中的应用，也需教师多费心思引导。 背景分析 在当下制造业智能化转型的大背景下，自动化控制技术愈发关键。PLC 控制系统作为核心，广泛应用于工业生产各环节。三菱 FX 系列 PLC 因性能稳定、编程简易，在国内工业领域备受青睐。对于职高学生而言，掌握这一技术，未来能更好地契合企业需求，投身自动化生产线维护、设备改造等岗位。像按钮、行程开关等输入设备，交流接触器等输出设备，以及熔断器、断路器，都是构建 PLC 控制系统的基础元件。学好本节课，学生不仅能掌握专业技能，更能顺应行业发展趋势，为就业筑牢根基。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生对自动化控制技术的探索兴趣，激发学习热情； 增强学生的职业认同感，体会 PLC 控制系统在工业生产中的实用价值，树立严谨的职业态度。 学会识别和使用按钮、行程开关、热继电器、熔断器、接触器等 PLC 外围设备； 清晰阐述 PLC 控制系统的基本构成与工作原理； 准确描述三菱 FX 系列 PLC 的特点、型号含义及硬件组成。 能够熟练识别三菱 FX 系列 PLC 及各类输入、输出设备、熔断器、断路器的实物与图形符号； 正确选用合适规格的按钮、行程开关、热继电器、交流接触器、熔断器及断路器，并能依据控制要求进行合理连接。 学习任务 描述 学会识别和使用按钮、行程开关、热继电器、熔断器、接触器等 PLC 外围设备 清晰阐述 PLC 控制系统的基本构成与工作原理 准确描述三菱 FX 系列 PLC 的特点、型号含义及硬件组成 能够熟练识别三菱 FX 系列 PLC 及各类输入、输出设备、熔断器、断路器的实物与图形符号 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 三菱 FX 系列 PLC 教学难点 设备连接与协同工作 教学难点突破方法 课前发放连接线路图和操作手册，让学生预习；课堂上教师先进行标准示范操作，再让学生分组练习，教师巡回指导，及时纠正错误 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 《PLC应用技术》，主编：周建清，第3版；机械工业出版社出版。 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：学会识别和使用按钮、行程开关、热继电器、熔断器、接触器等 PLC 外围设备 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、PLC控制系统 微型计算机的硬件系统主要由主机、输人设备和输出设备组成。与之相同，PLC控制系统除了要有起运算控制作用的“大脑”——PLC外，还需要有向PLC提供输入信号的输入设备和接收、执行PLC输出信号的输出设备。认识这三部分硬件设备并将其正确连接起来是构建 PLC控制系统，控制工作台自动往返的第一步。 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、三菱 FX 系列 PLC 可编程序逻辑控制器是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算电子装置，简称PC或PLC，为了区别于微型计算机“PC”，人们习惯称它为PLC。FX系列PLC是日本三菱公司生产的小型可编程序逻辑控制器，其产品有下FX1S、FX1N、FXN、FX2N、FX2NC、FX3U、FX3UC等系列，它们是FX0、FX1、及FX2系列PLC的换代产品。图1-3所示的PLC为FX系列的部分产品，这些产品的基本指令和步进指令相同，外部特征基本相似。 如图1-4所示，FX3U-48MR型PLC的面板主要由输入端子、输出端子、指示部分和接口部分等组成。 1)输入、输出端子。如图 1-5 所示，PLC 的上侧端子为输入端子，下侧端子为输出端子。各端子的用途见表1-2。 2)指示部分。PLC的指示部分由输入指示LED(IN)、输出指示 LED(OUT)、电源指示LED(POWER)、运行指示LED(RUN)、电池电量指示 BATT 和程序出错指示LED(ERROR)等组成，各部分动作情况见表1-3。 3)接口部分。打开PLC的接口盖板和而板盖板，可看到图1-5所示的常用外部接口，各接口的作用见表1-4。 4)RUN/STOP 开关。将开关拨至“RUN”位置时，PLC运行；拨至“STOP”位置时，PLC停止运行，用户可以进行程序的读写、编辑和修改。 5)型号及其含义。三菱FX系列PLC的型号及其含义如下。 主要讲解三菱 FX 系列 PLC。 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、输入设备 (1)按钮 按钮是一种最常用的主令电器，在控制电路中用于手动发出控制信号。图1-6 所示为 LA 系列部分按钮的外形图。 (2)行程开关 行程开关也称为位置开关，是一种根据运动部件的位置而自动接通或断开控制电路的开关电器，主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短。如图所示为LX系列部分行程开关的外形图。 (3)热继电器 热过载继电器简称热继电器(后统称热继电器)，是一种利用电流热效应而工作的低压电器，主要用于电动机的过载保护和断相保护。如图是JRS系列部分热继电器的外形图。 四、输出设备 交流接触器。交流接触器是一种用于频繁接通或断开交、直流主电路或大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器，主要用于控制电动机、电热设备、电焊机等。如图所示为CJX系列部分交流接触器的外形图。 教师根据课本内容讲解输入和输出设备。 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。 五、认识熔断器及断路器 (1)熔断器 熔断器是一种在低压配电网络和电力拖动系统中起短路保护作用的低压电器。如图所示为部分熔断器的外形与符号。当电路发生短路故障时，通过熔断器的电流就会达到或者超过某一个电流规定值，使熔管中的熔体熔断，从而分断电路，起到保护作用。 (2)断路器 断路器又称自动空气开关，是一种具有过载、短路及欠电压保护功能的开关电器，主要用于不频繁接通和断开电路以及控制电动机运行等场合。图1-15 所示为部分断路器的外形与符号。 教师讲解熔断器及断路器，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：简述熔断器和断路器在电路保护中的作用及区别。 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） 这堂课我们认识了 PLC 控制系统，它就像自动化工厂的 “大脑”，通过循环扫描，精准控制生产流程。三菱 FX 系列 PLC 是常用 “智囊”，大家也了解了它的型号、硬件，还学会用基础指令编程。按钮、行程开关等输入设备，交流接触器等输出设备，各司其职，和 PLC 协同作业。别忘熔断器及断路器，它们默默守护电路安全。希望大家课后多复习，把知识转化为实操能力，为以后从事自动化相关工作筑牢根基。 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)在 PLC 梯形图编程中，应遵循哪些基本规则？ (2)如何选择合适的三菱 FX 系列 PLC 型号？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本次课程围绕 PLC 控制系统等核心知识展开。在教学中，通过实例类比，如将 PLC 比作自动化工厂 “大脑”，学生对抽象概念理解较快。实物展示与演示操作，让学生直观认识各类设备，效果良好。但在三菱 FX 系列 PLC 编程教学时，指令讲解稍显理论化，部分学生实操编程卡顿，反映出理论与实践结合不够紧密。对于设备连接的复杂线路，学生虽有兴趣，但在实际操作中易出错，小组协作效果未达预期。后续教学应增加编程案例练习，边讲边练；优化小组分工，强化实操指导，助力学生更好掌握知识与技能。 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 $$