项目三 三相异步电动机单向运转控制（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 项目三 三相异步电动机单向运转控制 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 “三相异步电动机单向运转控制” 时，具备一定的理论基础，但实践运用能力有待提升。他们对电路基础知识有所了解，利于理解系统电路图，但面对复杂的 PLC 输入 / 输出控制功能、I/O 点分配，易因抽象而困惑。学生动手积极性高，在安装电路环节能积极参与，却可能因对系统梯形图和指令表掌握不扎实，导致输入梯形图出错，影响通电调试。需在教学中多结合实例，以直观方式讲解，加强实践指导，助力学生将理论知识有效转化为实操技能。 背景分析 在工业自动化飞速发展的当下，三相异步电动机作为关键动力设备，广泛应用于各类生产场景。对职高学生而言，掌握其单向运转控制技术意义重大。这不仅契合制造业智能化升级对技能人才的迫切需求，也是学生未来投身相关岗位的必备能力。课程中的 PLC 控制等知识，是工业自动化的核心技术，能让学生紧跟行业前沿。通过学习这些，学生能在毕业后迅速适应如自动化生产线维护、设备操作等工作，为就业打下坚实基础，也为推动工业领域发展贡献自己的力量。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养严谨认真的科学态度与安全操作意识，提升对电气控制领域的学习兴趣； 增强团队协作能力，在小组合作完成任务的过程中，体会交流与互助的重要性，为今后从事相关工作奠定良好的职业素养基础。 清晰阐述输入继电器、输出继电器的概念与作用； 准确解释 PLC 的输入 / 输出控制功能，掌握 I/O 点分配的原则与方法； 熟练绘制三相异步电动机单向运转控制系统电路图与梯形图； 精准识别并解读指令表中的各类指令。 通过实践操作，学会安装三相异步电动机单向运转控制电路，能将梯形图正确输入至 PLC 设备中； 逐步掌握系统通电调试的流程与技巧，在调试过程中，学会运用所学知识分析并解决常见问题，有效验证输入输出控制的准确性。 学习任务 描述 清晰阐述输入继电器、输出继电器的概念与作用 准确解释 PLC 的输入 / 输出控制功能，掌握 I/O 点分配的原则与方法 熟练绘制三相异步电动机单向运转控制系统电路图与梯形图 精准识别并解读指令表中的各类指令 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 / 输出控制核心知识 教学难点 I/O 点分配及系统关联 教学难点突破方法 通过实际案例分析，详细讲解 I/O 点分配过程，让学生在具体项目中明确各 I/O 点的作用；随后安排针对性实操练习，教师现场指导纠错，强化学生对 I/O 点分配的理解与运用能力 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：清晰阐述输入继电器、输出继电器的概念与作用 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、软元件 由项目一可知，一个PLC控制系统由硬件和软件两大部分组成。所谓软件，通常指根据系统控制要求设计的用户程序。就程序本身而言，必须借助指令和编程元件表达，考虑到工程人员的习惯，部分编程元件也按类似于继电器电路中的元器件分类，如输入继电器、输出继电器、定时器、辅助继电器等，但与继电器电路不同的是，每个编程元件具有无穷多个动合、动断触点供程序设计人员编程时使用，故又称软元件。其中输入、输出继电器是最常用的软元件，是PLC内部与外部发生联系的窗口。 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） 1.输入继电器 PLC每一个输人点都有一个对应的输人继电器，用编号X□□□表示。PLC输人点的状态由输人信号决定，即输入继电器的线圈只能由输人设备驱动，当某一输入端子与公共端OV接通时，该输入继电器线圈得电，其动合触点接通，动断触点断开；反之该输人继电器线圈失电，其触点恢复常态。故程序中不会出现输入继电器的线圈，编程时只使用其动合动断触点。 1)编号范围。三菱FX系列PLC输入继电器的编号从X000开始，采用八进制，其输入/输出点总和不超过 248点。必须注意的是，程序设计使用的输人继电器编号不得超过所用 PLC 输人点的范围、否则无效。 2)符号。输入继电器的符号如图2-2所示。 2.输出继电器 PLC每一个输出点都有一个对应的输出继电器，用编号 Y□□□表示。输出继电器主要用于驱动外部负载，当某一输出继电器线圈接通时，与之连接的外部负载接通电源工作；反之该负载断电停止工作，所以输出继电器的线圈只能由用户程序驱动，其动合、动断触点只作为其他软元件的工作条件在程序中出现。 1)编号范围。三菱FX3U系列PLC输出继电器的编号从 Y000开始，也采用八进制编号，且同样要求输入/输出点总和不超过 248点。与输人继电器一样，进行程序设计时，使用的输出继电器编号不得超过所用PLC输出点的范围。 2)符号。输出继电器的符号如图2-3所示。 主要讲解输入和输出继电器。 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。 3.PLC 的输入/输出控制功能 如图 2-4 所示，输入/输出继电器是输入/输出点在 PLC 内部的反映，其执行原理如下： 1)起动。按下按钮 SB1 → 输人继电器 X000 线圈得电动作 → 梯形图中的 X000 动合触点闭合→输出继电器Y000线圈得电动作，形成自锁保持→输出触点 YO闭合→输出设备KM 线圈得电，系统起动。 2)停止。按下按钮 SB2→输入继电器X001线圈得电动作一梯形图中的 X001 动断触点断开→输出继电器YO00线圈失电→输出触点YO断开→输出设备KM线圈失电，系统停止工作。 3)过载保护。热继电器下动合触点闭合→输入继电器X002线圈得电动作→梯形图中的X002动断触点断开→输出继电器 Y000 线圈失电 →输出触点YO断开→输出设备KM线圈失电，系统停止工作，实现了过载保护功能。输入、输出元件的动作时序如图 2-5所示。 4.分析控制要求，确定输入输出设备 5.I/O点分配 6.系统梯形图 7.系统电路图 教师根据课本内容讲解PLC 的输入/输出控制功。 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。 二、安装电路 1.检查元器件。根据表配齐元器件，检查元件的规格是否符合要求，检测元件的质量是否完好。 2.固定元器件。按照系统接线图接线。 3.配线安装。根据配线原则及工艺要求，按接线图 和表配线安装。 4.自检 5.系统通电，观察PLC的指示LED经自检，确认电路连接正确和无安全隐患后在教师监护下，按表2-6通电观察 PLC 的指示 LED 并做好记录。 三、通电调试系统 1.连接计算机与PLC用SC-09编程线缆连接计算机COM1串行口与 PLC的编程接口。 2.写入程序 （1）接通系统电源，将PLC的RUN/STOP开关拨至“STOP”位置。 （2）端口设置。执行[在线]→[传输设置]命令，在弹出的“传输设置”对话框中双击“串行 USB”图标，弹出“PCI/F串口详细设置”对话框，在对话框中选择“RS-232C”“COM1”和“9.6Kbps”后，单击〔确认〕按钮完成。 （3）写入程序“项目2-1.pmw”。执行[在线]→[PLC写人]命令后，弹出“PLC写人”对话框。先在对话框中选择程序“MAIN”，再单击[程序]一指定范围]→[步范围]，最后在“步范围”一栏中输入程序结束步数据，单击[执行]按钮后，计算机便开始向PLC传送程序。在传送程序的同时，计算机显示传送的进程，直至结束。 3.调试系统。将PLC的RUN/STOP开关拨至“RUN”位置后，按照表2-7操作，观察系统的运行情况并做好记录。如出现故障，应立即切断电源、分析原因、检查电路或梯形图后重新调试，直至系统实现功能。 4.分析运行结果 三相异步电动机单向运转控制 系统在外部按钮指令下，按照 设计的程序，对输入输出设备 的状态进行计算、处理和判断后，驱动输出设备完成相应的动作。按下起动按钮SB1，PLC驱动输出设备KM吸合，电动机得电连续运转；按下停止按钮 SB2，PLC停止驱动KM，电动机失电停止运转。 教师讲解安装电路和通电调试系统，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：请说明输入继电器和输出继电器在三相异步电动机单向运转控制中的作用。 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） 这堂课我们围绕三相异步电动机单向运转控制展开学习。理解了输入、输出继电器及 PLC 的输入 / 输出控制功能，明确它们是控制的核心。学会了 I/O 点分配，绘制系统电路图与梯形图，这是设计控制方案的关键。在实操上，掌握了安装电路、输入梯形图和通电调试。学习指令表，能让我们更精准地操控系统。大家在课堂上积极参与，但部分同学对 I/O 点分配和故障排查还有疑惑。课后要多复习，将知识融会贯通，为后续学习打下坚实基础。 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)简述学习 PLC 指令表的意义。​？ (2)系统梯形图和系统电路图有什么区别和联系？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在这堂课的教学中，我采用理论结合实操的方式，向职高学生讲解三相异步电动机单向运转控制。从学生的课堂反馈来看，多数同学对输入、输出继电器这类具象概念接受良好，但在理解 PLC 复杂的输入 / 输出控制功能时面露难色。实操环节里，安装电路部分学生积极性高，可到 I/O 点分配与输入梯形图，不少人开始出错，反映出理论应用能力的不足。今后，我会增加更多工业现场案例，在讲解抽象知识时引入实物演示，加深学生理解。同时，加大对实操薄弱环节的指导，助力学生更好掌握这一重要技能。 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 $$