项目六 自动送料装车控制（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 项目六 自动送料装车控制 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 学生在学习自动送料装车控制课程时，具备一定特点。在知识基础方面，他们已对电气控制基础知识有所涉猎，但对复杂指令和系统原理理解尚浅。比如对于各类指令，虽有初步印象，却难以把握其在实际系统中的运用。在实践操作上，学生动手积极性较高，对绘制接线图、安装电路等实操环节兴趣浓厚，但因缺乏系统训练，操作时易出错，且难以将实操与理论知识紧密结合。在学习能力上，自主学习和逻辑思维能力有待提升，在理解梯形图执行原理这类抽象知识时会遭遇困难，需要教师在教学中多引导、多示范，助力学生突破学习难点。 背景分析 在制造业快速发展的当下，自动化生产成为主流趋势。自动送料装车控制系统作为工业自动化的关键环节，广泛应用于化工、物流、建材等诸多领域，大幅提升生产效率，降低人力成本。对于职高学生而言，掌握这一技术极为重要。他们未来大多投身工业一线岗位，若能熟练运用相关指令，理解梯形图执行原理，并精准完成操作，将无缝对接企业需求。这不仅关乎个人职业发展，更是为我国制造业培养高素质应用型人才，助力产业升级，契合职高教育服务地方经济、对接行业需求的导向。 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、注重细节的工作态度，在绘制接线图、安装电路等操作中养成规范操作的良好习惯； 提升学生的团队协作能力，在完成自动送料装车控制系统的设计、安装与调试任务中，学会与小组成员沟通协作，共同解决问题。 能够准确阐述主控触点指令、自保持及解除指令、脉冲输出指令的功能、使用条件及语法格式； 清晰理解自动送料装车控制系统梯形图的构成元素； 严格遵守电气线路接线规范，熟练进行配线安装。 熟练运用所学指令，独立完成自动送料装车控制系统梯形图的设计与绘制，并能根据实际需求进行优化； 依据设计的梯形图，精准绘制电气接线图，规范完成电路安装工作，确保线路连接正确、牢固。 学习任务 描述 能够准确阐述主控触点指令、自保持及解除指令、脉冲输出指令的功能、使用条件及语法格式 清晰理解自动送料装车控制系统梯形图的构成元素 会分析系统控制要求及分配I/0点，能正确识读自动送料装车控制系统的梯形图线路图 严格遵守电气线路接线规范，熟练进行配线安装 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 指令理解与运用 教学难点 实践操作问题解决 教学难点突破方法 开展故障模拟教学，教师预先设置常见电路故障，引导学生通过测量电压、电阻等方法排查。建立实践操作指导手册，供学生随时查阅操作步骤及故障解决方法，强化学生实践问题解决能力 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：能够准确阐述主控触点指令、自保持及解除指令、脉冲输出指令的功能、使用条件及语法格式 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、主控触点指令(MC/MCR) 1、指令及其功能。主控触点指令功能及电路表示见表 5-2。 2、应用举例。 如图 5-3 所示X000为OFF 时，主控指令的执行条件不成立，PLC不执行MC与MCR之间的程序，即使 X001(X002)为ON，Y000(Y001)线圈也不接通。X000为ON 时，主控指令的执行条件成立，PLC执行MC与MCR之间的程序，若X001(X002) 为ONY000(Y001)动作。当 X000 为 0FF 时，主控指令的执行条件不成立，PLC停止执行MC与MCR之间的程序，Y000 和 Y001 均复位。由此可见，主控触点指令相当于开关的起停，主控指令的执行条件成立时，PLC执行MC与MCR之间的程序:执行条件不成立时，PC不执行MC与MCR之间的程序，且程序中的元件都复位。 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、分析控制要求，确定输入输出设备 （1）分析控制要求。系统控制具体要求有以下四点: 1)起动与停止。按下 SB1，系统工作;按下SB2，系统停止，即所有程序的执行受SB1和 SB2 控制。 2)初始状态。HL1灭、HL2亮，进料阀、出料阀、电动机 M1、电动机 M2、电动机M3 皆为 OFF。 3)进料控制。检测开关S为OFF时，5s后进料阀打开进料;当料满时，S为ON，关闭进料阀停止进料。 4)装车控制。SQ1为ON时，红灯HL1 亮、绿灯 HL2灭。同时起动 M3，2s 后起动M2，再经2s后起动 M1，又过2s后打开出料阀。当S02为ON 时，先关闭出料阀，2s后停止 M1，再过 2s后停止 M2，又过 2s 后停止 M3,红灯 HL1 灭，绿灯 HL2 亮。 （2）确定输入设备。根据上述分析，系统有5个输入信号:起动、停止、车到位、车装满和料斗中的料满检测信号。由此确定，系统的输入设备有2只按钮、2只行程开关和1只料满检测开关，PLC需用5个输人点分别连接它们的动合触点。 （3）确定输出设备。系统由进料阀控制进料，出料阀控制料斗出料，电动机 M1、M2.M3 运转传送料;红灯HL1和绿灯 HL2显示可以装车与正在装车。由此确定系统的输出设备有2只电磁阀、3只接触器和2只指示灯，PLC需要7个输出点分别驱动它们。 主要讲解系统控制具体要求。 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、系统梯形图 如图5-6所示为自动送料装车控制系统梯形图，其执行原理如下： (1)起动与停止。按下起动按钮，X000动作，M0动作且保持，MC指令的执行条件成立，PLC执行MC与MCR之间的程序，系统起动。按下停止按钮，X001动作，MO复位，MC指令的执行条件不成立，PLC停止执行MC与MCR之间的程序，系统停止工作。 (2)进料控制。当料斗中的料不满时，检测开关S为OFF，X002不动作，TO 开始计时，5s时间到，Y004动作打开进料阀进料;当料斗中的料满时，X002动作，TO 和Y004复位，关闭进料阀。 (3)装车控制 1)汽车到位时，SQ1动作，X003为ON，在其上升沿M2接通一个扫描周期，激活中间变量 M3，进人装车状态，Y010动作红灯亮、Y011复位绿灯熄灭;同时Y002置位，电动机 M3 运行;2s后 Y001 置位，电动机 M2运行;再经2s时间 Y000 置位，电动机 M1运行:又经 2s 时间 Y005 置位，打开出料阀，开始装料。 2)汽车料装满时，SQ2动作，X004为ON，Y005 复位，关闭出料阀，2s后Y000复位M1 停止运行，再过 2s后 Y001 复位 M2 停止运行，又过 2s后 Y002 复位电动机 M3 停止运行，装车状态结束，Y010复位红灯熄灭、Y011动作绿灯亮。 教师根据课本内容讲解系统梯形图。 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。 四、操作指导 1.绘制接线图 参考接线图如图5-8所示。 2.安装电路 (1)检查元器件。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。按照绘制的接线图，参考图 5-9所示安装板固定元件 (3)配线安装。根据配线原则及工艺要求，对 照绘制的接线图进行配线安装 1)板上元件的配线安装；2)外围设备的配线安装。 (4)自检 1)检查布线。对照线路图检査是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。 2)用万用表检测。按表5-7，使用万用表检测安装的电路，如测量阻值与正确阻值不符，应根据接线图检查是否有错线、掉线、错位、短路等。 (5)通电观察PLC的指示LED 经自检，确认电路正确和无安全隐患后，在教师监护下，按照表5-8，通电观察 PLC的指示 LED并做好记录。 3.通电调试、监控系统 (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)进行端口设置后，将程序“项目5-1.pmw”写人 PLC。 (3)调试系统将PLC的RUN/STOP开关拨至“RUN”位置后，按表5-9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)监控梯形图 1)执行开始监控命令，进入梯形图监控状态。拨动RUN/STOP开关，重新运行PLC。 2)按下起动按钮 SB1，MC执行条件成立，主控触点M1接通，继续动作输入设备，监控梯形图。 4)停止监控梯形图。 (5)运行结果分析 1)按下起动按钮SB1后，MO为ON，主控指令条件成立，执行系统程序，系统工作；当MO为OFF时，主控指令条件不成立，系统停止工作。MC与MCR之间的所有程序受主控触点控制。 2)SET指令将元件置1，RST指令将元件复位，都具有状态保持功能。 3)当主控条件不成立时，MC与MCR之间由SET驱动的元件不能复位。 4.完善梯形图，调试系统 完善后的梯形图如图 5-14 所示，请重新输人梯形图后，进行调试。 5.学习指令 6.操作要点 1)PLC 使用时，不同类别或等级电源的负载不可共用同组输出端， 2)主控触点指令执行条件成立时，PLC扫描执行MC与MCR之间的程序；条件不成立，PLC不执行MC与MCR之间的程序，且Y、M、T都复位。 3)通电调试操作必须在教师的监护下进行。 4)训练项目应在规定的时间内完成，同时做到安全操作和文明生产。 教师讲解操作指导，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：自保持及解除指令 SET/RST 的功能是什么？举例说明其在自动送料装车控制系统中的应用。 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） 在这堂课中，我们深入学习了自动送料装车控制的关键内容。从主控触点指令（MC/MCR）等三种指令入手，大家明白了它们的功能、使用条件及语法格式，这是构建控制系统的基础。通过解析梯形图执行原理，掌握了系统运行逻辑。在操作上，学会绘制接线图、安装电路，历经通电调试，还能利用监控系统监测状态。希望同学们课后巩固这些知识与技能，牢记操作要点，在今后的学习和实践中，能更熟练、精准地运用，为未来从事相关职业筑牢根基。 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)脉冲输出指令 PLS/PLF 有何区别？分别在什么情况下使用？ (2)请简述自动送料装车控制系统梯形图的执行原理。？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在自动送料装车控制课程教学后，我进行了深刻反思。教学中，重点知识的讲授通过实例演示，学生对指令和梯形图原理有了一定掌握。但在难点突破上，指令的深度运用环节，部分学生仍存困惑，小组讨论时参与度不均。梯形图复杂逻辑虽借助动画辅助，可部分学生理解仍有滞后。实践操作里，故障模拟排查效果良好，不过学生自主发现问题的能力提升有限。后续教学应进一步优化小组协作模式，强化实例练习，增设引导环节，助力学生主动挖掘问题，全方位提升教学成效。 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 $$