“一体化”教学法在可编程序控制器(PLC)定时器原理教学中的应用.doc

“一体化”教学法在可编程序控制器（PLC） 定时器原理教学中的应用 摘要：《可编程序控制器原理及应用》是职业技术教育电气类专业的主干课程，在其教学中运用“一体化”教学法，充分体现以学生为主体的教学理念，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、自主探究、分析问题、解决问题的能力，将理论知识运用于实践的能力以及合作能力。 关键词：“一体化”教学法；PLC教学；定时器原理；项目评价 可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是现代工业控制过程中的主要部件，是实现工业自动化（FA Factory Automation）的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）之一。它是自动控制技术与计算机及电气控制三者有机结合的产品，即工业专用计算机，PLC技术在我国以得到全面的推广及应用。 传统的PLC教学方式采用老师讲解为主学生听课为辅的教学方法，使学生被动地接受课堂知识，不利于提高学生的动手能力，限制了学生的创造性思维能力，不利于提高学生学习质量。为了提高学生的动手能力，在PLC教学中采用“一体化”教学法，教学过程都在实训现场。通过理论与实践结合在多个实训项目中，使学生掌握理论知识的同时，提高学生的实践能力。其中，基于工作任务和过程设计教学内容和方式，把理论知识的学习与实际操作技能的训练融为一体的教学模式已成为普遍的共识，一般被称为一体化教学模式。 下面我以三菱FX系列可编程控制器的定时器（T）原理及应用为例，介绍其“一体化”教学过程： 授课时数：1课时（提出任务1分钟，定时器原理及应用15分钟，任务演示5分钟，学生独立探索、交流、讨论、完成任务15—20分钟，总结实训中的问题及布置作业2分钟，整理工位2分钟） 授课方式：多媒体及现场实训教学 教学设备：多媒体、计算机、可编程序控制器（PLC）实训台等 教学说明：教材使用的PLC是三菱FX系列中的FX1s，考虑到实际应用及功能方面的因素，所以我们以三菱FX系列中的FX2N为例讲解，它们的原理都一样。 使用教材：《可编程控制器及其应用》中国劳动社会保障出版社；王国海主编 教学目的：掌握工业计算机-可编程序控制器（PLC）的定时原理及定时器的应用 教学重点及难点： 1、定时器的定时原理 2、定时器的简单应用 3、定时器的分类 授课要点： 一、提出项目任务 举继电器控制系统中利用时间继电器控制电动机延时启动的相关知识，并由此知导入新课，给学生设置悬念，明确新学知识的作用。引出可编程序控制器（PLC）中的时间继电器。 控制要求为：按钮SB1按下，延时5秒电机起动并连续运行，按钮SB2按下，电机停止。该控制要求的继电器控制图如下（图1）： 图1 教师用事先准备好的多媒体播放生动具体的场景学生体验 图2 例如：X0接通3s后Y0输出，X0关断后Y0断。（图3） 图3 （2）积算定时器（T246～T255）（图4） 图4 例如：X0累积接通3s后Y0输出，X1接通后Y0断。（图5） 图5 结合以上两个定时器原理图详细讲解两种定时器的工作原理。 2、总结定时器的工作原理及应用如下： 通用定时器： （1）定时器的计数端通电，计数器对内部时钟进行计数，即开始定时。 （2）当计数器的计数当前值等于设定值K时，计数器停止计数，输出触点动作：常开触点（）闭合，常闭触点（）断开。 （3）当计数端断电，计数器当前值等于0，即定时器复位，输出触点动作：常开触点（）断开，常闭触点（）闭合。 积算定时器： （1）定时器的计数端通电，计数器对内部时钟进行计数，即开始定时。 （2）当计数器的计数当前值累计等于设定值K时，计数器停止计数，输出触点动作：常开触点（）闭合，常闭触点（）断开。 （3）当计数器复位端通电，计数器当前值等于0，即定时器复位，输出触点动作：常开触点（）断开，常闭触点（）闭合。 三、教师操作示范 教师利用设备，亲自进行操作示范，把整个过程展示在学生面前，让学生模仿老师做的过程。 1、将前面提出项目任务（图1）中的控制系统用PLC控制系统来完成。PLC控制系统设计步骤如下： （1）系统输入/输出设备及地址分配表： 输入设备 PLC输入地址 输出设备 PLC输出地址 按钮SB1 X1 交流接触器KM Y1 按钮SB2 X2 热继电器FR X3 （2）主电路图、控制电路图：（图6） 图6 （3）控制程序：（图7） 图7 四、现场实训、独立完成任务 在这个过程中，学生是主体，要求学生认真把操作过程做好记录，并检验程序运行是否达到控制要求。通过实际操作，让他们体会一名技术人员的责任和使命，从而达到学习知识和育人的目的。教师在这个过程中进行巡视指导,答疑。 对班级学生按事先分好的组分别完成以下两个控制要求的任务，理解和体会定时器