十字路口红绿灯的PLC控制教学设计

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1、晋城市高级技工学校（晋城技师学院）一体化课程教学设计课程名称可编程控制器编程与系统调试教师学习任务十字路口红绿灯的PLC控制审批课时24班级地点学习任务描述某十字路口车流、人流密集，目前靠交通警察人力指挥难度较大，需要在路口装置红绿灯自动指挥系统，按南北方向：红色灯亮30S后，绿灯亮，27S后黄灯闪烁3S；东西方向：绿灯亮27S后，黄灯闪烁3S，而后红灯亮30S，如此循环进行。请根据上述要求设计PLC控制电路，编写控制程序，并在实验装置上安装接线、调试运行。学习目标通过本学习任务的学习，学生应当能够：1.能够独立阅读工作任务单，明确

2、所需设备、输入输出点等并填写任务单。2.以小组协作方式，能够制定设计方案并通过审核。3.能够正确使用定时器指令编程。4.能正确进行I/O地址分配。5.能正确绘制十字路口红绿灯的PLC控制外部接线图并完成外部接线。6.能够完成十字路口红绿灯控制的PLC控制制系统的运行与调试。7.能在教师的引导下，按照制定的方案，完成任务单，并做好实施记录。8.能够主动获取有效信息，展示工作成果，对学习与工作进行总结反思。学情分析学生已经学过照明线路安装与维修、电动机继电控制按照与维修等专业课，PLC编程与系统调试学过半学期。11届即将毕业的学生，在讲

3、课过程中需要调动学生的学习兴趣。但学生的动手能力较强，有一定的基础，学生之间也有较强的合作意识。学材分析《PLC编程与应用（三菱FX2N）》是以任务驱动为编写模式的教材，书中以大量的实物图片，直观明了，可以作为学生查阅信息的参考资料。《PLC控制项目训练教程》以项目为主导，突出知识重点，强调技能难点，强化实践能力训练，易于激发学生自主学习的兴趣，对指导学生进行PLC变频器的学习起到很好的作用。重难点分析重点内容：计数器指令在程序中的使用；定时器指令在程序中的的使用；能够完成十字路口红绿灯的PLC控制系统的运行与调试。难点内容：顺序功

4、能图的设计步进指令的程序编写教学资源教学设备要求：多媒体1套、电脑2台、教学视频、工作页（每人一份）、任务单、三菱FX2N-48MR可编程控制器(6台)、电工常用工具6套、交通指示灯模块6套教学后记教学流程及策划教学活动1：接受任务，明确控制要求（2学时）（1）以情景模拟方式，控制要求的描述，明确工作任务要求，填写工作任务单。情景模拟：某十字路口人流车流量较大，交警同志辛苦工作，但是仍然不能解决道路堵塞问题，需要在路口装置红绿灯自动指挥系统，按南北方向：红色灯亮30S后，绿灯亮，27S后黄灯闪烁3S；东西方向：绿灯亮27S后，黄灯闪

5、烁3S，而后红灯亮30S，如此循环进行。设计一套以PLC为核心的自动控制系统，工期为一周。具体控制要求如下：1）南北方向：红灯亮30S后，绿灯亮，再27S后黄灯闪烁3S。东西方向：绿灯亮27S后，黄灯闪烁3S，然后红灯亮30S。按照上述要求自动循环控制。2）启动／停止用一个开关控制，操作一次程序启动，第二次程序停止。3）十字路口交通模拟如下：（2）根据控制要求，学生小组讨论解读控制要求，并列出设备清单、工具等相关内容。教师指导学生解读任务单，明确任务要求，小组协作讨论并填写任务单中相关内容，包括以下信息：1.①解读控制要求2.1）南

6、北向红灯３０Ｓ时，东西向先绿灯２７Ｓ，然后黄灯闪烁３Ｓ，南北红灯和东西绿灯加上东西黄灯闪烁的时间相等。3.2）红灯持续时间到之后，直接亮起绿灯；绿灯持续时间到之后，先黄灯闪烁，然后亮起红灯。4.1.②完成该任务所需的设备有哪些？2.3.③完成该任务使用哪些工具？4.5.④各设备在该任务中的作用？教学活动2：获取信息（6学时）教师根据工作任务要求，结合学生要掌握的知识和技能，讲解计数器、顺序功能图、步进指令的编写等内容。1.计数器的作用PLC的计数器（Ｃ）用于记录脉冲信号个数的内部器件，利用输入脉冲上升沿（从ＯＦＦ到ＯＮ）累计脉冲个数

7、，计数器的输入信号从断开到接通每变化一次，计数器就技术一次。它是PLC中常用的重要原件之一。2．计数器的编号编号ｐｌｃ型号１６位增计数器０—32767计数32位增减计数器-2147483648--+2147483647一般用停电保护用一般用停电保护用FX2N系列C0-C99100点C100-C199100点C200-C21920点C220-C23415点3.计数器的动作举例（1）16位计数器的应用（2）32位增/减计数器的应用教师指导学生学习计数器指令，学生小组讨论并派代表简述上述两个程序的工作过程。4.顺序功能图顺序功能图是一种描

8、述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。它能完整的描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。顺序控制设计最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相