PLC定时器与计数器电路的设计与装调

2020-09-27朱春妹

写真地理 2020年25期

朱春妹

摘要：根据教育部颁发的中职PLC教学大纲，本课题选自姜治臻主编的《PLC项目实训——FX2N系列》中的项目五：运料小车两地往返运动控制和项目九：交通灯的控制。课程的任务是全面贯彻党的教育方针、落实立德树人的根本任务，培养学生职业生涯发展、终身学习所具备的PLC核心素养。从内容看，定时器、计数器指令是三菱PLC中应用最为频繁的指令，在PLC编程中广泛应用。

关键词：教学分析;教学策略;教学过程

【中图分类号】TM571.6+1 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.161

1 教学分析

（1）教学内容：根据教育部颁发的中职PLC教学大纲，本课题选自姜治臻主编的《PLC项目实训——FX2N系列》中的项目五：运料小车两地往返运动控制和项目九：交通灯的控制。课程的任务是全面贯彻党的教育方针、落实立德树人的根本任务，培养学生职业生涯发展、终身学习所具备的PLC核心素养。从内容看，定时器、计数器指令是三菱PLC中应用最为频繁的指令，在PLC编程中广泛应用。

（2）学情分析：本次课的授课对象是机电专业二年级学生。

从知识储备上看，认识PLC基本元件，能完成简单的程序设计，能连接与调试简单控制回路。

男生为主，思维活跃，精力充沛;注意力易分散，畏难情绪重，自学钻研能力差;专业基础整体水平不高，个别学生情况较好，差异较大。

（3）教材处理：由于教材中控制对象离学生日常生活较远，所以对教材进行了处理：选择学生熟悉且感兴趣的流水灯的控制、交通灯的控制和简单密码锁的控制，将涉及到的定时器和计数器的重难点知识，根据难易程度融入到每一功能实现的制作上，分解成四个任务总课时为8课时，目的是PLC与实际生产、生活练习起来，实现学科之间的融合。

（4）教学目标：根据课程标准、专业人才培养方案，结合学情分析和教学目标，确立了教学重点、教学难点如下：

教学重点：

1）能叙述定时器、计数器及其触点的动作原理;

2）学会控制程序的设计;

3）进一步掌握控制回路的接线与调试技能;

教学难点：进一步掌握控制回路的接线与调试技能

2 教学策略

为达成目标，采用任务驱动教学法，以定时器和计数器的应用为总任务，分解为四个子任务，从易到难。通过情景创设、任务引领，构建学习流程，激发学习兴趣，实现做、学、教一体化。通过仿真软件、传统的实验等信息化手段的融合，做到因材施教，实现真正意义上的多项信息交流，达到教师与学生共识、共享、共进，实现教学相长。

3 教学过程

本次课利用8课时完成本次教学任务，分为课前导学、课中活动、课后拓展三个环节。

3.1 课前准备阶段：学生登陆学习平台，浏览本次学习任务，学习定时器和计数器相关概念的微课，对定时器和计数器有初步的认识，完成课前调研。绞死根据平台反馈的情况进行分组，以小组为单位，展示流水灯的控制效果，吸引学生的注意力：想成为灯光设计师吗？带着好奇，进入课中活动环节教师对定时器和计数器的应用进行任务分解，每个任务2课时，主体思路是都采用了情景创设，任务探究，拓展应用的模块实现。下面我来具体说下如何解决定时器和计数器的教学重点。

任务一：单向流水灯的循环控制——定时器的简单应用

课堂伊始，教师通过演示流水灯的效果，明确任务要求。引导学生探究定时器的分类，定时时间的计算，借助仿真软件更好地理解定时器的工作原理，学会绘制输入输出波形图。

分析任务，引导学生找出关键点，为后续列I/O分配表提供帮助。逐步深入探究学习：控制程序片段设计。学生边讨论、边对照、边绘制I/O分配表。团队合作、讨论完成外部接线图，做中学。借助微课完成程序设计，老师负责巡查和指导。最后在编程软件上输入程序，通过组间交流，互帮互助进行接线并调试，突破难点。接着，迎接检查，展示成果，交流心得，分享解决问题的办法。最后，评价总结，通过自评、互评、师评进行三维评价。

任务二：交通灯的控制——定时器的复杂应用

教师通过播放某十字路口交通灯视频片段，引导学生观察红绿灯的变化，提出任务要求。

分析项目任务：其中，时间的长短，可用定时器实现;程序的循環，可以利用多个定时器组成的占空比可调的循环控制电路实现，理清教学重点。

引导学生画出交通信号灯控制时序图。逐步深入探究学习：控制程序片段设计。学生边讨论、边对照、边绘制I/O分配表。团队合作、讨论完成外部接线图，做中学。借助微课，让学生大胆完成程序设计，老师负责巡查和指导。最后在编程软件上输入程序，通过组间交流，互帮互助进行接线并调试，突破难点。接着，迎接检查，展示成果，交流心得，分享解决问题的办法。最后，评价总结，通过自评、互评、师评进行三维评价。

进入任务三单向流水灯的循环控制——计数器的应用

和任务一的流水灯效果不同，本次任务是通过计数器实现的。

教师通过演示流水灯的效果，明确任务要求引导学生探究计数器的分类，借助仿真软件更好地理解计数器的工作原理，学会绘制输入输出波形图。

最后，评价总结，通过自评、互评、师评进行三维评价。

任务四：简单密码锁的控制——定时器和计数器的综合应用

播放打开密码锁视频，引导学生观察效果，提出项目任务。本次课是定时器和计数器两个编程元件的综合应用，使用计数器来控制密码输入的顺序和次数，使用定时器控制密码锁的开锁时间，在规定的时间内如果不能打开密码锁，则会进行报警。本项目采用“经验法”编程。

分析项目任务：对计数器进行复位，启动开锁并延时15s如何实现？

输入密码，对SB1-SB4实现顺序计数，怎么设计程序？

统计总按键次数是否超过9次，引导学生解决问题。

逐步深入探究学习：控制程序片段设计。学生边讨论、边对照、边绘制I/O分配表。团队合作、讨论完成外部接线图，做中学。

引导学生完成程序设计，老师负责巡查和指导。最后在编程软件上输入程序，通过组间交流，互帮互助进行接线并调试，突破难点。接着，迎接检查，展示成果，交流心得，分享解决问题的办法。

最后，评价总结，通过自评、互评、师评进行三维评价。