电器与plc控制技术教案 项目四（任务一）十字路口交通灯控制编程 .doc

教案

教师姓名

授课形式

授课时数

授课日期

授课班级

授课章节名称

及教学内容、

目的、要求

项目四PLC的步进指令及状态编程法

任务一十字路口交通灯控制编程

1、教学内容：

1）步进编程基本思路及编程指令；

2）顺序功能图及GXWORKS2编程环境；

3）十字路口交通灯控制系统安装与调试。

2、教学目的要求

知识目标：

1）理解步进顺序控制、功能图和状态转移等概念。

2）掌握步进顺序控制指令、状态继电器S和SCF语言。

3）掌握使用无分支步进控制编程方法，运用work2软件编写程序。

能力目标：

1）根据任务要求，在PLC实训装置或YL-235A型光机电一体化实训装置上选择合适的电气控制模块完成任务。

2）掌握步进顺序控制方法、SFC程序绘制方法和TRAN指令。

素质目标：

培养学生劳动安全意识，一丝不苟的劳动精神。

2）培养学生爱国主义精神和工匠精神，培养学生的学习兴趣及利用所学知识解决问题的能力。

教学重点

1.PLC步进指令及其用法，学会用步进指令编写控制程序；

2.状态转移图的建立方法、注意事项及规则；

3.编写SFC顺序功能图。

教学难点

1.状态转移图的建立方法、注意事项及规则；

2.编写SFC顺序功能图；

使用教具

黑板、教学课件PPT、教学一体机

课后反思

教学活动

采用任务驱动法构建“闭环式”教学流程，通过“任务引入—描述—分析—实施—小结”五环节形成“情境激发→目标锚定→策略生成→行动验证→认知升华”的螺旋递进路径。教学活动以真实工程问题为起点，通过交通灯案例视频引发学习动机，将抽象理论转化为可操作的硬件接线、软件编程任务，引导学生经历需求分析、方案设计、调试排障的全流程实践，最终通过多维反思提炼可迁移的PLC工程思维。教学活动各环节紧密衔接，任务引入建立社会价值认同，任务描述明确技术边界，任务分析培养系统设计能力，分层实施强化实操规范性，任务小结通过对比优化实现知识固化。教学活动中注重“理论—实践—反思”循环，既遵循CDIO工程教育理念，又通过示错教学、3R反思法等策略，促进学生从单一技能训练向控制系统设计能力的质变，最终达成职业关键能力与工程决策素养的双重提升。

教学过程

教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

任务引入

播放引入视频：无交通灯的十字路口交通混乱，有交通灯的十字路口交通秩序好；因交通灯问题造成的事故案例。

讲授

聆听

任务描述

设计交通灯控制电路（功能要求见教材），编写控制程序，选择电路所需要的电器元件，在网孔板上安装并调试十字路口交通灯模拟控制电路。

任务分析

交通灯是按时间顺序控制不同方向的红、绿灯、黄灯点亮、熄灭的时间来指挥交通，这种控制方式符合步进指令及状态编程法的编程思想，可以采用步进指令进行编程。

讲授、演示

聆听、回答

任务实施

知识准备：

步进编程的基本思路

状态继电器S和步进触点

工序流程图及其注意事项

特殊辅助继电器M8002

步进编程说明

SFC语言

实操：

一、元器件检查

清点任务所需的设备、工具及材料，并利用万用表检查元器件好坏。

二、建立I/O分配表

三、电路连接

1.安装元器件

按照元件布局图在网孔板上摆放元器件，并用螺丝进行固定。

2.电路连接

按照接线要求，完成交通灯电路的连接及PLC控制电路连接，注意不能带电接线。完成接线后进行通电前检查，保证符合工艺规范、电路连接正确。

程序编写与下载

根据步进编程思想，将交通灯控制要求分成6个状态，每相邻两个状态之间用定时器作为转移条件。

2.交通灯的步进梯形图程序编写

3.程序编辑完成后，对编写程序进行转换、修改并保存文件。然后，完成PLC程序的写入。

五、调试与运行

程序正确写入PLC后可进行，进入监控状态，进行调试。根据调试过程，填写十字路口交通信号灯控制系统的调试记录表

六、实训场地现场清理

实训完成后，将对所操作设备进行复位、还原。拆除安全插接线、整理工位、清点工具、清扫现场卫生，并填写设备使用登记表。

讲授、演示、答疑、辅导

提出问题

指导学生实操

巡回指导

发现安全问题，及时纠正

剖析任务，划分步骤

确定转移条件

安全检查

清洁检查

聆听、思考、练习

积极思考

实操

按要求电路连接

小组讨论，在老师引导下，完成编程

通电调试

设备复位

任务小结

1.对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入评分表内。

2.分小组讨论本任务的知识点，操作技能点和注意事项，并由组长发言。

评价、点评

聆听、记忆

自评、互评

归纳、小结

任务拓展

相应任务拓展的二维码（见教材）

布置作业

1.基础巩固：完成与本节课核心知识点相关的基础练习题，确保全体学生掌握基本概念。

2.能力提升：按照本次实训方法完成拓展任务。

3.根据学情和课堂情况分层布置其他作业。