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PLC用段位码显示0-9教案

?一、教学目标

1.知识与技能目标

-学生能够理解PLC中段位码的基本概念和工作原理。

-熟练掌握使用PLC编写程序实现0-9的段位码显示。

-学会运用编程软件进行程序的输入、调试和监控。

2.过程与方法目标

-通过实际操作和案例分析，培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。

-提升学生对PLC控制系统的设计、编程和调试流程的整体把握能力。

3.情感态度与价值观目标

-激发学生对自动化控制技术的兴趣和学习热情。

-培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。

二、教学重难点

1.教学重点

-段位码的编码规则和与数字0-9的对应关系。

-PLC程序中实现段位码显示0-9的逻辑编写。

2.教学难点

-如何根据实际需求灵活运用段位码进行数字显示的程序优化。

-调试过程中对程序逻辑错误的排查和纠正。

三、教学方法

1.讲授法：讲解PLC段位码的基本概念、工作原理和编程要点。

2.演示法：通过实际操作演示PLC编程软件的使用和程序调试过程。

3.实践法：学生自主进行程序编写、调试，完成0-9段位码显示的任务。

4.小组合作法：组织学生进行小组讨论和协作，共同解决遇到的问题。

四、教学准备

1.硬件设备：PLC实验台（配备相应的输入输出模块）、数码管。

2.软件工具：PLC编程软件（如西门子S7-200SMART编程软件）。

3.教学资料：制作PPT课件、编写详细的实验指导书。

五、教学过程

（一）课程导入（5分钟）

1.展示一些日常生活中使用数码管显示数字的实例，如电子时钟、数字温度计等，引导学生观察数码管是如何显示不同数字的。

2.提问学生是否了解数码管显示数字背后的原理，从而引出本节课要学习的PLC用段位码显示0-9的内容。

（二）知识讲解（15分钟）

1.段位码概念

-通过PPT展示数码管的结构，介绍数码管由多个发光二极管组成，不同的发光二极管组合可以显示不同的数字，这种组合方式就是段位码。

-详细讲解共阴极和共阳极数码管的段位码编码规则，以表格形式呈现0-9在共阴极数码管上的段位码对应关系（例如：数字0的段位码为1111110，即a-g段中除dp段外全亮）。

2.PLC与段位码显示的关系

-说明PLC的输出点可以连接数码管的各个段，通过控制输出点的通断来实现数码管显示不同的数字。

-强调在PLC编程中，需要根据段位码的规则编写程序，使输出点按照相应的逻辑通电或断电。

（三）编程软件介绍（10分钟）

1.打开西门子S7-200SMART编程软件，向学生演示软件的界面和基本操作。

2.讲解如何创建新项目、添加PLC设备以及如何进入编程界面。

3.介绍编程软件中的基本指令，如位逻辑指令（常开触点、常闭触点、线圈等）的使用方法和功能。

（四）程序编写示例（20分钟）

1.在编程软件中新建一个程序块，以实现共阴极数码管显示数字0-9为例进行程序编写。

-首先分析显示数字0时需要导通的段，根据段位码规则，使用位逻辑指令编写程序段，如：

```

LDI0.0

OUTQ0.0

LDI0.0

OUTQ0.1

LDI0.0

OUTQ0.2

LDI0.0

OUTQ0.3

LDI0.0

OUTQ0.4

LDI0.0

OUTQ0.5

LDNOTI0.0

OUTQ0.6

```

-依次类推，编写显示数字1-9的程序段。

-为了实现循环显示0-9，可以使用定时器和计数器来控制数字切换的时间间隔和循环次数。

2.在编写过程中，边写边向学生解释每一条指令的作用和逻辑关系，让学生初步理解程序的结构和运行原理。

（五）学生实践（30分钟）

1.将学生分成小组，每组配备一套PLC实验设备和一份实验指导书。

2.学生按照实验指导书的步骤，在PLC编程软件中编写实现0-9段位码显示的程序。

3.教师巡视各小组，及时解答学生在编程过程中遇到的问题，如指令的使用错误、逻辑关