《智能IO數(shù)據(jù)采集》教案授課教師XXX班級(jí)XXX學(xué)時(shí)3授課日期20XX-XX教學(xué)任務(wù)智能IO數(shù)據(jù)采集授課方式□講授?實(shí)踐授課地點(diǎn)□多媒體教室?實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室□企業(yè)主要參考資料《工業(yè)數(shù)據(jù)采集與標(biāo)識(shí)解析》機(jī)械工業(yè)出版社《工業(yè)設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)GB/T5226.1-2019》教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)：1.樹立安全與質(zhì)量意識(shí)，規(guī)范接線與調(diào)試操作。2.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作與工程實(shí)踐能力。3.激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，形成系統(tǒng)化思維。知識(shí)目標(biāo)：1.理解數(shù)據(jù)采集（DAQ）的基本概念。區(qū)分模擬量、數(shù)字量、開關(guān)量。3.掌握遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)組成與通信原理。能力目標(biāo)：1.獨(dú)立完成遠(yuǎn)程I/O硬件組態(tài)與通信參數(shù)配置。編寫PLC邏輯實(shí)現(xiàn)輸入采集與輸出控制。利用監(jiān)控界面實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)。教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)采集原理及意義。模擬量、數(shù)字量、開關(guān)量概念。遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)組成及通信參數(shù)配置。PLC編程與調(diào)試（讀取I2.0輸入并驅(qū)動(dòng)輸出燈）。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：遠(yuǎn)程I/O模塊的組態(tài)與地址映射。難點(diǎn)：通信配置與I/O映射一致性。教學(xué)方法線上線下混合式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、情景教學(xué)法等素材資源?文本素材□實(shí)物展示?PPT幻燈片□音頻素材?視頻素材□動(dòng)畫素材□圖形/圖像素材?網(wǎng)絡(luò)資源□其他課后作業(yè)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告（含系統(tǒng)組態(tài)截圖、變量表與調(diào)試日志）。教學(xué)反思成功點(diǎn)：學(xué)生能獨(dú)立完成配置與調(diào)試，團(tuán)隊(duì)協(xié)作良好。改進(jìn)點(diǎn)：部分學(xué)生對I/O地址分配理解不足，后續(xù)補(bǔ)充圖解。思政成效：強(qiáng)化安全與規(guī)范意識(shí)，培養(yǎng)工匠精神與創(chuàng)新思維。注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份本表。重復(fù)班授課可不另填寫教案。?

教學(xué)過程及內(nèi)容一、導(dǎo)入新課（15分鐘）注解與注意事項(xiàng)1.情景引入：播放自動(dòng)化產(chǎn)線視頻，展示供料、分揀、倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)：提出問題：“為什么工廠現(xiàn)場要用遠(yuǎn)程I/O，而不是所有信號(hào)都接在PLC上？”引導(dǎo)學(xué)生思考采集距離、信號(hào)抗干擾、模塊化擴(kuò)展性等因素。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)說明：明確本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)與技能目標(biāo)，關(guān)聯(lián)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用。1、通過現(xiàn)實(shí)案例引發(fā)學(xué)生興趣，幫助他們理解遠(yuǎn)程I/O的應(yīng)用價(jià)值。2、學(xué)生易混淆I/O模塊與PLC擴(kuò)展模塊概念，教師應(yīng)在PPT中直觀展示兩者區(qū)別。3、融入課程思政：討論技術(shù)革新對生產(chǎn)效率的促進(jìn)作用。二、新知識(shí)點(diǎn)與技能點(diǎn)（60分鐘）注解與注意事項(xiàng)模塊1：數(shù)據(jù)采集基本概念與信號(hào)類型（15分鐘）注解：教師可展示傳感器信號(hào)波形（連續(xù)與離散對比），引導(dǎo)學(xué)生理解采樣頻率概念。注意事項(xiàng)：避免在理論講解中脫離實(shí)踐，應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的溫度傳感器或光電開關(guān)示例。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成：傳感器→I/O模塊→PLC→上位機(jī)。模擬量（溫度、壓力）與數(shù)字量（開關(guān)信號(hào)）的特點(diǎn)。模塊2：遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)組成與通信原理（15分鐘）注解：強(qiáng)調(diào)設(shè)備命名和IP規(guī)劃一致性是通信成功的關(guān)鍵。注意事項(xiàng)：若使用多個(gè)模塊，建議學(xué)生提前編號(hào)并貼標(biāo)簽，防止配置混亂。講解內(nèi)容：EX-1110模塊的基本結(jié)構(gòu)：電源、CPU、DI/DO端口、通信接口。介紹PROFINET通信特性：基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。操作示范：連接PLC與遠(yuǎn)程I/O的物理網(wǎng)絡(luò)，展示綠燈指示通信成功。模塊3：組態(tài)與地址映射（15分鐘）教師注解：解釋地址映射表的意義——PLC邏輯與物理端口的橋梁。注意事項(xiàng)：地址重復(fù)是常見錯(cuò)誤，教師應(yīng)演示“編譯錯(cuò)誤定位”功能。實(shí)操內(nèi)容：在TIAPortal中添加EX-1110模塊，導(dǎo)入GSDML文件。分配模塊槽位，設(shè)置輸入（I2.0～I(xiàn)2.7）和輸出（Q4.0～Q4.7）地址。模塊4：PLC編程與在線監(jiān)控（15分鐘）教師注解：使用“強(qiáng)制變量”功能模擬傳感器動(dòng)作，觀察輸出變化。注意事項(xiàng)：強(qiáng)調(diào)下載程序前需斷開輸出電源，確保安全。編程內(nèi)容：在OB1中編寫基礎(chǔ)邏輯：當(dāng)I2.0輸入為1時(shí)，Q4.0輸出燈亮。添加網(wǎng)絡(luò)變量表，監(jiān)控輸入輸出實(shí)時(shí)變化。三、教學(xué)總結(jié)（15分鐘）注解與注意事項(xiàng)回顧遠(yuǎn)程I/O采集流程：設(shè)備配置→地址映射→程序編寫→在線監(jiān)控小組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師點(diǎn)評并提出