《倉位數(shù)據(jù)采集》教案授課教師XXX班級XXX學(xué)時3授課日期20XX-XX教學(xué)任務(wù)倉位數(shù)據(jù)采集授課方式□講授?實踐授課地點□多媒體教室?實驗/實訓(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，規(guī)范接線與調(diào)試操作。2.培養(yǎng)團(tuán)隊合作與工程實踐能力。3.激發(fā)創(chuàng)新意識，形成系統(tǒng)化思維。知識目標(biāo)：1.理解倉位數(shù)據(jù)采集在智能倉儲系統(tǒng)中的作用。掌握PROFINET與PROFIBUS雙協(xié)議通信原理與配置方法。3.理解位到整型數(shù)據(jù)打包思想。能力目標(biāo)：1.獨立完成遠(yuǎn)程I/O與PLC的通信配置。編寫程序?qū)崿F(xiàn)多倉位狀態(tài)信號的采集與轉(zhuǎn)換。設(shè)計并調(diào)試HMI界面，實現(xiàn)倉位狀態(tài)實時可視化。教學(xué)內(nèi)容倉儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與倉位傳感器信號原理。PLC通信模塊（CM1243-5）的安裝與參數(shù)設(shè)置。遠(yuǎn)程I/O模塊通信配置（PROFINET與PROFIBUS）。位到整型數(shù)據(jù)打包邏輯實現(xiàn)與HMI顯示。重點難點重點：多協(xié)議通信組網(wǎng)與倉位信號轉(zhuǎn)換邏輯。難點：PROFINET與PROFIBUS雙總線環(huán)境下的設(shè)備地址與寄存器映射關(guān)系。教學(xué)方法線上線下混合式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、情景教學(xué)法等素材資源?文本素材□實物展示?PPT幻燈片□音頻素材?視頻素材□動畫素材□圖形/圖像素材?網(wǎng)絡(luò)資源□其他課后作業(yè)實驗報告：包含配置參數(shù)表、倉位信號映射表、程序截圖與調(diào)試日志。拓展思考題：比較PROFINET與PROFIBUS在倉儲系統(tǒng)中的優(yōu)缺點及適用場景。教學(xué)反思成功點：學(xué)生能熟練完成多協(xié)議組網(wǎng)與倉位采集。小組協(xié)作有效，實驗記錄規(guī)范。改進(jìn)點：建議增加“倉位數(shù)據(jù)異常檢測”模塊，提升系統(tǒng)魯棒性。思政成效：在教學(xué)中滲透“質(zhì)量第一、安全優(yōu)先”的職業(yè)規(guī)范；鼓勵學(xué)生從現(xiàn)場問題出發(fā)，提出改進(jìn)方案，體現(xiàn)工匠精神。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）注解與注意事項情景引入：展示智能倉儲線實際視頻（料箱進(jìn)出、倉位指示燈變化）。提問：“如何讓PLC知道每個倉位是否有料？不同通信方式對性能有什么影響？”教學(xué)任務(wù)：說明本節(jié)課目標(biāo)：實現(xiàn)倉位狀態(tài)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與顯示。教師注解：通過倉儲場景引導(dǎo)學(xué)生從“信號—通信—控制—顯示”的數(shù)據(jù)流思維出發(fā)。注意事項：強(qiáng)調(diào)安全：學(xué)生接線與更換模塊時需斷電操作。二、新知識點與技能點（60分鐘）注解與注意事項模塊1：倉位信號原理與傳感器應(yīng)用（10分鐘）教師注解：引導(dǎo)學(xué)生思考信號類型（NPN/PNP）與PLC輸入類型匹配。注意事項：若傳感器供電極性錯誤，會導(dǎo)致PLC采集信號不穩(wěn)定。內(nèi)容：光電、接近、光纖等傳感器檢測倉位狀態(tài)的工作方式。示范：通過光電傳感器檢測“有料/無料”信號變化。模塊2：PROFINET與PROFIBUS雙通信架構(gòu)（15分鐘）教師注解：強(qiáng)調(diào)命名規(guī)范與IP規(guī)劃的重要性。注意事項：同一網(wǎng)絡(luò)段內(nèi)設(shè)備名必須唯一，IP沖突會導(dǎo)致無法通信。內(nèi)容：介紹兩種總線的結(jié)構(gòu)、速度與應(yīng)用差異。PROFINET：以太網(wǎng)實時通信，帶寬高、拓?fù)潇`活。PROFIBUS：RS485總線，抗干擾強(qiáng)、適合遠(yuǎn)距離。演示：展示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，一側(cè)為主站PLC，另一側(cè)為兩個遠(yuǎn)程I/O節(jié)點。模塊3：遠(yuǎn)程I/O模塊組態(tài)與參數(shù)配置（20分鐘）教師注解：指導(dǎo)學(xué)生使用“硬件組態(tài)視圖”檢查槽位號與端口映射。注意事項：不同模塊通信參數(shù)需與現(xiàn)場設(shè)備一致，下載后檢查“設(shè)備在線診斷”。內(nèi)容：在TIAPortal中添加EX-1110（PROFINET）和EX-1020（PROFIBUS）模塊。導(dǎo)入GSD與GSDML文件。設(shè)定設(shè)備名稱、IP地址、波特率與數(shù)據(jù)位。配置倉位輸入模塊（DI模塊）。模塊4：位到整型數(shù)據(jù)打包邏輯（10分鐘）教師注解：演示二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的實時變化關(guān)系，讓學(xué)生理解打包原理。注意事項：數(shù)據(jù)打包時應(yīng)保持位序一致，避免顯示邏輯錯誤。內(nèi)容：將S1～S9倉位信號打包為整型MW0，用于HMI統(tǒng)一顯示。S1→M0.0S2→M0.1…S9→M1.0使用MOVE或WORD_TO_INT指令實現(xiàn)位組合。三、教學(xué)總結(jié)（15分鐘）注解與注意事項回顧：倉位采集→通信配置→打包顯示的完整流程。學(xué)生展示：各組演示倉位狀態(tài)