《變頻與伺服控制技術(shù)》教學(xué)設(shè)計-5基于PLC與變頻器的段速（15段速）控制系統(tǒng)裝調(diào)（4學(xué)時）一、基本內(nèi)容?任務(wù)3-5基于PLC與變頻器的段速（15段速度）控制系統(tǒng)裝調(diào)?授課學(xué)時4學(xué)時?授課對象電氣自動化技術(shù)專業(yè)（普招）/大二?授課人數(shù)41人?授課地點維修電工技師/高級技師實訓(xùn)室（15321-2）?授課時間第15\16周?所需教學(xué)資源計算機(jī)12臺，亞龍高級電工實訓(xùn)考核臺12套，GXWork3編程軟件，智慧樹平臺，智慧職教平臺，微信，知到APP，智慧職教+APP，QQ等二、教學(xué)分析學(xué)情分析?PLC控制變頻器多段速控制要求分析?學(xué)情分析?PLC控制變頻器多段速控制要求分析?PLC編程、變頻器參數(shù)設(shè)置?系統(tǒng)接線與調(diào)試內(nèi)容分析?嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致?耐心細(xì)致?尊師重教?勇于擔(dān)當(dāng)?勇于克服教學(xué)困難的毅力課程思政?智慧樹平臺?智慧職教平臺?GXWork3或GXWork2軟件?亞龍高級電工實訓(xùn)考核臺教學(xué)手段??85%同學(xué)有PLC編程基礎(chǔ)?80%同學(xué)熟練使用編程軟件?90%同學(xué)熟練掌握接線（一）學(xué)情分析總體分析：班級共41人，四個女生，其余都是男生，喜歡看抖音、微信視頻號等小視頻者居多，個別幾個同學(xué)不愛學(xué)習(xí)，比較吵鬧，且脾氣比較暴躁，80%同學(xué)有PLC編程基礎(chǔ)，90%同學(xué)編程邏輯分析能力較弱，70%同學(xué)已熟練使用編程軟件，90%同學(xué)已經(jīng)熟練掌握接線。（二）教學(xué)內(nèi)容分析在掌握了基于PLC的三段速、七段速控制系統(tǒng)，這也是變頻器在企業(yè)實際經(jīng)常使用的控制方式。本次課的內(nèi)容為：基于PLC與變頻器的15段速控制系統(tǒng)裝調(diào)，主要要求能繪制控制系統(tǒng)電氣原理圖或接線示意圖，并進(jìn)行系統(tǒng)接線，掌握梯形圖編程方法，完成控制系統(tǒng)程序的編寫、變頻器參數(shù)設(shè)置及調(diào)試工作。因此本次課的內(nèi)容為：1.任務(wù)分析:①列出輸入/輸出分配表;②設(shè)計電氣接線圖;③編寫梯形圖程序。2.任務(wù)實施：系統(tǒng)接線，變頻器參數(shù)設(shè)置，程序下載與調(diào)試。3.任務(wù)成果展示與評價（三）教學(xué)重難點內(nèi)容依據(jù)解決方案?教學(xué)重點1.多段速控制要求分析，變頻器外圍電路接線與調(diào)試2.多段速端子組合圖分析已經(jīng)會使用梯形圖基本編程方法，個人同學(xué)對SFC方法不了解教師講授，授課視頻，頭腦風(fēng)暴，師生互動?教學(xué)難點電氣圖的設(shè)計用SFC方法編寫控制程序動手操作能力還可以，邏輯思維能力弱，書寫表達(dá)能力較弱先集思廣益，再教師點評，給出規(guī)范的畫圖示范和規(guī)范的SFC程序。三、教學(xué)目標(biāo)?知識目標(biāo)掌握PLC與變頻器的接線掌握PLC的SFC編程編程方法熟練設(shè)置變頻器參數(shù)，并能及時排除故障?能力目標(biāo)1.能完成控制系統(tǒng)程序的編制2.能在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題所在，解決問題?思政目標(biāo)1.培養(yǎng)精益求精，勇于探索的工匠精神2.養(yǎng)成安全意識、遵循工業(yè)安全操作規(guī)程和規(guī)范3.善于與他人交流溝通，幫助他人四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法實際教學(xué)應(yīng)用解決問題?講授法?談?wù)摲ń處煼治隹刂埔?，提出問題，學(xué)生談?wù)摚o出答案，教師點評更正理解控制系統(tǒng)工作過程?自主探究法學(xué)生在完成設(shè)計后，給教師查閱，教師引導(dǎo)，學(xué)生更正學(xué)生能夠自己設(shè)計圖紙，完成編程，完成后學(xué)生有滿滿的成就感?練習(xí)法學(xué)生自行設(shè)計電氣圖，編制程序，教師巡回指導(dǎo)和提示鍛煉學(xué)生分析能力，語言表達(dá)能力，編程邏輯能力?示范法①電氣圖設(shè)計示范②程序設(shè)計示范幫助學(xué)生正確繪制電氣圖，完成系統(tǒng)的整體調(diào)試五、教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程實施策略課前（自主學(xué)習(xí)）教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計意圖教學(xué)資源與方法、手段教師活動學(xué)生活動自主學(xué)習(xí)1.發(fā)放教學(xué)任務(wù)視頻習(xí)題等2.平臺隨時檢查課前完成情況1.線上教學(xué)資源自我學(xué)習(xí)觀看2.完成課前任務(wù)：視頻、作業(yè)測驗等3.網(wǎng)絡(luò)了解可逆調(diào)速使用場合通過線上資源學(xué)習(xí)，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，充分利用碎片化時間，檢查課前任務(wù)，確定課堂教學(xué)重難點①智慧樹平臺教學(xué)資源②智慧職教平臺教學(xué)資源③自主學(xué)習(xí)課中（知識內(nèi)化）組織課堂（2min）1.知到APP平臺簽到發(fā)放2.師生交流，了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)1.手機(jī)APP簽到2.調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)和情緒規(guī)范紀(jì)律，強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)，個人誠信知到APP情景導(dǎo)入（15min）視頻演示飲料自動化生產(chǎn)線過程。1.討論P(yáng)LC控制變頻器多段速使用場合。2.網(wǎng)絡(luò)查閱，使用案例分享3.分析速度變化過程1.通過生產(chǎn)生活使用案例引入教學(xué)課堂2.提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，互相談?wù)撛囀郑ぐl(fā)任務(wù)分析與理解知到APP平臺互動討論法任務(wù)要求：按下啟動按鈕，電動機(jī)依次按照5Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz、47Hz、36Hz、22Hz、18Hz、3Hz各運(yùn)行5S，然后重新循環(huán)。中途任何時刻按下停止按鈕，電動機(jī)停止運(yùn)行。任務(wù)分析①一表（列出I/O分配表）（10min）1.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)多段速過程分析控制方法2.選擇兩組展示方案，點評。3.師生討論確定最優(yōu)I/O分配點。小組討論上傳結(jié)果到知到APP平臺師生討論并確定I/O分配方案通過討論總結(jié)方式學(xué)生更容易理解和掌握I/O分配方法知到APP平臺頭腦風(fēng)暴輸入輸出器件名稱PLC地址功能器件名稱PLC地址功能SB1X1啟動按鈕STFY0正轉(zhuǎn)SB2X2停止按鈕RHY1多段速端子RMY2多段速端子RLY3多段速端子MRSY4多段速端子任務(wù)分析②二圖（畫出電氣原理圖）（25min）1.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)多段速過程分析控制方法2.選擇兩組展示方案，點評。3.師生討論確定最優(yōu)電氣圖繪制方案。1.小組討論2.上傳結(jié)果到知到APP平臺3.師生討論并確定電氣圖繪制方案通過討論總結(jié)方式學(xué)生更容易理解和掌握電氣圖的繪制自主探究小組討論知到APP平臺REX信號可以使用沒使用的端子，本項目中，我們使用了STF、RH、RM、RL這四個端子，其它端子沒有使用，所以可以使用STR、MRS、RES這3個端子作為REX信號REX信號可以使用沒使用的端子，本項目中，我們使用了STF、RH、RM、RL這四個端子，其它端子沒有使用，所以可以使用STR、MRS、RES這3個端子作為REX信號任務(wù)分析③程序設(shè)計（30min）巡回查看，答疑引導(dǎo)學(xué)生掌握SFC程序設(shè)經(jīng)過程，提示編程技巧完成編程書寫個別反應(yīng)快的可以電腦編程模擬調(diào)試上傳知到APP平臺巡視、針對性指導(dǎo)，突破教學(xué)難點頭腦風(fēng)暴暗示知到APP互動程序設(shè)計思路：編程時，可以使用SFC編程方法，參考7段速來編寫，在7段速的基礎(chǔ)上再增加8個步，也就是8個速度，參考8-15速端子組合圖進(jìn)行端子的輸出。任務(wù)實施①系統(tǒng)接線、軟件編程（20min）1.強(qiáng)調(diào)接線安全注意事項，小組分工任務(wù)要明確2.教學(xué)分組，分為12組，每組3人3.課堂巡視，適時指導(dǎo)1.小組分工合作，編程、接線人員分工明確，相互幫助2.作業(yè)冊書寫，旁觀組合操作過程，等待設(shè)備調(diào)試強(qiáng)弱搭配，分工合作，先進(jìn)帶后進(jìn)，不讓一個學(xué)生掉隊團(tuán)隊合作現(xiàn)場適時指導(dǎo)自主探究法互助式幫學(xué)任務(wù)實施②參數(shù)設(shè)置（10min）任務(wù)實施③上電調(diào)試與排障（120min）1.巡查，個性化指導(dǎo)2.設(shè)備使用安全監(jiān)督3.上電前線路檢查1.按圖接線，小組合作，相互幫助2.程序下載，變頻器參數(shù)設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生編程能力，動手能力，故障排除能力指導(dǎo)學(xué)生在實訓(xùn)平臺進(jìn)行接線，程序下載，故障排除等項目考核與評價學(xué)生成果展示（40min）根據(jù)學(xué)生課堂綜合表現(xiàn)進(jìn)行考評學(xué)生操作演示，組員參與解說，向老師展示成果培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力，臨場發(fā)揮能力現(xiàn)場考核，成果拍照或視頻上傳知到APP課后（復(fù)盤與拓展）①知到APP平臺作業(yè)完成并提交②知到APP課程資源回看鞏固和提高，下次課教學(xué)資源的預(yù)習(xí)③課外拓展：創(chuàng)新工廠PLC模擬量輸入控制變頻器多段速運(yùn)行六、教學(xué)反思課程思政通過觀企業(yè)生產(chǎn)線視頻，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會觀察，善于分析問題的能力；2.引導(dǎo)學(xué)生對接企業(yè)崗位需求，明確自己的職業(yè)崗位和職業(yè)理想，明志向。教學(xué)預(yù)期效果達(dá)成通過生產(chǎn)線，授課視頻，線上線下平臺資源和手段教學(xué)，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)，41名同學(xué)都能主動或被帶動的完成本次課教學(xué)任務(wù)。小組完成了變頻器外圍的接線和調(diào)試，達(dá)到了預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)重點的解決通過線上學(xué)習(xí)平臺的教學(xué)資源，授課視頻，學(xué)生能在課堂快速且非常順利的完成任務(wù)，個別同學(xué)可以幫助接受能力慢的同學(xué)完成教學(xué)任務(wù)，形成