1、机械手的机械手的PLCPLC控制控制 2013年全国“创新杯”说课 张 莉 1 2 3 4 5 教材分析教材分析 第二篇第二篇 项目十五项目十五 机械手控制设计机械手控制设计 高等教育出版社高等教育出版社 姜治臻主编姜治臻主编 国家规划教材国家规划教材 符合以就业为导向的职教思想符合以就业为导向的职教思想; ; 教学形式采用项目教学法；教学形式采用项目教学法； 具有可行性和操作性。具有可行性和操作性。 1 加深加深PLCPLC步进指令的理解；步进指令的理解； 熟练顺控编程的设计方法；熟练顺控编程的设计方法； 便于学生综合素质的提高。便于学生综合素质的提高。 2 作用与地位作用与地位 学情分析学
2、情分析 教学目标教学目标 重难点重难点 教材处理教材处理 教材分析教材分析 作用与地位作用与地位 学情分析学情分析 教学目标教学目标 重难点重难点 教材处理教材处理 掌握电力拖动的基本控掌握电力拖动的基本控 制线路；制线路； 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC的基本的基本 指令和步进指令指令和步进指令。 动手能力强；动手能力强； 对实践内容好奇；对实践内容好奇； 乐于表现，渴望成功；乐于表现，渴望成功； 喜欢在做中学。喜欢在做中学。 自学能力较差；自学能力较差； 对知识的运用能力较弱；对知识的运用能力较弱； 缺乏独立思考和解决问题缺乏独立思考和解决问题 的能力。的能力。 教材分析教材
3、分析 结合技能大赛的内容与结合技能大赛的内容与 要求，对教材进行重构。将要求，对教材进行重构。将 课堂置于实训室中，提高学课堂置于实训室中，提高学 生的课堂参与度。采取生的课堂参与度。采取“以以 项目为载体，以工作过程为项目为载体，以工作过程为 导向，以完成任务为目标导向，以完成任务为目标” 的教学理念，使学生们真正的教学理念，使学生们真正 能能“学有所获、学有所用学有所获、学有所用”。 作用与地位作用与地位 学情分析学情分析 教学目标教学目标 重难点重难点 教材处理教材处理 做中学做中学 做中教做中教 教材分析教材分析 知知 识识 目目 标标 1.1.提高学生规范操作、团队协作意识。提高学生
4、规范操作、团队协作意识。 2.2.增强学生的自信心和成就感。增强学生的自信心和成就感。 1 1. .培养学生的观察能力和动手能力。培养学生的观察能力和动手能力。 2.2.培养学生的分析问题、解决问题的能力。培养学生的分析问题、解决问题的能力。 1.1.掌握步进顺控编程方法。掌握步进顺控编程方法。 2.2.掌握机械手掌握机械手PLCPLC控制的设计、接线、调试。控制的设计、接线、调试。 作用与地位作用与地位 学情分析学情分析 教学目标教学目标 重难点重难点 教材处理教材处理 能能 力力 目目 标标 情情 感感 目目 标标 难难 点点 重重 点点 教材分析教材分析 作用与地位作用与地位 学情分析学
5、情分析 教学目标教学目标 重难点重难点 教材处理教材处理 设计依据设计依据 教学教学 重难点重难点 PLCPLC步进梯形图步进梯形图 的编写。的编写。 机械手停止功能机械手停止功能 的实现。的实现。 工控设计人员必备的素质。工控设计人员必备的素质。 实现功能要求。实现功能要求。 培养解决实际问题的能力。培养解决实际问题的能力。 教法设计教法设计 问题引领问题引领 动画演示动画演示 引导探究引导探究 行动导向行动导向 学法设计学法设计 自主探究 小组合作 实操演说 看看 说说 试试 写写 思思 课前准备课前准备 教师准备教师准备 学生准备学生准备 课件课件 学习卡学习卡 学生学生 分组分组 教学
6、过程教学过程 工作内容 工作计划 工作实施 工作拓展 工作考核 10分钟 20分钟 20分钟 100分钟 10分钟 共计四课时共计四课时 贴合实际，环环相扣贴合实际，环环相扣 教学过程教学过程 激发兴趣，让学生了解激发兴趣，让学生了解“为什么学为什么学”。 省时、省力、高效省时、省力、高效 教学过程教学过程 工作内容工作内容 工作计划工作计划 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作实施工作实施 任务内容任务内容 内容：利用实训设备，内容：利用实训设备， 设计气动机械手的循设计气动机械手的循 环搬运。环搬运。 功能要求：要有启停功能要求：要有启停 功能。功能。 创设情景，明确创设情景，明确“做
7、什么做什么”。 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作实施工作实施 工作内容工作内容 工作计划工作计划 1 1、I/OI/O分配表分配表 2 2、外部接线图、外部接线图 3 3、梯形图、梯形图 4 4、程序调试、程序调试 5 5、完善功能、完善功能 我怎样来完我怎样来完 成机械手的成机械手的 设计呢？设计呢？ 圆桌讨论，小组分工，解决圆桌讨论，小组分工，解决“怎么做怎么做”。 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 工序二：工序二：PLC软件设计软件设计 工序三：工序三：PLC程序调试程序调试 工序一：工序
8、一：PLC硬件设置硬件设置 自主探究、小组合作自主探究、小组合作 问题引领、动画演示问题引领、动画演示 理实一体、行动导向理实一体、行动导向 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 I/O端端 口口 1 外部接线外部接线 图图 2 Y Y：动作：动作 （电磁阀线圈（电磁阀线圈) ) X X：条件：条件 ( (检测传感器）检测传感器） 工序一：工序一：PLC硬件设置硬件设置 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工序二：工序二：PLC软件设计软件设计 工作实施工作实施 单流程单
9、流程 顺控设计顺控设计 1 1、机械手的动作顺序是什么？、机械手的动作顺序是什么？ 从不同角度，从不同角度， 加深对工作过加深对工作过 程的理解。程的理解。 动作特点动作特点： 逐步依序，逐步依序， 条件转换。条件转换。 I/O端端 口口 1 外部接线外部接线 图图 2 状态流程状态流程 图图 3 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 I/O端端 口口 1 外部接线外部接线 图图 2 状态流状态流 程图程图 3 2 2、如何将状态流程图与、如何将状态流程图与PLCPLC建立连接？建立连接？ 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展
10、 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 SFCSFC 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 I/O端端 口口 1 外部接线外部接线 图图 2 状态流状态流 程图程图 3 顺序功顺序功 能图能图 （SFC） 4 教学过程教学过程 3 3、如何通过步进指、如何通过步进指 令，将令，将SFCSFC转换成梯转换成梯 形图输入呢？形图输入呢？ 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划
11、 工作内容工作内容 工作实施工作实施 问题问题 引领引领 强化强化 重点重点 动画动画 演示演示 指令指令 运用运用 梯形图梯形图 5 I/O端端 口口 1 外部接线外部接线 图图 2 状态流状态流 程图程图 3 顺序功顺序功 能图能图 （SFC） 4 0 落实知识目标落实知识目标1 教学过程教学过程 确定确定I/OI/O端口端口 外部接线图外部接线图 状态流程图状态流程图 SFCSFC 梯形图梯形图 梯形图梯形图 5 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 I/O端端 口口 1 外部接线外部接线 图图 2 状态流状态流 程图程图 3 顺序功顺
12、序功 能图能图 （SFC） 4 为什么做为什么做 做什么做什么 怎么做怎么做 学学 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 1 3 2 . 连一连连一连 4 看一看看一看 想一想想一想 试一试试一试 工序三：工序三：PLCPLC程序调试程序调试 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 连一连连一连 强调规范操作，锻炼动手能力。强调规范操作，锻炼动手能力。 教学过程教学过程 机械手如何停止？机械手如何停止？ 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划
13、工作内容工作内容 工作实施工作实施 看一看看一看 输入程序，发现问题。输入程序，发现问题。 故障现象故障现象 产生故障的可能原因产生故障的可能原因 排除方法排除方法 实训台没有任何 反应 没有接入电源。 给设备送电。 设备无法启动 PLC在STOP状态。 程序编写错误，没有写RET 指令。 把PLC打在RUN上。 修改程序。 机械手乱动 动作状态或条件编写错误。 设备接线与I/O端口不匹配。 输入正确的动作状态和条件。 检查接线。 机械手只动作一 个流程就停止或 者无法停止。 停止功能设计不正确。 分析流程图，找到分断点。 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划
14、 工作内容工作内容 工作实施工作实施 想一想想一想 MM分断的位置？分断的位置？ 利用软元利用软元 件件MM的启保的启保 停电路。停电路。 突破难点突破难点 利用知识迁移，培养分析、解决问题的能力。利用知识迁移，培养分析、解决问题的能力。 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 工作实施工作实施 试一试试一试 反复调试、体验成功。反复调试、体验成功。 内化情感目标内化情感目标 教学过程教学过程 工作考核工作考核 工作实施工作实施 工作内容工作内容 工作计划工作计划 1 1、如何增强机械手抓、如何增强机械手抓 料的稳定性？料的稳定性？（软元件（软
15、元件T)T) 2 2、突然断电后，再次、突然断电后，再次 送电，如何实现机械手的送电，如何实现机械手的 继续工作继续工作？( (软元件软元件S500S500） 工作拓展工作拓展 加深对难点内容的理解，达到学以致用的目的。加深对难点内容的理解，达到学以致用的目的。 教学过程教学过程 工作拓展工作拓展 工作实施工作实施 工作内容工作内容 工作计划工作计划 工作考核工作考核 教师总评教师总评 组间评价组间评价 组员互评组员互评 展示任务展示任务 完成任务完成任务 验证任务验证任务 完善任务完善任务 评价任务评价任务 教学过程教学过程 工作拓展 工作考核工作考核 工作计划工作计划 工作内容工作内容 1
16、 设置情境设置情境 2 层层设疑层层设疑 3 小步实践小步实践 4 拓展完善拓展完善 5 反馈评价反馈评价 工作实施 能否将悬臂气缸的伸出和手臂气缸的下降这二个能否将悬臂气缸的伸出和手臂气缸的下降这二个 动作同时进行；将悬臂气缸的缩回和手臂气缸的上升动作同时进行；将悬臂气缸的缩回和手臂气缸的上升 这二个动作同时进行，提高械械手搬运效率？这二个动作同时进行，提高械械手搬运效率？ 课后作业课后作业 开拓思维、举一反三。开拓思维、举一反三。 1 1、基础作业、基础作业 2 2、进阶作业、进阶作业 机械手在搬运时，没有把工件夹紧，机械手在搬运时，没有把工件夹紧， 造成工件没夹住，手臂就上升，请设置造成
17、工件没夹住，手臂就上升，请设置 重新夹持工件的程序重新夹持工件的程序 。 为后续步进选择性分支设计做准备。为后续步进选择性分支设计做准备。 板书设计板书设计 一、工作内容：机械手循环搬运一、工作内容：机械手循环搬运 二、工作方法：单流程顺控设计二、工作方法：单流程顺控设计 三、工作实施：三、工作实施： 3 3、流程图、流程图 1 1、I/OI/O端口端口 4 4、SFCSFC 2 2、外部接线图、外部接线图 5 5、梯形图、梯形图 6 6、程序编写、程序编写 程序调试：程序调试： 程序设计：程序设计： 修改程序修改程序 7 7、完善功能、完善功能 教学反思教学反思 一个过程一个过程 三种巧思三种巧思 教学反思教学反思 完全基于一个完全基于一个 工作过程。工作过程。 将理论与实际将理论与实际 相结合，渗透相结合，渗透 职业岗位操作职业岗位操作 意识。意识。 1 1、对比导入，、对比导入， 设置巧。设置巧。 2 2、动画引入，、动画引入， 过渡巧。过渡巧。 3 3、故障解决，、故障解决， 关键点巧。关键点巧。 欢迎各位专家评委和老师们批评指正！欢迎各位专家评委和老师们批评指正！
