課題授課教案一、教案頭序號：本次課題項目二任務三：三相異步電動機正反轉星角降壓啟動控制授課教師審閱授課時間課時授課班級知識目標1.學會定時器指令的功能和使用方法；2.能靈活運用定時器指令進行PLC控制程序設計。能力目標1.能根據定時器控制電路原理分配I/O地址,畫接線圖并安裝接線；2.能對三相異步電動機的正反轉星角降壓啟動PLC控制編寫程序以及聯機調試。情感目標1.引導學生搜集學校、社會和企業生產中有關安全、文化的標語，樹立文明安全操作規范意識；2.組織學生搜集PLC改造的項目，在學習過程中，培養學生自主探究的精神；3.在小組協作學習過程中，提高學生團隊協作精神。4.使學生認識到“合抱之木，生于毫末；九層之臺，起于累土；千里之行，始于足下。”的人生道理。教學重點、難點重點脈沖定時器指令TP的功能和使用方法；接通延時定時器指令TON的功能和使用方法；關斷延時定時器指令TOF的功能和使用方法；時間累加器指令TONR的功能和使用方法。難點1.接通延時定時器指令TON的理解與應用；2.程序設計。教學準備1、西門子S7-1200可編程控制器實訓裝置，主機模塊2、電腦一臺（具有PROTALV13軟件平臺）3、24V直流電源、交流220V電源各一處4、實訓連接導線若干5、Profilnet通訊電纜一根

二、教學設計步驟教學內容教師活動學生活動課前檢查1、檢查學生的勞保服裝。2、檢查學生的出勤情況并做好記錄。3、強調實習安全。督導檢查做好記錄學生自檢互檢情景引入在三相異步電動機的控制電路當中，有時需要對電動機的控制過程引入時間變化，并實現對電動機控制過程的自動運行，例如在電動機降壓啟動和全壓運行的轉換過程當中，主要采用的是手動切換和自動切換兩種方法。通常，采用的是利用時間繼電器KT完成的電動機自動切換方法。但是，增加一個時間繼電器KT，往往會造成電動機控制線路的更加復雜，且控制電路想要再次進行二次設計和更改的成本等問題比較突出。此時，若電動機的控制電路采用PLC控制，則可以較好解決上述問題。引導學生復習思考回顧控制線路任務咨訊知識點1：PLC的定時器指令1.功能定時器指令是PLC基本指令當中比較常用的一種，使用功能與時間繼電器相似，在控制線路當中可以起到延時接通或斷開某個帶電回路的作用。定時器指令主要是PLC的一種內部功能運行指令，不會占用PLC實際的輸入和輸出地址。2.分類通常，西門子PLC的定時器指令主要包括脈沖定時器TP、接通延時定時器TON、關斷延時定時器TOF、時間累加器TONR等幾種常用定時器指令類型。知識點2：脈沖定時器指令TP、接通延時定時器指令TON、關斷延時定時器指令TOF、時間累加器指令TONR1.指令結構各定時器指令主要包括輸入部分“IN、PT”，輸出部分“Q、ET”，以及指令名稱等幾部分。其中，時間累加器指令TONR多一個“R”輸入端。（1）IN：輸入信號，數據類型為BOOL。定時器指令啟動使能端，在IN端輸入狀態由0變為1時，啟動定時器指令。（2）PT：輸入信號，數據類型為常數、地址等。定時器指令的參考定時數據。（3）Q：輸出信號，數據類型為BOOL。定時器指令的使能信號輸出端。（4）ET：輸出信號，數據類型為常數、地址。定時器指令運行時，輸出定時器的當前運行時間量。（5）R：輸入信號，數據類型為BOOL。定時器指令運行時，可將定時器的定時時間復位。2.指令功能（1）脈沖定時器指令TP。又稱生成脈沖指令，該指令在輸入端“IN”上采集到啟動信號后，會在輸出端“Q”上產生一個周期性的脈沖量信號。其中，脈沖量信號的時間是由“PT”端采集到的數據大小所決定的。（2）接通延時定時器指令TON。該指令在輸入端“IN”上采集到啟動信號后定時器指令開始運行，并經過PT設定的延時時間后，在輸出端“Q”上產生一個輸出信號。（3）關斷延時定時器指令TOF。該指令在輸入端“IN”上采集到啟動信號后定時器指令并不運行，當“IN”端上采集到關斷信號后定時器指令才開始延時運行，PT延時時間到達后在輸出端“Q”上產生一個輸出信號。（4）時間累加器指令TONR。該指令在輸入端“IN”上采集到啟動信號后定時器指令開始運行，此時，若定時器運行時間未達到“PT”延時時間，且輸入端的啟動信號突然消失，則指令已經運行的延時時間將被保存。當輸入端的啟動信號恢復后，該指令將在已經完成的延時時間基礎上繼續進行延時運行，最終達到PT延時時間后在輸出端“Q”上產生一個輸出信號。3.指令應用以接通延時定時器指令TON為例，其他定時器指令調用方法和應用相同。利用TON指令，實現對PLC輸出Q0.0的延時輸出效果。小任務：按下啟動按鈕I0.0后，定時器指令TON開始接通并延時。當達到延時時間0.5秒后，Q0.0開始輸出信號。若松開按鈕I0.0，定時器指令復位，Q0.0立即停止輸出。講解講解講解聆聽聆聽理解聆聽理解任務實施任務布置某三相異步電動機采用傳統的繼電控制線路運行，且電動機的控制線路具有正反轉和星角降壓啟動的工作運行模式。現因工作需要，利用PLC對其控制線路進行升級改造。任務實施（1）任務分析任務分析控制要求1：按下正向（或反向）啟動按鈕后，電動機在星形狀態下降壓啟動運行，當啟動延時3秒后，電動機自動切換到三角形全壓運行狀態。控制要求2：按下停止按鈕后，電動機失電，并停止運行。（2）設置PLC的I/O地址和變量表（3）硬件接線圖PLC電路連接原理圖，如下圖所示。PLC電路連接原理圖（4）程序編寫梯形圖程序布置任務巡回指導巡回指導記錄分析小組討論任務實施小組討論任務實施巡回指導在學生操作過程中，教師檢查學生實習位置、操作姿勢、操作方法、安全文明生產和元器件質量、數量等是否正確，如有不正確應及時糾正。認真做好個別指導、集體指導，同時做好過程評價。指導評價任務實施總結評價1、對當次實習操作的具體情況進行總結，對任務過程中學生普遍出現的問題進行講解答疑。2、實習結束時，檢查學生實習進度，是否按7S標準要求清掃現場和做好儀器儀表、工具的維修保養，清點元器件板件的數量等。3、針對本次課題的知識難點進行總結，并點評學生的掌握情況。在實施任務的過程中教師針對各組學生的完成情況做出評價，對完成任務用時快，質量高