PLC控制技术AR版配套教案：任务04 交通灯(1)
plc智能交通灯课程设计
plc 智能交通灯课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握PLC技术在智能交通灯控制系统中的应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解PLC的基本原理和结构，掌握PLC编程语言，了解智能交通灯系统的工作原理。
2.技能目标：能够使用PLC编程软件进行程序设计，能够对智能交通灯系统进行调试和维护。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的兴趣和好奇心，增强学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC基本原理和结构：PLC的工作原理，PLC的硬件组成和软件系统。
2.PLC编程语言：指令系统，功能函数，程序设计方法。
3.智能交通灯系统：系统组成，工作原理，控制策略。
4.项目实践：使用PLC编程软件设计智能交通灯控制系统，对系统进行调试和维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解PLC基本原理和结构，PLC编程语言，智能交通灯系统的基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解PLC在智能交通灯系统中的应用。
3.实验法：让学生亲自动手进行PLC编程和系统调试，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备PLC实验设备，让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置相应的编程练习和项目任务，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：期末进行理论知识考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
在评估过程中，注重过程评价和结果评价相结合，鼓励学生积极参与，培养学生的自主学习能力。
PLC课程教学设计交通灯
交通信号灯PLC控制系统的设计交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
同时,PLC本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理•由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
同时有些还引入触摸屏模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。
交通信号灯的PLC控制教(学)案
交通信号灯的PLC控制使用教材：《可编程序控制器及其应用》（中国劳动社会保障）授课班级：10秋电气班（中职二年级学生）学生人数：30人教学容：基于课本《基本指令综合运用》一节的容作拓展学习授课类型：理实一体一、教学目标知识技能目标：1.进一步学习PLC的编程。
2.掌握交通信号灯的控制原理。
专业能力目标：培养学生的动手操作能力和自主探究能力。
职业情感目标：通过“工学一体化”的课堂教学，让学生边学边做，体验学习的充实与快乐。
在小组合作学习中，互相交流促进，增强学生合作意识。
二、教学重点与难点重点：交通灯PLC控制电路的组装与工作过程。
难点：交通灯PLC程序设计、调试运行。
三、教法与学法教法：项目教学法（确定项目、制定计划、实施计划、检查评估、记录归档、知识延伸）学法：小组学习法（将学生分为六个小组，每个小组设工段长、操作工等不同岗位，让学生分别明确自己的任务和职责。
）四、课时、教具课时：2课时教具：PLC与变频器实训室（集PLC编程电路安装、教室功能于一体，并具有多媒体演示功能）；主要设备：S7-200 PLC、计算机、万用表。
五、教学程序本次项目实施设置了六个环节，如图所示：六、教学过程教学过程一、确定项目（约10分钟）采用创设工作情境的方式引入项目：假设道路上没有交通灯，世界将变成什么样子？实际生活通灯是如何控制的？如果用我们所学的PLC知识，应该如何完成？一组同学展示：1．彩色图片展示：搜集十字路口交通灯图片。
2．交通灯工作演示：通过多媒体展示交通灯工作示意图，各组同学在操作中认识交通灯工作原理。
项目任务描述：1、启动：当按下启动按钮时，信号灯系统开始工作。
2、停止：当需要信号灯系统停止工作时，按下停止按钮即可。
采用创设情境的方式引入项目，此方式使学生更直观了解本节课的实训项目，引起学生的学习兴趣。
充分发挥学生的自主能动性，使学生充分参与到教学活动中来。
3、信号灯正常时序：(1)信号灯系统开始工作时，南北红灯亮，同时东西绿灯亮。
plc交通灯控课程设计
plc交通灯控课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作机制；2. 学生能够掌握PLC编程的基本指令和交通灯控制逻辑；3. 学生能够描述交通灯控制系统的功能需求和工作流程；4. 学生了解交通灯控制系统在现实生活中的应用和重要性。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行交通灯控制程序的编写和调试；2. 学生能够通过实际操作，完成一个简单的交通灯控制系统的搭建；3. 学生能够运用问题解决策略，分析并解决交通灯控制过程中遇到的问题；4. 学生能够进行团队协作，共同完成交通灯控制项目的实施。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和工程应用的兴趣，激发探索精神；2. 学生养成严谨、细致的工作态度，注重操作规范和安全意识；3. 学生通过实际项目实践，认识到科技对社会生活的影响，增强社会责任感；4. 学生在团队协作中，学会相互尊重、沟通和合作，培养集体荣誉感。
本课程针对高年级学生，结合PLC技术与应用课程，旨在通过实际项目设计，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量，以便于教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用PLC技术，解决实际问题，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的定义、组成、工作原理，使学生理解PLC 在工业控制系统中的应用。
- 教材章节：第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC编程基础：讲解PLC编程的基本指令、编程方法和编程软件的使用。
- 教材章节：第二章 PLC编程技术3. 交通灯控制系统设计：分析交通灯控制系统的功能需求、工作流程和控制逻辑。
- 教材章节：第三章 顺序控制程序设计4. PLC交通灯控制程序编写与调试：指导学生使用编程软件，编写交通灯控制程序并进行调试。
- 教材章节：第四章 PLC应用实例5. 实践操作与团队协作：组织学生进行实际操作，搭建交通灯控制系统，培养团队协作能力。
plc交通灯课程设计
plc交通灯 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握交通灯系统的运行机制。
2. 学生能运用所学知识，设计并实现一个简易的PLC交通灯控制系统。
3. 学生了解并掌握PLC编程中的基本指令，如定时器、计数器等。
技能目标：1. 学生具备运用PLC进行程序设计和系统调试的能力。
2. 学生能够通过团队合作，共同解决实际问题，提高沟通与协作能力。
3. 学生能够运用所学知识，分析并解决实际交通灯控制中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣，激发探究未知领域的热情。
2. 学生在实践过程中，树立正确的价值观，认识到技术对社会发展的积极影响。
3. 学生通过本课程的学习，增强环保意识，关注交通领域的可持续发展。
课程性质：本课程属于实践性较强的课程，以项目式教学为主，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为八年级学生，已具备一定的电学基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作与探究。
教学要求：教师需关注学生的学习进度，及时解答学生疑问，引导学生运用所学知识解决实际问题，确保课程目标的实现。
在教学过程中，注重培养学生的自主学习能力和团队协作精神，提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标的要求。
二、教学内容1.PLC基础知识：介绍PLC的组成、工作原理、应用领域，结合教材第二章内容，让学生对PLC有全面的认识。
2.交通灯控制系统原理：讲解交通灯系统的运行机制，分析交通灯控制系统的需求，参考教材第四章案例进行学习。
3.PLC编程指令：学习PLC编程中的基本指令，如定时器、计数器等，结合教材第三章内容，让学生掌握编程方法。
4.交通灯控制程序设计：根据实际需求，设计简易的交通灯控制系统程序，运用教材中相关案例进行指导。
5.系统调试与优化：教授学生如何进行PLC程序的调试与优化，结合教材第五章内容，让学生掌握调试方法。
plc的交通灯课程设计
plc的交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在交通灯控制系统中的应用。
2. 学生能掌握交通灯控制系统的基本组成部分，包括信号灯、传感器、PLC及其编程。
3. 学生能够解释并运用PLC编程语言，如梯形图，实现交通灯的定时与顺序控制。
技能目标：4. 学生能够设计简单的交通灯控制系统，通过PLC编程解决问题。
5. 学生能够操作PLC模拟软件，进行交通灯系统的模拟与测试。
6. 学生能够运用团队协作和问题解决技巧，完成交通灯控制系统的设计任务。
情感态度价值观目标：7. 学生将培养对自动化技术及PLC在工程应用中的兴趣和认识。
8. 学生将发展创新思维和批判性思维，对现有交通控制系统提出改进意见。
9. 学生在小组合作中学会尊重他人意见，培养合作精神和责任感。
课程性质分析：本课程为信息技术与工程学相结合的实践课程，旨在通过实际操作，加深对PLC技术及其工程应用的理解。
学生特点分析：考虑到学生为初中高年级或高中低年级，他们具备基本的物理知识和逻辑思维，对技术有一定好奇心和探索欲。
教学要求：课程需结合理论与实际，强调动手操作能力，注重培养学生在实际情境中解决问题的能力，同时激发学生对工程技术的兴趣。
通过具体的学习成果分解，教师可进行有针对性的教学设计和学习效果评估。
二、教学内容1. PLC基础知识：- PLC的定义、功能与结构。
- PLC的工作原理与编程方法。
2. 交通灯控制系统原理：- 交通灯系统的基本组成。
- 交通信号灯的工作流程与控制要求。
3. PLC编程与应用：- 梯形图的组成与编程规则。
- 交通灯控制程序的编写与调试。
4. 实践操作：- PLC模拟软件的使用。
- 设计并实现一个简单的交通灯控制系统。
5. 教学内容的安排与进度：- 第一课时：PLC基础知识学习与编程软件介绍。
- 第二课时：交通灯系统原理学习与控制要求分析。
- 第三课时：梯形图编程方法与实例分析。
plc交通灯课程设计
plc交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在交通灯控制系统中的应用。
2. 学生能够掌握交通灯控制系统的基本组成部分，包括信号灯、控制器、传感器等。
3. 学生能够描述并解释交通灯控制逻辑，包括定时控制、感应控制等。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行基本的编程操作，设计并实现一个简易的交通灯控制系统。
2. 学生能够运用相关的电子元件和传感器进行交通灯控制系统的搭建，并进行调试和优化。
3. 学生能够通过实际操作，解决交通灯控制过程中可能出现的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对PLC技术及交通灯控制系统的兴趣，激发学习自动化技术的热情。
2. 学生通过团队协作完成课程任务，培养沟通与协作能力，增强集体荣誉感。
3. 学生认识到PLC技术在现实生活中的应用，提高社会责任感，关注交通安全。
课程性质：本课程为实践性课程，侧重于培养学生的动手能力和实际操作技能，将理论知识与实际应用相结合。
学生特点：学生为初中年级，具备一定的电子基础知识，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，鼓励学生积极思考，培养解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程目标的实现，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容依据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基础知识：介绍PLC的定义、原理、结构及其在工业控制中的应用。
- 教材章节：第一章《PLC概述》- 内容列举：PLC的基本结构、工作原理、编程语言等。
2. 交通灯控制系统原理：讲解交通灯控制系统的基本组成、工作原理及控制方式。
- 教材章节：第二章《交通灯控制系统》- 内容列举：交通灯控制系统的组成部分、控制逻辑、传感器应用等。
3. PLC编程与操作：学习PLC编程软件的使用，进行基本的编程操作。
plc交通灯课程设计
plc交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和工作过程；2. 学生能掌握PLC编程中涉及的交通灯控制逻辑；3. 学生了解交通灯系统的基本构成和功能，如传感器、信号灯、定时器等；4. 学生掌握基本的故障排除方法，能够识别并解决简单的PLC交通灯控制问题。
技能目标：1. 学生能够设计并实施一个基于PLC的交通灯控制系统；2. 学生能够运用PLC编程软件进行基本的程序编写和调试；3. 学生能够通过实际操作，提升问题解决能力和团队合作能力；4. 学生能够利用所学知识，对现实生活中的交通灯系统进行分析和改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术及自动化控制技术的兴趣和热情；2. 增强学生的环保意识，使其认识到合理控制交通流量的重要性；3. 培养学生的团队协作精神，使其在合作中学会尊重、沟通和分享；4. 培养学生的创新思维和勇于挑战的精神，鼓励学生对现有技术进行质疑和改进。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，旨在培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容将结合学生的认知水平，由浅入深，逐步引导学生掌握PLC交通灯控制技术。
教学要求：教师需关注学生的学习进度，提供个性化的指导与反馈，确保学生在课程结束后能够达到预定的学习目标。
同时，注重培养学生的实践操作能力，将理论知识与实际应用紧密结合。
二、教学内容1. PLC基础知识：介绍PLC的定义、原理、结构及其在工业自动化中的应用。
- 章节：PLC概述、PLC的硬件结构、PLC的软件组成。
2. 交通灯控制系统原理：讲解交通灯系统的基本构成、工作原理及控制要求。
- 章节：交通灯系统组成、交通灯控制逻辑、传感器与执行器的应用。
3. PLC编程软件操作：学习PLC编程软件的使用，进行基本的编程与调试。
- 章节：编程软件的安装与使用、编程语言（梯形图、指令表等）、程序的输入与调试。
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任务四交通灯
教学目标
1、掌握十字路口交通灯的运行需要和工作过程。
2、能够根据交通灯的工作要求设计程序，下载至PLC。
3、能结合程序进行控制系统的安装、监控调试，并交付验收。
课时分配
本任务安排2课时。
三、教学重点
通过本任务的学习，让同学们熟悉交通灯烦人运行需要和工作过程，了解什么是定时器, 基时的标准。
根据它的工作要求设计程序，结合程序对控制系统进行安装。
四、教学难点
1、能结合程序进行控制系统的安装、监控调试，并交付验收。
五、教学内容
（一）控制要求
启动后
东西红灯点亮20秒, 东西红灯点亮3秒, 东西红灯点亮2秒;
南北绿灯点亮20秒, 南北绿灯闪烁3秒, 南北黄灯点亮2秒;
东西绿灯点亮20秒, 东西绿灯闪烁3秒, 东西黄灯点亮2秒;
南北红灯点亮20秒, 南北红灯点亮3秒, 南北红灯点亮2秒;
回到初始状态进行循环。
（二）定时器
我们可以在指令盒中找到定时器。
S7-200PLC的定时器为增量型定时器，用于实现时间控制，可以按照工作方式和时间基
准(基时)分类。
时间基准又称为定时精度或分辨率。
小实验：在编程软件中编写程序如(a),下载至PLC并按照(b)进行外部电路连接，通电实验，观察现象。
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—I I --------- ()
通过实验我们可以看到，需要输入触点100,接通持续2秒后，输出触点QO 0才
接通，小灯随之发光。
1、定时器类型
按照工作方式，定时器可分为通电延时型(TON)、有记忆的通电延时型(TONR)、断电延时型(ToF)三种类型，我们要根据实际需要来选择。
2、基时标准
定时器可分为hns、IOnls、IOOnlS三种工作类型，不同的时基标准，定时精度、定时范围和定时的刷新方式不同，我们使用的时候要注意它们之间的区别。
(D定时精度
定时器的工作原理是定时器使能输入有效后，当前值寄存器对PLC内部的时基脉冲增1 计数，最小计时单位为时基脉冲的宽度。
故时间基准代表着定时器的精度，又称为定时器的分辨率。
(2)定时器使能输入有效后，当前值寄存器对时基脉冲递增计数，当计数值大于或等于定时器的设定值后，状态位置1。
从定时器输入有效到状态位输出有效经过的时间为定时时间。
定时时间T等于时基乘设定值，时基越大，能够定时时间越长，但精度越差。
(3)定时器的刷新方式
ImS定时器每隔InlS刷新一次，定时器刷新与扫描周期和程序处理无关。
扫描周期较长
时，定时器一个周期内可能多次被刷新，即当前值会改变多次。
IOms定时器在每个扫描周期开始时刷新，每个扫描周期内当前值不会发生改变。
IOOms定时器在定时器指令执行时被刷新，下一条执行的指令即可使用刷新后的结果, 但需要注意的是，如果该定时器的指令不是每个周期都执行（如条件跳转时），定时器就不能及时刷新，结果可能会导致出错。
（三）交通灯PLC外部连接图
操作步骤
1、按PLC外部接线图连接控制回路；
2、将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态;
3、分别拨动启动开关KO,观察并记录LED数码管显示状态：
4、尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。
六、课后习题
完成任务后面的课后思考。