1、十字路口交通信号灯控制教案 课程名称 : PLC 技术授课日期 :2010.3.30 授课 对象 08 机电应用技术2 班学时数1 课时 课程 类型 理论课 ( ) 实验课 ( ) 学情分析 通过前阶段的课程学习，本班学生已初步具备编程的逻辑思维能力，能进行简单 的模拟灯控实验，但是在涉及多个控制对象时，不能很好的理清思路，抽象思维 能力欠缺。 教材内容 分析 PLC 技术是机电类学生的专业课程，它主要应用于工业环境，是企业实现自 动化的主要手段，并能提高他们的抽象和逻辑思维能力。 本项目十字路口信号灯控制以生活实例入手，能根据控制要求，梳理灯控时 序图，其中主要讲解定时器的应用。 教学 准备
2、 软件：GX developer 编程软件， PPT 硬件：个人电脑（PC） ，三菱 FX2N-48MR ，交通信号灯控制模板，导线若干 教学 目标 认知目标：掌握PLC 基本逻辑指令，理解延时控制，能实现简单灯控实验。 能力目标：熟练应用GX developer 编程软件，善于分析实验控制要求，能结合时 序图确定设计思路，提高学生的抽象和逻辑思维能力。 德育目标：要求学生在现实生活中面对复杂的事物和现象，能够理清思路，做出 正确的分析，提高实际的应用能力，从而认识专业知识与生活的不可分割性。 专业目标：与机电类其他专业课相辅相成，巩固提高专业知识。 教学 方法 任务引领 教学内容 重点 ()
3、 难点 () 时间 分配 教学 要求 举例 / 备注 1 教学引入 2 项目说明 3 控制要求 4 任务分析 （ 1）理解时序图 （ 2）定时器应用 5硬件接线 6学生实验 7教学总结 5min 2min 3min 10min 5min 10min 5min 1.提问，怎样实现 十 字 路 口 的 车 辆 秩序管理 注：教学要求中，记忆掌握应用 其中， 教学重点： 基本逻辑指令中定时器（T）理解和应用，能根据电路图完成硬件接线。 教学难点： 能根据灯控时序图，分清时间区域，结合所学的基本逻辑指令进行顺序逻辑 编程。 讨论、思考题、作业： 1 要求学生课后思考如何在原来的基础上实现“闪灯”实验。
4、 教学过程： 一、教学引入（约5min） 演示两段视频： 视频 1，没有交通灯控制的十字路口；视频2，有交通灯控制的十字路口。 【教法】 通过实际场景比较的方式，让学生体会到灯控在交通系统中的重要性，由生活实 例引入课程项目，调动实验的积极性。 二、教学内容 （一）项目说明（约2min） 模拟十字路口交通灯的信号，控制车辆有次序的在东西向、南北向通行 （如下图所示） 。 信号受启动、 停止按钮的控制，当按启动按钮时，系统开始工作， 并周而复始的循环工作， 当按停止按钮时，系统将停止在初始状态，即南北红灯亮，禁止通行，东西绿灯亮，允许 通行。 十字路口交通信号灯控制实验板 （二）控制要求（约3m
5、in） （1）按下启动按钮S1，系统开始工作； （2）南北红灯亮7s，同时东西绿灯亮5s，然后东西黄灯亮2s 后熄灭，然后在切换成东西 红灯亮 7s，同时南北绿灯亮5s 后，然后南北黄灯亮2s 熄灭，如此不断循环； （ 3）按下停止按钮S2，系统停止工作； （三）任务分析（约10min） 1.根据绿、黄、红灯的控制过程列出时序图如下： 2.PPT 中视频演示交通灯的控制效果 【教法】 根据时序图将时间规划为四个区间，分别设定时器：T0、T1、T2、 T3，将时间 用累积计时的方法统一设定好，然后分析各个区间内的灯控情况，编写程序。 【互动】 以提问的方式进行，如：根据时序图表示，能划分为几个时
6、间段？（T0、T1、T2、 T3） ；东西红灯点亮的时间段？（7s 14s） ； 南北黄灯点亮的时间段？（12s14s） ； 东西绿灯点亮的时间段？（05s）等。 （四）硬件及接线（约5min） 1. 硬件：实验设备的模块组成 电源模块，按钮模块，三菱PLC 模块，交通灯控制模拟模块 2.输入 /输出分配： 输入地址：启动X000 停止 X001 输出地址：东西向：绿灯Y20 黄灯Y22 红灯Y24 南北向：绿灯Y21 黄灯Y23 红灯Y25 3. PLC 输入输出接线图 交通信号灯控制原理图 （五）学生实验（约10min） 学生根据交通信号等控制原理图完成硬件接线部分；根据控制要求和时序图编
7、写程 序，写入到GX Developer 编程软件进行调试。 【教法】 全班分为五个大组，再以两个学生为一小组，一个主要负责硬件接线，一个负责 程序编写，并同时相互辅助，教师到学生中个别指导。 实验后选典型的两位同学代表来讲解其编程的思路，最后总结。 【注意】 学生进行硬件接线后，由每个大组的组长检查，然后指导教师最终检查后方可通 电进行实验。 小组两名同学交换通信时，要先断开电源，方可改变。 （六）参考程序 三、教学总结（约5min） 回顾本次课的重点和难点（结合学生编写的程序） 理解 PLC 控制的时序图，设定时间区域 累积计时的方法，进行统一计时 分别计时的方法进行交通信号灯控制 四、作业布置 要求学生课后思考如何在原来的基础上实现闪灯实验。（附时序图） 控制要求 （ 1）按下启动按钮S1，系统开始工作； （ 2）南北红灯亮7s，同时东西绿灯亮3s，接着以0.5s 为半周期闪烁2 次熄灭，然后东西 黄灯亮 2s 后熄灭；然后在切换成东西红灯亮7s，同时南北绿灯亮3s 后，又以 0.5s 为 半周期闪烁2 次熄灭，然后南北黄灯亮2s熄灭，如此不断循环； （ 3）按下停止按钮S2，系统停止工作；
