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1、电气控制与PLC应用技术（三菱机型）高教版音乐喷泉的模拟控制教学案例音乐喷泉的模拟控制教学案例中卫职业技术学校 刘文新基本信息课 题音乐喷泉的模拟控制作 者刘文新工作单位中卫职业技术学校案例背景利用音乐文件的物理波形，将其分为若干乐段，精度达十毫秒，并且自动识别震撼、思念、抒情、喜悦、激昂、悲哀、欢快、热烈等乐曲的基本情感特征，转换为控制信号，经过同步处理后通过信号输出卡输出到外围具体控制单元，即根据水型组态规则控制潜水泵、电磁阀、水下彩灯和变频器等执行机构，将视觉感受与听觉感受融为一体。一般情况下，高音区的音符经常和明亮的视觉感受、积极或快乐的情态感受等联系在一起，低音区的音符经常和昏暗的视
2、觉感受、消沉或哀伤的情态感受等联系在一起；舒缓的节奏容易让人感受到开阔的空间或较为平静的情绪，而急促的节奏则容易让人感到空间狭窄、情绪躁动等等。喷泉曲目的编配就是根据联觉现象来组态各种水型，好比编导一场舞蹈一样，为使演出成功，导演需要考虑舞蹈演员以何种体态动作来表现音乐的情感魅力。为了让学生很好的掌握这些知识，培养学生的综合能力、应用能力、团结协作的能力，特安排了本次实训项目。由于前面的一些实训项目，学生接触的比较少，故PLC电气原理图在任务描述中给定，学生经过一部分电路的实践已经掌握了一定的技能，故本次实训项目在任务描述中只给了控制要求，学生需要根据控制要求分析并作出I/O分配表，然后再进一
3、步设计出电气原理图。在这个实训项目中主要采用的是任务驱动教学法和行为引导教学法进行教学，以任务为主线、教师为主导、学生为主体，整个教学围绕任务的解决而展开，教师提出引导性问题，给定任务要求；学生小组协作进行决策分析，制定出计划，并实施计划，完成任务。开展一体化教学，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，通过学生亲身体验，逐步培养学生职业能力和职业素养。案例实录本节属于实训课内容分为4课时完成，要求学生熟练掌握步进指令的用法，能利用步进指令编写简单的控制程序；熟练掌握PLC控制电路的连接方法，能根据电路图连接简单的控制电路；理解四节传送带控制系统的控制思路，列出控制系统I/O分配表，并做
4、简要的控制思路分析； 熟练掌握基本指令编程方法，能利用基本指令编写四节传送带模拟控制系统的控制程序；掌握PLC程序编辑、下载、监控的方法，能调试简单的控制程序。同时通过对本节内容的学习，让学生将逐步养成严谨求实，合作创新的科学态度为继续学习和发展奠定基础。教学过程设计与分析教学环节教师活动学生活动任务导入教师通过PPT或事先印好的资料，展示实训项目描述。如图1所示为音乐喷泉的模拟控制示意图：图1 音乐喷泉的模拟控制示意图音乐喷泉的具体控制要求如下：闭合开关SD后，喷泉启动运行：L1亮1秒后灭，接着L2亮1秒后灭， 接着L3亮1秒后灭，接着L4亮1秒后灭，接着L5亮1秒后灭，接着L6亮1秒后灭，
5、接着L7亮1秒后灭，接着L8亮1秒后灭，L1亮1秒后灭，如此循环下去。断开开关SD，8个灯全灭。请根据上面的控制要求，编写PLC控制程序并进行电路的连接与调试。根据任务制定完成任务的方案，现场分组三人一组自由组合，组内要有分工，明确各自所负责的内容（根据任务描述的内容进行I/O分配；设计完成任务的控制程序“梯形图语句表”；连接控制线路；进行调试）。任务实施1教师下发或展示材料清单出示音乐喷泉的模拟控制任务所需设备、工具及材料列表 出示学习目标学生根据教师下发的材料清单清点并检查元器件；学生了解学习目标，做到心中有数2教师引导学生建立I/O分配表 教师引导学生根据音乐喷泉的控制电路图和任务描述中
6、的要求，建立I/O分配表学生根据任务要求及控制电路图，分析并建立I/O分配表3控制电路的连接教师事先做出一个连接好的标准电路，并出示控制电路的连接纲要，供学生参考。在学生连接电路时，老师对每组操作进行巡查，针对学困生提出的问题给予必要的指导。学生首先组内讨论，然后学生根据I/O分配表及PLC电气原理图，连接电路4编写控制程序，并下载调试在下载程序调试前，教师要检查其电路连接的正确性，在电路连接无误后方可允许学生下载并调试。学生编写程序，在编写完后，经小组讨论后下载并调试5清理现场实训完后，将对所操作设备进行复位、还原，整理工位、清点工具、清扫现场卫生，并填写设备使用登记表。任务完成评价完成实训
7、项目后，教师出示任务检测与分析表，根据表中的评分标准，分别由学生、小组成员和教师进行评价。学生进行自评、小组内评价总结交流教师点评学生在本次实训中值得表扬的地方及还有待改进的地方。学生针对自己在实训过程中出现的各种问题或者状况以及自己能力的表现发表心得，与其他同学进行总结交流。案例分析及反思本实训项目主要采用任务驱动教学法。在本实训教学主要以学生主动学习为主体，教师以引导者的身份在学生学习的过程中提出明确的要求，给予适当的建议，并适时进行引导。在导入环节，主要是激发学生的学习兴趣、布置任务、提供自主学习的素材。在教学内容上，教师要引导学生回忆旧知，以任务为出发点，主动探索，当然要因人而异，提倡
8、互学。在教学评估上，教师要挑选佳作，让学生充分展示自我，讨论交流，然后通过教师的引导再讨论、再提高、再学习。在总结交流上，教师要充分发挥鼓励赏识的作用，为下节课做铺垫。设计合理有效的任务才是本节课成功的前题。故教师要在学习总体目标的框架上，把总目标细分成一个个小目标，并把每一个学习模块的内容细化为一个个容易掌握的任务，通过这些小任务来体现总的学习目标。设计的任务要具体明确，有可操作性。任务要符合学生特点，遵循由 入深、由表及里、循序渐进等原则。同时不能孤立地去设计某个任务，而要让各个任务之间相互联系，呈现出相互依赖的特点。当任务有多条完成的路径时，可以让学生自己决定走哪条路径、怎么完成。通过任务驱动法，可以很好地调动起学生主动学习的积极性，建立良好的师生关系，创设民主平等的学习氛围。同时，也能较好地消除中职生“懒惰”毛病，给了他们充分展示的平台，让其在课堂上充满活力。3