电气控制与PLC教案精品.docx
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电气控制与PLC教案精品
机电系
电气控制与PLC编程教案
教师姓名:
课题
§1—2可编程控制器编程基本规则
课的
类型
单一新课
教
学
目
的
熟悉编程的基本规则
教
学
重
点
编程的基本规则
教
学
难
点
编程的基本规则
主要
教学
方法
讲授
教
具
挂
图
板书
教学
环节
时间
分配
1.组织教学时间
3.讲授新课时间
2.复习导入时间
4.归纳小结时间
5.复习时间
教
学
后
记
教案纸
对比讲解与继电器控制的区别
强调输入继电器线圈不包含在内
Ⅰ:
组织教学:
1、清点人数
2、集中学生注意力
Ⅱ:
复习导入:
梯形图是PLC最常用的编程语言,梯形图在形式上类似于继电器控制电路,但两者在本质上有很大的区别。
本课主要介绍梯形图编程的一些基本原则。
Ⅲ:
讲授新课:
§3-2可编程控制器编程基本规则
一、梯形图中的左、右母线:
梯形图中最左边的垂直线是左母线,最右边的垂直是右母线。
画梯形图时每一个逻辑行必须从左母线开始,终止于右母线。
但是,梯形图只是PLC形象化的一种编程方法,梯形图中的左右母线之间并不接任何电源,是一个虚拟母线。
画梯形图时应遵循以下两点:
1、左母线只能直接接各类继电器的触点,继电器线圈不能直接接继电器线圈。
2、右母线只能直接接各继电器的线圈,继电器的触点不能直接接触点右母线。
示例如图1所示:
二、继电器线圈和触点:
教案纸
与传统继电器控制线路的设计区别点
图1
1、梯形图中所有继电器的编号,应在所选PLC软元件表所列范围之内,不能任意选用。
同一编号的线圈在程序中使用两次或两次以上,称为双线圈输出,但是只能在步进指令编程时使用。
否则容易引起误操作。
在一段程序中,同一编号继电器的触点可以多次使用,不受次数的限制。
2、梯形图中,只表示输入继电器的触点,输入继电器的线圈是不反映的。
3、梯形图中,不允许出现PLC所驱动的负载,只能出现相应的输出继电器线圈。
4、梯形图中,所有触点都应按从上到下、从左到右的顺序排列,并且触点只允许画在水平方向。
示例如图2所示:
图2
教案纸
三、合理设计梯形图:
梯形图设计时,一定要了解PLC的扫描工作方式,尽可能的简化程序,使程序简单。
梯形图设计时应注意:
1、在每个逻辑行上,串联触点多的电路块应放在最上面,这样可以省略一条ORB指令。
2、在每个逻辑行上,并联触点多的电路块应放在最左边,这样可以省略ANB指令。
3、如果多个逻辑行中都具有相同控制条件,可将每个逻辑行中相同的部分合并在一起,共用一个控制条件,以简化梯形图。
举例:
用PLC来控制三相异步电动机Y—△降压启动,如图3所示。
图3
Ⅳ:
小结:
1、掌握梯形图原则,设计程序会使指令简单;
2、掌握梯形图原则,绘制梯形图时可化简梯形图;
3、了解PLC工作方式可使梯形图更加清晰、简洁。
教案纸
Ⅴ:
作业布置:
1、设计梯形图编程的基本原则是什么?
2、画梯形图是应注意拿些问题?
教师姓名:
课题
名称
程序设计
分课题名称
PLC控制自动往返
教学
目的
1、通过控制任务设计控制程序来熟悉基本控制程序,提高编程能力
2、进一步熟悉基本指令的应用
3、进一步熟悉FXGP-WIN-C软件的使用
具体
要求
1、掌握编程的方法。
2、提高编程的能力。
实习工件
或对象
1、电脑及FXGP-WIN-C软件2、FX2—24M主机一台3、模拟开关板一块4、位置开关5、交流电动机
教学
环节
时间
分配
组织教学时间
巡回指导时间
简明工艺分析时间
结束指导时间
操作要领讲解和演示时
教学
后记
教案纸
与继电器控制电路对比
.组织教学
1、清点人数
2、实习纪律
3、安全注意事项
Ⅱ.简明工艺分析
1、任务:
用PLC控制小车自动往返。
2、要求:
如图1所示。
图1
Ⅲ.操作要领讲解
1、分析控制要求:
了解熟悉生产机械的工艺过程和机械的动作情况;
2、根据生产机械的工艺过程和机械的动作情况,画出强电部分控制电路图,如图2所示;
3、确定PLC的I/O点数:
根据输入/输出部件确定,一般在选用PLC时,考虑留有余量。
教案纸
强调必要的保护
图2图3
4、确定与继电器电路图的接触器、继电器等对应的梯形图中的继电器I/O的地址,并绘制出PLC的I/O接线图,如图3所示;
5、利用编程软件设计梯形图;
6、程序录入到PLC,调试。
Ⅳ.巡回指导
1、根据任务要求设计程序、安装接线、试车。
2、学生实习操作,教师巡回指导。
3、评分检测。
Ⅴ.结束指导
教师姓名:
课题
名称
程序设计
分课题名称
PLC控制交通灯
教学
目的
1、进一步熟悉PLC的基本指令、时序图,如定时器、计数器指令,并熟练应用。
2、进一步熟悉程序的设计方法。
具体
要求
1、掌握编程的方法。
2、熟练应用、时序图,如定时器、计数器指令3、提高编程的能力。
4、能够熟练的将梯形图写成对应的指令语句表。
实习工件
或对象
1、电脑及FXGP-WIN-C软件2、FX2—24M主机一台3、模拟开关板一块
教学
环节
时间
分配
组织教学时间
巡回指导时间
简明工艺分析时间
结束指导时间
操作要领讲解和演示时
教学
后记
教案纸
.组织教学
1、清点人数
2、实习纪律
3、安全注意事项
Ⅱ.简明工艺分析
1、任务:
用PLC控制十字路口交通灯的信号如图1所示。
2、要求:
模拟十字路口交通灯的信号,控制车辆有次序地在东西向、南北向正常通行。
要求是:
(1)红灯亮20秒,绿灯亮15秒,黄灯亮5秒(闪烁5次,间隔0.5S),完成一个循环周期为40秒。
(2)东西方向与南北方向相对应,时序图如图2所示。
(3)连续工作10个周期后,停止工作。
图1
教案纸
图2
Ⅲ.操作要领讲解
1、根据时序图分析控制要求(事先最好实地观察交通灯的工作情况);
2、根据控制要求和方向确定PLC的I/O点数:
输入(I)点数:
启动/停止2点
输出(O)点数:
东西方向红、黄、绿灯,南北方向红、黄、绿灯,共计6点。
3、确定I/O的地址,并绘制出PLC的I/O接线图;如图3所示。
4、设计梯形图;
5、程序录入到PLC,调试。
教案纸
图3
Ⅳ.巡回指导
1、根据任务要求及时序图设计程序、安装接线、试车。
2、学生实习操作,教师巡回指导。
3、评分检测。
Ⅴ.结束指导
教师姓名:
课题
§3—1基本指令介绍
课的
类型
单一新课
教
学
目
的
1、了解主控指令MC/MCR、栈指令MPS/MRD/MPP的功能
2、掌握主控指令MC/MCR、栈指令MPS/MRD/MPP的正确使用方法
教
学
重
点
MC/MCR、MPS/MRD/MPP指令的使用
教
学
难
点
MPS/MRD/MPP指令
主要
教学
方法
讲授
教
具
挂
图
课件
教学
环节
时间
分配
1.组织教学时间
5分钟
3.讲授新课时间
65分钟
2.复习导入时间
10分钟
4.归纳小结时间
5分钟
5.作业布置时间
5分钟
教
学
后
记
教案纸
Ⅰ:
组织教学:
1、清点人数
2、集中学生注意力
Ⅱ:
复习导入:
对于图1所示的梯形图可以用基本指令写出相应的指令语句表。
但是对图2所示的梯形图则不能用已经讲过的基本指令进行编程。
若写成如图2所示的指令则是错误的。
因此,要正确写出图2所示的梯形图的指令语句表,则必须学习多路输出指令。
图1图2
Ⅲ:
讲授新课:
§3-1基本指令介绍(三)
多路输出指令是一个触点或触点组控制多个逻辑行的梯形图结构,多路输出指令共有两组,一组是MC/MCR指令,一组是MPS/MRD/MPP指令。
现分别介绍:
一、MC/MCR指令
1、MC指令:
MC指令称为“主控指令”。
教案纸
功能是:
通过MC指令的操作元件的常开触点将左母线临时移到所需要的位置,产生一个临时左母线,形成一个主控电路块。
MC指令的操作元件由两部分组成,一部分是主控指令使用次数(N0~N7),也称主控嵌套层数,一定要从小到大按顺序使用,另一部分是具体操作元件,可以是输出继电器Y或辅助继电器M中的其中一个。
一般使用辅助继电器M。
但是不能使用特殊辅助继电器。
2、MCR指令:
称为“主控复位指令”。
功能是取消临时左母线,即将左母线返回到原来位置,结束主控电路块。
MCR指令是主控电路块的终点。
MCR指令的操作元件只有主控指令使用次数N0~N7,但是一定要与MC指令中嵌套层数一致。
如果是多级嵌套,则主控返回时,一定要从大到小按顺序返回。
MC/MCR使用举例如图3所示:
图3
教案纸
3、MC/MCR指令使用注意事项:
(1)MC指令的操作元件可以是输出继电器Y或辅助继电器M中的其中一个。
一般使用辅助继电器M。
但是不能使用特殊辅助继电器。
(2)执行MC指令后,因左母线移到临时位置,所以,主控电路块必须用LD或LDI指令开始写指令语句表。
(3)MC指令后,必须用MCR指令使左母线有临时位置返回到原来位置。
(4)MC/MCR指令可以嵌套使用,嵌套级号是从N0~N7按顺序增加,顺序不能颠倒。
最后主控返回用MCR指令时,必须按从N7~N0顺序返回,不能颠倒,最后一定是MCRN0指令。
二、MPS/MRD/MPP指令
1、MPS指令:
称为“进栈指令”。
功能是将触点的逻辑运算结果推入栈存储器1号单元中,存储器每个单元中原来的数据依次向下推移。
MPS指令没有操作元件。
执行一次MPS指令,完成两个动作。
第一个动作是栈存储器中每个单中数据依次向下一个单元推移,腾出1号单元,这个动作称为数据下压。
第二个动作是将新的逻辑运算结果存入1号单元中。
2、MRD指令:
称为“读栈指令”。
功能是将栈存储器中1号单元的内容读出。
MRD指令没有操作元件。
执行MRD指令时,栈存储器中每个单元中内容不发生变化,
教案纸
即不会使数据下压,也不会使数据上托。
3、MPP指令:
称为“出栈指令”。
功能是:
将1号单元中结果取出,存储器其他单元的数据依次向上推移。
MPP指令没有操作元件。
执行MPP指令时,完成两个动作。
第一个动作是将栈存储器中号单元中结果取出。
第二个动作使将2号单元中结果移到1号单元中。
这个动作称为数据上托。
MPS/MRD/MPP指令的使用如图4、图5所示。
图4图5
4、MPS/MRD/MPP指令使用注意事项:
(1)MPS指令与MPP指令必须成对使用,缺一不可。
MRD指令有时可以不用。
(2)MPS指令连续使用次数最多不能超过11次。
(3)指令MPS或MRD或MPP之后若有单个常闭触点或常开触点串联,则应用ANI或AND指令。
(4)指令MPS或MRD或MPP之后若有触点组成的电路块
教案纸
串联,则应该用ANB指令。
(5)指令MPS或MRD或MPP之后无触点串联,直接驱动线圈,则应用OUT指令。
Ⅳ:
小结:
1、MC/MCR主控指令使用次数最多8层(N0~N7),一定要从小(大)到大(小)按顺序使用。
2、MPS指令与MPP指令必须成对使用,缺一不可。
MRD指令有时可以不用。
3、MPS指令连续使用次数最多不能超过11次
Ⅴ:
作业布置:
教材P669、10、11、12
教师姓名:
课题
§3—1基本指令介绍
课的
类型
单一新课
教
学
目
的
1、了解SET、RST、PLS、PLF、NOP、END的功能
2、掌握SET、RST、PLS、PLF、NOP、END的正确使用方法
教
学
重
点
SET、RST、PLS、PLF指令的正确使用方法
教
学
难
点
PLS、PLF指令
主要
教学
方法
讲授
教
具
挂
图
课件
教学
环节
时间
分配
1.组织教学时间
3.讲授新课时间
2.复习导入时间
4.归纳小结时间
5.作业布置时间
教
学
后
记
教案纸
提问
只要RST被操作,任何情况下,操作元件复位
对比讲解
Ⅰ:
组织教学:
1、清点人数
2、集中学生注意力
Ⅱ:
复习导入:
1、MC/MCR指令的功能及其操作元件。
使用的注意事项是什么?
2、MPS/MRD/MPP指令功能及使用的注意事项是什么?
Ⅲ:
讲授新课:
§3-1基本指令介绍(四)
一、置位与复位指令
1、置位指令(SET):
功能是:
驱动线圈,使其具有自锁功能,维持接通状态。
操作元件:
输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S。
2、复位指令(RST):
功能是:
使线圈复位。
操作元件:
输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T、计数器C。
置位指令(SET)和复位指令(RST)使用如图1所示。
图1
教案纸
运行程序演示
二、脉冲微分指令:
脉冲微分指令主要用于检测输入的上升沿或下降沿,当条件满足时,产生一个很窄的脉冲信号输出。
1、PLS指令:
称为:
“上升沿脉冲微分指令”。
功能是:
当检测到输入脉冲的上升沿时,PLS指令的操作元件Y或M的线圈得到一个扫描周期,产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。
PLS指令操作元件为:
输出继电器Y、辅助继电器M,不含特殊继电器。
2、PLF指令:
称为“下降沿脉冲微分指令”。
功能是:
当检测到输入脉冲的下降沿时,PLF指令的操作元件Y或M的线圈得到一个扫描周期,产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。
PLF指令操作元件为:
输出继电器Y、辅助继电器M,不含特殊继电器。
PLS指令和PLF指令使用如图2所示。
图2
教案纸
三、空操作与结束指令
1、NOP指令:
称为“空操作指令”。
功能是:
在调试程序时,用来取代一些不必要的指令。
没有操作元件。
2、END指令:
称为“结束指令”。
功能是:
执行到END指令后,END指令后的程序不再执行。
没有操作元件。
注意:
END指令不是停机指令,而是执行用户程序的一个周期结束。
Ⅳ:
小结:
1、SET/RST操作元件:
输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T、计数器C。
2、PLS/PLF指令的操作元件是:
输出继电器Y、辅助继电器M,不含特殊继电器。
3、执行到END指令后,END指令后的程序不再执行。
END指令不是停机指令,而是执行用户程序的一个周期结束。
Ⅴ:
作业布置:
1、一段完整程序,最后如果没有END指令,会产生什么结果?
2、教材P6713、14
教师姓名:
课题
名称
程序设计
分课题名称
PLC控制舞台艺术灯饰
教学
目的
1、进一步熟悉PLC的基本指令、时序图,如定时器、计数器指令,并熟练应用。
2、进一步熟悉程序的设计方法。
具体
要求
1、掌握编程的方法。
2、熟练应用、时序图,如定时器、计数器指令3、提高编程的能力。
4、能够熟练的将梯形图写成对应的指令语句表。
实习工件
或对象
1、电脑及FXGP-WIN-C软件2、FX2—24M主机一台3、模拟开关板一块
教学
环节
时间
分配
组织教学时间
巡回指导时间
简明工艺分析时间
结束指导时间
操作要领讲解和演示时
教学
后记
教案纸
.组织教学
1、清点人数
2、实习纪律
3、安全注意事项
Ⅱ.简明工艺分析
1、任务:
用PLC控制舞台艺术灯饰
2、要求:
我们平时看到五光十色的舞台灯光,可以用PLC来控制。
如图1所示的舞台灯饰,共有7道灯,上方4道呈拱形,下方3道呈阶梯形。
图1
教案纸
要求1~7号灯闪亮的时序如图2所示:
图2
3、分析:
7号灯一亮一灭交替进行,间隔时间为5S;6、5、4号3道灯由内到外依次点亮,间隔时间为10S;3、2、1号阶梯灯由上至下依次点亮,间隔时间为10S,再全灭;整个过程需要60秒,循环往复。
Ⅲ.操作要领讲解
1、根据时序图分析控制要求;
2、根据控制要求和面板确定PLC的I/O点数;
3、确定I/O的地址,并绘制出PLC的I/O接线图,如图3所示;
4、设计梯形图;
5、写出指令语句表。
教案纸
6、程序录入到PLC,调试。
图3
Ⅳ.巡回指导
1、根据任务要求及时序图设计程序、安装接线、试车。
2、学生实习操作,教师巡回指导。
3、评分检测。
Ⅴ.结束指导
教师姓名:
课题
名称
程序设计
分课题名称
PLC控制汽车自动清洗装置
教学
目的
1、进一步熟悉PLC的基本指令,并熟练应用。
2、进一步熟悉程序的设计方法。
具体
要求
1、掌握编程的方法。
2、熟练应用基本指令3、提高编程的能力。
4、能够熟练的将梯形图写成对应的指令语句表。
实习工件
或对象
1、电脑及FXGP-WIN-C软件2、FX2—24M主机一台3、模拟开关板一块
教学
环节
时间
分配
组织教学时间
巡回指导时间
简明工艺分析时间
结束指导时间
操作要领讲解和演示时
教学
后记
教案纸
.组织教学
1、清点人数
2、实习纪律
3、安全注意事项
Ⅱ.简明工艺分析
1、任务:
用PLC控制汽车自动清洗装置
2、要求:
根据图1所示流程图进行工作。
图1
教案纸
3、分析:
(1)车辆进入到位由光电开关检测;
(2)检测到位后,根据工艺流程自动启动相应的部件;
(3)清洗是否完毕由光电开关检测;
(4)启动/关闭电源人工控制。
Ⅲ.操作要领讲解
1、根据工艺流程图分析控制要求;
2、根据控制要求和面板确定PLC的I/O点数;
(1)输入点数:
设备考虑总启动/停止、检测车辆到位、检测车辆离开(清洗完毕),共计4点。
(2)输出点数:
控制机组、刷子、水阀共计3点。
3、确定I/O的地址,并绘制出PLC的I/O接线图,如图2所示;
图2
4、设计梯形图;
5、写出指令语句表。
教案纸
6、程序录入到PLC,调试。
Ⅳ.巡回指导
1、根据任务要求及时序图设计程序、安装接线、试车。
2、学生实习操作,教师巡回指导。
3、评分检测。
Ⅴ.结束指导
教师姓名:
课题
名称
程序设计
分课题名称
PLC控制全自动洗衣机
教学
目的
1、进一步熟悉PLC的基本指令,并熟练应用。
2、进一步熟悉程序的设计方法。
具体
要求
1、掌握编程的方法。
2、熟练应用基本指令3、提高编程的能力。
4、能够熟练的将梯形图写成对应的指令语句表。
实习工件
或对象
1、电脑及FXGP-WIN-C软件2、FX2—24M主机一台3、模拟开关板一块
教学
环节
时间
分配
组织教学时间
巡回指导时间
简明工艺分析时间
结束指导时间
操作要领讲解和演示时
教学
后记
教案纸
.组织教学
1、清点人数
2、实习纪律
3、安全注意事项
Ⅱ.简明工艺分析
1、任务:
用PLC控制全自动洗衣机
2、要求:
(1)按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水位,关水;
(2)2秒后开始洗涤;
(3)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒;
(4)如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒;
(5)开始清洗,重复
(1)~(4),清洗两遍;
(6)清洗完成,报警3秒并自动停机;
(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数);
Ⅲ.操作要领讲解
1、分析控制要求,自动工作流程图如图1所示;
2、根据控制要求和面板确定PLC的I/O点数;
(1)输入:
启动、停止、低水位检测、高水位检测、中水位检测、
教案纸
手动排水、手动脱水、排空检测,安全开关共计9个点。
(2)输出:
进水阀、正转、反转、排水阀、脱水、报警,共计6个点。
图1
教案纸
3、确定I/O的地址,并绘制出PLC的I/O接线图,如图2所示;
图2
Ⅳ.巡回指导
1、根据任务要求及时序图设计程序、安装接线、试车。
2、学生实习操作,教师巡回指导。
3、评分检测。
Ⅴ.结束指导
教师姓名:
课题
§4—1顺序控制及状态流程图
课的
类型
单一新课
教
学
目
的
了解顺序控制指令及在状态流程图
教
学
重
点
状态流程图
教
学
难
点
状态流程图
主要
教学
方法
讲授
教
具
挂
图
课件
教学
环节
时间
分配
1.组织教学时间
3.讲授新课时间
2.复习导入时间
4.归纳小结时间
5.作业布置时间
教
学
后
记
教案纸
复习提问
Ⅰ:
组织教学:
1、清点人数
2、集中学生注意力
Ⅱ:
复习导入:
FX系列PLC除了20条基本指令外,还有两条功能很强的步进顺控指令,简称步进指令。
采用步进指令编程,方法简单,规律性较强,初学者容易掌握,利用步进指令可以编写出较复杂的控制程序。
状态继电器S0~S899共900个点,其中S0~S9为初始状态的专用继电器,S10~S19作为回零状态的专用继电器,S20~S899为一般通用的状态继电器,可以按顺序连续使用。
Ⅲ:
讲授新课:
§4-1顺序控制及状态流程图
一、顺序控制简介:
所谓顺序控制,就是按照生产工艺所需要的动作规律,在各个输入信号的作用下,根据内部的状态和时间顺序,使生产过程的各个执行机构自动地、有次序地进行操作。
例:
三相异步电动机Y—Δ降压启动控制。
可以看着是简单的顺序控制过程,其控制流程图如图1所示。
在Y-△降压启动控制过程中:
输入信号:
启动SB1停止SB2
输出信号:
KM1、KMY、KM△
教案纸
分步骤详细分解,并与Y—Δ降压启动继电控制原理图对比讲解
- 配套讲稿:
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- 电气控制 PLC 教案 精品
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