比较指令在十字路口交通灯控制中的应用教案.doc

2011年XX市xx学校系统参评教案 专业：电气自动化 安装与维修课程： PLC实习 比较指令在十字路口交通灯控制中的应用作者姓名： 单 位： 通讯地址： 邮政编码： 联系电话： 生 产 实 习 教 案 首 页学 科PLC实习课题比较指令在十字路口交通灯控制中的应用班 级10级17班人 数30人授课时数6课时授课时间2011年4月20日 星期三 教学环节组织教学应知讲授操作示范巡回指导结束指导时间分配5分钟60分钟30分钟250分钟15分钟教学目标【知识目标】1.了解比较指令的符号表示方法2.掌握比较指令的功能及特点【能力目标】1.掌握用比较指令编程的方法2.能用比较指令编写交通灯控制程序【德育目标】培养学生良好的实训习惯和品德教学重点掌握比较指令的功能教学难点应用比较指令对交通信号灯控制编程教学方法问题引导、例题启发、多媒体运用选用教具挂图天煌教仪THPFSM-2型 网络型可编程控制器综合实训装置挂件A11教学后记本课程教师先进行比较指令的功能讲解，再通过应用比较指令对交通灯的控制编程与调试，并在学生动手前合理分配实训任务，最终使学生完成本次课程的教学目标。通过本次教学使我体会到一体化教学更能激发学生的学习兴趣，同时阶段性的分配实训任务，可以提高学生的时间利用率，有助于教师把握学生掌握情况；阶段性实训也存在抑制部分学生独立掌握更多知识机会的现象；为了弥补不足，下次课程在实行阶段性教学的同时，鼓励学生提前完成老师布置的任务，并为提前完成同学提供知识的扩展和延伸学习，务必使学生能在实训课学到更多知识。教研组长意见（签字） 年 月 日教务审核（盖章）年 月 日教 学 内 容 与 过 程附 记一、组织教学1.集合，喊口号。本周口号：“勤学苦练，立志成才”。2.点名检查学生出勤情况，检查学生穿工作服、绝缘鞋情况。二、入门指导1复习旧课 问题一：分析下面程序答：T37是通电延时型定时器，计时精度是100ms；当I0.0接通时，T37线圈得电，延时4秒后，T37常开触点动作，Q0.0得电；T37常闭触点动作，Q0.1失电。问题二：以前我们介绍过特殊位寄存器SM，那么SM0.5的功能是什么？答：SM0.5提供高低电平各0.5S，周期1S的时钟脉冲。2引入新课（1）十字路口交通灯的控制要求.拨上按钮，信号灯开始工作。拨下按钮，信号灯停止工作。东西向 红灯亮15秒，绿灯亮10秒闪3秒，黄灯亮2秒南北向 绿灯10秒 闪3秒，黄灯亮2秒，红灯亮15秒（2）确定I/0端口分配功能表序号PLC地址面板端子序号PLC地址面板端子输入端输出端1I0.0SD1Q0.0东西绿灯2Q0.1东西黄灯3Q0.2东西红灯4Q0.3南北绿灯5Q0.4南北黄灯6Q0.5南北红灯（3）交通灯PLC程序。利用普通定时器指令所编写的程序（如下图所示） 从上面的程序中我们可以看到程序繁琐，定时器指令用的比较多，阅读及调试困难，那么有没有一条指令可以简化程序呢？课题：比较指令在十字路口交通灯控制中的应用 3.新课讲授比较指令（重点）比较指令是将两个操作数按规定的条件 作比较，条件成立时，此触点即闭合。基本形式：比较指令的类型有：字节比较、整数比较、双字整数比较、实数比较和字符串比较。数值比较指令的运算符有：=、=、和等6种，而字符串比较指令只有=和两种。（1）字节B（Byte）比较字节比较用于比较两个字节型整数值INl和IN2的大小，字节比较是无符号的整数。指令编程举例：注：当VB10与VB12值相等时，Q0.0得电（2）整数I（INT）/ W（Word）比较整数比较用于比较两个一个字长整数值INl和IN2的大小，整数比较是有符号的整数。指令编程举例： 注：当VW10与VW12值不等时，Q0.0得电（3）双字整数 DW（Double Word） 比较双字整数比较用于比较两个双字长整数值INl和IN2的大小，双字整数比较是有符号的整数。指令编程举例：注：当VD100值大于VD200值时，Q0.0得电练习：说明下面程序的含义（4）比较指令的应用例1：用“比较大于等于” 指令产生1s周期方波 1） 程序梯形图及语句表 2）程序时序图例2:一自动仓库存放某种货物，最多可达6000箱，需对所存的货物进出计数。货物多于1000箱，灯L1亮；货物多于5000箱，灯L2亮。控制程序如图所示，其中L1和L2分别由Q0.0和Q0.1驱动。（5）比较指令在交通灯控制中的应用（难点）（以南北方向为例）逻辑方法编写程序：比较指令编写程序：注意：指令的选择与参数设定提醒：我们在编写程序时，往往不能一步到位，完成其控制要求，需要我们不断的修改与调试，那么我们如何对所编程序进行调试修改呢？第一 我们应明确相关输入输出点位动作情况。第二 我们应用好PLC软件中程序状态监控模式功能，能准确查看相关工作点的工作状态。第三 明确修改处程序是为了满足哪些控制要求。第四 应做好原修改程序的备份，以防程序修改时发生逻辑混乱现象。第五 做好程序修改总结，积累程序编写经验。三、示范操作1.PLC比较指令的输入（1）用快捷键输入：将鼠标点到编程位置按下F4，便会出现下拉菜单。（2）在指令树中，单击鼠标点开比较的下拉菜单，找到相应指令拖拽到编程窗口。2.利用编程软件进行PLC程序监控演示程序状态监控模式注意观察参数变化3.程序状态监控模式下，强制I0.0的操作方法右键点击需要强制位置4.导线插接注意事项在导线连接过程用应注意插拔导线的方法，以避免不正确操作损坏导线的现象。如下图所示： 不正确操作：拽拉导线 正确操作：握住导线根部插拔四、安全文明生产1.我们要在实训中养成仔细、认真、负责的学习习惯。2.我们要树立爱护公物我有责，安全操作我安全的实训观念。五、分配学生实训任务1.输入例题程序，加强比较指令的熟悉和理解方法：(1)利用西门子编程软件将例题程序下载至西门子PLC内(2)完成输入输出及COM点之间的导线插接(3)利用PLC编程软件将PLC处于运行模式和程序状态监控模式，观察比较指令处参数变化。2.明确本课题控制要求，整理I/O分配表方法: 依据控制要求绘制时序图，并确定相应输入输出以表格的形式体现出来。3.编写调试交通灯东西方向程序，强化比较指令应用。方法：在原交通灯控制程序基础上，加入相关比较指令编程后下载到PLC内，并将其置于程序状态监控模式，观察相关参数状态变化并进行调试。4.交通灯双向（南北向与东西向）综合程序练习，强化指令参数调整方法：将南北向与东西向程序综合一起后下载到PLC内，运行程序状态监控模式，观察相关参数状态并调试。5.导线连接实现PLC控制交通灯的模拟方法：根据I/O分配表，连接相应导线（PLC与实训挂件A11之间）。将已编好的程序下载至PLC中，观察动作顺序是否满足控制要求。6.完成实训后，填写实训报告六、巡回指导检查与指导的内容包括1.是否完成例题练习学生完成例题练习后，集中指导出现问题，强化学生理解。（1）学生输入比较指令是否准确。（观察）（2）程序下载时通信是否存在问题。（个别指导）（3）学生是否会使用程序监控模式。（观察，个别指导）（4）PLC是否处于运行模式。（强调）2.是否理解题意并完成I/0分配表（个别调查）(1)巡视过程中，随机提问学生本课题控制要求（时序图是否正确）。(2)检查I/O分配内容。3.程序编写调试阶段巡视时注意学生状态及安全文明生产，发现问题及时采取相关辅导方法进行解决。(1)巡视学生实训状态，并强调学生应该做到独立思考。(2)编程时，引导学生在原交通灯控制程序基础上利用整数比较指令进行编程。(3)检查学生输入的PLC程序，是否符合编程原则问题，强调热键使用。(4)程序下载后学生是否能用好程序监控模式。(5)导线插接时，学生是否存在不正确操作。例如：有无损坏导线问题。并强调爱护实训设备，发现问题及时上报老师。(6)程序调试成功后，记录学生相应成绩并要求完成实训报告。七、评分标准详见附页1实训报告详见附页2板书设计详见附页3八、结束指导1.针对出现的错误予以纠正2.根据实训情况，表扬认真学生和进步学生。3.本课题的扩展运用 。九、作业布置预习计数器指令，完成习题。要求：应用计数指令和比较指令共同完成。完成：3个灯依次亮，相隔2秒，循环5次后，同时灭。所用教材：THPFSM-1/2型PLC实训指导书，天煌教仪。参考书籍：1.电机控制与可编程技术（西门子），傅大梅、刘利，中国劳动社会保障出版社； 2.可编程控制器技术及应用（西门子S7-200系列），王芹、疼今朝，天津大学出版社。教学准备阶段（5分钟）入门指导（共15分钟）（采用提问形式让学生进行回答。通过问题一可以巩固定时器基本含义）（4分钟）（问题二使学生掌握SM0.5的含义）（2分钟）引入新课(5分钟)为方便学生快速理解，课件里将给学生直观的时序图此环节，我们首先将以前利用普通定时器指令编写的程序展示出来，指出不足。然后进入新指令的讲解。通过对比的方法来体现出新指令的方便性。共同分析程序的优点和不足（4分钟）红线框内定时器较多，他给我们在程序编写和调试过程中带来了那些问题呢？新课讲授（共45分钟）通过比较指令含义的详细讲解，第一，使学生了解指令的结构和功能；第二，使学生对满足条件，触点闭合有更深刻理解。（9分钟）（16分钟）学习指令重在应用，通过简单例题分析比较指令的功能。有助于加深学生对比较指令的理解，以达到突出重点的目的。红框中的部分就是我们所要得到的周期为1s的方波（13分钟）引导学生以逻辑法编写的程序为基础，加入相关比较指令利用西门子编程软件监控程序运行情况，以屏幕录像的形式通过投影仪展示出来已达到突破难点的目的）强化学生对程序调试修改习惯。（7分钟）（30分钟）在程序监控阶段，强调同学们应该重点观察比较指令条件数值变化良好的习惯，可以使我们终身受益。分配学生动手内容，要求学生按阶段完成相关内容。（250分钟）发现问题及时处理，对于学生编程中遇到的问题根据情况采取集中指导或单独辅导。同时时刻观察学生的实训状态并加以督促结束指导（15分钟）所布置的作业任务量预计在半小时内完成，此任务有助于学生对知识的巩固和提高。附页1交通灯控制的评分标准项目要求配分评分标准得分PLC软件操作1.PLC型号选取正确2.能解决通信问题3.能熟练应用监控模式4.熟练触点强制模式301.PLC型号选取不正确 扣10分2.不能解决通信问题 扣10分3.不会应用监控模式 扣5分4.不会触点强制模式 扣5分PLC与挂件间导线连接1.输入输出导线连接正确2.插接导线操作应符合标准151.导线连接错误， 每根1分2.损坏导线 每根5分PLC程序编写及调试1.明确动作要求2.清楚程序与动作的对应