电气控制与PLC应用技术教案

十三师职业技术学校2学期教学计划《电气控制与PLC应用技术》是机电一体化的专业课程，是一门编程控制器件的组成及编程课程，是学习工厂自动化的控制电路及工作工程应用的一门课程，更是现代自动化控制系统中不可缺少的控制器件。为了有计划，有目的的完成本学期的工作计划和教学任务，为了让学生能够更容易接受这门课程的内容，特制定本学期的教学计划如下：一、教学任务：(一)完成《电气控制》知识的教学。包括：1.低压电器常用元器件的工作原理；2.三相笼型异步电机的直接启动控制线路；3.三相笼型异步电机的降压启动控制线路；(二)PLC的基本组成和工作原理；(三)PLC的指令系统；(四)PLC简单的编程。2016春机电班有20名学生，全部为男生。其中约有10%的学生学习态度端正，学习兴趣较浓；30%的学生想学但由于能力问题总是感觉学习上力不从心，学习有困难。(一)教学重点：2、编程软件与仿真软件的使用；3、CPU的存储区、位逻辑指令、定时器与计数器指令的原理及应用；4、梯形图的经验设计法与根据继电器电路图设计梯形图的方法；5、顺序控制设计法与顺序功能图，使用置位/复位指令的顺序控制梯形图设计方法。6、比较指令与数据传送指令、移位与循环移位指令、移位寄存器指令等常用功能指令的原理及使用。(二)教学难点：1、顺序控制设计法与顺序功能图，使用置位/复位指令的顺序控制梯形图设计方法2、比较指令与数据传送指令、移位与循环移位指令、移位寄存器指令等常用功能指令的原理及使用。31.首先利用理论知识为实训做准备，用实训以及元器件的功用来推导工作原理及控制过程，用形象具体的实物和实训过程加深抽象，枯燥的理论知识。在实训中发现问题，解决问题的过程使学生在较轻松的过程中理解知识，掌握知识。提高其学习能力。2.在教学中根据不同学生提出不同要求，进而调整学生的学习方法。要针对学生的实际情况布置学习任务，让学生根据自己的能力学习或完成己所能及的任务或题目。五、《PLC》课程实训的基本要求实训时分小组进行，每组配有PLC实训所需的基本工具。学生应根据实训指导和项目设计要求，认真准备，亲自动手设计程序并编程，连接线路和分析实验结果，完成实训要求内容，并做好记录。最后根据实训结果完成实训报告。1、实验教师课前准备、学生课前预习2、实验教师统一讲解、示范3、学生分组，每3-5人一组，设一位小组长，实验教师个别指导。4、实验教师归纳、总结5、学生写实验实训报告。4教学进度表周次时间教学内容课时完成情况理由备注第一周第一章项目一、二6第二周第一章项目三、四6第三周第一章项目五、六6第四周第二章项目一、二6第五周第二章项目三、四6第六周第二章项目五、六6第七周4.8-4.12第二章项目七、八6第八周4.15-4.19军训6第九周4.22-4.26第二章项目九、十6第十周4.29-5.3五一休息第十一周第三章项目十一、十二6第十二周第三章项目一、二6第十三周第三章项目三、四6第十四周第三章项目五、六6第十五周第三章项目七、八6第十六周第三章项目九、十6第十七周第三章项目十一、十二6第十八周期末考试65十三师职业技术学校教学资源库第一章现代电气控制基本元件及基本环节 7项目一常用的主令电器 7项目二低压电路保护电器 项目三接触器 项目四继电器 项目五三相异步电动机点动控制 项目六三相异步电动机连续控制 第二章可编程控制器 5项目一可编程控制器的基本知识 5项目二基本逻辑指令一 5项目三PLC控制三相异步电动机正反转 5项目四基本逻辑指令二 5项目五基本逻辑指令综合实训 5项目六置位、复位、脉冲指令 5项目七定时器、计数器 5项目八PLC控制三相异步电动机星三角降压起动 5项目九移位指令 5项目十主控指令 5项目十一步进顺控指令 5项目十二分支汇合、跳转程序 5第三章PLC综合实训项目 项目一八音盒 5项目二水塔水位 5项目三天塔之光 5项目四七段数码管显示 5项目五多种液体混合装置 5项目六自动送料装车装置 5项目七装配流水线 5项目八交通灯 5项目九四层电梯 5项目十洗衣机 5项目十一邮件分拣器 5项目十二自动售货机 56第一章现代电气控制基本元件及基本环节项目一常用的主令电器【教学目标】1.了解主令电器的作用，认识常见的按钮开关。2.熟悉常用主令电器的用途、文字与图形符号、型号及规格。3.正确使用主令电器，掌握常用主令电器的安装与常见故障排除方法。多媒体讲述理论知识，认识常见的按钮开关。【教学重点】1.主令电器的用途、文字与图形符号。2.主动性令电器的选择方法和常见故障处理方法。【教学难点】接近开关的工作原理及应用。【教学过程】主令电器是用作接通或断开控制电路，以发出指令或作程序控制的开关电器。它包括按钮、行程开关、接近开关等低压电器。按钮是一种具有用人体某一部分(一般为手指或手掌)所施加力而操作的操动器，并具有储能(弹簧)复位的一种控制开关。按钮的触头允许通过的电流较小，一般不超过5A,因此一般情况下它不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发也指令或信号去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的通断、功能转换或电气联锁。1、按钮的型号及含义型号规格见上图c。其中结构形式代号的含义为：K—开启式，适用于嵌装在操作面板上；H—保护式，带保护外壳，可防止内部零件受机械损伤或人偶然触及带电部分；S—防水式，具有密封外壳，可防止雨水侵入；F—防腐式，能防止腐蚀气体进入；J—紧急式，带有红色大蘑菇钮头(突出在外),作紧急切断电源用；X—旋钮式，用旋钮旋转进行操作，有通和断两个位置；Y—钥匙操作式，用钥匙插入进行操作，可防止误操7作或供专人操作；D—光标按钮，按钮内装有信号灯，兼作信号指示。2、按钮的外形及结构(如上图a所示)按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头、支柱连杆及外壳等部分组成。按钮按静态(不受外力作用)时触头的分合状态，可分为常开按钮(启动按钮)、常闭按钮(停止按钮)和复合按钮(常开、常闭组合为一体的按钮)常开按钮常闭按钮复合按钮主令电器一按钮一设计序号—结构代号常闭触点数常开触点数为了便于操作人员识别，避免发生误操作，生产中用不同的颜色和符号标志来区分按钮的功能及作用。颜色含义说明应用举例红紧急危险或紧急情况时操作急停黄异常异常情况时操作干预、制止异常情况，干预、重新启动中断了的自动循环绿安全安全情况或为正常情况准备时操作启动/接通蓝强制性的要求强制动作情况下的操作复位功能白未赋予特定含义除急停以外的一般功能的启动启动/接通(优先)停止/断开灰启动/接通停止/断开黑启动/接通停止/断开(优先)83、按钮的选用(1)根据使用场合和具体用途选择按钮的种类。例如：嵌装在操作面板上的按钮可选用开启式；需显示工作状态的选用光标式；在非常重要处，为防止无关人员误操作宜用钥匙操作式；在有腐蚀性气体处要用防腐式。(2)根据工作状态所示和工作情况要求，选择按钮或指示灯的颜色选用白、灰或黑色，优先选用白色，也允许选用绿色。急停按钮应选用红色。停止按钮可选用黑、灰或白色，优先用黑色，也允许选用红色。(3)根据控制回路的需要选择按钮的数量如单联钮、双联钮和三联钮等。4、按钮的安装与使用(1)按钮安装在面板上时，应布置整齐，排列合理，如根据电动机启动的先后顺序，从上到下或从左到右排列。(2)同一机床运动部件有几种不同的工作状态时(如上、下、前、后、松、紧等),应使每一对相反状态的按钮安装在一组。(3)按钮的安装应牢固，安装按钮的金属板或金属按钮盒必须可靠接地。(4)由于按钮的触头间距较小，如有油污等极易发生短路故障，所以应注意保持触头间的清洁。(5)光标按钮一般不宜用于需长期通电显示处，以免塑料外壳过度受热而变形，使更换灯泡困难。安装时还应注意以下几点：按钮及按钮箱安装时，按钮间距为50-100mm,倾斜安装时，与水平面的倾角不宜小于30°。按钮操作应灵活、可靠、无卡阻。集中在一处安装的按钮应有编号或不同的识别标记，“紧急”按钮应有鲜明的标记。(二)位置开关位置开关是操动机构在机器的运动部件到达一个预定位置时操作的一种指示开关。它包括行程开关(限位开关)、接近开关。1、行程开关行程开关是用以反应工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关。其作用原理与按钮相同，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，从而将机械信号转变为电信号，用以控制机械动作或用作程序控制。通常，行程开关被用来限制运动的位置或行程，使运动机械按一定的位置或行程实现自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。9(1)型号及含义(见下图)(1)型号及含义(见下图)主令电器行程开关-滚轮数目注：复位代号为：1-能自动复位，2-不能自动复位。(2)行程开关外形、结构与电路符号(见下图)行程开关的触头动作方式有蠕动型和瞬动型两种。蠕动型的触头结构相似，这种行程开关的结构简单，价格便宜，但触头的分合速度取决于产生机械挡铁的移动速度。当挡铁的移动速度小于0.007m/s时，触头分合太慢，易产生电弧燃烧触头，从而减少触头的使用寿命，也影响动作的可靠性及行程控制的位置精度。为克服这此缺点，行程开关一般都采用具有快速换接动作机构的瞬动型触头。滚轮滚轮杠杆撞块(3)选用行程开关主要根据动作要求、安装位置及触头数量选择。(4)安装与使用1)行程开关安装时，安装位置要准确，安装要牢固；滚轮的方向不能装反，挡铁与其碰撞的位置应符合控制线路的要求，并确保能可靠的与挡铁碰撞。2)行程开关在使用中，要定期检查和保养，除去油垢及粉尘，清理触头，经常检查其动作是否灵活、可靠，及时排除故障。防止因行程开关头接触不良或接线松脱产生误动作而导致设备和人身安全事故。还应符合下列要求：安装位置应能使开关正确动作，且不应妨碍机械部件的运动。碰块或撞杆应安装在开关滚轮或推杆的动作轴线上。限位用的行程开关，应与机械装置配合调整，确认动作可靠后方可接入电路中使用。复合行程开关2、接近开关接近开关又称为无触点位置开关，是一种与运动部件无机械接触而能操作的位置开关。当运动的物体靠近开关到一定位置时，开关发出信号，达到行程控制、计数及自动控制的作用。安的用途除了行程控制和限位保护外，还可作为检测金属体的存在，高速计数、测速、定位、变速运动方向、检测零件尺寸、液面控制及用作无触点按钮等。与行程开关相比，接近开关具有定位精度高、工作可靠、寿命长、操作频率高以及能适应恶劣工作环境等优点但接近开关在使用时，一般需要有触点继电器人为输出器。(三)小结常用主令电器的用途、文字与图形符号、型号及规格。(四)作业1、主令电器的作用是什么?常用的主令电器有哪几种类型?2、如何正确选用按钮?3、行程开关的触头动作方式有哪几种?各有什么特点?4、什么是接近开关?它有什么特点?改革教学计划和教法设计在一体化教学的课后，本人对教学进行了反思：为何不把主动权交给学生，让学生自己去发现探索呢?这样不是更能激起学生学习的兴趣和主动性了吗?于是，本人重新规划了教学规划，把该课的教学目标由单一的获取知识转变为对学生知识、能力、创新的培养。项目二低压保护电器【教学目标】一、知识目标：1.能正确的认识、选择、安装、使用低压熔断器2.熟悉低压熔断器的功能、基本结构、工作原理及型号含义3.熟记低压熔断器的图形符号和文字符号通过引导学生拆装低压熔断器，培养和训练学生动手操作能力。1.培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神。2.增强学生用辩证唯物主义观点来发现问题、认识问题、解决问题的能力。【教学重点】低压熔断器的认识、选择、安装以及使用【教学难点】低压熔断器的功能、基本结构、工作原理【教学过程】一、组织教学1.点名，检查学生出勤情况2.检查学生课前准备情况二、复习提问1.什么是电器?什么是低压电器?2.按动作方式不同，低压电器可分为哪几类?熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护的电器。下图a所示为RL6系列螺旋式低压熔断器的外形图，图b所示为熔断器在电路图中的符号。使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而分断电路，起到保护作用。它具有结构简单、价格便宜、动作可靠、使用维护方便等优点，因此得到广泛应用。四、讲授新课1.熔断器的结构(1)组成：熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分(2)熔体是熔断器的主要组成部分，常做成丝状、片状或栅状。(3)熔体的材料通常有两种，一种是由铅、铅锡合金或锌等低熔点材料制成，多用于小电流电路；另一种是由银，铜较高熔点的金属制成，多用于大电流电路。图低压熔断器a)RL6系列螺旋式熔断器b)符号(4)一般熔断器的熔断电流Is与熔断时间t的关系见下表。表熔断器的熔断电流与熔断时间的关系熔断电流熔断时间o812.常用的熔断器(1)RC1A系列瓷插式熔断器1-熔丝3-瓷盖2-动触头4-空腔1)组成：瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝2)特点：结构简单，价格低廉，更换方便3)适用场合：主要用于交流50Hz、额定电压380V及以下、额定电流为5～200A的低压线路末端或分支电路中，作线路和用电设备的短路保护，在照明线路中还可起过载(2)RL1系列螺旋式熔断器1-瓷座4-熔断管5-瓷帽6-上接线座1)组成：瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下接线座、瓷底座2)该系列熔断器的分断能力较高，结构紧凑，体积小，安装面积小，更换熔体方便，工作安全可靠，熔丝熔断后有明显指示。3)适用场合：广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合，在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，作为短路保护器件。(3)RM10系列封闭管式熔断器b)结构1-夹座2-熔断管3-钢纸管4-黄铜套管5-黄铜帽6-熔体7-刀型夹头1)组成：熔断管、熔体、夹头、夹座2)适用场合：主要用于交流额定电压380V及以下、直流440V及以下、电流在600A以下的电力线路中，作导线、电缆及电气设备的短路和连续过载保护。(4)RTO系列有填料封闭管式熔断器1-熔断指示器4-夹头7-熔体2-石英砂填料3-指示器熔丝5-夹座6-底座8-熔管9-锡桥1)组成：熔管、底座、夹头、夹座2)适用场合：广泛用于交流380V及以下、短路电流较大的电力输配电系统中，作为线路及及电气设备的短路保护及过载保护。(5)NG30系列有填料封闭管式圆筒帽形熔断器1)组成：熔管、熔体、填料2)适用场合：用于交流50Hz、额定电压380V、额定电流63A及以下工业电气装置的配电线路中，作为线路的短路保护及过载保护。(6)RS0、RS3系列有填料快速熔断器(又叫半导体器件保护用熔断器)1)特点：熔断时间短，动作迅速(小于5ms)2)适用场合：主要用于半导体硅整流元件的过电流保护。(7)自复式熔断器PTC聚合物自复熔断器1)特点：限流作用显著、动作时间短、动作后不必更换熔体、能重复使用、能实现自动重合闸2)适用场合：适用于交流380V的电路中与断路器配合使用。熔断器的电流有100A、200A、400A、600A4个等级，在功率因数λ≤0.3时的分断能力为100kA3.对熔断器的选用主要包括熔断器类型、熔断器的额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流的选用。(1)熔断器类型的选用根据使用环境、负载性质和短路电流的大小选用适当类型的熔断器。(2)熔断器额定电压和额定电流的选用熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。(3)熔体额定电流的选用1)对照明和电热等电流较平稳、无冲击电流的负载的短路保护，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。2)对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，熔体的额定电流I应大于或等于1.5～2.5倍电动机额定电流Ix,即：3)对多台电动机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流Ivmy的1.5～2.5倍。再加上其余电动机额定电流的总和2Ix,即：Iy≥(1.5～2.5)Ivmx+2I4.熔断器的安装与使用(1)用于安装使用的熔断器应完整无损，并标有额定电压、额定电流值。(2)熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。瓷插式熔断器应垂直安装。螺旋式熔断器接线时，电源线应接在下接线座上，负载线应接在上接线座上，以保证能安全地更换熔管。(3)熔断器内要安装合格的熔体，不能用多根小规格的熔体并联代替一根大规格的熔体。在多级保护的场合，各级熔体应相互配合，上级熔断器的额定电流等级以大于下级熔断器的额定电流等级两级为宜。(4)更换熔体或熔管时，必须切断电源，尤其不允许带负荷操作，以免发生电弧灼伤。管式熔断器的熔体应用专用的绝缘插拔器进行更换。(5)对RM10系列熔断器，在切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔管，以保证能可靠地切断所规定分断能力的电流。(6)熔体熔断后，应分析原因排除故障后，再更换新的熔体。在更换新的熔体时，不能轻易改变熔体的规格，更不能使用铜丝或铁丝代替熔体。(7)熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端；若仅作短路保护用，应装在控制开关的出线端。五、作业1.熔断器主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?2.什么是熔体的额定电流?它与熔断器的额定电流是否相同?3.熔断器为什么一般不宜作过载保护，而主要用作短路保护?4.RL1系列螺旋式熔断器有何特点?适用于哪些场合?六、教学反思《电气控制技术》是一门综合性较强，特别是对于现在的中职生而言是难度较大的一门课程，在教学上，首先是老师正确引导，让学生顺利跨上熟悉电气控制线路的台阶。这门课有一个明显的特点，就是计算少，理解的内容多，锻炼动手能力的项目多。那么如何才能使学生更快、更容易、更轻松地学好这门课程呢?经过自己多年的教学摸索，结合平时的实际技能等级考评的经验，在新的理念指导下，引入行动导向中的启法式教学法、项目教学法等，使教学效果有了明显的提高，教学效果不错。项目三接触器【教学目标】一、知识目标：1.知道交流接触的结构、类型及工作原理。2.懂得交流接触器的电路符号、选用原则及安装方法。3.了解交流接触器的维护维修方法。1.培养学生理论联系实际的能力2.提高分析问题和解决问题的能力3.锻炼学生的实际操作动手能力。三、情感目标：1.培养学生独立解决问题的能力和电工的责任感。2.使学生有兴趣了解和掌握交流接触器的知识【教学重点】交流接触器的图形符号、文字代号，元器件的选择。【教学难点】交流接触器的工作原理【教学过程】一、维持秩序、组织教学：要求学生提前打开笔记和课本，并且准备好实验工具及材料，等操作实验。为正式上课做好充分准备，强调学生的精神面貌。1.引入新课在日常生活中，广泛应用一种自动切换的电器—接触器来实现电路的自动控制。接触器实际上是一种自动的电磁式开关，。触头的通断不是用手来控制，而是电动操作。接触器分直流接触器和交流接触器两种。今天我们学习交流接触器。2.接触器定义：接触器是用来频繁的遥控接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的自动控制电器。特点：它不仅仅能遥控通断电路，还具有欠电压、零电压释放保护，操作频率高、工作可靠、性能稳定、使用寿命长及维护方便等优点。分类：按其主触头通过电流的种类，分类交流接触器和直流接触器两种。3.交流接触器(1)结构交流接触器主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置及辅助部件等四部分组成，其外形结构如图所示。由线圈、静铁心、动铁心(衔铁)组成。注：铁心采用硅钢片，主要减少工作过程中交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗，避免铁心过热。铁心中柱端面需留有0.1～0.2mm气隙，以减小剩磁影响。短路环可以起到减振作用。触头系统点接触式：通小电流面接触式：通大电流线接触式：通大电流(直流接触器)注：当线圈通电时，常闭触头先断开，常开触头随后闭合。而线圈断电时，常开触头首先恢复断开，随后常闭触头恢复闭合。灭弧装置电弧是触头间气体在大电场作用下产生的放电现象。危害性：灼伤触头，缩短触点使用寿命；使电路切断时间延长；造成弧光短路或引起火灾。常用灭弧方法.双断口电动力灭弧(如CJ10—10)纵缝灭弧(如CJ10—20)栅片灭弧(如CJ10—40)辅助部件反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及底座、接线座等。(2)工作原理当接触器线圈通电后，线圈电流产生磁场，使铁心产生足够的吸力，克服反作用力弹簧的反作用力，将衔铁吸合，通过传动机构带动触头动作。当线圈断电后或电压显著下降时，由于电磁吸力消失或过小，衔铁在反作用弹簧的作用复位，带动各触头恢复到原始状态。(3)图形符号、文字代号KMKMKM(4)交流接触器的选择接触器的选择主要依据以下几个方面：1)根据负载性质选择接触器的类型。2)主触头的额定电压应大于或等于主电路的工作电压。3)主触头的额定电流应大于或等于被控制电路的额定电流。4)吸引线圈的额定电压应等于所在控制电路的额定电压。(5)类型及主要技术参数交流接触器的种类很多，常用的有CJ0、CJ10及CJ20等系列，有国外引进的B系列、3TB系列，另外，还有比较先进的CJK1系列真空接触器及CJW1-200A/N型晶闸管接触器。表2-11CJ系列交流接触器主要技术指标型号额定电流(A)电流(A)可控电动机功率(KW)圈电压吸引线圈消耗功率率吸持功率5454(6)交流接触器的拆装以CJ10-10为例，接触器的拆装步骤如下：1)松掉灭弧罩的紧固螺丝，取下灭弧罩。2)拉紧主触头的定位弹簧夹，取下主触头及主触头的压力弹簧片。拉出主触头时必须将主触头旋转45°后才能取下。3)松掉辅助常开静触头的接线桩螺丝，取下常开静触头。4)松掉接触器底部的盖板螺丝，取下盖板。在松盖板螺丝时，要用手按住盖板，慢慢放松。5)取下静铁心缓冲绝缘纸片、静铁心、静铁心支架及缓冲弹簧。6)拔出线圈接线端的弹簧夹片，取出线圈。7)取出反力弹簧。8)抽出动铁心和支架。在支架上拔出动铁心的定位销。9)取下动铁心及缓冲绝缘纸片。10)拆卸完各部件如图所示，仔细观察各零部件的结构特点，并做好记录。11)按拆卸的逆序进行装配。掌握接触器的结构、特点、在电路中所起的作用以及图形符号与文字符号，是学习电力拖动控制线路的基础。掌握接触器的组成及结构特点，可以为今后的电器维修及电气线路的安装操作打好基础；掌握接触器和常用继电器的图形符号与文字符号，为识读、绘制以及设计简单电气原理图打好基础掌握接触器的动作特点及基本原理，为分析电气原理图打好基础；掌握接触器和常用继电器的安装与使用要求，为今后安装与维修操作打好基础。4.课后作业：认真熟悉交流接触器的构造及构造原理。牢记交流接触器的电路符号及代表字母。学会检测各种交流接触器的质量。并记住主触头、辅助常开、常闭触头及线圈的接线位置。五、教学反思(一)教学成功点1、三明确：教学目标明确、教学任务分工明确、教学中学生实习内容明确。2、教学准备充分：实习器材、实习工具准备齐全。3、教学内容丰富：对交流接触器从主触点、辅助触点、接线、铭牌、型号选择、价格、常用型号都给做了介绍。4、对交流接触器的拆解、安装、检修，讲解详细、示范到位。5、对交流接触器的拆解、安装、检修过程中，考试中可能的失误，提示到位。(二)教学不足点：1、教学时间没有把握恰到好处，讲解示范过于详细，安排稍紧些。今后，教学内容上可灵活做适当的调整，满足时间的要求。2、突破难点受到了场地的限制和影响。项目四继电器【教学目标】一、知识目标：1.熟知继电器的类型、工作原理及其作用；2.学会检查继电器的方法；3.会识读并会画继电器的图形符号、文字符号；4.理解继电器的触头系统(常开触头、常闭触头和线圈触头的位置)。1.会根据学习目标，阅读教材说出继电器的类型、外观结构、工作原理；3.熟练使用万用表；学会类比、比较和归纳总结学习方法。1.在学习过程中，感受学习本课的乐趣，激发浓厚的学习兴趣2.在实践操作中获得成就感，树立学习信心；3.养成严谨的科学态度和认真负责的作风；4.爱护仪器设备；锻炼分析实际问题的能力，提高动手操作能力；【教学重点】电磁式继电器的类型、功能、工作原理、检测方法及图形符号、文字符号。【教学难点】电磁式继电器的工作原理、通电检验【教学过程】一、创设情境运用多媒体演示：汽车发动机点火电路：蓄电池、发电机、灯、继电器、点火开关等。提问：请学生指出电路中设备名称，引导学生发现问题。引出课题：二、合作讨论学生二人一组，分组阅读教材11-12页讨论，从书本中寻找案，教师巡回指导。三、精讲点拨1.继电器的基本结构和工作原理(1)基本结构继电器是由电磁系统和触点系统两大系统组成的。1-铁心2-磁轭3-弹簧4-衔铁5-电流线圈6-常开触头7-常闭触头电磁系统(感受系统):线圈、电磁系统(感受系统):线圈、铁心、衔铁等铁心、衔铁等(2)工作原理线圈通电→产生磁通→电磁吸引力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→继电器励磁(吸起)线圈断电→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→继电器失磁(落下)2.继电器的作用继电器具有继电特性，能以极小的电信号来控制执行电路中功率相当大的对象。3.继电器的分类●按动作原理分类电磁继电器：通过线圈产生磁场，信号设备中常用感应继电器：通过线圈产生的交变磁场与翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，翼板转动。如，相敏轨道电路所使用的交流二元继电器直流继电器交流继电器：交流电源供电，如，信号机点灯电路中用于监督信号机是否灭灯的灯丝继电器，用于信号机灯泡主、副灯丝转换的灯丝转换继电器等●按动作快慢分动作继电器：衔铁动作时间0.1-0.3秒，大部分信号继电器属于此范围缓动继电器：包括缓吸和缓放两种，衔铁动作时间超过0.3秒●按工作可靠度分安全型继电器(N型):依靠重力作用释放衔铁非安全型继电器(C型):依靠弹力保证继电器落下，又称弹力式继电器●安全型继电器整流式继电器应用于交流电路中，其电磁系统、触点系统、动作原理与直流无极继电器基本相同，在直流无极继电器的基础上增加整流电路，一般采用四个二极管组成桥1、继电器根据电磁原理随着()的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。2、按()分类，继电器可分为电磁继电器和感应继电器。A动作电流B接点结构C输入量的物理性质D动作原理1、继电器的工作原理2、继电器的分类六、作业安排1、继电器的作用是什么?2、继电器的类型很多，但均有电磁系统和接点系统两部分组成。其中，电磁系统主要包括()等七、教学反思本节课我感觉上的还是比较顺畅。一个感觉是各个知识点的过渡和铺垫很自然、很紧凑；二是充分考虑到了学生的知识学习过程的参与性，绝大部分的知识获得都是让学生去交流和表述；三是留了足够的时间让学生去巩固练习，并且在练习的过程中，很多学生提出了一些很好的问题，学生的问题意识有了一定的提高，教师与学生的交流也有项目五三相异步电动机点动控制【教学目标】1、理解电动机点动正转控制工作原理2、能够识图并按图安装接线二、能力目标：培养学生的观察、分析、动手操作电动机点动安装本领。三、情感目标：培养学生团队意识，使学生动手操作，激发学生学习兴趣。将企业优秀管理规范融入教学当中，培养清洁、清扫、安全规范职业素养。【教学重点】学会识图并能按图安装接线及电动机点动工作原理【教学难点】能够自行排查故障电路【教学过程】一、组织教学QS:组合开关QS:组合开关SB:启动按钮FU1、FU2:熔断器KM:交流接触2.学生分析电气图结构及相应元件作用1.分好小组(4人/组)2.分发电工工具3.准备好电气元件、器材等4.强调安全规范1.引入：生活中电动葫芦，并播放视频。教师播放视频，并进行操作过程的讲解。2.简化控制动画1.原理图及结构，展示电动机点动原理图(1)启动：按下按钮(1)启动：按下按钮SB→→电动机运转(2)停止：松开按钮SB→KM线圈失电→KM主触头断开→电动机停转1.任务一：元件检查，安装元件(5分钟)指导学生安装元件情况及检查元原件2.任务二：实际操作，巡回指导(100分钟)学生在操作过程中，出现的问题加以纠正与指导。课堂中巡回指导学生操作情况，指出在过程中出色3.任务三：线路调试，通电试车(10分钟)引导学生掌握电路调试的步骤和方法教师点评，表扬做的比较好的学生，并对表现优秀的小组进行表扬鼓励。七、拓展任务学以致用，联系到生活实际当中去，并给出思考如何实现电动机连续运转?八、教学反思从生活中实例出发，培养学生学习兴趣，做中学，做中教，加强师生交流，个别同学参与度不佳。使学生在实践中体会，在体会中提升。通过自评与互评，培养了学生分析能力和自我反思能力，让每位学生认识到优点与不足，促使其在今后的学习中不断进项目六电动机连续控制【教学目标】1.掌握三相异步电动机的各种正转控制线路的组成及工作原理；2.能熟练画出其电路图。1.通过对三相鼠笼式异步电动机自锁控制线路的实际安装接线；2.掌握电气原理图变换成安装接线图。1.培养学生严谨认真的职业工作态度；2.增强学生用辩证唯物主义观点来发现问题、认识问题、解决问题【教学重点】点动控制线路与接触器自锁正转控制线路的工作原理。【教学难点】对三相鼠笼式异步电动机自锁控制线路的实际安装接线，把电气原理图变换成安装【教学过程】一、新课导入：额定电压直接加到电动机的定子绕组上而使电动机起动的过程称为直接起动或全压起动。三相鼠笼异步电动机的直接起动是一种简单、经济、可靠的起动方法，这种方法的优点是电路简单，所需设备少，但是起动电流过大会造成电网显著下降，影响到在同一电网工作的其他电动机，甚至会导致它们停止转动或无法起动；而起动电流的大小又与电动机的额定功率成正比，故直接起动时电动机的容量应受到一定的限制，一般规定，功率小于11kw的电动机可以采用采用直接起动。二、新课1.手动控制直接起动电路提问学生找出电路不足地方?启动：合上低压开关QS,电动机M接通电源启动转。停止：拉开低压开关QS电动机M脱离电源失电停转2.接触器控制的直接起动电路(1)点动电路所谓点动控制是指按下按钮电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。点动控制线路中，组合开关QS作电源隔离开关；熔断器FU1、FU2分别作主电路、控制电路的短路保护；启动按钮SB1控制接触器KM1的线圈得电、失电；接触器KM1的主触头控制电动机M的启动与停止工作原理:合上电源组合开关QS。主触点闭合→电动机M通电运转。断开电源开关QS。点动正转控制线路(2)接触器自锁正转控制线路点动正转控制线路启动：按下SB1→KM线圈得电→KM主触点闭合——电动机M启动连续运转“自锁”:由于启动按钮上并联了接触器的常开辅助触头，当松开按钮之后，由接触器的常开辅助触头自行保持导通，使接触器得以保持通电状态。接触器自锁控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点就是具有欠压和失压(或零压)保护作用。(3)接触器自锁正转控制线路实际安装接线按图所示自锁线路进行接线，接好线路后经指导教师检查后，方可进行通电操作。按控制屏启动按钮，接通三相交流电源。●按起动按钮SB1,松手后观察电动机是否继续运转。●按停止按钮SB2,松手后观察电动机是否停止运转。●按控制屏停止按钮，切断实验线路三相电源，拆除控制回路中自锁触头KM1,再接通三相电源，启动电动机，观察电动机及接触器的运转情况。从而验证自锁触头的作●实验注意事项：接线要求牢靠、整齐、清楚、安全可靠。操作时要胆大、心细、谨慎，不许用手用触及各电器带电部分。2.长动电路(自锁)四、作业：试画出连续与点动混合正转控制电路做中学，各小组之间比着做，学生在连接电路的过程中体验到成功的喜悦，同时也培养了团队协作能力，当作品呈现出时，学生会有成就感，增强了学生的自信心。教学的不足之处是少部分学生参与、讨论的程度和深度不够。做中教，采用小步子教学，在各个环节中循序渐进、层层深入地引导学生完成了对学习目标的掌握，培养学生的动手操作能力。为了满足学生个性化的发展需求，鼓励学生学以致用，并适当拓展提升，同时为下节课教学任务打下铺垫。第二章可编程控制器项目一可编程控制器的基本知识【教学目标】一、知识目标1.讲解可编程控制器的硬件组成2.讲解PLC的基本工作原理二、技能目标1.掌握可编程控制器的硬件组成2.了解可编程控制器工作原理培养学生良好的学习兴趣。【教学重点】PLC的工作原理【教学难点】PLC扫描的工作方式和执行程序的过程【教学过程】一、组织教学师生问好，查点人数1.什么是PLC?PLC具有哪些主要特点?同学们，我们知道可编程控制器的类型很多，各个不同机型对应的软件也存在一定的差别，特别是不同生产厂家的可编程控制器之间，它们的编程软件不能通用，但是因为可编程控制器的发展过程是相同的，所以可编程控制器的编程语言基本类似，规律也基本相同。L模拟量—存储器编程器接触器按钮输出模块输入模块电源一(一)硬件系统1.中央处理单元(CPU)(1)诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。(2)采集现场的状态或数据，并送入PLC的寄存器中。(3)逐条读取指令，完成各种运算和操作。(4)将处理结果送至输出端。(5)响应各种外部设备的工作请求。(1)系统程序存储器(ROM)用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据，PLC出厂前已将其固化在只读(2)用户存储器(RAM)指用户根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序，可通过编程器或者计算机修改。包括用户程序存储区和工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的构成，其中的存储内容可读出并更改。掉电会丢失存储的内容，一般用锂电池注意：PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的3.输入、输出模块(I/0)输入/输出模块是可编程控制器与工业控制现场各类信号连接的部分。由于可编程控制器在工业生产现场工作，对输入/输出模块有两个主要的要求，一是要有良好的抗干扰能力，二是能满足工业现场各类信号的匹配要求。输入模块用来接收生产过程中的各种信号，输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等传来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。开关量输入接口电路：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。PLC的输入接口电路(直流输入型)内电足各内部电各采用光电耦合电路与现场输入信号相连是为了防止现场的强电干扰进入PLC。由于输入和输出端是靠光信号耦合的，在电气上是完全隔离的，因此输出端的信号不会反馈到输入端，也不会产生地线干扰或其他串扰。光电耦合电路的关键器件是光耦合器，一般由发光二极管和光电三极管组成。由于发光二极管的正向阻抗值较低，而外界干扰源内部电各的内阻一般较高，根据分压原理可知，干扰源能馈送到输入端的干扰噪声很小。微电脑输入接口电路一般由数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成，这些电路集成在一个芯片上。现场的输入信号通过光电耦合送到输入数据寄存器，然后通过数据总输出模块用来输出可编程控制器运算后得出的控制信息，控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，可编程控制器的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：第一：继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。LED第二：晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。L:L:负载丙部电路第三：晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电L:L:负载LED输出端子内部电路内部电路输出端子L:负载模拟量接口电路(1)模拟量输入接口：把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合PLC内部处理的有若干位二进制数字表示的信号标准的模拟量信号：电流信号：4~20mA电压信号：1~10V(2)模拟量输出接口：将PLC运算处理的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制的要求信号(3)智能输入输出接口：自带CPU,由专门的处理能力，与主CPU配合共同完成控制任务，可减轻主CPU工作负担，又可提高系统的工作效率在整体结构的PLC中，I/0接口电路的结构形式隐含在PLC的型号中，在模块式结构的PLC中，有开关量的交、直流I/0模块，模拟量。I/0模块及各种智能I/0模块可供选择。4.编程器可编程控制器的特点是它的程序是可以改变的，要方便地加载和修改程序，编程器就编程器：专用的手持式、台式；电脑+编程软件。作用：编程，调试，监控PLC的电源是指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电源电路或电源模块。许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备(传感器)提供标准电源。(二)软件系统PLC软件系统分为系统程序和用户程序两大类。系统程序包含系统的管理程序、用户指令的解释程序，另外还包括一些供系统调用的专用标准程序块等。系统管理程序用以完成机内运行相关时间分配、存储空间分配管理及系统自检等工作。用户指令的解释程序用以完成用户指令变换为机器码的工作。系统程序在用户使用可编程控制器之前就已经装入机内，并永久保存，在各种控制工作中并不需要做什么调整。用户程序是用户为达到某种控制目的，采用PLC厂家提供的编程语言编写的程序，是一定控制功能的表述。同一台PLC用于不同的控制目的时就需要编制不同的用户程序。用户程序存入PLC后，如需改变控制目的，还可以进行多次改写。2.文件编制软件3.数据采集和分析软件4.实时操作员接口软件5.仿真软件6.其他软件●可编程控制器是如何工作的?硬逻辑并行运行的方式2.计算机控制系统：采用等待命令的工作方式，如键盘扫描方式或I/0扫描方式3.可编程控制器控制系统：循环扫描工作方式，即系统工作任务管理及应用程序执行都是按循环扫描方式完成的●可编程控制器工作原理可编程控制器在开机后，完成内部处理、通信处理、输入刷新、程序执行、输出刷新五个工作阶段，称为一个扫描周期。完成一次扫描后，又重新执行上述过程，可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。●扫描周期和I/0滞后时间可编程控制器在运行工作状态时，执行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周期。其典型值为1~100ms。I/0滞后时间又称为系统响应时间，是指可编程控制器外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔。它由输入电路的滤波时间、输出模块的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间3部分组成。I/O滞后现象的原因(1)输入滤波器有时间常数(2)输出继电器有机械滞后(3)PC循环操作时，进行公共处理、I/0刷新和执行用户程序等产生扫描周期(4)程序语句的安排，也影响响应时间X0Y1YOYO本次课通过讲解可编程控制器的硬件组成及其基本工作原理，让同学们可编程控制器的硬件系统知识，通过流程图的讲解，使同学们掌握可编程控制器的基本工作原理。项目二PLC的基本逻辑指令一【教学目标】一、知识目标使学生理解FX系列PLC的基本逻辑指令LD、LDI、OR、ORI、OUT等指令的功能及使用方法。二、能力目标1.掌握由梯形图转化成指令表，指令表转化成梯形图的方法。2.通过一些编程的示例理解基本指令的应用和一些编程的规则。三、情感目标用梯形图和逻辑指令对比的方式进行分析，使学生能理解逻辑指令的逻辑意义，获得成就感。【教学重点】1.基本的连接与驱动指令；2.掌握指令实例讲解和运用。【教学难点】指令实例讲解和运用。【教学过程】一、引言：以提问方式开始这节课我们要讲述三菱FX系列PLC基本逻辑指令，那么我首先问一下大家，讲述三菱FX系列PLC基本逻辑指令的目的和意义是什么。PLC是一种工业控制计算机，PLC已经在我们的生产生活中得到了广泛的应用，基本逻辑指令是PLC的逻辑指令语言，基本逻辑指令就是搭建人与PLC沟通的桥梁，技术人员掌握了基本逻辑指令就可以通过对逻辑指令的编辑，控制PLC发出指定的操作动作。学习FX系列PLC的基本逻辑指令前，我们先来了解一下FX系列PLC基本逻辑指令1.FX系列PLC的基本逻辑指令概述列PLC共有基本指令27条，其中包含了有些子系列PLC的20条基本逻辑指令。助记符x方能1AN8T.D1取及推令ORBSETFtSTANDPLSANIPIFAt)PAN>FAte主控指令MCRORIMIPS运算存铺RPMRI)读根指令存储读出)KFMPPNOFE.ND这节课我们学习其中一些基本逻辑指令。LD,取指令，表示每一行程序中第一个与母线相连的常开触点。另外，与后面讲到的ANB、ORB指令组合，在分支起点处也可使用。LDI,取反指令，与LD的用法相同，只是LDI是对常闭触点。LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C。OUT,线圈驱动指令。是对输出继电器(T)、计数器(C)的线圈驱动，对输入继电器(X)不能使用。指令指令目标元件SPK20Y1SP为空格键与母线相连驱动线圈驱动定时器线圈定时器设定值程序步号MOT0K20X0X1a)梯形图b)指令表当OUT指令驱动的目标元件是定时器T和计数器C时，如设定值是常数K时，则K的设定范围如表3-1所示：程序步序号是自动生成，在输入程序时不用输入程序步号，不同的指令，程序步号是有所不同的。定时器、计数器K的设定范围实际的设定值步数33316位计数器332计数器-2147483648～+2147483647-2147483648～+214748364733.触点串联指令AND、AN]用于单个常开接点的串联。ANI,与非指令。用于单个常闭接点的串联。都是一个程序步指令，串联触点的个数没有限制，该指令可以多次重复使用。使用说明如图3-2所示。这两条指令的目标元件为X、Y、M、S、T、C。OUT指令后，通过接点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出或连续输出，如图3-2中的OUTY3。这种连续输出如果顺序不错，可以多次重复。但是如果驱动顺序换成图3-34.接点并联指令OR、ORIX1X20Y¹2X3X43Y25X57ANIX1X3X4X5Y3MPSX3X4X5Y2MPPOR,或指令。这两条指令都用于单个的常开触点并联，操作的于常开触点，ORI用于常闭触点，并联的次数可以是无限次。使用说明如图3-4所示。X4X4X4X5M102M102Y5Y5X7X10M103M103M110M110M103a)梯形图b)指令表ANI并联连接并联连接56789O23M103X7X5Y55.仿真软件介绍学习利用仿真软件测试程序运行结果。6.梯形图和指令表互化练习。根据题3-32图(a)、(b)的梯形图写出指令表根据题3-33图的指令表写出梯形图。01345678OROUTANDANDRSTRSTLDXoooYoooX0o1Y000M1M1TOX002ORMPSMPPANDANDOUTOUTENDY001Y001K100Y001M8012TOY0o2K5图3-33图FX系列PLC有基本逻辑指令20或27条、步进指令2条、功能指令100多条(不同系列有所不同)。这节课我们以FX1NC为例，介绍其基本逻辑指令及其应用。项目三PLC控制三相异步电动机正反转【教学目标】一、知识目标1.掌握三相异步电动机正反转的PLC控制设计；2.掌握PLC梯形图程序设计步骤；3.理解并掌握PLC控制中的联锁控制(硬件联锁与软件联锁)。1.能熟练操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写；2.会对简单继电接触控制电路进行PLC控制电路转换；3.学会类比、比较和归纳总结学习方法。1.在学习过程中，感受学习PLC的乐趣，激发学习兴趣；2.在合作学习过程中，学会合作，形成合作精神和竞争意识；3.通过规范解题步骤，帮助学生养成严谨求实的科学态度。【教学重点】1、会列出I/0分配表、PLC接线图、梯形图和指令表2、能熟练操作SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件和对PLC的读写。【教学难点】1、会列出I/0分配表、PLC接线图、梯形图和指令表2、会对简单继电接触控制电路进行PLC控制电路转换【教学过程】一、任务提出分析如图所示三相异步电机动正反转控制电路，可以让学生以两人一组为单位讨论在PLC控制电路设计过程中，我们要完成以下几步，由学生来填写。1.I/0分配表输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用停止按钮KM1正向运行交流接触器正转按钮KM2反向运行交流接触器反转按钮过载保护2.PLC接线图根据上面的I/0分配表格，画出PLC接线图。然后对各别学生所画的PLC接线图进行点评(用投影仪)。特别要注意的地方就是输出继电器线圈的互锁，以起到硬件保护PCX3KHyXKM1V9(3)梯形图和指令表(10分钟)图1我们观察继电器接触器控制电路部分，并把这部分电路横过来看如图1所示，让学生根据图1的控制电路图对其硬件触点进行转化(学生可以同桌之间进行讨论)。方法就是对硬触点进行软化，可以得到如图2所示的控制线路图。教师巡视指导，及时解疑释难，引导学生积极探究、解决问题。最后得到如下图3所示的梯形图程序。三、实践操作并观察现象SC-90数据线连接电脑和THPLC-1可编程控制器实验箱，让学生把自己编好的梯形图输入到电脑里面，进行转化后写入到PLC内部。梯形图写入到PLC后，对THPLC-1实验箱进行连线，(注意电源和COM端的接法在前面的课中已讲过)这里面我们用指示灯YO和Y1来代替KM1和KM2。电机反转(Y1)通电(Y)失电编程软件中的指令转换按钮可以得到如下指令表0LDI7OUT1X00382MPS8X0023LDX001ORY0014Yooo5ANBANIYooo6ANIY001OUTENDY001四、知识总结(5分钟)(1)将继电器接触器控制电路转换到PLC控制电路的方法就是将硬触点进行“软化”一一对应，转换的过程我们可以用以下几步来完成：(2)I/0分配表(3)PLC接线图(4)梯形图和指令表(5)布置课外作业利用今天所学的方法对课本P63~P64第四题机械龙门刨床进行PLC改装。以电动机进行运行，但也有各别学生由于接受能力的限制，对于PLC梯形图的认识还是比较困难。如果在THPLC实验中，如果将YO和Y1的输出直接接220V交流接触器，并接好主电路，通三相异步电机运行，这样的效果会更好。项目四基本逻辑指令二【教学目标】一、知识目标2.使学生掌握基本的连接与驱动指令。1.掌握指令实例讲解和运用；2.掌握可编程控制器梯形图编程规则。三、情感目标增强学生学习PLC的学习兴趣，培养良好的职业素养。【教学重点】熟练使用PLC基本编程指令编制简单的应用程序【教学难点】让学生们熟练运用PLC各种编程指令【教学过程】上节课我们学习了PLC的基本逻辑指令后，现在可以利用一些基本指令进行编程，利用基本指令能完成大部分逻辑控制的编程，这节课我们学习另外一些重要的PLC基本逻辑指令。1.串联电路块的并联指令：ORB(块或)指令的功能及操作如下：符号、名称功能指令格式及操作元件程序步串联电路的并联连接无1例5:ORB指令的基本编程方法。下图为应用梯形图编制的程序，其对应的语句表最好用如下程序O1234567eLDANDQRBOUTXXXXXXY12345而不用如下程序C2348A.NDOUTxXxX×XY1234561)两个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块，通常每一个串联触点电路块称为一个分支。在进行串联电路块并联连接时，各分支的始端用LD或LDI指令，在分支的终点用ORB指令。2)ORB指令与后述的ANB指令一样，都是无操作元件号的独立指令。3)在多重并联电路中，若在每各串联电路块的终点分别使用ORB指令，则并联的串联电路块的数量不受限制。4)ORB指令也可以连续使用，但这时并联的串联电路块数量应小于8个。2.并联电路的串联指令：ANB(块与)指令的功能及操作如下：符号、名称功能指令格式及操作元件程序步并联电路块之间的串联连接无1例6:ANB指令的基本编程方法。下图为应用同样梯形图编制的程序，其对应的语123412345ANDA治012355XXXXX5E7E3337分支起点并联块线索ANB后的OR1)两条以上的分支并联连接的电路称为并联电路块。当并联电路块与前面的电路进行串联连接时，使用ANB指令。每一个分支的起点用LD或LDI指令，当并联电路块结束后，使用ANB指令，实现与前面电路串联。2)若多个并联电路块依次与前一电路串联，则ANB指令的使用次数不受限制。3)与ORB指令相同，ANB指令也可以连续使用，但这时并联块的个数应小于8。3.脉冲输出指令：PLS(脉冲)、PLF(PLF)指令的功能及操作如下：符号、名称功能指令格式及操作元件程序步PLS(脉冲)上升沿微分输出2十三师职业技术学校教学资源库PLF(PLF)下降沿微分输出2例13:PLS/PLF指令的基本编程方法，下图为梯形图编程，对应的语句表如下：01345689XMMYXMMY000011一2步指令-2步指令图3.1-20图3.1-21为图3.1-20中各元件的动作时序。1)当执行PLS指令时，目标元件Y或M在驱动输入信号接通后只工作一个工作周2)当执行PLF指令时，目标元件Y或M在驱动输入型号断开后只工作一个操作周3)特殊辅助继电器不能用作PLS/PLF指令的操作元件。4.END指令序存储器的第一步执行到最后一步；将END指令放在程序结束处，只执行第一步至END之间的程序，所以使用END指令可以缩短扫描周期。●另外在调试程序过程中，可以将END指令插在各段程序之后，这样可以大大地提●NOP是空操作指令，其作用是使该步序作空操作。执行完清除用户存储器的操作但是将已写入的指令换成NOP,则被换的程序被删除，程序发生变化。所以用NOP指令触点多的写在上方，如右则可以不用ANB指令。(b)串右(3)线圈右边无接点线圈的右边不能有接(4)不能有双线圈输出。Y3是双线圈输出，当出现双线圈输出时，前面的输出不起作用，只有最后的一条输出才起作用。避免双线圈的方法是把触点并联。如图3-23。三、小结通过在GXDeveloper中试验不同的案例的结果进而总结梯形图的基本规则，利用相同功能不同的梯形图发现设计技巧；通过程序设计实例验证大家学习效果。项目五基本逻辑指令综合实训【教学目标】一、知识目标1.进一步了解PLC编程语言。2.掌握指令定义、助记符，能够把梯形图转换成语句表。二、能力目标1.按照梯形图进行基本逻辑指令实训操作，能正确接线。2.提升学生的实际动手操作能力。三、情感目标1.培养学生做事认真严谨的态度，增强学生动手的自信心。2.提升学生的团队协作精神。3.加强学生的安全生产意识。【教学重点】基本逻辑指令的定义与应用，正确接线并调试成功。【教学难点】编程方法和联机调试方法。【教学过程】计一、创设情景、导入新课。1.播放视频：观看“工厂中两节传送带的送料装置《瓶坯输送线》”,通过问题，发散学生的思维；学校学习与实际应用紧密联系。点出本次课题的任务：用PLC实训台进行基本逻辑指令综合实训。二、新课内容FX1s系列的PLC共有基本指令27条，本章主要介绍这些基本指令的功能。并掌握由梯形图转化成指令表，指令表转化成梯形图的方法；然后通过一些编程的示例理解基本指令的应用和一些编程的规则。基本逻辑指令主要用于表示触点之间逻辑关系和驱动线圈的驱动指令。1.LD、LDI指令训练(1)指令格式在梯形图中，每个逻辑行都是从左母线开始的，并通过各类常开触点或常闭触点与左母线连接，这时，对应的指令应该用LD指令或LDI指令。LD指令称为“取指令”。表示每一行程序中第一个与母线相连的常开触点。另外，与后面讲到的ANB、ORB指令组合，在分支起点处也可使用。LDI指令称为“取反指令”,与LD的用法相同，只是LDI是对常闭触点。LD、LDI分别是取指令和取反指令的助记符，两条指令的操作元件是X、Y、M、S、T、C中的任何一个。LD指令和LDI指令操作说明由触点混联组成的电路块的梯形图中，虽然不是接左母线，但它属于电路块的第一个触点，及分支起点，如下图所示，X1,X3的常开触点和X4常闭触点，这时也需要用LD指令和LDI指令。(2)实验接线。按照本章开始介绍的GXWorks2下编写程序的方式，将上图中的程序写入PLC。然后将PLC下电，开始连接实验线路。下图为实验台上的逻辑电平输入，左侧两列为开关，有两种常态——开和关，右侧一列为常开按钮，只有一种常态——断开状态。图中COM端子并未引出接线端子，接线时，如果程序中X7未用，可将X7打开，并以X7为COM端子。图3.2.5为实验台的逻辑电平输出，其端子都连接了小灯，可以用来测试PLC输图3.2.5逻缉电平输出图8.2.6输入端子接线图指示灯点亮，同时逻辑电平输出上的Y0小灯泡也点亮。规定触点闭合为逻辑1,触点断开为逻辑0,列出程序3.2.1的真值表如表3.2.1。0011【练习】将上图第2个程序的程序写入PLC,并以同样的方式连接实验电路，测试实验结果，将结果填入表3.2.2。令的操作元件可以是输出继电器(Y)、辅助继电器(M)、状态器(S)、定时器OUT指令的功能是输出逻辑运算结果，也就是根据逻辑运算结果去驱动一个指定的Y1指令，则Y1的常开触点闭合，Y1常闭触点断开。1)0UT指令不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态由输入信号决定的。2)OUT指令可以连续使用，称为并行输出，且不受使用次数的限制，如下图所示。3.AND指令和ANI指令训练当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点串联式，就应该使用AND指令1)AND指令称为“与指令”,AND指令的功能是使继电器的常开触点与其他继2)ANI指令称为“与非指令”或“与反指令”。ANI指令的功能是使继电器的常闭触点与其他继电器的触点串联。AND和ANI分别是与指令和与非指令的助记符。这两条指令的操作元件为X、Y、M、3)AND指令和ANI指令使用说明AND指令和ANI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制，如下图所示。-(Y000-(Y000—[END4.OR指令和ORI指令训练2)ORI指令，称为“或非指令”。继电器的常闭触点与其他继电器的触点并联3)OR指令和ORI指令使用说明OR指令和ORI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制。如下图所示。当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的混合电路块并联时，也可以使用OR指令和ORI指令，如下图所示。图中X0常开触点与M1常闭触点串联组成串联电路块，X1常开触点与串联电路块串联后组成一个婚恋电路块，C1的常开触点又与这个混连电路并联。项目六置位、复位、脉冲指令【教学目标】一、知识目标1.掌握置位、复位、脉冲指令的格式及功能。2.掌握置位、复位、脉冲指令的应用。1.掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。2.培养学生日常生活中的观察、思考、分析问题的能力。以小组协作形式开展学习并进行现场操作，完成项目任务，养成良好的职业习惯。【教学重点】1.置位、复位、脉冲指令的格式及功能。2.PLC的I/O点分配、接线图。【教学难点】PLC功能指令应用设计编程。【教学过程】一、组织教学1.清点人数。2.集中学生注意力。二、复习导入PLC基本逻辑指令的功能及其操作元件。使用的注意事项是什么?三、新授1.置位与复位指令【讲解】SET是置位指令，其作用是使被操作的目标元件置位并保持。RST是复位指令，其作用是使被操作的目标元件复位并保持清零状态。SET、RST的使用如图3-1所示。图3-1置位与复位指令的使用【讲解】图3-1c所示为时序图。时序图可以直观地表达出梯形图的控制功能。在画时序图时，我们一般规定只画各元件常开触点的状态，如果常开触点是闭合状态，用高电平“1”表示；如果常开触点是断开状态，则用低电平“0”表示。假如梯形图中只有某元件的线圈和常闭触点，则在时序图中仍然只画出其常开触点的状态。1)SET指令的目标元件可以是Y、MS。2)RST指令的目标元件为Y、M、S、T、C、D、V、Z。RST指令常被用来对D、Z、V的内容清零，还用来复位积算定时器和计数器。3)对于同一目标元件，SET、RST指令可多次使用，顺序也可随意，但最后执行者有2.脉冲微分指令【讲解】微分指令可以将脉宽较宽的输入信号变成脉宽等于PLC一个扫描周期的触发脉冲信号，相当于对输入信号进行微分处理，如图4-1所示。PLS称为上升沿微分指令，其作用是在输入信号的上升沿产生一个扫描周期的脉冲PLF称为下降沿微分指令，其作用是在输入信号的下降沿产生一个扫描周期的脉冲脉冲微分指令的应用格式如图4-1所示。图4-1脉冲微分指令的应用格式【讲解】脉冲微分指令的使用如图4-2所示，利用微分指令检测到信号的边沿，MO或M1仅接通一个扫描周期，通过置位和复位指令控制YO的状态。指令使用说明指令使用说明：1)PLSPLF指令的目标元件为Y和M。2)使用PLS指令时，是利用输入信号的上升沿来驱动目标元件，使其接通一个扫描周期；使用PLF指令时，是利用输入信号的下降沿来驱动目标元件，使其接通一个扫描图4-2脉冲微分指令的使用3.实验操作(1)示范操作。示范分析控制要求→示范分析程序流程图→示范I/0端口分配→示范画出控制接线图→按照控制接线图示范连接控制回路→示范编写并调试程序(2)组织学生分组实习训练及注意事项。分组实习：全班学生46人，分为23组，每组2人，23个工位，每个工位2人。(3)巡回指导。第一次巡回指导，重点检查学生：硬件连接时，PLC输入端COM点不可接电源地端，第二次巡回指导，重点检查学生：下载程序时，一定留意PLC要打在RUN的状态；第三次巡回指导，重点引导学生：如果程序出现问题时，或运行结果与控制要求出现偏差时，要学会如何自己调试程序。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。执行用户程序的一个周期结束。五、作业布置一段完整程序，最后如果没有END指令，会产生什么结果?六、教学反思。项目七定时器、计数器【教学目标】一、知识目标1.能说出定时器的作用、结构、定时(计时)常数的意义。2.学会定时器、计数器的使用方法：在梯形图里的使用和手编器指令语法。3.能说出定时器、计数器应用的注意事项。1.掌握定时器、计数器应用的接线、调试、操作方法。2.锻炼学生使用可编程控制器的编程思路。培养学生养成严格遵守操作规范、安全操作规程的良好习惯，并培养其养成良好的职业道德，全程做到安全生产、文明生产。【教学重点】1.定时器的结构：线圈、动合(常开)和动断触点、定时常数。2.定时器(计数器)的使用方法：梯形图结构、指令语法。【教学难点】1.定时器、计数器应用的梯形图结构。2.定时器线圈和触点在梯形图中的编号和使用次数要求。【教学过程】1.演示实验(演示法)PLC主机控制电灯(或发光二极管)演示：延时效果、流水灯效果、闪烁效果。指导学生观察突出：延时、定时闪烁现象。为什么按下开关后5秒PLC才控制电灯发亮呢?流水灯的灯泡是如何懂得一个比一个晚1秒闪亮呢?其实应用了PLC的定时器，掌握了它我们还能实现样式更复杂的灯光效果更有趣更有用的自动控制功能!这节课让我们一起来学习定时器再次进入PLC的奇妙世界!(一)定时器1.定时器的作用及构成定时器作用：PLC中的定时器(T)相当于电工中的时间继电器。当它通电到达设定时间后自动的让相应的触点