PLC编程与安装调试电子教案 模块三 生产中PLC步进指令典型应用 任务三十字路口交通灯程序设计与调试

专业技能课电子教案

学年第学期科目名称：PLC编程与安装调试

任课教师：专业部：实训班级：

任务三十字路口交通灯程序设计与

项目模块三生产中PLC步进指令典

项目任务调试

名称型应用

授课

设备工具材料准备

学时

1.了解PLC内部的软原件，掌握PLC中X、Y、M、S、T、D六类软原件

的作用和应用；

知识2.掌握2条步进指令:STL、RET；

3.理解十字路口交通灯典型控制要求的工作原理

4.理解电气控制线路布线方法和接线规范。

1.能根据实际需要选择合适的低压电器器件，并能够检测质量好坏；

2.会依据十字路口交通灯设计PLC接线图，能按规范和工艺要求安装电

路，并能排除电路常见故障；

能力

3.能应用基本指令编写十字路口交通灯典型控制电路的程序；

4.能正确应用常用电工工具和仪器仪表，会查阅相关电工手册及行业标

教学准。

目标

1.结合生产生活实际，了解PLC技术的认知方法，培养学习兴趣，形成

正确的学习方法，有一定的自主学习能力；

2.通过实训室技能实训培养学生良好的操作规范，养成安全操作的职业

素养；

3.通过参加实践活动，培养运用PLC技术知识和工程应用方法解决生产

素质生活中相关实际PLC问题的能力，初步具备PLC系统安装、控制、调试

及维修的基本职业能力；

4.培养学生安全生产、节能环保和产品质量等职业意识，养成良好的工

作习惯、工作作风和职业道德；

5.培养学生具有电子行业的职业规范、质量第一的意识、安全生产和分

工协作的团队意识及严谨细致的工修作风。

教

学重点：利用基本指令编写PLC程序难点：控制线路安装、接线及调试

教学

重

点

难点

解决策略：分层讲解解决策略：分组操作演练

教学教法：项目教学法、实践演示法、多媒体展示、个别辅导

方法

学法：分组学习、实践操作法、理论联系实际法

教

环电工实训室、一体机、多媒体课件

¥1境

思政

教育思政内容：注意安全，时刻牢记安全，养成良好素质。

融入

融入方法：结合专业知识进行安全教育，学习要一丝不苟严格规范。

课堂

知识要点与

教学信息化

项目训练教学内容能力培养过

流程手段

程评价记录

《PLC编程与安装调试》属于专业的一门核心课，今后要和

PLC、电动机及相应的机器设备打交道，大家一定要注意操作

规范，保证人身安全。

引入：一名技术工人正在对十字路口的交通灯系统进行自

动化设计，设备使用了三菱PLC。根据设备安装要求，应该如何

设计交通灯系统？

任务要求设计如图所示：

安全教育

安全教

育

导入新课

任务、1.能够完成十字路口交通灯的步进指令控制程序设计；

目标展

2.会安装十字路口交通灯电路，能够进行简单的故障检测

示

和PLC程序调试；

1.功能图设计举例三

AB

□囹延时10s

后限位XC04前限位X003

如图所示为某小车送料工作示意图。小车可以在A、B两地

之间正向起动（前进）和反向起动（后退），在A、B两处分别

装有后限位开关和前限位开关。小车在B处停车，延时10s后

返回。

控制要求：

-1-

1.在初始状态下：按下前进起动按钮，小车由初始状态前

进。

2.当小车前进至前限位时，前限位开关闭合，小车暂停；

延时10s后，小车后退。

3.小车后退至后退限位时，后限位开关闭合，小车又开始

前进，如此循环工作下去。

功能图设计：

小车送料的工作循环过程分为前进、延时和后退3个工

步，其相应的功能图如图所示。

XM8002

十X000Y000

八IS?I——O前进

--X003T1

I~~~|~|~/O^KlO延O时

_Y001

S22X)后退

--X004

想一想：在前面所述控制要求中再补充三条，你能设计对

应的功能图吗？（1）小车在前进步时，如果按下停止按钮，则

小车回到初始状态；（2）在初始状态时，如果按下后退按钮，

则小车由初始状态直援到后退状态，然后按照后退一一前进-

-延时一一后退一一……的顺序执行；（3）小车在后退时，

如果按下停止按钮，则转移到初始状态，后退步停止。

2.有局部循环的STL梯形图

如图所示的STL睇形图，是用计数器C10来控制程序中的

循环操作次数。

在状态器S24置位后，驱动Y4且C10计数器计数一次，当

C10未计满10次且X4闭合时，S24状态循环到S22，执行局部

循环程序；

此局部循环执行10次后，C10动作，即C10的动断触点断

开，停止执行局部循环程序；同时因C10的动合触点闭合，若

X5也闭合，则S25被置位，驱动Y5,同时给C10复。

3.步进指令编程

关于顺序功能图：顺序功能图是按照顺序控制的思想，根

据控制过程的输出量的状态变化，将一个工作周期划分为若干

顺序相连的步，在任何一步内，各输出量ON/OFF状态不变，但

是相邻两步输出量的状态是不同的。所以，可以将程序的执行

分成各个程序步，并用状态器的位S代表程序的状态步。

关于转移条件：使系统由当前步进入下一步的信号称为转

移条件，又称步进条4。转移条件可以是外部的输入信号，如

按钮、指令开关、限为开关的通/断等，也可以是程序运行中产

生的信号，如定时器、计数器的常开触点的接通等，转移条件

还可能是若干个信号的逻辑运算的组合。

1.分析功能图的不同形式并标注O

苛.

-XI

-X2

4fc□;

收」E

集4-xi-X7

2H丫2

信12—

青____--XIOp-X8

3HY3I

息13]L,

*X44-XII[-X9

*

(a)(序(b)(序(c)(序

2.十字路口的交通灯系名£应该采用()顺序的功

能图进行设计，为什么？

-3-

分组原因：

实践

3.PLC中M8012为（）时钟脉冲发生器，M8011

为（）时钟发生器，M8013为（）时钟

脉冲发生器。把下列程序输入实训台并观察运行结果，从

中你发现了什么？

M80I3

*

结论：

4.查阅教材及其他资料，完成以下内容：

（1）实训室实训设备上电前的要求是（）。

（2）实训室6s管理规定是指：（）、（）、

（）、（）、（）、（）O

（3）安全永远是我们铭记的准则。

分组杳阅教材和相关资料学习十字路口的交通灯控制

系统相关知识，能够完成十字路口的交通灯的安装与程序

分组

实践调试。具体的任务实施方案为：

1.任务分工：

姓名分出的任务

制

定

任

务

实2.任务实施步骤:

施

任务土倚步n

方

步骤一

案

步足二

口路口

之通灯制

序设计与

湖试

3.异常情况处理办法:

-4-

查阅教材和相关资料，参照任务实施方案，完成“十

字路口的交通灯”的任务，把下列相应内容填写完整。

1.交通灯控制（一）

控制要求如下：用PLC构成十字路口交通灯控制系

统，具体运行变化是开关SD闭合后，东西红灯南北绿灯亮

25秒；东西黄灯、南北黄灯亮3秒；东西绿灯南北红灯亮

任25秒；东西黄灯、南北黄灯亮3秒；往复循环。按下停止

务按钮后，循环结束交通灯停止。

实Stepl绘制交通灯基本控制系统的功能图、STL梯形图

施

功能图、S1L秘用图:

Step2实训台完成交通灯基本控制系统的电路的接线

换找记录:

分组Step3完成PLC程序的输入与调试

实践

徐人与调试记录:

任

务

实

施

-5-

交通灯控制（一）任务完成情况汇总

Slrp完成情改收获与分析

1

2

3

2.交通灯控制（二）

控制要求如下：用PLC构成十字路口交通灯控制系

统，具体运行变化是开关SD闭合后，东西红灯南北绿灯亮

25秒；东西红灯亮3秒南北绿灯闪烁3秒：东西红灯亮2

秒南北黄灯亮2秒；东西绿灯南北红灯亮25秒；东西绿灯

闪烁3秒南北红灯亮3秒；东西黄灯亮2秒南北红灯亮2

秒；往复循环。按下停止按钮后，循环结束交通灯停止。

Stepl绘制交通灯控制系统的功能图，转换为STL梯

形图

功能图、S1L梯用图:

Step2实训台完成交通灯控制系统电路的接线

挂姣记录：

分组Stop3完成PLC程序的输入与调试

实践榆人与调试记录：

交通灯控制（二）任务完成情况汇总

-6-

务

Slrp完成情次收茯与分析

实

施

1

2

3

学习任务评价表

班级：小组：学号：姓名:

学生自评

主要测评项目

ABCD

1.遵守纪律,遵守学习场所管理规定,服从安排

2.具有安全意识、责任意识、6s管理意识,注重节能环保

关健能力

3.学习态度积极主动,能按时参加安排的实习活动

总结

4.具有团队合作意识,注重沟通.能自主学习及相互协作

5.仪容（义表符合学习活动要求

考核评

1.能指出PLC的基本构造，明确各部件的作用

价

专业知识和2.能指出PLC的4个阶段,明确程序编写的基本次序

能力总结

3.能正确视察PLC面板,判断PLC的工作状态

4.能正确查阅PLC技术手册及其他相关资料

个人自评总结

和建议

小组

评价