《可编程控制器及其运用》教案详解Word格式.docx

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实验

学分

类别

必修课（√）选修课（）理论课（√）实验课（）

任课

教师

职称

授课

对象

基本

教材

和主

要参

考资

料

序号

教材名称

作者

出版社

出版时间

1

2009年

教学

目的

要求

通过本课程的学习，使学生了解常用控制电器的用途、基本结构、基本原理和型号选择方法，达到正确使用和选用的目的。

熟练掌握电气控制电路的基本环节，具备阅读和分析电气控制电路的能力，能设计简单的电气控制电路。

；

了解PLC在工业自动化领域的动态和发展趋势；

熟悉PLC的工作原理，熟练掌握PLC的基本指令系统和典型电路的编程，掌握PLC的程序设计方法，能够根据生产过程要求进行系统设计，编制应用程序。

了解PLC的网络和通信原理。

重点

难点

本课程的教学重点：

常用控制电器的用途、基本结构、基本原理和型号选择方法，阅读和分析电气控制电路，简单的电气控制电路设计；

PLC的基本逻辑指令和部分功能指令的功能及应用；

PLC梯形图基本电路的结构和原理；

PLC梯形图程序的顺序控制设计法；

PLC系统的起保停电路的编程方式、STL指令的编程方式和以转换条件为中心的编程方式；

PLC的选型与硬件配置的确定。

本课程的教学难点：

简单的电气控制电路设计，PLC梯形图程序的顺序控制设计法。

电气控制与PLC应用课程教案

授课时间

第11周第5567节

课次

授课方式

（请打√）

理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□

课时

安排

4

授课题目（教学章、节或主题）：

第五章可编程序控制器及其工作原理

§

1-1可编程序控制器概述；

1-2PLC控制与继电器控制的比较

教学目的、要求：

1.掌握电器控制系统的概念、了解电器控制系统的历史、现状及其局限性；

2.掌握PLC的概念，了解PLC的特点、历史、现状、发展趋势及其在自动化领域中的地位；

熟悉本课程的性质和任务，掌握本课程的学习方法

教学重点及难点：

电器控制系统的概念，PLC的概念，PLC的现状及其在自动化领域中的地位；

本课程的学习方法。

教学基本内容

方法及手段

1-1可编程序控制器概述

一、可编程序控制器生与发展

二、可编程序控制器的用途与特点

抗干扰能力强，可靠性高；

控制系统结构简单、通用性强、应用灵活；

编程方便，易于使用；

功能完善，扩展能力强；

PLC控制系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小PLC具有完善的自诊断，履历情报存储及监视功能；

体积小、重量轻，易于实现机电一体化。

三、可编程序控制器的主要性能指标

四、可编程序控制器的分类

（一）按I∕O点数容量分类：

小型机、中型机、大型机

（二）按结构形式分：

整体式结构、组合式结构

一、系统框图的比较;

二、PLC的等效电路图

多媒体

作业和思考题：

1-1、1-2、1-3

教学后记：

在本堂课结束时，应概括性地总结一下：

目前，电器控制系统主要用于程序较为简单，所需继电器较少，程序基本固定，可靠性要求不高的场合，PLC控制系统主要用于程序较为复杂，所需继电器较多，程序经常变更，可靠性要求较高的场合。

以加深对这两种控制系统的应象。

填表说明：

1.每项页面大小可自行添减；

2.课次为授课次序，填1、2、3……等；

3.授课方式填理论课、实验课、讨论课、习题课等；

第11周周第5、6节

2

1-3可编程序控制器的硬件组成

熟悉PLC的基本组成部分及各部分的作用；

了解PLC的物理结构；

了解PLC的CPU模块中几种常用存储器的特点和用途；

了解PLC开关量I/O模块的几种外部接线方式的特点及其适用场合；

了解PLC开关量I/O模块中几种常用I/O电路的工作原理、特点及其适用场合；

了解PLC的本地I/O和远程I/O的概念、特点及其适用场合。

PLC开关量I/O模块中几种常用I/O电路的工作原理、特点及其适用场合。

一、中央处理器（CPU）

二、存储器

三、输入、输出接口

（一）开关量输入接口电路：

1．直流输入接口电路；

2．交流输入接口电路；

3、交、直流输入接口电路

（二）开关量输出接口电路

晶体管输出、晶闸管输出、继电器输出接口电路

四、电源

五、扩展接口；

六、通信接口；

七、智能I／O接口

八、编程工具；

九、智能单元；

十、其他部件

PLC由哪几个基本部分组成？

它们各起何作用？

这一节教学插图较多，且复杂，应采用多媒体手段讲授，以节省绘图时间，提高课堂效率。

第12周周第节

1-4可编程序控制器的软件组成；

1-5可编程序控制器的工作原理

掌握可编程序控制器的软件及其工作原理；

可编程序控制器的工作原理及工作过程；

编程序控制器的软件及其工作原理；

1-4可编程序控制器的软件组成

一、系统程序：

1、系统管理程序；

2、用户指令解释程序；

3、标准程序模块及系统调用程序

二、用户程序：

1、梯形图（LAD）编程；

2、指令表（STL）编程；

3、状态流程图（功能图）编程

三、可编程序控制器的程序结构

1、用户程序；

2、数据块；

3、参数块

5-5可编程序控制器的工作原理

一、可编程序控制器的工作方式与运行框图

PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式，每一次扫描所用的时间称为扫描周期。

CPU从第一条指令开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。

PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描工作的。

二、可编程序控制器的工作过程

输入采样、程序执行、输出刷新阶段

三、可编程序控制器对输入/输出的处理原则

1-5、1-6、1-7

第13周第节

第二章FX2系列可编程序控制器及指令系统

2-1FX2系列可编程序控制器及其性能

1.了解FX系列PLC的特点；

熟悉FX系列PLC型号名称的含义；

了解FX系列PLC的一般技术指标和输入/输出技术指标。

2.掌握FX系列PLC内部继电器的功能及编号

FX系列PLC内部继电器的功能及编号

一、FX2系列PLC

1．型号命名方式；

2．FX2系列PLC及其性能

二、FX2系列PLC内部继电器的功能及编号

1．输入继电器X（X0~X177）

输入继电器是PLC用来接收用户设备发来的输入信号。

输入继电器与PLC的输入端相连。

输入继电器的地址编号采用八进制。

2．输出继电器Y（Y0~Y177）：

输出继电器是PLC用来将输出信号传给负载的元件。

输出继电器的外部输出触点接到PLC的输出端子上。

输出继电器的地址编号采用八进制。

3．辅助继电器M：

通用型、断电保持型和特殊辅助继电器三种，辅助继电器按十进制编号。

（1）通用辅助继电器

（2）断电保持辅助继电器（3）特殊辅助继电器

4．状态继电器S：

状态继电器S是编制步进控制顺序中使用的重要元件，它与步进指令STL配合使用

5．定时器T：

定时器在PLC中的作用相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器，一个当前值寄存器以及无限个触点。

6．计数器C；

7．数据寄存器D；

8．变址寄存器（V/Z）

电气控制与PLC课程教案

第14周周第节

2-2FX2系列PLC的基本指令

掌握FX系列PLC的基本逻辑指令的功能和使用方法。

FX系列PLC的基本逻辑指令的功能和使用方法。

一、逻辑取和输出线圈指令LD、LDI、OUT

二、触点串联指令AND、ANI

三、触点并联指令OR、ORI

四、串联电路块的并联指令ORB

五、并联电路块的串联指令ANB

六、栈指令MPS、MRD、MPP

七、LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令

八、主控及主控复位指令MC、MCR

九、置位与复位指令SET、RST

十、脉冲输出指令PLS、PLF

十一、空操作指令NOP

十二、程序结束指令END

十三、.编程注意事项。

题2-1、题2-2、。

在讲授指令的同时，应当让学生适当地做些练习，以消化、巩固所学的知识。

第15周周第节

3-1FX2系列PLC的基本指令运用

试题1、设计PLC可编程序控制程序

题目名称：

设计一个自动往返控制线路的控制程序

控制要求：

设小车在停在A、B两点间，按下启动按钮后，小车能在A、B两点间循环往复运行。

按下停止按钮或碰撞极限开关，小车立即停止运行。

有必要的联锁和保护措施。

（1）本题分