项目二FXPLC基本指令及典型单元.docx
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项目二FXPLC基本指令及典型单元
西安职业技术学院教案纸
讲授内容
作业与补充
任务
FXPLC基本指令及典型单元
课时
6H
课程类型
专业课
教学设备
多媒体；
PLC模拟实验台
教学对象
三年制高职电气自动化专业09级学生
教学回顾
前面已经学习了PLC的工作原理和结构，认识了起保停控制的实现。
本节课主要学习PLC编程指令及几个典型单元的梯形图电路。
。
学生分析
学生已经具备继电器控制电路的基本知识，这些知识在PLC里也是适用的。
学生特点是喜欢动手操作。
教学目标
专业
能力目
1、了解FX系列PLC硬件配置及性能指标。
2、掌握PLC基本指令。
3、了解PLC高级指令。
4、掌握PLC典型单元梯形图。
方法能力
目标
1、通过模拟调试，学会发现问题、分析问题和解决问题的学习方法。
2、通过小组学习和讨论，培养学生的交流沟通能力及与人共处能力。
社会
能力目标
通过任务的设定、驱动，培养学生善于观察、勤于动脑、长于动手的良好学习习惯。
培养学生遇到问题会思考，会分析、会总结的综合素质能力。
同时，增强学生的自主学习、不断探究、勇于创新及团结协作的意识。
教学分析和处理
教重点
PLC基本编程指令
教学难点
定时器
教学方法：
情境教学法；任务驱动法；角色扮演法；自主学习法；讨论法等。
教学手段
实验设备；多媒体课件
教学分析
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讲授内容
作业与补充
教学组织与实施
FXPLC基本指令及典型单元
多媒体讲解
一、FX系列PLC硬件配置及性能指标
1.FX系列PLC型号的说明
例如FX2N－32MT－D表示FX2N系列，32个I/O点基本单位，晶体管输出，使用直流电源，24V直流输出型。
2.FX系列的I/O扩展单元和扩展模块
3.FX2N的I/O扩展
二、可编程控制器的编程元件
FX2N系列编程元件
1．输入继电器X
输入继电器与PLC的输入端相连，是PLC接受外部开关信号的接口。
与输入端子连接的输入继电器是光电隔离的电子继电器，其线圈、常开接点、常闭接点与传统硬继电器表示方法一样。
这里可提供无数个常开接点、常闭接点供编程时使用。
FX2N系列的输入继电器采用八进制地址编号，XO～X267最多可达184点。
如下图所示为输入继电器电路。
编程时应适意，输入继电器只能由外部信号驱动，而不能在程序内韶用指令瞌动，其接点也不能直接输出带动负载。
观察教学用的PLC型号，并解释其含义。
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作业与补充
2．输出继电器Y
输出继电器的输出端是PLC向外部传送信号的接口。
外部信号无法直接驱动输出继电器，它只能在程序内部由指令驱动。
输出单点接到PLC的输出端子，输出接点的通和断取决于输出线圈的通和断状态。
如图3．2所示是输出继电器的等效电路。
每个输出继电器有无数对常开和常闭接点供编程使用。
输出继电器的地址编号也是八进制，YO—Y267，最多可达184点。
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作业与补充
3．辅助继电器M
PLC内部有很多辅助继电器，和输出继电器一样，只能由程序驱动，每个辅助继电器也有无数对常开、常闭接点供编程使用。
其作用相当于继电器控制线路中的中间继电器。
辅助继电器的接点在PLC内部编程时可以任意使用，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出接点来驱动。
在逻辑运算中经常需要一些中间继电器作为辅助运算用，这些器件往往用作状态暂存、移位等运算。
另外，辅助继电器还具有一些特殊功能。
下面是几种常用的辅助继电器。
1）通用继电器
通用辅助继电器按十进制地址编号，MO～M499，共500点（在FX型PLC中除了输入输出继电器外，其他所有器件都是十进制编码）。
2）断电保持辅助继电器
3）特殊辅助继电器
4.定时器
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（一个字长），一个当前值寄存器（一个字长）以及无限个接点（千个位）。
对于每一个定时器，这3个量使用同一地址编号名称，但使用场合不一样，其所指也不一样。
通常在一个PLC中有几十至数百个定时器T。
定时器累计PLC内的1ms、10ms、100ms等的时钟脉冲，当达到设定值时，输出接点动作。
定时器可以使用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用后述的数据寄存器D的内容作为设定值。
这里的数据寄存器应有断电保持功能。
定时器的地址编号、设定值规定如下。
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作业与补充
1）常规定时器T0—T245
100ms定时器T0～T199共200点，每个设定值范围为0．1～3276．7s；10ms定时器T200～T245共46点，每个设定值范围0．01—327．67s，如图3．3（a）所示，当驱动输入X0接通时，T200用当前值计数器累计10ms的时钟脉冲。
如果该值等于设定值K123时，定时器的输出接点动作。
即输出接点是在驱动线圈后的123×0．01s=1．23s时动作。
驱动输入X0断开或发生断电时，计数器就复位，输出接点也复位。
2）积算定时器T246～T255
1ms积算定时器T246～T249共4点，每点设定值范围0．001s~32．767s：
100ms积算定时器T250～T255共6点，每点设定值范围0．1s～3276．7s。
．如图3．3（b）所示，当定时器线圈T250的驱动输入X1接通时，T250用当前值计数器累计100ms的时钟脉冲个数。
当该值与设定值K123相等时，定时器的输出接点输出；当计数中间驱动输入Xl断开或停电时，当前值可保持。
输入X1再接通或复电时，计数继续进行，当累计时间为123×0．1s=12．3s时，输出接点动作。
积算定时器只有当复位输入X2接通时，计数器和输出接点才复位。
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作业与补充
三、可编程控制器的编程语言
1.顺序功能图编程语言
2.梯形图编程语言
3.功能块图编程语言
4.指令语句表编程语言
5.结构文本编程语言
重点是梯形图编程语言和指令语句表编程语言。
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实验室
创设情境：
用一段视频，创设一个情境。
确定任务：
提出本节课的任务：
一、起保停程序的实现
继续学习起保停程序的实现，通过本节学习让学生比较几种典型程序的区别以及几条基本指令，包括
LD、LDI、0UT
AND、ANI
OR、ORI
置位与复位指令SET、RST
等基本指令，高级指令简单介绍。
这些都穿插在介绍编程软件使用过程当中。
二、多继电器线圈控制电路
下图左是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路
图。
其中X0，是起动按钮，X1是停止按钮。
学生输入程序运行后观察比较其异同。
学生通过软件中梯形图和对应指令语句表的转换来学习指令。
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作业与补充
三、多地点控制电路
上图右是两个地方控制一个继电器线圈的程序。
其中X0和Xl是一个地方的起动和停止控制按钮，X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。
四、互锁控制电路
下图左是3个输出线圈的互锁电路。
其中X0、Xl和X2是起动按钮，X3是停止按钮。
由于Y0、Yi、Y2每次只能有一个接通，所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分别串联到其他两个线圈的控制电路中。
五、顺序起动控制电路
如下图右所示。
Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通为条件。
这样，只有Y0接通才允许Y1接通.。
Y0关断后Y1也被关断停止，而且Y0接通条件下，Y1可以自行接通和停止。
X0、X2为起动按钮，Xl、X3为停止按钮。
提问：
互锁的概念。
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作业与补充
六、三相异步电动机正反转控制电路
控制要求：
（回顾）
自主学习，协作学习：
1.输入输出分配
2.外部接线图（下图左）
3.梯形图（上图右）
4.程序输入
5.效果检验
6.考核自主学习的掌握情况
七、闪烁电路
控制要求：
开关接通后，指示灯开始按灭2秒亮3秒的规律闪烁。
自主学习，协作学习：
1.输入输出分配
2.外部接线图
3.程序编写
定时器的应用介绍
提问：
自锁与互锁如何实现？
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作业与补充
闪烁电路如图4．12所示。
设开始时TO和T1均为OFF，当X0为ON后，TO线圈通电2s后，TO的常开触点接通，使Y0变为ON，同时T1的线圈通电，开始定时。
T1线圈通电3s后，它的常闭触点断开，使TO线圈断电，TO的常开触点断开，使Y0
变为OFF，同时使T1线圈断电，其常闭触点接通，TO又开始定时，以后Y0的线圈将这样周期性地通电和断电，直到X0变为OFF，Y0通电和断电的时间分别等于T1和TO的设定值。
4.程序输入
5.效果检验
6.考核自主学习的掌握情况
提问：
1.T0有什么特点？
2.本程序中用到的开关和普通按钮比较有什么不同？
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作业与补充
小结及教学效果评价：
小结本节课的重点：
1．理解互锁概念
2．掌握互锁电路
3.学会几种典型单元梯形图的编写
4．学会学会定时器的使用方法
5.掌握PLC基本指令
6．学会知识之间的综合运用
检查本节课的教学教果。
创新培养及项目延展：
试编写音乐喷泉程序。
提问：
通过本节课学习，同学们学会了什么？
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