SFC顺序功能图编程教案.docx

1、SFC顺序功能图编程教案2021-2021学年度第 一 学期教 案授课班级：科目课题：顺序功能图编程方式 授课教师：部 门：电气工程系授课教师班级、人数45人科目PLC应用技术课题、课时SFC功能图编程4课时时间2021年 教学设备计算机、投影设备课型授新课教学方式理实一体化教学场地分析1、教学地点6409 PLC实训室该实训室有25台三菱PLC学习板和26台联想电脑一共25个实训工位、50把学生椅子、一块教学白板。2、其中26台电脑有25台为学生机1台为教师机。学生机安装的软件有GX Developer编程软件、多媒体教学平台学生端软件、Microsoft Office软件等；教师机安装的软

2、件有GX Developer编程软件、多媒体教学平台教师端软件、Microsoft Office软件等。3、25台三菱PLC学习板中的空气开关、接触器、按钮、PLC等电气元件都为正常。学生分析1、根本情况分析：本班为13级电气专业5年制高级班三年级学生，全班45人、全班都为男生。2、知识机构分析：本班学生是初中毕业的高级班，之前进行了四个学期的中级专业技能学习、已学过?计算机应用根底?、?电力拖动?和?PLC应用技术?的根本课程，并且进行过6周的PLC一体化学习。对PLC已有一些认识；对顺序控制系统有根本的认识，由于没有学习过SCF功能图编程，对SCF绘图还不熟练，空间想象力较弱。课前准备1、

3、实训设备、常用电工工具、实习任务书、评分标准及多媒体课件的准备。2、学生工位分配。一、教 学 目 标1、知识目标： 1掌握SFC顺序功能图的符号及功能。 2熟练掌握新建、设置SFC功能图。 3掌握GX Developer编程软件SFC编程编程的方法和技巧。2、技能目标： 1熟练识读SFC功能图。2能熟练掌握SFC功能图的设计和编程快捷键。 3掌握GX Developer编程软件SFC编程编程方式。3、能力目标： 1培养学生利用GX Developer编程软件的SFC功能对顺序控制系统编程的应用技能。 2培养学生能按照控制要求正确绘制、设计SFC功能图的能力。 3培养学生的逻辑思维能力。 4培养

4、学生分析问题、解决问题的能力。4、社会能力目标：1培养学生的沟通能力及团队协作精神。2培养学生严谨、认真、细致、勇于创新、敬业乐业的工作作风。3培养学生的质量意识、平安意识、环保意识。4培养并强化学生自主探索学习的能力。二、教 学 内 容（1）通过GX Developer编程软件创立一个SFC功能图。（2）通过案例练习熟悉每一个SCF编程的快捷键。3通过指定工作任务用SFC编程、调试。三、教 学 重 点 与 难 点1、教学重点：2SFC功能图的识读。2GX Developer编程软件SFC功能的快捷键的使用。3十字路口交通灯SFC顺序功能图的设计与编程调试。4使学生锻炼自己的编程思路。2、教学

5、难点：1十字路口交通灯SFC顺序功能图的设计与编程调试。四、教 学 过 程、讲授指导一组织教学；2分钟二平安教育；4分钟三复习提问；6分钟四导入新课；4分钟五讲授新课。20分钟、示范指导一示范操作；40分钟二组织学生分组练习及考前须知。12分钟、学生练习与巡回指导60分钟、结束指导一任务评分8分钟二课后总结4分钟三布置作业。、板书板画设计、教学反思。讲授指导：一：组织教学2分钟1组织学生提前8分钟集合点名，记录学生考勤；检查学生是否整齐着装工作服、鞋，仪容仪表是否符合课题一体化教学或平安操作规程的要 求；进行课堂纪律及平安教育。由班长组织提前3分钟进入实习课堂准备上课。2上课，师生问候：师：“

6、上课！，班长：“起立！，师：“同学们好！，生：“老师好！，师“请坐！二：平安教育4分钟1、学生平安1学生必须按规定的时间上课，不得迟到早退或无故缺课。2实习前必须认真预习实习内容，明确实验目的、原理、方法和步骤，准备接受指导教师提问，没有预习或提问不合格者，须重新预习，方可进行实习。(3)学生进入实习室必须工作服，保持安静，遵守实习室各项规章制度，严禁高声喧哗、吸烟、随地吐痰或吃零食，不得随意动用与本实习无关的仪器。2、设备平安1PLC实训室中的实训台采用的晶体管模拟电路，在实训工程中要注意对试验台模拟电路的平安防护。2实训台上的PLC的主体设备，在使用时要注意用电平安，通电前要由教师检查无误

7、前方可通电。3使用编程电缆时，注意接头位置的安装，不能用力过猛，损坏设备。3、用电平安1进入实习室后，未经老师允许不得使用电气设备及各种电子仪器。完成实习准备后，未经老师允许不得接通电源。2电路装配好后，由实习教师检查前方可通电运行。3在实习过程中，不允许带电操作电路，如电路需改动，应及时切断电源。4实习过程中，严禁学生打闹嬉戏，以防止触电事故。5实习结束后，需切断所有电源，将工具和设备摆放到初始位置。三：复习提问6分钟1、回忆上一节课说讲的内容进行提问（1）状态流程图的三要素？状态任务、状态转移条件、状态转移方向2状态指令？STL步进开始指令、RET步进返回指令3多流程顺序控制的概论？多流程

8、顺序控制是指具有两个以上的分支的顺序动作的控制过程，其状态流程图也具有两条以上的状态转移支路，常见的多流程顺序控制有选择性分支、并行性分支。4简讯ZRST S20 S40这一条指令的功能？这是一条区间置0指令表示从状态继电器S20开至S40间的20个状态继电器被置0。【提问方式】根据班级成绩表进行随机提问或针对个别后进生提问。通过提问的方式可以争强学生对知识点的了解。【成绩登记】根据学生回到的情况对其进行评价、点评和成绩的登记。四：导入新课4分钟1、顺序功能图的概念讲述1顺序功能图Sequeential Function Chart是一种新颖的、按工艺流程图进行编程的图形 化编程语言，也是一种

9、符合国际电工委员会IEC标准，被首选推荐地用于可编程控制器 的通用编程语言，现在，在 PLC 的应用领域中得到广泛的推广和应用。2现在大多 PLC制造公司，都为自己的工控产品提供了相关的编程软件，以便利用计算机 实现在线编程。三菱公司提供的编程软件 GX Developer版本号中，就提供了 SFC 编程方法。我们现在就开始学习SFC 编程方法。五：讲授新课20分钟1、采用 SFC 进行 PLC 应用编程的优点是：1在程序中可以直观地看到设备的动作顺序。因为 SFC程序是按照设备或工艺的 动作顺序编写的，所以程序的规律性较强，容易读懂，具有一定的可视性。2在设备发生故障时能很容易的找出故障所在

10、位置。3不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。2、SFC的组成：1SFC是用状态元件描述工步状态的工艺流程图，通常由以下组成：步初始步、活动步、一般步、命令和动作、有向连线、转移方向、转移条件；（2）名词解释：【步】SFC中步是指控制系统的一个工作状态。在三菱FX PLC中，把步称为“状态，即一个步就是一个工作状态。【有向连线】有向连线是状态与状态之间的连接线。它表示状态被激活的先后顺序。【转移条件】转移条件是一个逻辑信号。如：按钮、开关、传感器、定时器、计数器等的逻辑开关变量。步+该步工序中的动作和命令有向连接转换方向和转换条件SFC，参见图1 图 13、SFC 程序的运行规那么：从初

11、始步开始执行，当每步的转换条件成立时，就由当前步转 为执行下一步，在遇到 END 时结束所有步的运行。示范指导一、示范操作40分钟【在整个教学过程中，边讲解、边示范，步奏2需要慢速演示；步奏4、7需要重点演示；步奏8需要重复演示；步奏7、9需要纠正错误演示。通过多种演示的方法加深学生对学习内容的印象，把理论知识和实际操作联系起来】1、单流程结构编程方法10分钟单流程结构是顺序控制中最常见的一种流程结构，其结构特点是程序顺着工序步，步步 为序的向后执行，中间没有任何的分支。掌握了单流程的 SFC 编程方法，也就是迈进了 SFC 的大门。这里，我们以“双灯自动闪烁信号生成为例，讲解 SFC 编程的

12、入门。【例题】：双灯自动闪烁信号生成。要求：在 PLC 上电后，其输出 Y0 和 Y1 各以一秒钟的 时间间隔，周期交替闪烁。本例梯形图和指令表见图 2。在 GX Developer 中，一个完整的 SFC 程序是由初始状态、有向线段、转移条件和转 移方向等内容组成见图 3的，所以，我们的编程就是完整的获得这几个组成局部。根据 PLC 的教程规定，SFC 程序主要由初始状态、通用状态、返回状态等几种状态来 构成，但在编程中，这几个状态的编写方式是不一样的，这需要注意。SFC 程序从初始状态 开始，所以，编程的第一步是给初始状态设置适宜的启动条件。本例中，梯形图的第一行表 示的是如何启动初始步，

13、在 SFC 程序中，初始步的启动采用梯形图方式。下面开始在软件中的程序输入。【图 2 闪烁信号梯形图和指令】【图3闪烁信号 SFC 程序】2、操作过程：30分钟【步奏1】启动 GX Develop 编程软件，单击“工程菜单，点击创立新工程菜单项或点击新建工程按钮见图 4。【图4GX Develop 编程软件窗口】【步奏2】创立新工程弹出的创立新工程对话框见图 5 中，要对三菱系列的 CPU 和 PLC 进行选择，以符 合对应系列的编程代码，否那么容易出错。这里讲述的主要是三菱 FX2N 系列的 PLC，所以， 需做如下几个工程的选择和输入：a.在 PLC 系列下拉列表框中选择 FXCPU；b.

14、在 PLC 类型下拉列表框中选择 FX2NC;c.在程序类型项中选择 SFC；d.在工程设置项中设置好工程名和保存路径 完成上述工程后之后点击确定。【图5新工程创立】【步奏3】进入块设置完成上述工作后会弹出如图 6 所示的块列表窗口。【图6块列表窗口】按图中所示，双击第零块。 【7块信息设置对话框】【步奏4】梯形图块的新建双击第零块或其它块后，会弹出块信息设置对话框见图 7。这里，是对块编辑进行类型进行选择的进入窗口，有两个选择：SFC 块和梯形图块。 在编程理论中我们学到，SFC 程序由初始状态开始，故初始状态必须激活，而激活的通用方法是利用一段梯形图程序，且这一段梯形图程序必须放在 SFC 程序的开头局部。同理， 在以后的 SFC 编程中，初始状态的激活都需由放在 SFC 程序的第一局部即第一块的一 段梯形图程序来执行，这是需要注意的一点。所以，在这里应点击梯形图块，在块标题栏中， 填写该块的说明标题，也可以不填。【步奏5】程序的编写点击执行按钮弹出梯形图编辑窗口见图 8，在右边梯形图编辑窗口中输入启动初始 状态的梯形图。【提醒学生】在编程理论中曾学到，初始状态的激活一般采用辅助继电器 M8002 来完成，也可以采