PLC实训教学计划-杜桂芹及5个任务书

教学工作计划科目PLC实训任课教师杜桂芹任教年级13级单位职教中心二○一三至二〇一四年第二学期学生知识现状分析PLC控制技术是维修电工必须掌握的新技术众所周知，随着经济发展和科技进步，工厂企业的自动化控制已向智能化方向发展,加工手段已由技术型向智能型转化。传统的继电器控制生产设备,因体积大、耗电多、可靠性差、改变生产程序不方便，已不能满足产品多元化生产方式的需要。而PLC控制具有实时性，高可靠性，系统配置灵活易扩展等优点应用越来越广泛。前期通过对PLC基础知识的学习，大部分学生对低压常用电器的工作原理以及电动机的正反转控制有了一些初步认识，这些为实训室的学习奠定了基础，但是由于我们的学生对抽象性的东西理解上有点难度，因此程序学习会感觉很枯燥，这样就要采取项目教学调动同学们的积极性。本学期教学的主要任务和要求1、主要任务：1.掌握PLC的基本指令和编程2.掌握顺序功能图的编程方法2、教学要求：本实习的目的是使学生了解和掌握本专业基本的实践知识，印证，巩固和丰富已学过的专业知识；培养学生理论联系实际，在实践中调查研究，观察问题，分析问题和向实践学习，以及解决实践问题的能力和方法。通过本课程所做的实习，应达到以下要求：（1）了解和分析可编程序控制器的基本工作原理（2）通过本课程实习，要求学生能熟练掌握PLC的理论知识和实验中所掌握的实践知识，能正确的进行系统设计；并通过实验使学生获得软件设计的实践能力；（3）在实践的全过程中，培养学生勤奋学习，求真，求实的科学品德，培养学生的动手能力，观察能力，思维能力，分析能力和表达能力。提高教学质量的措施1、认真钻研教学大纲和教材，制定切实可行的教学计划。2、认真备课，认真批改作业，灵活创造性地上好每一节课。3、教学方法要多样化，要根据教学内容及学生实际情况选择合适的项目教学方式，激发学生学习热情和动手能力4、关心学生，对动手能力弱的学生要积极引导。单元名称及单元教学要求单元计划课时周次日期教学内容备注章节课题计划课时PLC基本指令系统及编程要求：1.理解FX2N系列PLC基本逻辑指令的使用方法2.了解梯形图的画法规则2实训第一天学习和训练PLC的布尔指令学习PLC布尔命令2用PLC实现按钮灯控制44单元名称及单元教学要求单元计划课时周次日期教学内容备注章节课题计划课时PLC基本指令系统及编程要求：1.理解FX2N系列PLC基本逻辑指令的使用方法2.了解梯形图的画法规则3实训第二天学习和训练PLC的定时指令T，计数器指令C练习计数器指令33用PLC实现单按钮灯控制36实训第三天练习定时器的使用用PLC实现周期性亮灭3用PLC实现交通灯控制3单元名称及单元教学要求单元计划课时周次日期教学内容备注章节课题计划课时PLC的步进指令及编程要求：1.掌握顺序功能图的编程方法2.理解步进指令及其使用方法6实训第4天用步进指令编写交通灯程序36FR-E540变频器点动运行3三菱PLC基本指令编程任务一用PLC实现按钮灯控制用按钮SB1和SB2控制灯HL1、HL2和HL3的状态。1）只有当按钮SB1和SB2都断开时，灯HL1亮。2）只有当按钮SB1和SB2一个闭合，另一个断开时，灯HL2亮。3）只有当按钮SB1和SB2都闭合时，灯HL3亮。任务目标学习和训练PLC的布尔指令。任务实验设备序号名称数量1XK-JD1A型机电一体化控制实训台1台2PLC主机挂箱1个3PLC通讯电缆1根4跨接线若干任务相关知识指令简介助记符功能梯形图表示操作数LDA触点逻辑运算开始X、Y、M、S、T、CLDIB触点逻辑运算开始X、Y、M、S、T、COUT线圈驱动Y、M、S、T、CANDA触点串联连接X、Y、M、S、T、CANIB触点串联连接X、Y、M、S、T、CORA触点并联连接X、Y、M、S、T、CORIB触点并联连接X、Y、M、S、T、C任务实施1、I/O分配（1）开关量输入序号点号符号意义1X0SB1按钮SB1状态2X1SB2按钮SB2状态（2）开关量输出序号点号符号意义1Y0HL1灯HL1控制2Y1HL2灯HL2控制3Y2HL3灯HL3控制2、按图2.1.1进行实验台面板接线。图2.1.1布尔指令训练实验接线图3、下载PLC程序打开PLC程序，先将PLC切换到停止状态，然后将程序装入PLC，最后将PLC切换到运行状态。4、操作演示1）当按钮SB1和SB2都断开时，灯HL1亮；2）当按钮SB1闭合SB2断开时，灯HL2亮；3）当按钮SB1断开SB2闭合时，灯HL2亮；4）当按钮SB1和SB2都闭合时，灯HL3亮。任务评价项目配分评价标准得分程序设计40根据任务和控制要求，列出PLC输入输出分配表，画出PLC外围接线图，设计梯形图。梯形图输入与写出操作10方法正确，熟练安装元件与布线30连接PLC外围电路，配线方法正确、熟练，工艺美观。输入输出监控10监控操作方法正确，通过监控能理解其意义。团队协作与纪律10遵守纪律、团结协作好任务二用PLC实现单按钮灯控制用一个按钮控制三个灯HL1、HL2和HL3，按钮SB1闭合三次灯HL1亮，再闭合三次灯HL2亮，再闭合三次灯HL3亮，再闭合一次灯HL1、HL2和HL3全灭。任务目标学习和训练PLC的计数指令。任务实验设备序号名称数量1XK-JD1A型机电一体化控制实训台1台2PLC主机挂箱1个3PLC通讯电缆1根4跨接线若干任务相关知识1、计数指令简介FX2N系列PLC的计数器指令：16位顺计数器32位顺/倒计数器一般用停电保持用停电保持专用特殊用C0～C99C100～C199C200～C219C220～C234《32位计数器增计数/减计数切换用的辅助继电器编号》计数器方向切换计数器方向切换计数器方向切换计数器方向切换C200M8200C209M8209C218M8218C226M8226C201M8201C210M8210C219M8219C227M8227C202M8202C211M8211--C228M8228C203M8203C212M8212C220M8220C229M8229C204M8204C213M8213C221M8221C230M8230C205M8205C214M8214C222M8222C231M8231C206M8206C215M8215C223M8223C232M8232C207M8207C216M8216C224M8224C233M8233C208M8208C217M8217C225M8225C234M8234PLC图2.3.2其工作过程为(以PLC图2.3.2所示梯形图程序为例)：利用计数输入X014驱动C200线圈时，可增计数或减计数。（M8200为0时，增计数；为1时，减计数）在计数器的当前值由-6向-5增加时，输出触点置位。在由-5向-6减少时，输出触点复位。当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如果从2147483647开始增计数，则成为-2147483648。同样，如果从-2147483648开始减计数，则成为2147483647。如果复位输入X013为1，则执行RST指令，计数器的当前值变为0，输出触点也复位。使用停电保持用的计数器时，计数器的当前值、输出触点动作与复位状态停电保持。任务实施1、I/O分配（1）开关量输入序号点号符号意义1X0SB1控制按钮（2）开关量输出序号点号符号意义1Y0HL1灯HL12Y1HL2灯HL23Y2HL3灯HL32、按图2.3.1进行实验台面板接线。图2.3.13、下载PLC程序打开PLC程序，先将PLC切换到停止状态，然后将程序装入PLC，最后将PLC切换到运行状态。4、操作演示按钮SB1闭合三次灯HL1亮，再闭合三次灯HL2亮，再闭合三次灯HL3亮，再闭合一次灯HL1、HL2和HL3全灭。任务评价评价标准项目配分评价标准得分程序设计40根据任务和控制要求，列出PLC输入输出分配表，画出PLC外围接线图，设计梯形图。梯形图输入与写出操作10方法正确，熟练安装元件与布线30连接PLC外围电路，配线方法正确、熟练，工艺美观。输入输出监控10监控操作方法正确，通过监控能理解其意义。团队协作与纪律10遵守纪律、团结协作好任务三用PLC实现灯周期性闪亮按下按钮SB1后，灯HL1开始亮2s然后灭1s的周期性闪亮。按下按钮SB2后，灯HL1熄灭。任务目标学习和训练PLC的定时指令。任务实验设备序号名称数量1XK-JD1A型机电一体化控制实训台1台2PLC主机挂箱1个3PLC通讯电缆1根4跨接线若干任务相关知识1、定时器指令简介FX2N系列PLC有200个100ms定时器T0～T199，46个10ms定时器T200～T245，4个1ms累计定时器T246～T249，6个100ms累计定时器T250～T255。（1）一般用定时器：T0～T199时基为100ms；T200～T245时基为10ms。PLC图2.2.1其工作过程为（以PLC图2.2.1所示梯形图程序为例）：当X0为1时，定时器T0开始以100ms为单位计时，当计到K100×100ms=10s时，定时器的输出触点动作（为1）；当X0为0时定时器T0复位，其输出触点复位。（2）累积型定时器：T246～T249为1ms累计型，T250～T255为100ms累计型。PLC图2.2.2其工作过程为（以PLC图2.2.2所示梯形图程序为例）：当X0为1时，T250用当前值计数器将累计100ms的时钟脉冲。如果该值达到设定值K100时，定时器的输出触点动作。在计算过程中，即使X1断开或停电时，再启动时，继续计算，其累积计算动作时间为10s。如果复位输入X1为1，定时器复位，输出触点也复位。任务实施1、I/O分配（1）开关量输入序号点号符号意义1X0SB1启动按钮2X1SB2停止按钮（2）开关量输出序号点号符号意义1Y0HL1用灯HL1指示输出的方波2、按图2.2.1进行实验台面板接线。图2.2.1定时指令训练实验接线图3、下载PLC程序打开PLC程序，先将PLC切换到停止状态，然后将程序装入PLC，最后将PLC切换到运行状态。4、操作演示按下按钮SB1后，灯HL1开始亮2s然后灭1s的周期性闪亮。按下按钮SB2后，灯HL1熄灭。任务评价评价标准项目配分评价标准得分程序设计40根据任务和控制要求，列出PLC输入输出分配表，画出PLC外围接线图，设计梯形图。梯形图输入与写出操作10方法正确，熟练安装元件与布线30连接PLC外围电路，配线方法正确、熟练，工艺美观。输入输出监控10监控操作方法正确，通过监控能理解其意义。团队协作与纪律10遵守纪律、团结协作好任务4交通灯控制项目目标：1、学会使用FX2N的计数器。2、学习利用步进指令实现顺序控制的基本编程方法。3、进一步了解PLC应用设计的步骤。一、项目任务图4.1是十字路口交通信号灯控制示意图。请用PLC实现交通信号灯控制要求。控制要求如下：合上空气断路器QF后，将旋钮打到自动挡上，按下起动按钮SB0，南北绿灯与东西红灯同时亮；10s后，南北绿灯闪烁，亮暗间隔0、5s，闪烁3次后，南北黄灯与东西黄灯同时亮；维持2s后，南北绿灯、黄灯灭红灯亮，同时东西红灯、黄灯灭绿灯亮，此后南北红灯亮，东西绿灯亮；10s后，东西绿灯闪烁，亮暗间隔0、5s，闪烁3次后，东西黄灯与南北黄灯同时亮。维持2s后，南北红灯灭绿灯亮，同时东西绿灯灭红灯亮。过程重复，以实现十字路口交通信号灯的自动控制。将旋钮打到手动挡上，则手动控制交通信号灯的变化。按下停止按钮SBl，全部灯熄灭。二、项目分析交通信灯灯的自动循环控制。其中，闪烁次数，可用计数器实现；时间的长短，可用定时器实现；程序的循环，可以利用步进指令实现。打到自动挡时，手动控制开关不手动自动启动停止图4.1起作用；同样，打到手动挡时，自动控制开关不起作。三、项目实施用PLC来实现交通信号灯的自动循环控制。1、确定I／O总点数及地址分配。PLC的I／O分配地址如表所示。输入信号输出信号lX0起动按钮SBO1Y0南北红灯HL02X1停止按钮SBl2Yl南北黄灯HLl3X2转换开关自动挡SAl3Y2南北绿