三菱PLC應用技術教案 教案授課日期9月月6日授課班級電氣1101班課題邏輯運算與PLC關系教學目的了解邏輯運算與PLC關系1.知識目標使學生掌握及編程方法。 2.操作目標鍛煉學生使用可編程控制器的編程思路。 3.德育目標培養學生養成嚴格遵守操作規范、安全操作規程的良好習慣，并培養其養成良好的職業道德，全程做到安全生產、文明生產。 重點難點邏輯運算課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示 一、PLC的編程語言可編程控制器與一般的計算機相類似，在軟件方面有系統軟件和應用軟件之分，只是可編程控制器的系統軟件由可編程控制器生產廠家固化在ROM中，一般的用戶只能在應用軟件上進行操作，即通過編程軟件來編制用戶程序。 編程軟件是由可編程控制器生產廠家提供的編程語言，至今為止還沒有一種能適合各種可編程控制器的通用的編程語言，但是各個可編程控制器發展過程有類似之處，可編程控制器的編程語言即編程工具都大體差不多，一般有如下五種表達方式。 (一)梯形圖（Ladder Diagram）30分 (二)指令表（Instruction List）30分三）順序功能圖（Sequential Chart）25分小結及作業5分組織教學復習提問新課講授組織教學5分向學生講授PLC在工業控制中的典型應用 1、電梯2.交通燈3.自動門4.家用電器新課講授 (一)梯形圖30分1梯形圖中只有動合和動斷兩種觸點。 各種機型中動合觸點和動斷觸點的圖形符號基本相同，但它們的元件編號不相同，隨不同機種、不同位置（輸入或輸出）而不同。 統一標記的觸點可以反復使用，次數不限，這點與繼電器控制電路中同一觸點只能使用一次不同。 因為在可編程控制器中每一觸點的狀態均存入可編程控制器內部的存儲單元中，可以反復讀寫，故可以反復使用。 2梯形圖中輸出繼電器（輸出變量）表示方法也不同，有圓圈、括弧和橢圓表示，而且它們的編程元件編號也不同，不論哪種產品，輸出繼電器在程序中只能使用一次。 3梯形圖最左邊是起始母線，每一邏輯行必須從起始母線開始畫。 梯形圖最左邊還有結束母線，一般可以將其省略。 4梯形圖必須按照從左到右、從上到下順序書寫，可編程控制器是按照這個順序執行程序。 5梯形圖中觸點可以任意的串聯或并聯，而輸出繼電器線圈可以并聯但不可以串聯。 6程序結束后應有結束符。 (二)指令表（Instruction List）30分梯形圖編程語言優點是直觀、簡便，但要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號。 小型的編程器一般無法滿足，而是采用經濟便攜的編程器（指令編程器）將程序輸入到可編程控制器中，這種編程方法使用指令語句（助記符語言），它類似于微機中的匯編語言。 語句是指令語句表編程語言的基本單元，每個控制功能有一個或多個語句組成的程序來執行。 每條語句規定可編程控制器中CPU如何動作的指令，它是由操作碼和操作數組成的。 操作碼用助記符表示要執行的功能，操作數（參數）表明操作的地址或一個預先設定的值。 歐姆龍、松下、三菱可編程控制器指令語句程序見表2。 （三）順序功能圖（Sequential Chart）25分順序功能圖常用來編制順序控制類程序。 它包含步、動作、轉換三個要素。 順序功能編程法可將一個復雜的控制過程分解為一些小的順序控制要求連接組合成整體的控制程序。 順序功能圖法體現了一種編程思想，在程序的編制中具有很重要的意義。 在介紹步進梯形指令時將詳細介紹順序功能圖編程法。 圖2所示為順序功能圖。 國防技校教務處教案授課日期9月13日授課班級電氣1201課題互鎖與自鎖的基本概念教學目的1掌握互鎖與自鎖的基本概念重點難點2互鎖與自鎖的基本概念課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示1導入新課我們先來觀察實物三菱FX2N系列PLC2講授新課常用位邏輯指令在程序中的使用方法30分3.、PLC的特點30分4.可編程控制器的應用30分組織教學復習提問新課講授復習與提問梯形圖的概念的內容講授新課 （1）分析控制要求認知三菱FX系列PLC的硬件結構，詳細記錄其各硬件部件的結構及作用；打開編程軟件，編譯基本的與、或、非程序段，并下載至PLC中；能正確完成PLC端子與開關、指示燈接線端子之間的連接操作；撥動K 0、K1，指示燈能正確顯示。 （2）示范分析程序流程圖圖1-4 （3）示范I/O端口分配序號C PLC地址（C PLC）端子）電氣符號（面板端子）功能說明1.X00K0常開觸點012.X01K1常開觸點023.Y00L0“與”邏輯輸出指示4.Y01L1“或”邏輯輸出指示5.Y02L2“非”邏輯輸出指示6.主機 0、 1、2等接電源GND電源端圖1-5 （4）示范畫出控制接線圖圖1-6國防技校教務處教案授課日期9月月20日授課班級電氣1201課題三菱PLC的水位、液壓控制電路教學目的三菱PLC的水位、液壓控制電路重點難點液壓控制課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示FX系列PLC的編程元件（一）輸入繼電器（X）20分作用用來接受外部輸入的開關量信號。 輸入端通常外接常開觸點或常閉觸點。 編號X000X007X010X017說明1）輸入繼電器以八進制編號。 FX2系列PLC帶擴展時最多可有184點輸入繼電器（X0X267）。 2）輸入繼電器只能輸入驅動，不能程序驅動3）可以有無數的常開觸點和常閉觸點。 4）輸入信號（ON、OFF）至少要維持維持一個掃描周期。 （二）輸出繼電器（Y）20分作用輸出程序運行的結果，驅動執行機構控制外部負載。 編號Y000Y007Y010Y017說明1）輸出繼電器以八進制編號。 FX2系列PLC帶擴展時最多可有184點輸入繼電器（Y0Y267）。 2）輸入繼電器只能程序驅動，不能外部驅動3）輸出模塊的硬件繼電器只有一個常開觸點，梯形圖中輸出繼電器的常開觸點和常閉觸點可以多次使用。 課堂練習20分習題冊相關內容。 30分課外作業課堂小結課外作業課堂練習組織教學復習提問新課講授復習提問回顧上次實訓課的操作內容及理論知識要點。 （問答形式）PLC對裝配流水線的控制左移位指令的在程序中的使用導入新課我們日常生活中的水位控制是生活中離不開的。 我們今天要用PLC來實現對它的控制。 （一）輔助繼電器（M）中間繼電器輔助繼電器是用軟件實現，是一種內部的狀態標志，相當于繼電器控制系統中的中間繼電器。 說明1）輔助繼電器以十進制編號。 2）輔助繼電器只能程序驅動，不能接收外部信號，也不能驅動外部負載。 3）可以有無數的常開觸點和常閉觸點。 輔助繼電器通用型、掉電保持型和特殊輔助繼電器三種。 1、通用型輔助繼電器M0M499共500個特點通用輔助繼電器和輸出繼電器一樣，在PLC電源斷開后，其狀態將變為OFF。 當電源恢復后，除因程序使其變為ON外，否則它仍保持OFF。 用途中間繼電器（邏輯運算的中間狀態存儲、信號類型的變換）。 2、掉電保持型輔助繼電器M500M1023特點在PLC電源斷開后，保持用輔助繼電器具有保持斷電前瞬間狀態的功能，并在恢復供電后繼續斷電前的狀態。 掉電保持是由PLC機內電池支持。 3、特殊輔助繼電器M8000M8255特點特殊輔助繼電器是具有某項特定功能的輔助繼電器。 分類觸點利用型和線圈驅動型。 1）觸點型特殊輔助繼電器其線圈由PLC自動驅動，用戶只可以利用其觸點。 （二）狀態寄存器（S）作用用于編制順序控制程序的狀態標志。 1）初始化用S0S9這10個狀態寄存器作為步進程序中的初始狀態用。 2）通用S10S1273）典型S128國防技校教務處教案授課日期9月月27日授課班級電氣1201課題三菱輸送帶的控制電路教學目的了解三菱輸送帶的控制電路重點難點PLC編程課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示 一、輸送帶的主電路20 二、輸送帶的控制電路30 三、輸入。 輸出分配表20 四、接線圖10 五、梯形圖10組織教學復習提問新課講授復習舊課指令新課講授分析控制要求進行輸入輸出點分配，并根據分配畫出外部接線圖。 資源分配表如表。 序號輸入信號名稱地址1開始按鈕SB1（常開）I0.02停止按鈕SB2（常開）I0.1控制項目1單向手動控制要求通過按鈕SB1使得16燈泡按照HL 1、HL2HL16的順序亮滅，移到最高位HL16以后，再回到HL 1、重復循環下去。 按下停止按鈕SB2后，彩燈熄滅，停止工作。 控制項目2往復手動控制要求通過按鈕SB1使得16燈泡按照HL 1、HL2HL16的順序亮滅，移到最高位HL16以后，再按HL 16、HL15HL 2、HL1的順序亮滅，如此反復循環下去。 按下停止按鈕SB2后，彩燈熄滅，停止工作。 控制項目3單向自動控制彩燈亮滅的順序與實驗1要求相同，但要求彩燈能自動循環，彩燈移動的時間間隔為1秒鐘（可根據實際情況修改）控制項目4往復自動控制彩燈亮滅的順序與實驗1要求相同，但要求彩燈能自動循環，彩燈移動的時間間隔為2秒鐘（可根據實際情況修改）控制項目5要求按下啟動按鈕SB1彩燈按照從小到大（HL 1、HL2HL16）的順序自動亮滅，第一次時間間隔為1秒鐘，第二次移動的時間間隔為2秒鐘，第三次移動的時間間隔為3秒鐘，移動三次后完成一個循環，重復循環。 按下停止按鈕SB2后彩燈全滅。 國防技校教務處教案授課日期10月月11日授課班級電氣1201課題三菱PLC的星角降壓啟動教學目的掌握PLC的星角降壓啟動的PLC設計重點難點設計課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示 一、三相異步電動機的降壓啟動控制 1、三相異步電動機的Y-降壓啟動控制將三相異步電動機的Y-降壓啟動的繼電接觸器控制改造為PLC控制系統. （1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖20分 （2）設計三相異步電動機的Y-降壓啟動梯形圖70分多媒體中演示、講解例利用主控指令對電機Y啟動控制工藝要求 1、按下正轉按鈕SB1，電機以Y方式正向啟動，5S秒后轉換成運行； 2、按下反轉按鈕SB2，電機以Y方式反向啟動，5S秒后轉換成運行； 3、SB3為停止按鈕。 M3L1L2L3KM1Y0KM2Y1KM3Y2KM4Y3FRU1V1W1W2U2V2形接觸器KM4Y3Y形接觸器KM3Y2停止SB3X2反向運行KM2Y1反向啟動SB2X1正向運行KM1Y0正向啟動SB1X0功能輸出元件輸出繼電器功能輸入元件輸人繼電器輸出輸入220V220VFU1SB1SB2SB3LNX0正X2反X3停Y0Y1Y2Y3KM1KM2KM3KM4KM2KM1KM4KM3FRPLCFU2組織教學復習提問新課講授到多媒體教室，點名。 演示課件，說明下梯形圖的含義國防技校教務處教案授課日期10月月18日授課班級電氣1201課題電動機的定子串電阻的降壓啟動教學目的設計PLC定子串電阻的降壓啟動的梯形圖程序重點難點梯形圖程序的設計課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示.三相異步電動機的串電阻降壓啟動控制將串電阻降壓啟動的繼電接觸器控制改造為PLC控制系統 （1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖30分PLC的輸入信號啟動按鈕SB1，停止按鈕SB2，熱繼電器常開觸點FR。 PLC的輸出信號運行接觸器KM 2、串接電阻接觸器KM1。 （2）設計三相異步電動機的串自耦變壓器降壓啟動梯形圖60分組織教學復習提問新課講授堆棧指令和主令指令程序1.2.Y1T0Y2Y3ENDX0X1X2Y1Y0Y0X1Y1X0X2Y0Y0Y1T0Y3T0Y2K50LD X0OR Y0ANI X1ANI X2ANI Y1OUT Y0LD X1OR Y1ANI X0ANI X2ANI Y0OUT Y1LD Y0OR Y1OUT T0K50MPSANI T0ANI Y3OUT Y2MPPAND T0ANI Y2OUT Y3ENDN0K50Y0Y0Y1Y1T0Y1MC N0M100Y2Y3MCR N0ENDX0X1X2Y1X1X0X2Y0Y0M100T0Y3T0Y2LD X0OR Y0ANI X1ANI X2ANI Y1OUT Y0LD X1OR Y1ANI X0ANI X2ANI Y0OUT Y1LD Y0OR Y1OUT T0K50MC N0M100LDI T0ANI Y3OUT Y2LD T0ANI Y2OUT Y3MCR N0END用堆棧指令用堆棧指令用主令指令用主令指令確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖 （2）設計三相異步電動機的串自耦變壓器降壓啟動梯形圖國防技校教務處教案授課日期10月月25日授課班級電氣1201課題三菱PLC的調速電路設計教學目的了解PLC的調速電路設計內容重點難點PLC的調速電路設計方法課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示1.電動機調速的主電路圖講解102.電動機調速的控制電路圖講解103.分配表104.接線圖105.梯形圖206.指令表207.在計算機的三菱軟件中完成程序的輸入與調速10組織教學復習提問新課講授復習提問PLC的設計步驟是什么？電路圖控制電路圖梯形圖國防技校教務處教案授課日期11月月8日授課班級電氣1201課題三菱PLC的制動電路設計教學目的了解三菱PLC的制動電路設計的方法。 重點難點設計的方法。 課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟教法提示一，電動機制動的方法簡介20分 二、電路圖70分能耗制動反接制動反饋制動電源反接倒拉反轉方法斷開交流電源的同時在定子兩相中通入直流電流突然改變定子電源相序使定子旋轉磁場方向改變定子按提升方向接通電源，轉子串入較大電阻，電機被重物拖拉反轉在某一轉矩作用下，使電機轉速超過同步轉速能量關系吸收系統儲存的動能并轉換成電能，消耗在轉子電路電阻上吸收系統儲存的動能，作為軸上輸入的機械功率并轉換成電能后，連同定子傳遞給轉子的電磁功率一起全部消耗在轉子回路電阻上軸上輸入機械功率并轉換成電功率，由定子回饋到電網優點制動平穩，便于實現準確停車制動強烈，停車迅速能使位能負載在nn1的情況下采用組織教學復習提問新課講授 三、輸入輸出輸入繼電器輸入元件作用輸出繼電器輸出元件作用I0.0SB1正啟動按鈕Q0.0KM1電機正運轉交流接觸器I0.1SB2反啟動按鈕Q0.1KM2電機反運轉交流接觸器I0.2SB3急停按鈕Q0.2KM3電機全壓運行交流接觸器I0.3KS速度繼電器 四、梯形圖國防技校教務處教案授課日期11月月15日授課班級電氣1201課題三菱PLC的順序控制電路教學目的掌握三菱PLC的順序控制電路的設計方法重點難點PLC的順序控制電路的設計方法課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟兩臺電動機順序啟動PLC控制系統設計 一、兩臺電動機順序啟動控制線路30分A順序起動，只有M1起動后，M2才能起動B順序起動，只有M2起動后，M1才能起動C順序停止，只有M1停止后，M2才能停止D順序停止，只有M2停止后，M1才能停止 二、分配PLC的輸入、輸出端子，設計PLC輸入、輸出接線圖30分A順序起動，只有M1起動后，M2方能起動BM1起動后，M2只能點動C合上QS后，KM1接觸器銜鐵反復吸合、釋放，M1不能轉動，因而不能實現順序起動D合上QS后，M1立即起動，M2也可以起動 三、.設計PLC控制程序(梯形圖)30分AM1能正常起動，M2則不會起動BM2能正常起動，M1則不能起動CM1不能起動，M2則可點動DM1能點動，而M2則不能起動教法提示組織教學復習提問新課講授復習提問分配表在PLC設計中的作用和意義新課講授 一、電路圖 二、分配PLC的輸入、輸出端子，設計PLC輸入、輸出接線圖 三、接線圖 四、梯形圖與指令表國防技校教務處教案授課日期11月月22日授課班級電氣1201課題三菱PLC的搶答題設計教學目的掌握三菱搶答題電路的設計方法重點難點PLC的搶答題電路的設計方法課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟搶答設計的步驟一.系統的組成部分20分二.系統控制原理20分三.系統流程圖控制接線圖與I/O分配表20分四.梯形程序圖過程分析30分五.指令與句表30分教法提示組織教學復習提問新課講授1.競賽搶答器的控制要求 （1）知識競賽搶答器能使4個隊同時參加搶答。 （2）設裁判隊為裁判臺，參賽對為參賽臺。 裁判臺設有音響和裁判燈，并且設有裁判臺開始按鈕SB0和裁判臺復位按鈕SB5；參賽臺設有參賽臺搶答按鈕以及參賽臺燈。 1-4號參賽臺分別對應按鈕SB1-SB4及參賽臺燈EL1-EL4。 （3）知識競賽搶答器能適合以下比賽規則出題后，各隊搶答必須在裁判說出“開始”并按下裁判臺的開始按鈕SB0后15S內搶答，并由數碼管顯示時間。 如提前搶答，搶答器發出“違規”信號。 15S時間到，如無隊搶答，則搶答器給出時間已到信號，該題作廢。 在有隊搶答的情況下，則搶答器發出“搶答”信號，數碼管開始計時，并由數碼管顯示出搶到題的參考隊號，搶到題的隊必須在30S內答完題，如30S內未答完，則作超時處理。 （4）燈光與音響信號的意義如下1音響叫（響1S）+某臺燈亮，由某參賽隊正常搶答。 2音響叫（響1S）+某臺燈亮+總臺燈亮，某參賽隊違規。 3音響叫（響1S）+裁判臺燈亮，無人搶答或答題超時。 （5）在某個題結束后，裁判員按下臺上的復位按鈕SB5，搶答器恢復原來的狀態，為下一輪搶答作好準備。 （6）各輸出端口統一采用直流24V電源。 2.輸入和輸出點分配表表1.表2搶答器傳送系統輸入和輸出點分配表輸入主持人SB0X0第一個選手SB1X1第二個選手SB2X2第三個選手SB3X3第四個選手SB4X4報警指示燈SB5X5PLC接線圖。 輸出主持人HL0Y0第一個選手HL1Y1第二個選手HL2Y2第三個選手HL3Y3第四個選手HL4Y4報警指示燈HL5Y5停止作答指示燈HL6Y63.PLC接線圖國防技校教務處教案授課日期11月月29日授課班級電氣1201課題三菱PLC的十字路交通燈控制電路教學目的掌握三菱PLC十字路交通燈控制電路的設計方法重點難點PLC的十字路交通燈控制電路的設計方法課的類型講授課教具教學方法講解法教學過程與時間分配教學內容與步驟 一、交通燈控制系統的編程指令45分PLC的指令是一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式，但是小型PLC的指令系統比匯編語言的簡單得多，有的PLC的指令系統僅有20來條指令。 指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。 如果使用圖形編程器，可以直接將梯形圖送入PLC，并在顯示器上顯示出來。 如果使用簡易編程器，則必須將梯形圖轉換成指令表后再送入PLC，這種轉換的規則是很簡單的。 在用戶存貯器中，指令按步序號順序排列。 二、交通燈控制系統的梯形圖45分PLC控制邏輯與傳統的繼電器接觸器控制系統基本一致，其工作過程如下:起動時，按下起動按鈕SB1,X0常開觸點閉合，Y0線圈接通并自鎖，KM1線圈接通主觸頭吸合，電動機串入限流電阻R開始起動，同時Y0的兩對常開觸點閉合，當電動機轉速上升到某一定值時，KS1的常開觸點閉合，X2常開觸點閉合，M1線圈接通并自鎖，M1的常開觸點接通Y2的線圈，KM3線圈有電主觸頭吸合，短接起動電阻，電機轉速上升至給定值時投入穩定運行。 制動時，按下停機按鈕SB2，X1常開觸點斷開Y0線圈，使KM1失電釋放，而Y0的常閉觸點接通Y1線圈，制動用的接觸器KM2線圈通電，教法提示對調兩相電源的相序，電動機處于反接制動狀態。 組織教學復習提問新課講授輸入輸出SB3X0KM1Y1SB1X1KM2Y2SB2X2SB1為正SB2為反KM1為正轉接觸線圈KM2為起動接觸線圈KM3為制動接觸線圈運行的梯形圖如圖5所示X0Y1Y2X1X2Y0Y2Y1Y2ENDX3Y0X2M1M1Y0M1Y3圖5梯形圖與此同時，Y0的常開觸點斷開Y2的線圈，KM3失電釋放，串入電阻R限制制動電流。 當電動機轉速迅速下降至某一定值時，KS1常開觸點斷開，X2常開觸點斷開M1的線圈，