十三師職業技術學校2學期教學計劃《電氣控制與PLC應用技術》是機電一體化的專業課程，是一門編程控制器件的組成及編程課程，是學習工廠自動化的控制電路及工作工程應用的一門課程，更是現代自動化控制系統中不可缺少的控制器件。為了有計劃，有目的的完成本學期的工作計劃和教學任務，為了讓學生能夠更容易接受這門課程的內容，特制定本學期的教學計劃如下：一、教學任務：(一)完成《電氣控制》知識的教學。包括：1.低壓電器常用元器件的工作原理；2.三相籠型異步電機的直接啟動控制線路；3.三相籠型異步電機的降壓啟動控制線路；(二)PLC的基本組成和工作原理；(三)PLC的指令系統；(四)PLC簡單的編程。2016春機電班有20名學生，全部為男生。其中約有10%的學生學習態度端正，學習興趣較濃；30%的學生想學但由于能力問題總是感覺學習上力不從心，學習有困難。(一)教學重點：2、編程軟件與仿真軟件的使用；3、CPU的存儲區、位邏輯指令、定時器與計數器指令的原理及應用；4、梯形圖的經驗設計法與根據繼電器電路圖設計梯形圖的方法；5、順序控制設計法與順序功能圖，使用置位/復位指令的順序控制梯形圖設計方法。6、比較指令與數據傳送指令、移位與循環移位指令、移位寄存器指令等常用功能指令的原理及使用。(二)教學難點：1、順序控制設計法與順序功能圖，使用置位/復位指令的順序控制梯形圖設計方法2、比較指令與數據傳送指令、移位與循環移位指令、移位寄存器指令等常用功能指令的原理及使用。31.首先利用理論知識為實訓做準備，用實訓以及元器件的功用來推導工作原理及控制過程，用形象具體的實物和實訓過程加深抽象，枯燥的理論知識。在實訓中發現問題，解決問題的過程使學生在較輕松的過程中理解知識，掌握知識。提高其學習能力。2.在教學中根據不同學生提出不同要求，進而調整學生的學習方法。要針對學生的實際情況布置學習任務，讓學生根據自己的能力學習或完成己所能及的任務或題目。五、《PLC》課程實訓的基本要求實訓時分小組進行，每組配有PLC實訓所需的基本工具。學生應根據實訓指導和項目設計要求，認真準備，親自動手設計程序并編程，連接線路和分析實驗結果，完成實訓要求內容，并做好記錄。最后根據實訓結果完成實訓報告。1、實驗教師課前準備、學生課前預習2、實驗教師統一講解、示范3、學生分組，每3-5人一組，設一位小組長，實驗教師個別指導。4、實驗教師歸納、總結5、學生寫實驗實訓報告。4教學進度表周次時間教學內容課時完成情況理由備注第一周第一章項目一、二6第二周第一章項目三、四6第三周第一章項目五、六6第四周第二章項目一、二6第五周第二章項目三、四6第六周第二章項目五、六6第七周4.8-4.12第二章項目七、八6第八周4.15-4.19軍訓6第九周4.22-4.26第二章項目九、十6第十周4.29-5.3五一休息第十一周第三章項目十一、十二6第十二周第三章項目一、二6第十三周第三章項目三、四6第十四周第三章項目五、六6第十五周第三章項目七、八6第十六周第三章項目九、十6第十七周第三章項目十一、十二6第十八周期末考試65十三師職業技術學校教學資源庫第一章現代電氣控制基本元件及基本環節 7項目一常用的主令電器 7項目二低壓電路保護電器 項目三接觸器 項目四繼電器 項目五三相異步電動機點動控制 項目六三相異步電動機連續控制 第二章可編程控制器 5項目一可編程控制器的基本知識 5項目二基本邏輯指令一 5項目三PLC控制三相異步電動機正反轉 5項目四基本邏輯指令二 5項目五基本邏輯指令綜合實訓 5項目六置位、復位、脈沖指令 5項目七定時器、計數器 5項目八PLC控制三相異步電動機星三角降壓起動 5項目九移位指令 5項目十主控指令 5項目十一步進順控指令 5項目十二分支匯合、跳轉程序 5第三章PLC綜合實訓項目 項目一八音盒 5項目二水塔水位 5項目三天塔之光 5項目四七段數碼管顯示 5項目五多種液體混合裝置 5項目六自動送料裝車裝置 5項目七裝配流水線 5項目八交通燈 5項目九四層電梯 5項目十洗衣機 5項目十一郵件分揀器 5項目十二自動售貨機 56第一章現代電氣控制基本元件及基本環節項目一常用的主令電器【教學目標】1.了解主令電器的作用，認識常見的按鈕開關。2.熟悉常用主令電器的用途、文字與圖形符號、型號及規格。3.正確使用主令電器，掌握常用主令電器的安裝與常見故障排除方法。多媒體講述理論知識，認識常見的按鈕開關。【教學重點】1.主令電器的用途、文字與圖形符號。2.主動性令電器的選擇方法和常見故障處理方法。【教學難點】接近開關的工作原理及應用。【教學過程】主令電器是用作接通或斷開控制電路，以發出指令或作程序控制的開關電器。它包括按鈕、行程開關、接近開關等低壓電器。按鈕是一種具有用人體某一部分(一般為手指或手掌)所施加力而操作的操動器，并具有儲能(彈簧)復位的一種控制開關。按鈕的觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A,因此一般情況下它不直接控制主電路的通斷，而是在控制電路中發也指令或信號去控制接觸器、繼電器等電器，再由它們去控制主電路的通斷、功能轉換或電氣聯鎖。1、按鈕的型號及含義型號規格見上圖c。其中結構形式代號的含義為：K—開啟式，適用于嵌裝在操作面板上；H—保護式，帶保護外殼，可防止內部零件受機械損傷或人偶然觸及帶電部分；S—防水式，具有密封外殼，可防止雨水侵入；F—防腐式，能防止腐蝕氣體進入；J—緊急式，帶有紅色大蘑菇鈕頭(突出在外),作緊急切斷電源用；X—旋鈕式，用旋鈕旋轉進行操作，有通和斷兩個位置；Y—鑰匙操作式，用鑰匙插入進行操作，可防止誤操7作或供專人操作；D—光標按鈕，按鈕內裝有信號燈，兼作信號指示。2、按鈕的外形及結構(如上圖a所示)按鈕一般由按鈕帽、復位彈簧、橋式動觸頭、靜觸頭、支柱連桿及外殼等部分組成。按鈕按靜態(不受外力作用)時觸頭的分合狀態，可分為常開按鈕(啟動按鈕)、常閉按鈕(停止按鈕)和復合按鈕(常開、常閉組合為一體的按鈕)常開按鈕常閉按鈕復合按鈕主令電器一按鈕一設計序號—結構代號常閉觸點數常開觸點數為了便于操作人員識別，避免發生誤操作，生產中用不同的顏色和符號標志來區分按鈕的功能及作用。顏色含義說明應用舉例紅緊急危險或緊急情況時操作急停黃異常異常情況時操作干預、制止異常情況，干預、重新啟動中斷了的自動循環綠安全安全情況或為正常情況準備時操作啟動/接通藍強制性的要求強制動作情況下的操作復位功能白未賦予特定含義除急停以外的一般功能的啟動啟動/接通(優先)停止/斷開灰啟動/接通停止/斷開黑啟動/接通停止/斷開(優先)83、按鈕的選用(1)根據使用場合和具體用途選擇按鈕的種類。例如：嵌裝在操作面板上的按鈕可選用開啟式；需顯示工作狀態的選用光標式；在非常重要處，為防止無關人員誤操作宜用鑰匙操作式；在有腐蝕性氣體處要用防腐式。(2)根據工作狀態所示和工作情況要求，選擇按鈕或指示燈的顏色選用白、灰或黑色，優先選用白色，也允許選用綠色。急停按鈕應選用紅色。停止按鈕可選用黑、灰或白色，優先用黑色，也允許選用紅色。(3)根據控制回路的需要選擇按鈕的數量如單聯鈕、雙聯鈕和三聯鈕等。4、按鈕的安裝與使用(1)按鈕安裝在面板上時，應布置整齊，排列合理，如根據電動機啟動的先后順序，從上到下或從左到右排列。(2)同一機床運動部件有幾種不同的工作狀態時(如上、下、前、后、松、緊等),應使每一對相反狀態的按鈕安裝在一組。(3)按鈕的安裝應牢固，安裝按鈕的金屬板或金屬按鈕盒必須可靠接地。(4)由于按鈕的觸頭間距較小，如有油污等極易發生短路故障，所以應注意保持觸頭間的清潔。(5)光標按鈕一般不宜用于需長期通電顯示處，以免塑料外殼過度受熱而變形，使更換燈泡困難。安裝時還應注意以下幾點：按鈕及按鈕箱安裝時，按鈕間距為50-100mm,傾斜安裝時，與水平面的傾角不宜小于30°。按鈕操作應靈活、可靠、無卡阻。集中在一處安裝的按鈕應有編號或不同的識別標記，“緊急”按鈕應有鮮明的標記。(二)位置開關位置開關是操動機構在機器的運動部件到達一個預定位置時操作的一種指示開關。它包括行程開關(限位開關)、接近開關。1、行程開關行程開關是用以反應工作機械的行程，發出命令以控制其運動方向和行程大小的開關。其作用原理與按鈕相同，區別在于它不是靠手指的按壓而是利用生產機械運動部件的碰壓使其觸頭動作，從而將機械信號轉變為電信號，用以控制機械動作或用作程序控制。通常，行程開關被用來限制運動的位置或行程，使運動機械按一定的位置或行程實現自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動等。9(1)型號及含義(見下圖)(1)型號及含義(見下圖)主令電器行程開關-滾輪數目注：復位代號為：1-能自動復位，2-不能自動復位。(2)行程開關外形、結構與電路符號(見下圖)行程開關的觸頭動作方式有蠕動型和瞬動型兩種。蠕動型的觸頭結構相似，這種行程開關的結構簡單，價格便宜，但觸頭的分合速度取決于產生機械擋鐵的移動速度。當擋鐵的移動速度小于0.007m/s時，觸頭分合太慢，易產生電弧燃燒觸頭，從而減少觸頭的使用壽命，也影響動作的可靠性及行程控制的位置精度。為克服這此缺點，行程開關一般都采用具有快速換接動作機構的瞬動型觸頭。滾輪滾輪杠桿撞塊(3)選用行程開關主要根據動作要求、安裝位置及觸頭數量選擇。(4)安裝與使用1)行程開關安裝時，安裝位置要準確，安裝要牢固；滾輪的方向不能裝反，擋鐵與其碰撞的位置應符合控制線路的要求，并確保能可靠的與擋鐵碰撞。2)行程開關在使用中，要定期檢查和保養，除去油垢及粉塵，清理觸頭，經常檢查其動作是否靈活、可靠，及時排除故障。防止因行程開關頭接觸不良或接線松脫產生誤動作而導致設備和人身安全事故。還應符合下列要求：安裝位置應能使開關正確動作，且不應妨礙機械部件的運動。碰塊或撞桿應安裝在開關滾輪或推桿的動作軸線上。限位用的行程開關，應與機械裝置配合調整，確認動作可靠后方可接入電路中使用。復合行程開關2、接近開關接近開關又稱為無觸點位置開關，是一種與運動部件無機械接觸而能操作的位置開關。當運動的物體靠近開關到一定位置時，開關發出信號，達到行程控制、計數及自動控制的作用。安的用途除了行程控制和限位保護外，還可作為檢測金屬體的存在，高速計數、測速、定位、變速運動方向、檢測零件尺寸、液面控制及用作無觸點按鈕等。與行程開關相比，接近開關具有定位精度高、工作可靠、壽命長、操作頻率高以及能適應惡劣工作環境等優點但接近開關在使用時，一般需要有觸點繼電器人為輸出器。(三)小結常用主令電器的用途、文字與圖形符號、型號及規格。(四)作業1、主令電器的作用是什么?常用的主令電器有哪幾種類型?2、如何正確選用按鈕?3、行程開關的觸頭動作方式有哪幾種?各有什么特點?4、什么是接近開關?它有什么特點?改革教學計劃和教法設計在一體化教學的課后，本人對教學進行了反思：為何不把主動權交給學生，讓學生自己去發現探索呢?這樣不是更能激起學生學習的興趣和主動性了嗎?于是，本人重新規劃了教學規劃，把該課的教學目標由單一的獲取知識轉變為對學生知識、能力、創新的培養。項目二低壓保護電器【教學目標】一、知識目標：1.能正確的認識、選擇、安裝、使用低壓熔斷器2.熟悉低壓熔斷器的功能、基本結構、工作原理及型號含義3.熟記低壓熔斷器的圖形符號和文字符號通過引導學生拆裝低壓熔斷器，培養和訓練學生動手操作能力。1.培養學生嚴謹細致、一絲不茍、實事求是的科學態度和探索精神。2.增強學生用辯證唯物主義觀點來發現問題、認識問題、解決問題的能力。【教學重點】低壓熔斷器的認識、選擇、安裝以及使用【教學難點】低壓熔斷器的功能、基本結構、工作原理【教學過程】一、組織教學1.點名，檢查學生出勤情況2.檢查學生課前準備情況二、復習提問1.什么是電器?什么是低壓電器?2.按動作方式不同，低壓電器可分為哪幾類?熔斷器是低壓配電網絡和電力拖動系統中主要用作短路保護的電器。下圖a所示為RL6系列螺旋式低壓熔斷器的外形圖，圖b所示為熔斷器在電路圖中的符號。使用時串聯在被保護的電路中，當電路發生短路故障，通過熔斷器的電流達到或超過某一規定值時，以其自身產生的熱量使熔體熔斷，從而分斷電路，起到保護作用。它具有結構簡單、價格便宜、動作可靠、使用維護方便等優點，因此得到廣泛應用。四、講授新課1.熔斷器的結構(1)組成：熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分(2)熔體是熔斷器的主要組成部分，常做成絲狀、片狀或柵狀。(3)熔體的材料通常有兩種，一種是由鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料制成，多用于小電流電路；另一種是由銀，銅較高熔點的金屬制成，多用于大電流電路。圖低壓熔斷器a)RL6系列螺旋式熔斷器b)符號(4)一般熔斷器的熔斷電流Is與熔斷時間t的關系見下表。表熔斷器的熔斷電流與熔斷時間的關系熔斷電流熔斷時間o812.常用的熔斷器(1)RC1A系列瓷插式熔斷器1-熔絲3-瓷蓋2-動觸頭4-空腔1)組成：瓷座、瓷蓋、動觸頭、靜觸頭及熔絲2)特點：結構簡單，價格低廉，更換方便3)適用場合：主要用于交流50Hz、額定電壓380V及以下、額定電流為5～200A的低壓線路末端或分支電路中，作線路和用電設備的短路保護，在照明線路中還可起過載(2)RL1系列螺旋式熔斷器1-瓷座4-熔斷管5-瓷帽6-上接線座1)組成：瓷帽、熔斷管、瓷套、上接線座、下接線座、瓷底座2)該系列熔斷器的分斷能力較高，結構緊湊，體積小，安裝面積小，更換熔體方便，工作安全可靠，熔絲熔斷后有明顯指示。3)適用場合：廣泛應用于控制箱、配電屏、機床設備及振動較大的場合，在交流額定電壓500V、額定電流200A及以下的電路中，作為短路保護器件。(3)RM10系列封閉管式熔斷器b)結構1-夾座2-熔斷管3-鋼紙管4-黃銅套管5-黃銅帽6-熔體7-刀型夾頭1)組成：熔斷管、熔體、夾頭、夾座2)適用場合：主要用于交流額定電壓380V及以下、直流440V及以下、電流在600A以下的電力線路中，作導線、電纜及電氣設備的短路和連續過載保護。(4)RTO系列有填料封閉管式熔斷器1-熔斷指示器4-夾頭7-熔體2-石英砂填料3-指示器熔絲5-夾座6-底座8-熔管9-錫橋1)組成：熔管、底座、夾頭、夾座2)適用場合：廣泛用于交流380V及以下、短路電流較大的電力輸配電系統中，作為線路及及電氣設備的短路保護及過載保護。(5)NG30系列有填料封閉管式圓筒帽形熔斷器1)組成：熔管、熔體、填料2)適用場合：用于交流50Hz、額定電壓380V、額定電流63A及以下工業電氣裝置的配電線路中，作為線路的短路保護及過載保護。(6)RS0、RS3系列有填料快速熔斷器(又叫半導體器件保護用熔斷器)1)特點：熔斷時間短，動作迅速(小于5ms)2)適用場合：主要用于半導體硅整流元件的過電流保護。(7)自復式熔斷器PTC聚合物自復熔斷器1)特點：限流作用顯著、動作時間短、動作后不必更換熔體、能重復使用、能實現自動重合閘2)適用場合：適用于交流380V的電路中與斷路器配合使用。熔斷器的電流有100A、200A、400A、600A4個等級，在功率因數λ≤0.3時的分斷能力為100kA3.對熔斷器的選用主要包括熔斷器類型、熔斷器的額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流的選用。(1)熔斷器類型的選用根據使用環境、負載性質和短路電流的大小選用適當類型的熔斷器。(2)熔斷器額定電壓和額定電流的選用熔斷器的額定電壓必須等于或大于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須等于或大于所裝熔體的額定電流；熔斷器的分斷能力應大于電路中可能出現的最大短路電流。(3)熔體額定電流的選用1)對照明和電熱等電流較平穩、無沖擊電流的負載的短路保護，熔體的額定電流應等于或稍大于負載的額定電流。2)對一臺不經常啟動且啟動時間不長的電動機的短路保護，熔體的額定電流I應大于或等于1.5～2.5倍電動機額定電流Ix,即：3)對多臺電動機的短路保護，熔體的額定電流應大于或等于其中最大容量電動機的額定電流Ivmy的1.5～2.5倍。再加上其余電動機額定電流的總和2Ix,即：Iy≥(1.5～2.5)Ivmx+2I4.熔斷器的安裝與使用(1)用于安裝使用的熔斷器應完整無損，并標有額定電壓、額定電流值。(2)熔斷器安裝時應保證熔體與夾頭、夾頭與夾座接觸良好。瓷插式熔斷器應垂直安裝。螺旋式熔斷器接線時，電源線應接在下接線座上，負載線應接在上接線座上，以保證能安全地更換熔管。(3)熔斷器內要安裝合格的熔體，不能用多根小規格的熔體并聯代替一根大規格的熔體。在多級保護的場合，各級熔體應相互配合，上級熔斷器的額定電流等級以大于下級熔斷器的額定電流等級兩級為宜。(4)更換熔體或熔管時，必須切斷電源，尤其不允許帶負荷操作，以免發生電弧灼傷。管式熔斷器的熔體應用專用的絕緣插拔器進行更換。(5)對RM10系列熔斷器，在切斷過三次相當于分斷能力的電流后，必須更換熔管，以保證能可靠地切斷所規定分斷能力的電流。(6)熔體熔斷后，應分析原因排除故障后，再更換新的熔體。在更換新的熔體時，不能輕易改變熔體的規格，更不能使用銅絲或鐵絲代替熔體。(7)熔斷器兼作隔離器件使用時，應安裝在控制開關的電源進線端；若僅作短路保護用，應裝在控制開關的出線端。五、作業1.熔斷器主要由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?2.什么是熔體的額定電流?它與熔斷器的額定電流是否相同?3.熔斷器為什么一般不宜作過載保護，而主要用作短路保護?4.RL1系列螺旋式熔斷器有何特點?適用于哪些場合?六、教學反思《電氣控制技術》是一門綜合性較強，特別是對于現在的中職生而言是難度較大的一門課程，在教學上，首先是老師正確引導，讓學生順利跨上熟悉電氣控制線路的臺階。這門課有一個明顯的特點，就是計算少，理解的內容多，鍛煉動手能力的項目多。那么如何才能使學生更快、更容易、更輕松地學好這門課程呢?經過自己多年的教學摸索，結合平時的實際技能等級考評的經驗，在新的理念指導下，引入行動導向中的啟法式教學法、項目教學法等，使教學效果有了明顯的提高，教學效果不錯。項目三接觸器【教學目標】一、知識目標：1.知道交流接觸的結構、類型及工作原理。2.懂得交流接觸器的電路符號、選用原則及安裝方法。3.了解交流接觸器的維護維修方法。1.培養學生理論聯系實際的能力2.提高分析問題和解決問題的能力3.鍛煉學生的實際操作動手能力。三、情感目標：1.培養學生獨立解決問題的能力和電工的責任感。2.使學生有興趣了解和掌握交流接觸器的知識【教學重點】交流接觸器的圖形符號、文字代號，元器件的選擇。【教學難點】交流接觸器的工作原理【教學過程】一、維持秩序、組織教學：要求學生提前打開筆記和課本，并且準備好實驗工具及材料，等操作實驗。為正式上課做好充分準備，強調學生的精神面貌。1.引入新課在日常生活中，廣泛應用一種自動切換的電器—接觸器來實現電路的自動控制。接觸器實際上是一種自動的電磁式開關，。觸頭的通斷不是用手來控制，而是電動操作。接觸器分直流接觸器和交流接觸器兩種。今天我們學習交流接觸器。2.接觸器定義：接觸器是用來頻繁的遙控接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路的自動控制電器。特點：它不僅僅能遙控通斷電路，還具有欠電壓、零電壓釋放保護，操作頻率高、工作可靠、性能穩定、使用壽命長及維護方便等優點。分類：按其主觸頭通過電流的種類，分類交流接觸器和直流接觸器兩種。3.交流接觸器(1)結構交流接觸器主要由電磁機構、觸頭系統、滅弧裝置及輔助部件等四部分組成，其外形結構如圖所示。由線圈、靜鐵心、動鐵心(銜鐵)組成。注：鐵心采用硅鋼片，主要減少工作過程中交變磁場在鐵心中產生的渦流及磁滯損耗，避免鐵心過熱。鐵心中柱端面需留有0.1～0.2mm氣隙，以減小剩磁影響。短路環可以起到減振作用。觸頭系統點接觸式：通小電流面接觸式：通大電流線接觸式：通大電流(直流接觸器)注：當線圈通電時，常閉觸頭先斷開，常開觸頭隨后閉合。而線圈斷電時，常開觸頭首先恢復斷開，隨后常閉觸頭恢復閉合。滅弧裝置電弧是觸頭間氣體在大電場作用下產生的放電現象。危害性：灼傷觸頭，縮短觸點使用壽命；使電路切斷時間延長；造成弧光短路或引起火災。常用滅弧方法.雙斷口電動力滅弧(如CJ10—10)縱縫滅弧(如CJ10—20)柵片滅弧(如CJ10—40)輔助部件反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構及底座、接線座等。(2)工作原理當接觸器線圈通電后，線圈電流產生磁場，使鐵心產生足夠的吸力，克服反作用力彈簧的反作用力，將銜鐵吸合，通過傳動機構帶動觸頭動作。當線圈斷電后或電壓顯著下降時，由于電磁吸力消失或過小，銜鐵在反作用彈簧的作用復位，帶動各觸頭恢復到原始狀態。(3)圖形符號、文字代號KMKMKM(4)交流接觸器的選擇接觸器的選擇主要依據以下幾個方面：1)根據負載性質選擇接觸器的類型。2)主觸頭的額定電壓應大于或等于主電路的工作電壓。3)主觸頭的額定電流應大于或等于被控制電路的額定電流。4)吸引線圈的額定電壓應等于所在控制電路的額定電壓。(5)類型及主要技術參數交流接觸器的種類很多，常用的有CJ0、CJ10及CJ20等系列，有國外引進的B系列、3TB系列，另外，還有比較先進的CJK1系列真空接觸器及CJW1-200A/N型晶閘管接觸器。表2-11CJ系列交流接觸器主要技術指標型號額定電流(A)電流(A)可控電動機功率(KW)圈電壓吸引線圈消耗功率率吸持功率5454(6)交流接觸器的拆裝以CJ10-10為例，接觸器的拆裝步驟如下：1)松掉滅弧罩的緊固螺絲，取下滅弧罩。2)拉緊主觸頭的定位彈簧夾，取下主觸頭及主觸頭的壓力彈簧片。拉出主觸頭時必須將主觸頭旋轉45°后才能取下。3)松掉輔助常開靜觸頭的接線樁螺絲，取下常開靜觸頭。4)松掉接觸器底部的蓋板螺絲，取下蓋板。在松蓋板螺絲時，要用手按住蓋板，慢慢放松。5)取下靜鐵心緩沖絕緣紙片、靜鐵心、靜鐵心支架及緩沖彈簧。6)拔出線圈接線端的彈簧夾片，取出線圈。7)取出反力彈簧。8)抽出動鐵心和支架。在支架上拔出動鐵心的定位銷。9)取下動鐵心及緩沖絕緣紙片。10)拆卸完各部件如圖所示，仔細觀察各零部件的結構特點，并做好記錄。11)按拆卸的逆序進行裝配。掌握接觸器的結構、特點、在電路中所起的作用以及圖形符號與文字符號，是學習電力拖動控制線路的基礎。掌握接觸器的組成及結構特點，可以為今后的電器維修及電氣線路的安裝操作打好基礎；掌握接觸器和常用繼電器的圖形符號與文字符號，為識讀、繪制以及設計簡單電氣原理圖打好基礎掌握接觸器的動作特點及基本原理，為分析電氣原理圖打好基礎；掌握接觸器和常用繼電器的安裝與使用要求，為今后安裝與維修操作打好基礎。4.課后作業：認真熟悉交流接觸器的構造及構造原理。牢記交流接觸器的電路符號及代表字母。學會檢測各種交流接觸器的質量。并記住主觸頭、輔助常開、常閉觸頭及線圈的接線位置。五、教學反思(一)教學成功點1、三明確：教學目標明確、教學任務分工明確、教學中學生實習內容明確。2、教學準備充分：實習器材、實習工具準備齊全。3、教學內容豐富：對交流接觸器從主觸點、輔助觸點、接線、銘牌、型號選擇、價格、常用型號都給做了介紹。4、對交流接觸器的拆解、安裝、檢修，講解詳細、示范到位。5、對交流接觸器的拆解、安裝、檢修過程中，考試中可能的失誤，提示到位。(二)教學不足點：1、教學時間沒有把握恰到好處，講解示范過于詳細，安排稍緊些。今后，教學內容上可靈活做適當的調整，滿足時間的要求。2、突破難點受到了場地的限制和影響。項目四繼電器【教學目標】一、知識目標：1.熟知繼電器的類型、工作原理及其作用；2.學會檢查繼電器的方法；3.會識讀并會畫繼電器的圖形符號、文字符號；4.理解繼電器的觸頭系統(常開觸頭、常閉觸頭和線圈觸頭的位置)。1.會根據學習目標，閱讀教材說出繼電器的類型、外觀結構、工作原理；3.熟練使用萬用表；學會類比、比較和歸納總結學習方法。1.在學習過程中，感受學習本課的樂趣，激發濃厚的學習興趣2.在實踐操作中獲得成就感，樹立學習信心；3.養成嚴謹的科學態度和認真負責的作風；4.愛護儀器設備；鍛煉分析實際問題的能力，提高動手操作能力；【教學重點】電磁式繼電器的類型、功能、工作原理、檢測方法及圖形符號、文字符號。【教學難點】電磁式繼電器的工作原理、通電檢驗【教學過程】一、創設情境運用多媒體演示：汽車發動機點火電路：蓄電池、發電機、燈、繼電器、點火開關等。提問：請學生指出電路中設備名稱，引導學生發現問題。引出課題：二、合作討論學生二人一組，分組閱讀教材11-12頁討論，從書本中尋找案，教師巡回指導。三、精講點撥1.繼電器的基本結構和工作原理(1)基本結構繼電器是由電磁系統和觸點系統兩大系統組成的。1-鐵心2-磁軛3-彈簧4-銜鐵5-電流線圈6-常開觸頭7-常閉觸頭電磁系統(感受系統):線圈、電磁系統(感受系統):線圈、鐵心、銜鐵等鐵心、銜鐵等(2)工作原理線圈通電→產生磁通→電磁吸引力→銜鐵吸向鐵心→銜鐵帶動動接點動作→繼電器勵磁(吸起)線圈斷電→吸引力下降→銜鐵依靠重力落下→繼電器失磁(落下)2.繼電器的作用繼電器具有繼電特性，能以極小的電信號來控制執行電路中功率相當大的對象。3.繼電器的分類●按動作原理分類電磁繼電器：通過線圈產生磁場，信號設備中常用感應繼電器：通過線圈產生的交變磁場與翼板中的另一交變磁場所感應的電流相互作用，翼板轉動。如，相敏軌道電路所使用的交流二元繼電器直流繼電器交流繼電器：交流電源供電，如，信號機點燈電路中用于監督信號機是否滅燈的燈絲繼電器，用于信號機燈泡主、副燈絲轉換的燈絲轉換繼電器等●按動作快慢分動作繼電器：銜鐵動作時間0.1-0.3秒，大部分信號繼電器屬于此范圍緩動繼電器：包括緩吸和緩放兩種，銜鐵動作時間超過0.3秒●按工作可靠度分安全型繼電器(N型):依靠重力作用釋放銜鐵非安全型繼電器(C型):依靠彈力保證繼電器落下，又稱彈力式繼電器●安全型繼電器整流式繼電器應用于交流電路中，其電磁系統、觸點系統、動作原理與直流無極繼電器基本相同，在直流無極繼電器的基礎上增加整流電路，一般采用四個二極管組成橋1、繼電器根據電磁原理隨著()的動作，動接點與靜接點接通或斷開，從而實現對其他設備的控制。2、按()分類，繼電器可分為電磁繼電器和感應繼電器。A動作電流B接點結構C輸入量的物理性質D動作原理1、繼電器的工作原理2、繼電器的分類六、作業安排1、繼電器的作用是什么?2、繼電器的類型很多，但均有電磁系統和接點系統兩部分組成。其中，電磁系統主要包括()等七、教學反思本節課我感覺上的還是比較順暢。一個感覺是各個知識點的過渡和鋪墊很自然、很緊湊；二是充分考慮到了學生的知識學習過程的參與性，絕大部分的知識獲得都是讓學生去交流和表述；三是留了足夠的時間讓學生去鞏固練習，并且在練習的過程中，很多學生提出了一些很好的問題，學生的問題意識有了一定的提高，教師與學生的交流也有項目五三相異步電動機點動控制【教學目標】1、理解電動機點動正轉控制工作原理2、能夠識圖并按圖安裝接線二、能力目標：培養學生的觀察、分析、動手操作電動機點動安裝本領。三、情感目標：培養學生團隊意識，使學生動手操作，激發學生學習興趣。將企業優秀管理規范融入教學當中，培養清潔、清掃、安全規范職業素養。【教學重點】學會識圖并能按圖安裝接線及電動機點動工作原理【教學難點】能夠自行排查故障電路【教學過程】一、組織教學QS:組合開關QS:組合開關SB:啟動按鈕FU1、FU2:熔斷器KM:交流接觸2.學生分析電氣圖結構及相應元件作用1.分好小組(4人/組)2.分發電工工具3.準備好電氣元件、器材等4.強調安全規范1.引入：生活中電動葫蘆，并播放視頻。教師播放視頻，并進行操作過程的講解。2.簡化控制動畫1.原理圖及結構，展示電動機點動原理圖(1)啟動：按下按鈕(1)啟動：按下按鈕SB→→電動機運轉(2)停止：松開按鈕SB→KM線圈失電→KM主觸頭斷開→電動機停轉1.任務一：元件檢查，安裝元件(5分鐘)指導學生安裝元件情況及檢查元原件2.任務二：實際操作，巡回指導(100分鐘)學生在操作過程中，出現的問題加以糾正與指導。課堂中巡回指導學生操作情況，指出在過程中出色3.任務三：線路調試，通電試車(10分鐘)引導學生掌握電路調試的步驟和方法教師點評，表揚做的比較好的學生，并對表現優秀的小組進行表揚鼓勵。七、拓展任務學以致用，聯系到生活實際當中去，并給出思考如何實現電動機連續運轉?八、教學反思從生活中實例出發，培養學生學習興趣，做中學，做中教，加強師生交流，個別同學參與度不佳。使學生在實踐中體會，在體會中提升。通過自評與互評，培養了學生分析能力和自我反思能力，讓每位學生認識到優點與不足，促使其在今后的學習中不斷進項目六電動機連續控制【教學目標】1.掌握三相異步電動機的各種正轉控制線路的組成及工作原理；2.能熟練畫出其電路圖。1.通過對三相鼠籠式異步電動機自鎖控制線路的實際安裝接線；2.掌握電氣原理圖變換成安裝接線圖。1.培養學生嚴謹認真的職業工作態度；2.增強學生用辯證唯物主義觀點來發現問題、認識問題、解決問題【教學重點】點動控制線路與接觸器自鎖正轉控制線路的工作原理。【教學難點】對三相鼠籠式異步電動機自鎖控制線路的實際安裝接線，把電氣原理圖變換成安裝【教學過程】一、新課導入：額定電壓直接加到電動機的定子繞組上而使電動機起動的過程稱為直接起動或全壓起動。三相鼠籠異步電動機的直接起動是一種簡單、經濟、可靠的起動方法，這種方法的優點是電路簡單，所需設備少，但是起動電流過大會造成電網顯著下降，影響到在同一電網工作的其他電動機，甚至會導致它們停止轉動或無法起動；而起動電流的大小又與電動機的額定功率成正比，故直接起動時電動機的容量應受到一定的限制，一般規定，功率小于11kw的電動機可以采用采用直接起動。二、新課1.手動控制直接起動電路提問學生找出電路不足地方?啟動：合上低壓開關QS,電動機M接通電源啟動轉。停止：拉開低壓開關QS電動機M脫離電源失電停轉2.接觸器控制的直接起動電路(1)點動電路所謂點動控制是指按下按鈕電動機就得電運轉；松開按鈕，電動機就失電停轉。點動控制線路中，組合開關QS作電源隔離開關；熔斷器FU1、FU2分別作主電路、控制電路的短路保護；啟動按鈕SB1控制接觸器KM1的線圈得電、失電；接觸器KM1的主觸頭控制電動機M的啟動與停止工作原理:合上電源組合開關QS。主觸點閉合→電動機M通電運轉。斷開電源開關QS。點動正轉控制線路(2)接觸器自鎖正轉控制線路點動正轉控制線路啟動：按下SB1→KM線圈得電→KM主觸點閉合——電動機M啟動連續運轉“自鎖”:由于啟動按鈕上并聯了接觸器的常開輔助觸頭，當松開按鈕之后，由接觸器的常開輔助觸頭自行保持導通，使接觸器得以保持通電狀態。接觸器自鎖控制線路不但能使電動機連續運轉，而且還有一個重要的特點就是具有欠壓和失壓(或零壓)保護作用。(3)接觸器自鎖正轉控制線路實際安裝接線按圖所示自鎖線路進行接線，接好線路后經指導教師檢查后，方可進行通電操作。按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源。●按起動按鈕SB1,松手后觀察電動機是否繼續運轉。●按停止按鈕SB2,松手后觀察電動機是否停止運轉。●按控制屏停止按鈕，切斷實驗線路三相電源，拆除控制回路中自鎖觸頭KM1,再接通三相電源，啟動電動機，觀察電動機及接觸器的運轉情況。從而驗證自鎖觸頭的作●實驗注意事項：接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠。操作時要膽大、心細、謹慎，不許用手用觸及各電器帶電部分。2.長動電路(自鎖)四、作業：試畫出連續與點動混合正轉控制電路做中學，各小組之間比著做，學生在連接電路的過程中體驗到成功的喜悅，同時也培養了團隊協作能力，當作品呈現出時，學生會有成就感，增強了學生的自信心。教學的不足之處是少部分學生參與、討論的程度和深度不夠。做中教，采用小步子教學，在各個環節中循序漸進、層層深入地引導學生完成了對學習目標的掌握，培養學生的動手操作能力。為了滿足學生個性化的發展需求，鼓勵學生學以致用，并適當拓展提升，同時為下節課教學任務打下鋪墊。第二章可編程控制器項目一可編程控制器的基本知識【教學目標】一、知識目標1.講解可編程控制器的硬件組成2.講解PLC的基本工作原理二、技能目標1.掌握可編程控制器的硬件組成2.了解可編程控制器工作原理培養學生良好的學習興趣。【教學重點】PLC的工作原理【教學難點】PLC掃描的工作方式和執行程序的過程【教學過程】一、組織教學師生問好，查點人數1.什么是PLC?PLC具有哪些主要特點?同學們，我們知道可編程控制器的類型很多，各個不同機型對應的軟件也存在一定的差別，特別是不同生產廠家的可編程控制器之間，它們的編程軟件不能通用，但是因為可編程控制器的發展過程是相同的，所以可編程控制器的編程語言基本類似，規律也基本相同。L模擬量—存儲器編程器接觸器按鈕輸出模塊輸入模塊電源一(一)硬件系統1.中央處理單元(CPU)(1)診斷PLC電源、內部電路的工作狀態及編制程序中的語法錯誤。(2)采集現場的狀態或數據，并送入PLC的寄存器中。(3)逐條讀取指令，完成各種運算和操作。(4)將處理結果送至輸出端。(5)響應各種外部設備的工作請求。(1)系統程序存儲器(ROM)用以存放系統管理程序、監控程序及系統內部數據，PLC出廠前已將其固化在只讀(2)用戶存儲器(RAM)指用戶根據工程現場的生產過程和工藝要求編寫的控制程序，可通過編程器或者計算機修改。包括用戶程序存儲區和工作數據存儲區。這類存儲器一般由低功耗的構成，其中的存儲內容可讀出并更改。掉電會丟失存儲的內容，一般用鋰電池注意：PLC產品手冊中給出的“存儲器類型”和“程序容量”是針對用戶程序存儲器而言的3.輸入、輸出模塊(I/0)輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業控制現場各類信號連接的部分。由于可編程控制器在工業生產現場工作，對輸入/輸出模塊有兩個主要的要求，一是要有良好的抗干擾能力，二是能滿足工業現場各類信號的匹配要求。輸入模塊用來接收生產過程中的各種信號，輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關、數字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等傳來的開關量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發電機、各種變送器提供的連續變化的模擬量輸入信號。開關量輸入接口電路：采用光電耦合電路，將限位開關、手動開關、編碼器等現場輸入設備的控制信號轉換成CPU所能接受和處理的數字信號。PLC的輸入接口電路(直流輸入型)內電足各內部電各采用光電耦合電路與現場輸入信號相連是為了防止現場的強電干擾進入PLC。由于輸入和輸出端是靠光信號耦合的，在電氣上是完全隔離的，因此輸出端的信號不會反饋到輸入端，也不會產生地線干擾或其他串擾。光電耦合電路的關鍵器件是光耦合器，一般由發光二極管和光電三極管組成。由于發光二極管的正向阻抗值較低，而外界干擾源內部電各的內阻一般較高，根據分壓原理可知，干擾源能饋送到輸入端的干擾噪聲很小。微電腦輸入接口電路一般由數據輸入寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路構成，這些電路集成在一個芯片上。現場的輸入信號通過光電耦合送到輸入數據寄存器，然后通過數據總輸出模塊用來輸出可編程控制器運算后得出的控制信息，控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調節閥、調速裝置等執行器，可編程控制器的另一類外部負載是指示燈、數字顯示裝置和報警裝置等。采用光電耦合電路，將CPU處理過的信號轉換成現場需要的強電信號輸出，以驅動接觸器、電磁閥等外部設備的通斷電。有三種類型：第一：繼電器輸出型：為有觸點輸出方式，用于接通或斷開開關頻率較低的直流負載或交流負載回路。LED第二：晶閘管輸出型：為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關頻率較高的交流電源負載。L:L:負載丙部電路第三：晶體管輸出型：為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關頻率較高的直流電L:L:負載LED輸出端子內部電路內部電路輸出端子L:負載模擬量接口電路(1)模擬量輸入接口：把現場連續變化的模擬量標準信號轉換成適合PLC內部處理的有若干位二進制數字表示的信號標準的模擬量信號：電流信號：4~20mA電壓信號：1~10V(2)模擬量輸出接口：將PLC運算處理的若干位數字量信號轉換為相應的模擬量信號輸出，以滿足生產過程現場連續控制的要求信號(3)智能輸入輸出接口：自帶CPU,由專門的處理能力，與主CPU配合共同完成控制任務，可減輕主CPU工作負擔，又可提高系統的工作效率在整體結構的PLC中，I/0接口電路的結構形式隱含在PLC的型號中，在模塊式結構的PLC中，有開關量的交、直流I/0模塊，模擬量。I/0模塊及各種智能I/0模塊可供選擇。4.編程器可編程控制器的特點是它的程序是可以改變的，要方便地加載和修改程序，編程器就編程器：專用的手持式、臺式；電腦+編程軟件。作用：編程，調試，監控PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉換成滿足PLC的CPU、存儲器、輸人輸出接口等內部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。許多PLC的直流電源采用直流開關穩壓電源，不僅可提供多路獨立的電壓供內部電路使用，而且還可為輸入設備(傳感器)提供標準電源。(二)軟件系統PLC軟件系統分為系統程序和用戶程序兩大類。系統程序包含系統的管理程序、用戶指令的解釋程序，另外還包括一些供系統調用的專用標準程序塊等。系統管理程序用以完成機內運行相關時間分配、存儲空間分配管理及系統自檢等工作。用戶指令的解釋程序用以完成用戶指令變換為機器碼的工作。系統程序在用戶使用可編程控制器之前就已經裝入機內，并永久保存，在各種控制工作中并不需要做什么調整。用戶程序是用戶為達到某種控制目的，采用PLC廠家提供的編程語言編寫的程序，是一定控制功能的表述。同一臺PLC用于不同的控制目的時就需要編制不同的用戶程序。用戶程序存入PLC后，如需改變控制目的，還可以進行多次改寫。2.文件編制軟件3.數據采集和分析軟件4.實時操作員接口軟件5.仿真軟件6.其他軟件●可編程控制器是如何工作的?硬邏輯并行運行的方式2.計算機控制系統：采用等待命令的工作方式，如鍵盤掃描方式或I/0掃描方式3.可編程控制器控制系統：循環掃描工作方式，即系統工作任務管理及應用程序執行都是按循環掃描方式完成的●可編程控制器工作原理可編程控制器在開機后，完成內部處理、通信處理、輸入刷新、程序執行、輸出刷新五個工作階段，稱為一個掃描周期。完成一次掃描后，又重新執行上述過程，可編程控制器這種周而復始的循環工作方式稱為掃描工作方式。●掃描周期和I/0滯后時間可編程控制器在運行工作狀態時，執行一次掃描操作所需要的時間稱為掃描周期。其典型值為1~100ms。I/0滯后時間又稱為系統響應時間，是指可編程控制器外部輸入信號發生變化的時刻起至它控制的有關外部輸出信號發生變化的時刻之間的間隔。它由輸入電路的濾波時間、輸出模塊的滯后時間和因掃描工作方式產生的滯后時間3部分組成。I/O滯后現象的原因(1)輸入濾波器有時間常數(2)輸出繼電器有機械滯后(3)PC循環操作時，進行公共處理、I/0刷新和執行用戶程序等產生掃描周期(4)程序語句的安排，也影響響應時間X0Y1YOYO本次課通過講解可編程控制器的硬件組成及其基本工作原理，讓同學們可編程控制器的硬件系統知識，通過流程圖的講解，使同學們掌握可編程控制器的基本工作原理。項目二PLC的基本邏輯指令一【教學目標】一、知識目標使學生理解FX系列PLC的基本邏輯指令LD、LDI、OR、ORI、OUT等指令的功能及使用方法。二、能力目標1.掌握由梯形圖轉化成指令表，指令表轉化成梯形圖的方法。2.通過一些編程的示例理解基本指令的應用和一些編程的規則。三、情感目標用梯形圖和邏輯指令對比的方式進行分析，使學生能理解邏輯指令的邏輯意義，獲得成就感。【教學重點】1.基本的連接與驅動指令；2.掌握指令實例講解和運用。【教學難點】指令實例講解和運用。【教學過程】一、引言：以提問方式開始這節課我們要講述三菱FX系列PLC基本邏輯指令，那么我首先問一下大家，講述三菱FX系列PLC基本邏輯指令的目的和意義是什么。PLC是一種工業控制計算機，PLC已經在我們的生產生活中得到了廣泛的應用，基本邏輯指令是PLC的邏輯指令語言，基本邏輯指令就是搭建人與PLC溝通的橋梁，技術人員掌握了基本邏輯指令就可以通過對邏輯指令的編輯，控制PLC發出指定的操作動作。學習FX系列PLC的基本邏輯指令前，我們先來了解一下FX系列PLC基本邏輯指令1.FX系列PLC的基本邏輯指令概述列PLC共有基本指令27條，其中包含了有些子系列PLC的20條基本邏輯指令。助記符x方能1AN8T.D1取及推令ORBSETFtSTANDPLSANIPIFAt)PAN>FAte主控指令MCRORIMIPS運算存鋪RPMRI)讀根指令存儲讀出)KFMPPNOFE.ND這節課我們學習其中一些基本邏輯指令。LD,取指令，表示每一行程序中第一個與母線相連的常開觸點。另外，與后面講到的ANB、ORB指令組合，在分支起點處也可使用。LDI,取反指令，與LD的用法相同，只是LDI是對常閉觸點。LD、LDI兩條指令的目標元件是X、Y、M、S、T、C。OUT,線圈驅動指令。是對輸出繼電器(T)、計數器(C)的線圈驅動，對輸入繼電器(X)不能使用。指令指令目標元件SPK20Y1SP為空格鍵與母線相連驅動線圈驅動定時器線圈定時器設定值程序步號MOT0K20X0X1a)梯形圖b)指令表當OUT指令驅動的目標元件是定時器T和計數器C時，如設定值是常數K時，則K的設定范圍如表3-1所示：程序步序號是自動生成，在輸入程序時不用輸入程序步號，不同的指令，程序步號是有所不同的。定時器、計數器K的設定范圍實際的設定值步數33316位計數器332計數器-2147483648～+2147483647-2147483648～+214748364733.觸點串聯指令AND、AN]用于單個常開接點的串聯。ANI,與非指令。用于單個常閉接點的串聯。都是一個程序步指令，串聯觸點的個數沒有限制，該指令可以多次重復使用。使用說明如圖3-2所示。這兩條指令的目標元件為X、Y、M、S、T、C。OUT指令后，通過接點對其他線圈使用OUT指令稱為縱接輸出或連續輸出，如圖3-2中的OUTY3。這種連續輸出如果順序不錯，可以多次重復。但是如果驅動順序換成圖3-34.接點并聯指令OR、ORIX1X20Y12X3X43Y25X57ANIX1X3X4X5Y3MPSX3X4X5Y2MPPOR,或指令。這兩條指令都用于單個的常開觸點并聯，操作的于常開觸點，ORI用于常閉觸點，并聯的次數可以是無限次。使用說明如圖3-4所示。X4X4X4X5M102M102Y5Y5X7X10M103M103M110M110M103a)梯形圖b)指令表ANI并聯連接并聯連接56789O23M103X7X5Y55.仿真軟件介紹學習利用仿真軟件測試程序運行結果。6.梯形圖和指令表互化練習。根據題3-32圖(a)、(b)的梯形圖寫出指令表根據題3-33圖的指令表寫出梯形圖。01345678OROUTANDANDRSTRSTLDXoooYoooX0o1Y000M1M1TOX002ORMPSMPPANDANDOUTOUTENDY001Y001K100Y001M8012TOY0o2K5圖3-33圖FX系列PLC有基本邏輯指令20或27條、步進指令2條、功能指令100多條(不同系列有所不同)。這節課我們以FX1NC為例，介紹其基本邏輯指令及其應用。項目三PLC控制三相異步電動機正反轉【教學目標】一、知識目標1.掌握三相異步電動機正反轉的PLC控制設計；2.掌握PLC梯形圖程序設計步驟；3.理解并掌握PLC控制中的聯鎖控制(硬件聯鎖與軟件聯鎖)。1.能熟練操作SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件和對PLC的讀寫；2.會對簡單繼電接觸控制電路進行PLC控制電路轉換；3.學會類比、比較和歸納總結學習方法。1.在學習過程中，感受學習PLC的樂趣，激發學習興趣；2.在合作學習過程中，學會合作，形成合作精神和競爭意識；3.通過規范解題步驟，幫助學生養成嚴謹求實的科學態度。【教學重點】1、會列出I/0分配表、PLC接線圖、梯形圖和指令表2、能熟練操作SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件和對PLC的讀寫。【教學難點】1、會列出I/0分配表、PLC接線圖、梯形圖和指令表2、會對簡單繼電接觸控制電路進行PLC控制電路轉換【教學過程】一、任務提出分析如圖所示三相異步電機動正反轉控制電路，可以讓學生以兩人一組為單位討論在PLC控制電路設計過程中，我們要完成以下幾步，由學生來填寫。1.I/0分配表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停止按鈕KM1正向運行交流接觸器正轉按鈕KM2反向運行交流接觸器反轉按鈕過載保護2.PLC接線圖根據上面的I/0分配表格，畫出PLC接線圖。然后對各別學生所畫的PLC接線圖進行點評(用投影儀)。特別要注意的地方就是輸出繼電器線圈的互鎖，以起到硬件保護PCX3KHyXKM1V9(3)梯形圖和指令表(10分鐘)圖1我們觀察繼電器接觸器控制電路部分，并把這部分電路橫過來看如圖1所示，讓學生根據圖1的控制電路圖對其硬件觸點進行轉化(學生可以同桌之間進行討論)。方法就是對硬觸點進行軟化，可以得到如圖2所示的控制線路圖。教師巡視指導，及時解疑釋難，引導學生積極探究、解決問題。最后得到如下圖3所示的梯形圖程序。三、實踐操作并觀察現象SC-90數據線連接電腦和THPLC-1可編程控制器實驗箱，讓學生把自己編好的梯形圖輸入到電腦里面，進行轉化后寫入到PLC內部。梯形圖寫入到PLC后，對THPLC-1實驗箱進行連線，(注意電源和COM端的接法在前面的課中已講過)這里面我們用指示燈YO和Y1來代替KM1和KM2。電機反轉(Y1)通電(Y)失電編程軟件中的指令轉換按鈕可以得到如下指令表0LDI7OUT1X00382MPS8X0023LDX001ORY0014Yooo5ANBANIYooo6ANIY001OUTENDY001四、知識總結(5分鐘)(1)將繼電器接觸器控制電路轉換到PLC控制電路的方法就是將硬觸點進行“軟化”一一對應，轉換的過程我們可以用以下幾步來完成：(2)I/0分配表(3)PLC接線圖(4)梯形圖和指令表(5)布置課外作業利用今天所學的方法對課本P63~P64第四題機械龍門刨床進行PLC改裝。以電動機進行運行，但也有各別學生由于接受能力的限制，對于PLC梯形圖的認識還是比較困難。如果在THPLC實驗中，如果將YO和Y1的輸出直接接220V交流接觸器，并接好主電路，通三相異步電機運行，這樣的效果會更好。項目四基本邏輯指令二【教學目標】一、知識目標2.使學生掌握基本的連接與驅動指令。1.掌握指令實例講解和運用；2.掌握可編程控制器梯形圖編程規則。三、情感目標增強學生學習PLC的學習興趣，培養良好的職業素養。【教學重點】熟練使用PLC基本編程指令編制簡單的應用程序【教學難點】讓學生們熟練運用PLC各種編程指令【教學過程】上節課我們學習了PLC的基本邏輯指令后，現在可以利用一些基本指令進行編程，利用基本指令能完成大部分邏輯控制的編程，這節課我們學習另外一些重要的PLC基本邏輯指令。1.串聯電路塊的并聯指令：ORB(塊或)指令的功能及操作如下：符號、名稱功能指令格式及操作元件程序步串聯電路的并聯連接無1例5:ORB指令的基本編程方法。下圖為應用梯形圖編制的程序，其對應的語句表最好用如下程序O1234567eLDANDQRBOUTXXXXXXY12345而不用如下程序C2348A.NDOUTxXxX×XY1234561)兩個以上的觸點串聯連接的電路稱為串聯電路塊，通常每一個串聯觸點電路塊稱為一個分支。在進行串聯電路塊并聯連接時，各分支的始端用LD或LDI指令，在分支的終點用ORB指令。2)ORB指令與后述的ANB指令一樣，都是無操作元件號的獨立指令。3)在多重并聯電路中，若在每各串聯電路塊的終點分別使用ORB指令，則并聯的串聯電路塊的數量不受限制。4)ORB指令也可以連續使用，但這時并聯的串聯電路塊數量應小于8個。2.并聯電路的串聯指令：ANB(塊與)指令的功能及操作如下：符號、名稱功能指令格式及操作元件程序步并聯電路塊之間的串聯連接無1例6:ANB指令的基本編程方法。下圖為應用同樣梯形圖編制的程序，其對應的語123412345ANDA治012355XXXXX5E7E3337分支起點并聯塊線索ANB后的OR1)兩條以上的分支并聯連接的電路稱為并聯電路塊。當并聯電路塊與前面的電路進行串聯連接時，使用ANB指令。每一個分支的起點用LD或LDI指令，當并聯電路塊結束后，使用ANB指令，實現與前面電路串聯。2)若多個并聯電路塊依次與前一電路串聯，則ANB指令的使用次數不受限制。3)與ORB指令相同，ANB指令也可以連續使用，但這時并聯塊的個數應小于8。3.脈沖輸出指令：PLS(脈沖)、PLF(PLF)指令的功能及操作如下：符號、名稱功能指令格式及操作元件程序步PLS(脈沖)上升沿微分輸出2十三師職業技術學校教學資源庫PLF(PLF)下降沿微分輸出2例13:PLS/PLF指令的基本編程方法，下圖為梯形圖編程，對應的語句表如下：01345689XMMYXMMY000011一2步指令-2步指令圖3.1-20圖3.1-21為圖3.1-20中各元件的動作時序。1)當執行PLS指令時，目標元件Y或M在驅動輸入信號接通后只工作一個工作周2)當執行PLF指令時，目標元件Y或M在驅動輸入型號斷開后只工作一個操作周3)特殊輔助繼電器不能用作PLS/PLF指令的操作元件。4.END指令序存儲器的第一步執行到最后一步；將END指令放在程序結束處，只執行第一步至END之間的程序，所以使用END指令可以縮短掃描周期。●另外在調試程序過程中，可以將END指令插在各段程序之后，這樣可以大大地提●NOP是空操作指令，其作用是使該步序作空操作。執行完清除用戶存儲器的操作但是將已寫入的指令換成NOP,則被換的程序被刪除，程序發生變化。所以用NOP指令觸點多的寫在上方，如右則可以不用ANB指令。(b)串右(3)線圈右邊無接點線圈的右邊不能有接(4)不能有雙線圈輸出。Y3是雙線圈輸出，當出現雙線圈輸出時，前面的輸出不起作用，只有最后的一條輸出才起作用。避免雙線圈的方法是把觸點并聯。如圖3-23。三、小結通過在GXDeveloper中試驗不同的案例的結果進而總結梯形圖的基本規則，利用相同功能不同的梯形圖發現設計技巧；通過程序設計實例驗證大家學習效果。項目五基本邏輯指令綜合實訓【教學目標】一、知識目標1.進一步了解PLC編程語言。2.掌握指令定義、助記符，能夠把梯形圖轉換成語句表。二、能力目標1.按照梯形圖進行基本邏輯指令實訓操作，能正確接線。2.提升學生的實際動手操作能力。三、情感目標1.培養學生做事認真嚴謹的態度，增強學生動手的自信心。2.提升學生的團隊協作精神。3.加強學生的安全生產意識。【教學重點】基本邏輯指令的定義與應用，正確接線并調試成功。【教學難點】編程方法和聯機調試方法。【教學過程】計一、創設情景、導入新課。1.播放視頻：觀看“工廠中兩節傳送帶的送料裝置《瓶坯輸送線》”,通過問題，發散學生的思維；學校學習與實際應用緊密聯系。點出本次課題的任務：用PLC實訓臺進行基本邏輯指令綜合實訓。二、新課內容FX1s系列的PLC共有基本指令27條，本章主要介紹這些基本指令的功能。并掌握由梯形圖轉化成指令表，指令表轉化成梯形圖的方法；然后通過一些編程的示例理解基本指令的應用和一些編程的規則。基本邏輯指令主要用于表示觸點之間邏輯關系和驅動線圈的驅動指令。1.LD、LDI指令訓練(1)指令格式在梯形圖中，每個邏輯行都是從左母線開始的，并通過各類常開觸點或常閉觸點與左母線連接，這時，對應的指令應該用LD指令或LDI指令。LD指令稱為“取指令”。表示每一行程序中第一個與母線相連的常開觸點。另外，與后面講到的ANB、ORB指令組合，在分支起點處也可使用。LDI指令稱為“取反指令”,與LD的用法相同，只是LDI是對常閉觸點。LD、LDI分別是取指令和取反指令的助記符，兩條指令的操作元件是X、Y、M、S、T、C中的任何一個。LD指令和LDI指令操作說明由觸點混聯組成的電路塊的梯形圖中，雖然不是接左母線，但它屬于電路塊的第一個觸點，及分支起點，如下圖所示，X1,X3的常開觸點和X4常閉觸點，這時也需要用LD指令和LDI指令。(2)實驗接線。按照本章開始介紹的GXWorks2下編寫程序的方式，將上圖中的程序寫入PLC。然后將PLC下電，開始連接實驗線路。下圖為實驗臺上的邏輯電平輸入，左側兩列為開關，有兩種常態——開和關，右側一列為常開按鈕，只有一種常態——斷開狀態。圖中COM端子并未引出接線端子，接線時，如果程序中X7未用，可將X7打開，并以X7為COM端子。圖3.2.5為實驗臺的邏輯電平輸出，其端子都連接了小燈，可以用來測試PLC輸圖3.2.5邏緝電平輸出圖8.2.6輸入端子接線圖指示燈點亮，同時邏輯電平輸出上的Y0小燈泡也點亮。規定觸點閉合為邏輯1,觸點斷開為邏輯0,列出程序3.2.1的真值表如表3.2.1。0011【練習】將上圖第2個程序的程序寫入PLC,并以同樣的方式連接實驗電路，測試實驗結果，將結果填入表3.2.2。令的操作元件可以是輸出繼電器(Y)、輔助繼電器(M)、狀態器(S)、定時器OUT指令的功能是輸出邏輯運算結果，也就是根據邏輯運算結果去驅動一個指定的Y1指令，則Y1的常開觸點閉合，Y1常閉觸點斷開。1)0UT指令不能用于驅動輸入繼電器，因為輸入繼電器的狀態由輸入信號決定的。2)OUT指令可以連續使用，稱為并行輸出，且不受使用次數的限制，如下圖所示。3.AND指令和ANI指令訓練當繼電器的常開觸點或常閉觸點與其他繼電器的觸點串聯式，就應該使用AND指令1)AND指令稱為“與指令”,AND指令的功能是使繼電器的常開觸點與其他繼2)ANI指令稱為“與非指令”或“與反指令”。ANI指令的功能是使繼電器的常閉觸點與其他繼電器的觸點串聯。AND和ANI分別是與指令和與非指令的助記符。這兩條指令的操作元件為X、Y、M、3)AND指令和ANI指令使用說明AND指令和ANI指令可以連續使用，并且不受使用次數的限制，如下圖所示。-(Y000-(Y000—[END4.OR指令和ORI指令訓練2)ORI指令，稱為“或非指令”。繼電器的常閉觸點與其他繼電器的觸點并聯3)OR指令和ORI指令使用說明OR指令和ORI指令可以連續使用，并且不受使用次數的限制。如下圖所示。當繼電器的常開觸點或常閉觸點與其他繼電器的觸點組成的混合電路塊并聯時，也可以使用OR指令和ORI指令，如下圖所示。圖中X0常開觸點與M1常閉觸點串聯組成串聯電路塊，X1常開觸點與串聯電路塊串聯后組成一個婚戀電路塊，C1的常開觸點又與這個混連電路并聯。項目六置位、復位、脈沖指令【教學目標】一、知識目標1.掌握置位、復位、脈沖指令的格式及功能。2.掌握置位、復位、脈沖指令的應用。1.掌握PLC外部輸入、輸出電路的設計和導線的連接方法。2.培養學生日常生活中的觀察、思考、分析問題的能力。以小組協作形式開展學習并進行現場操作，完成項目任務，養成良好的職業習慣。【教學重點】1.置位、復位、脈沖指令的格式及功能。2.PLC的I/O點分配、接線圖。【教學難點】PLC功能指令應用設計編程。【教學過程】一、組織教學1.清點人數。2.集中學生注意力。二、復習導入PLC基本邏輯指令的功能及其操作元件。使用的注意事項是什么?三、新授1.置位與復位指令【講解】SET是置位指令，其作用是使被操作的目標元件置位并保持。RST是復位指令，其作用是使被操作的目標元件復位并保持清零狀態。SET、RST的使用如圖3-1所示。圖3-1置位與復位指令的使用【講解】圖3-1c所示為時序圖。時序圖可以直觀地表達出梯形圖的控制功能。在畫時序圖時，我們一般規定只畫各元件常開觸點的狀態，如果常開觸點是閉合狀態，用高電平“1”表示；如果常開觸點是斷開狀態，則用低電平“0”表示。假如梯形圖中只有某元件的線圈和常閉觸點，則在時序圖中仍然只畫出其常開觸點的狀態。1)SET指令的目標元件可以是Y、MS。2)RST指令的目標元件為Y、M、S、T、C、D、V、Z。RST指令常被用來對D、Z、V的內容清零，還用來復位積算定時器和計數器。3)對于同一目標元件，SET、RST指令可多次使用，順序也可隨意，但最后執行者有2.脈沖微分指令【講解】微分指令可以將脈寬較寬的輸入信號變成脈寬等于PLC一個掃描周期的觸發脈沖信號，相當于對輸入信號進行微分處理，如圖4-1所示。PLS稱為上升沿微分指令，其作用是在輸入信號的上升沿產生一個掃描周期的脈沖PLF稱為下降沿微分指令，其作用是在輸入信號的下降沿產生一個掃描周期的脈沖脈沖微分指令的應用格式如圖4-1所示。圖4-1脈沖微分指令的應用格式【講解】脈沖微分指令的使用如圖4-2所示，利用微分指令檢測到信號的邊沿，MO或M1僅接通一個掃描周期，通過置位和復位指令控制YO的狀態。指令使用說明指令使用說明：1)PLSPLF指令的目標元件為Y和M。2)使用PLS指令時，是利用輸入信號的上升沿來驅動目標元件，使其接通一個掃描周期；使用PLF指令時，是利用輸入信號的下降沿來驅動目標元件，使其接通一個掃描圖4-2脈沖微分指令的使用3.實驗操作(1)示范操作。示范分析控制要求→示范分析程序流程圖→示范I/0端口分配→示范畫出控制接線圖→按照控制接線圖示范連接控制回路→示范編寫并調試程序(2)組織學生分組實習訓練及注意事項。分組實習：全班學生46人，分為23組，每組2人，23個工位，每個工位2人。(3)巡回指導。第一次巡回指導，重點檢查學生：硬件連接時，PLC輸入端COM點不可接電源地端，第二次巡回指導，重點檢查學生：下載程序時，一定留意PLC要打在RUN的狀態；第三次巡回指導，重點引導學生：如果程序出現問題時，或運行結果與控制要求出現偏差時，要學會如何自己調試程序。1.SET/RST操作元件：輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態繼電器S、積算定時器T、計數器C。2.PLS/PLF指令的操作元件是：輸出繼電器Y、輔助繼電器M,不含特殊繼電器。執行用戶程序的一個周期結束。五、作業布置一段完整程序，最后如果沒有END指令，會產生什么結果?六、教學反思。項目七定時器、計數器【教學目標】一、知識目標1.能說出定時器的作用、結構、定時(計時)常數的意義。2.學會定時器、計數器的使用方法：在梯形圖里的使用和手編器指令語法。3.能說出定時器、計數器應用的注意事項。1.掌握定時器、計數器應用的接線、調試、操作方法。2.鍛煉學生使用可編程控制器的編程思路。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。【教學重點】1.定時器的結構：線圈、動合(常開)和動斷觸點、定時常數。2.定時器(計數器)的使用方法：梯形圖結構、指令語法。【教學難點】1.定時器、計數器應用的梯形圖結構。2.定時器線圈和觸點在梯形圖中的編號和使用次數要求。【教學過程】1.演示實驗(演示法)PLC主機控制電燈(或發光二極管)演示：延時效果、流水燈效果、閃爍效果。指導學生觀察突出：延時、定時閃爍現象。為什么按下開關后5秒PLC才控制電燈發亮呢?流水燈的燈泡是如何懂得一個比一個晚1秒閃亮呢?其實應用了PLC的定時器，掌握了它我們還能實現樣式更復雜的燈光效果更有趣更有用的自動控制功能!這節課讓我們一起來學習定時器再次進入PLC的奇妙世界!(一)定時器1.定時器的作用及構成定時器作用：PLC中的定時器(T)相當于電工中的時間繼電器。當它通電到達設定時間后自動的讓相應的觸點