PLC控制技術（西門子）模塊一專項應用配套教案機械工業出版社項目五四層電梯控制系統教案（理論）課題任務一曳引機的PLC控制理論課時周次項目序號5-1教學分析知識目標1）了解垂直升降電梯的結構與工作原理；2）掌握曳引機正反轉及制動控制的工作原理。能力目標掌握曳引機的PLC程序設計。德育目標通過編程練習訓練學生的邏輯思維能力。重點梯形圖、I/O分配表、PLC外部接線難點梯形圖學法指導學情分析同學們之前學習了PLC的基礎控制系統設計，本任務學習時采用任務引領、小組討論等學習方法，引導同學們結合傳統電氣控制原理圖和經驗法設計曳引機控制系統的PLC梯形圖。教法選擇問題引領、任務驅動教學法教具學具PLC、多媒體視頻、課件教學過程導入新課隨著建筑樓層的不斷增加，高層的垂直運輸成為了一個急需解決的重要問題。電梯因此得到了廣泛應用，它不僅方便人類在建筑中輕松舒適的上下行走，還能用來運載貨物，減輕人工搬運負擔。教學內容教師活動學生活動設計目的一、任務要求兩層電梯的曳引機控制要求如下：一樓門廳設有向上呼梯按鈕SB1，二樓門廳設有向下呼梯按鈕SB2。上電后轎廂停于一樓，一樓位置開關SQ1接通，一樓指示燈點亮。當二層有人按下按鈕SB2時，轎廂上升，一樓指示燈熄滅，上升指示燈點亮；至位置開關SQ2時轎廂停止，上升指示燈熄滅，二樓指示燈點亮。當一層有人按下按鈕SB1時轎廂下降，二樓指示燈熄滅，下降指示燈點亮；降至SQ1時轎廂停止，下降指示燈熄滅，一樓指示燈點亮。投影展示并閱讀任務要求。看投影，聽老師閱讀任務要求，思考曳引機的工作特點。明確任務內容。二、知識準備1.垂直升降電梯結構圖2.曳引機的結構與工作原理3.曳引機的制動控制-電磁抱閘制動控制投影并簡單講解垂直升降電梯各組成部分及其作用。問題1：電梯的運行原理？問題2：電梯的動力系統有哪些？投影并復習接觸器聯鎖三相異步電動機正反轉控制電氣原理圖。問題3：接觸器聯鎖正反轉控制的工作原理？問題4：如何將該電路轉換為PLC控制電路？投影并復習電磁抱閘制動控制電氣原理圖。問題5：電磁抱閘制動控制的工作原理？觀察結構圖，回憶垂直升降電梯的操作過程，總結電梯操作及運行要求。回顧并說出其工作原理回顧并說出其工作原理引導學生回顧電梯使用過程，從而引出電梯的運行及操作要求。引導學生回顧舊知，提高學生的記憶能力以及溫故知新的能力三、任務實施1．任務分析2.I/O分配表3.電氣原理圖（外部接線圖）4.程序編寫引導學生根據任務要求和曳引機工作原理分析任務設計要點。問題6：曳引機的正反轉由誰控制？在控制時要注意什么？投影任務要求，組織學生討論并回答任務中需用到的輸入和輸出信號，根據學生回答情況進行補充完善。問題7：有幾個輸入、幾個輸出，分別是什么？對應什么軟元件？問題10：PLC與外部元器件如何連接？組織學生討論，以小組形式完成外部接線圖的設計，每組安排一位同學出示外部接線圖并作說明。根據學生展示情況進行點評和總結。根據任務要求，引導學生根據經驗法設計程序。提示學生根據起-保-停電路的設計要求，思考：每一個輸出信號工作條件有哪些？停止條件有哪些？如何自保持？小組討論并回答問題。小組討論分析控制要求，找出輸入/輸出信號并進行地址分配，每組派一名代表回復查找情況。小組討論，組內協作完成任務。根據老師的點評總結修正完善接線圖。組內協作，完成任務通過問題，讓學生明確設計要點和注意事項。通過提問，鞏固學生前期所學知識。通過組內協作和教師指導點評，落實重點內容，提升小組協作能力。問題引導，逐層遞進，使學生充分掌握起-保-停電路的設計原理，培養學生思考、分析與理解能力，提高學生對知識的靈活應用能力。課堂小結1.經驗法設計曳引機程序的方法；2.PLC實訓的理論準備：知道控制要求，會寫I/O分配表，能畫外部接線圖，會編寫程序。作業布置1.寫出曳引機PLC控制的I/O分配表，畫出外部接線圖；2.畫出PLC控制曳引機的梯形圖；3.查看任務工單五-1，鞏固電梯及曳引機相應的理論知識，為實訓做好備。教學后記

項目五四層電梯控制系統教案（實訓）項目名稱任務一曳引機的PLC控制實訓課時周次項目序號5-1實訓目標1.掌握PLC控制電梯控制系統曳引機部分的外部接線及操作；2.能獨立完成曳引機控制程序的設計與調試；3.培養學生實訓操作的規范意識、節約意識，強化安全意識。作業準備各組長按照器材列表準備實訓器材。二、完成并上傳曳引機控制輸入/輸出分配表、外部接線圖和梯形圖程序。技術要求1.準確設置PLC參數；2.合理進行I/O分配；3.正確連接PLC外部線路。注意事項1．通電調試前一定先用萬用表測量確保各線路連接完好無誤。2．梯形圖無誤。實訓時間60分鐘評分準備教法選擇任務驅動法教具學具課件、STEP7-MicroWINSMART編程軟件、四層電梯模擬控制系統等操作步驟活動一：在教師引領、實訓組長示范下，按任務規范要求，進行單項技能訓練。任務1：確定I/O分配表，畫出外部接線圖（課前完成）任務2：完成PLC外部接線和通信（30分鐘）1.外部接線要求（1）按要求進行合理布局，將各元器件固定在電工盤上。（2）安裝元器件，根據布局方式，合理固定線槽。（3）按照接線圖在線槽內完成走線，線芯全部接入接線端子內，且連接牢靠。2.通信（1）檢查硬件連接，PLC上面的LINK燈，常亮表示連接成功。（2）檢查電腦IP與PLC的IP是否在同一個網段。電腦IP地址的前三個字節同CPU的IP地址一致，后一個字節一般在“1-254”之間，避免與網絡中其它設備的IP地址重復。（3）打開編程軟件，修改PLC類型。（4）點擊通信，選擇網絡接口，建立連接。任務3：編寫梯形圖程序（10分鐘）任務4：程序調試（20分鐘）輸入程序并傳送到PLC，然后運行調試，觀察程序是否符合控制要求，如不符合要求，則檢查接線及PLC程序，直至電梯按要求運行。具體調試過程如下：1）上電自啟動：上電后觀察轎廂是否停于一樓，一樓位置開關SQ1接通，一樓指示燈點亮。2）電梯上升：按下二層外呼向下按鈕SB2，轎廂上升，一樓指示燈熄滅，上升指示燈點亮；升至SQ2時轎廂停止，上升指示燈熄滅，二樓指示燈點亮。3）電梯下降：按下一層外呼向上按鈕SB1，轎廂下降，二樓指示燈熄滅，下降指示燈點亮；降至SQ1時轎廂停止，下降指示燈熄滅，一樓指示燈點亮。在調試過程中要注意當電梯上升時按SB1，電梯應繼續上升到二樓時停止，然后開始下降；當電梯下降時按SB2，電梯應繼續下降到一樓時停止，然后開始上升。活動二：任務考核（60min/人）單項訓練考核完成，分組進行技能考核，記錄實訓成績，進行任務總結，完成任務工單。課堂小結強化安全意識：實訓安全第一，保障人身安全、設施設備安全；強調規范意識：按流程規范操作，一人操作一人檢查，相互配合；樹立節約意識：愛護設施、提前規劃，合理用線、杜絕浪費。作業布置根據電梯運行原理，設計四層電梯的曳引機部分控制程序。教學后記

項目五四層電梯控制系統教案（理論）課題任務二門電機的PLC控制理論課時周次項目序號5-2教學分析知識目標1）了解門電機的控制原理；2）熟悉基本邏輯指令OLD、ALD、EU、ED的應用。能力目標掌握門電機的PLC程序設計。德育目標通過編程練習訓練學生的邏輯思維能力。重點梯形圖、I/O分配表、PLC外部接線難點梯形圖學法指導學情分析同學們之前學習了PLC程序設計基礎和曳引機控制程序設計，本任務學習時采用任務引領、小組討論等學習方法，引導同學們用經驗法設計門電機控制系統的PLC梯形圖。教法選擇問題引領、任務驅動教學法教具學具PLC、多媒體視頻、課件教學過程導入新課電梯門的作用是封閉每層電梯入口和轎廂入口，目的是為了保障安全，防止人跌落電梯井道或被井道設備傷害。教學內容教師活動學生活動設計目的一、任務要求一樓門廳設有向上呼梯按鈕，二樓門廳設有向下呼梯按鈕。轎廂內設置了一/二樓內選樓層按鈕和轎廂開/關門按鈕，轎廂門設置了開門限位和關門限位信號。1．上電后轎廂停于一樓，一樓平層開關SQ1接通，一樓指示燈點亮，轎廂門打開，延時5s后自動關門。2．當二層有人按向下呼梯按鈕時，轎廂上升，一樓指示燈熄滅，上升指示燈點亮；至位置開關SQ2時轎廂停止，上升指示燈熄滅，二樓指示燈點亮，轎廂門打開。3.當一層有人按向上呼梯按鈕時，轎廂下降，二樓指示燈熄滅，下降指示燈點亮；降至SQ1時轎廂停止，下降指示燈熄滅，一樓指示燈點亮，轎廂門打開。4.電梯在運行中或轎廂未平層時，開門和關門按鈕均不起作用，電梯已平層且轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂開門，按關門按鈕轎廂關門，若不按關門按鈕，則門開5s后轎廂自動關門，電梯必須在門完全關閉后才能運行。投影展示并閱讀任務要求。看投影，聽老師閱讀任務要求，思考門電機的工作特點。明確任務內容。二、知識準備1.門系統的組成2.門系統的工作原理5.PLC基本邏輯指令1）或塊指令OLD2）與塊指令ALD3）邊沿脈沖指令EU、ED引導學生通過日常乘坐電梯的經驗，分析門系統的組成。問題1：電梯門系統由哪些組成？投影電梯門電機自動開關門系統電氣原理圖，引導學生分析電路原理。問題2：直流門電機的工作原理？問題3：直流門電機正反轉由哪些電氣元件控制？開關門速度由哪些電氣元件控制？講解塊指令及其應用，講解后提供例題讓學生分析、討論并回答，最后根據學生回答情況進行更正與總結。問題4：如何正確使用塊指令？問題5：邊沿指令的時效性？一般與哪些指令一起使用？小組討論并回答問題。觀察電路，明確電路中各元器件的類型與作用。小組討論，分析電路工作原理。聽老師講解，思考、討論并回答老師給出的例題，根據老師的總結糾正思想誤區。引導學生回顧電梯門開關過程，引出電梯門系統的結構與操作要求，提升學生理論與實際的結合能力。通過引導學生分析電路原理，提高學生對已知知識的分析、理解與應用能力。講練結合，更正與總結，有利于學生更牢固的掌握知識點。小組討論能讓學生各抒己見，培養學生獨立思考的能力及小組合作的精神。三、任務實施1．任務分析2.I/O分配表3.電氣原理圖（外部接線圖）4.程序編寫引導學生根據任務要求和門電機工作原理分析任務設計要點。問題6：曳引機和門電機的正反轉分別由哪些電氣元件控制？在控制時要注意什么？投影任務要求，組織學生討論并回答任務中需用到的輸入和輸出信號，根據學生回答情況進行補充完善。問題7：有幾個輸入、幾個輸出，分別是什么？對應什么軟元件？組織學生討論，以小組形式完成外部接線圖的設計，每組安排一位同學出示外部接線圖并作說明。根據學生展示情況進行點評和總結。問題8：PLC與外部元器件如何連接？根據任務要求，引導學生根據經驗法設計門電機控制程序。提示學生根據門電路的操作要求，思考：開、關門電路在設計時應考慮哪些安全因素？這些安全條件在程序設計中如何體現？小組討論并回答問題。小組討論分析控制要求，找出輸入/輸出信號并進行地址分配，每組派一名代表回復查找情況。小組討論，組內協作完成任務。根據老師的點評總結修正完善接線圖。組內協作，完成曳引機和門電機程序設計任務。通過問題，讓學生明確設計要點和注意事項。通過提問，鞏固學生前期所學知識。通過組內協作和教師指導點評，落實重點內容，提升小組協作能力。問題引導，逐層遞進，使學生充分掌握起-保-停電路的設計原理，培養學生思考、分析與理解能力，提高學生對知識的靈活應用能力。課堂小結1.門電機程序設計的方法及安全事項；2.PLC實訓的理論準備：知道控制要求，會寫I/O分配表，能畫外部接線圖，會編寫程序。作業布置1.寫出本任務PLC控制的I/O分配表，畫出外部接線圖；2.畫出本任務PLC控制的梯形圖；3.查看任務工單，鞏固二層電梯相應的理論知識，為實訓做好備。教學后記

項目五四層電梯控制系統教案（實訓）項目名稱任務二門電機的PLC控制實訓課時周次項目序號5-2實訓目標1.掌握二層電梯的外部接線及操作；2.能獨立完成二層電梯控制程序的設計與調試；3.培養學生實訓操作的規范意識、節約意識，強化安全意識。作業準備一、各組長按照器材列表準備實訓器材。二、完成并上傳二層電梯控制輸入/輸出分配表、外部接線圖和梯形圖程序。技術要求1.準確設置PLC參數；2.合理進行I/O分配；3.正確連接PLC外部線路。注意事項1．通電調試前一定先用萬用表測量確保各線路連接完好無誤。2．梯形圖無誤。實訓時間60分鐘評分準備教法選擇任務驅動法教具學具課件、STEP7-MicroWINSMART編程軟件、四層電梯模擬控制系統等操作步驟活動一：在教師引領、實訓組長示范下，按任務規范要求，進行單項技能訓練。任務1：確定I/O分配表，畫出外部接線圖（課前完成）任務2：完成PLC外部接線和通信（30分鐘）1.外部接線要求（1）按要求進行合理布局，將各元器件固定在電工盤上。（2）安裝元器件，根據布局方式，合理固定線槽。（3）按照接線圖在線槽內完成走線，線芯全部接入接線端子內，且連接牢靠。2.通信（1）檢查硬件連接，PLC上面的LINK燈，常亮表示連接成功。（2）檢查電腦IP與PLC的IP是否在同一個網段。電腦IP地址的前三個字節同CPU的IP地址一致，后一個字節一般在“1-254”之間，避免與網絡中其它設備的IP地址重復。（3）打開編程軟件，修改PLC類型。（4）點擊通信，選擇網絡接口，建立連接。任務3：編寫梯形圖程序（10分鐘）任務4：程序調試（20分鐘）輸入程序并傳送到PLC，然后運行調試，觀察程序是否符合控制要求，如不符合要求，則檢查接線及PLC程序，直至電梯按要求運行。具體調試過程如下：1）上電后觀察：電梯門閉合，轎廂停于一樓，一樓平層開關SQ1接通，一樓指示燈點亮，轎廂門打開，延時5s后自動關門。2）當二層有人按下向下呼梯按鈕時，轎廂上升，一樓指示燈熄滅，上升指示燈點亮；升至SQ2時轎廂停止，上升指示燈熄滅，二樓指示燈點亮，轎廂門打開。3）當一層有人按下向上呼梯按鈕時，轎廂下降，二樓指示燈熄滅，下降指示燈點亮；降至SQ1時轎廂停止，下降指示燈熄滅，一樓指示燈點亮，轎廂門打開。4）電梯在運行中或轎廂未平層時，開門和關門按鈕均不起作用，電梯已平層且轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂開門，按關門按鈕轎廂關門，若不按關門按鈕，則門開5s后轎廂自動關門，電梯必須在門完全關閉后才能運行。活動二：任務考核（60min/人）單項訓練考核完成，分組進行技能考核，記錄實訓成績，進行任務總結，完成任務工單。課堂小結強化安全意識：實訓安全第一，保障人身安全、設施設備安全；強調規范意識：按流程規范操作，一人操作一人檢查，相互配合；樹立節約意識：愛護設施、提前規劃，合理用線、杜絕浪費。作業布置羅列設計二層電梯控制程序中的錯誤點及故障現象，總結設計二層電梯控制程序的方法。教學后記

項目五四層電梯控制系統教案（理論）課題任務三四層電梯的PLC控制理論課時周次項目序號5-3教學分析知識目標了解四層電梯的控制原理。能力目標掌握四層電梯的PLC程序設計。德育目標通過編程練習訓練學生的邏輯思維能力。重點梯形圖、I/O分配表、PLC外部接線難點梯形圖學法指導學情分析同學們之前學習了二層電梯的PLC程序設計方法，本任務學習時采用任務引領、小組討論等學習方法，引導同學們用經驗法設計四層電梯控制系統的PLC梯形圖。教法選擇問題引領、任務驅動教學法教具學具PLC、多媒體視頻、課件教學過程導入新課上一任務中，我們學習了二層電梯控制系統的設計，多層（三層及以上）電梯控制系統的程序設計該如何實現？教學內容教師活動學生活動設計目的一、任務要求1．電梯初始運行時，若轎廂門未關閉，則發出關門信號，直至轎廂門完全閉合。若轎廂不在任意平層，則電梯自動下降到最近的平層；2．當有外呼（或內呼）電梯信號到來時，轎廂響應該呼梯信號。達到該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門打開，延時5s后自動關門；3．在轎廂運行（上升或下降）途中，任何反方向（下降或上升）的外呼梯信號均不響應。但如果反方向外呼梯信號前無其他內、外呼梯信號需要處理時，則電梯響應該外呼梯信號。例如，電梯轎廂在一樓，將要運行到三樓，在運行過程中可以響應二層向上的外呼梯信號，但不響應二層向下的外呼梯信號。當電梯到達三層，如果四層沒有任何呼梯信號，則電梯可以響應三層向下的外呼梯信號。否則，電梯將繼續運行至四樓，然后向下運行響應三層向下的外呼梯信號；4．電梯具有最遠反向外呼梯功能。例如，電梯轎廂在一樓，同時有二層、三層、四層向下外呼梯信號，則電梯轎廂先運行到四樓，響應四層向下的外呼梯信號；5．電梯在運行中或轎廂未平層時，開門和關門按鈕均不起作用，電梯已平層且轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂開門，按關門按鈕轎廂關門，若不按關門按鈕，則門開5s后轎廂自動關門，電梯必須在門完全關閉后才能運行；6．轎廂外呼、內選以及平層信號均有指示燈顯示。例如，電梯轎廂在一樓，將要運行到四樓，此時有二層向上的外呼梯信號和二層向下的外呼梯信號。當到達二層時，向上的外呼指示燈熄滅，向下的外呼指示燈則保持亮的狀態。投影展示并閱讀任務要求。看投影，聽老師閱讀任務要求，思考門電機的工作特點。明確任務內容。二、任務實施1．任務分析2.I/O分配表3.電氣原理圖（外部接線圖）4.程序編寫1）初始狀態2）各樓層上下外呼電梯指示3）轎廂內部選層指示4）轎廂開、關門控制5）電梯上、下行控制引導學生根據任務要求分析任務設計要點。問題1：曳引機和門電機的正反轉分別由哪些電氣元件控制？在控制時要注意什么？投影任務要求，組織學生討論并回答任務中需用到的輸入和輸出信號，根據學生回答情況進行補充完善。問題2：有幾個輸入、幾個輸出，分別是什么？對應什么軟元件？組織學生討論，以小組形式完成外部接線圖的設計，每組安排一位同學出示外部接線圖并作說明。根據學生展示情況進行點評和總結。問題3：PLC與外部元器件如何連接？根據項目要求，化整為零，引導學生根據經驗法設計程序。提示學生根據起-保-停電路的設計要求，思考：每一個輸出信號工作條件有哪些？停止條件有哪些？如何自保持？優先條件放在前面還是放在后面？小組討論并回答問題。小組討論分析控制要求，找出輸入/輸出信號并進行地址分配，每組派一名代表回復查找情況。小組討論，組內協作完成任務。根據老師的點評總結修正完善接線圖。組內協作，完成曳引機和門電機程序設計任務。通過問題，讓學生明確設計要點和注意事項。通過提問，鞏固學生前期所學知識。通過組內協作和教師指導點評，落實重點內容，提升小組協作能力。問題引導，逐層遞進，使學生充分掌握起-保-停電路的設計原理，培養學生思考、分析與理解能力，提高學生對知識的靈活應用能力。課堂小結1.四層電梯程序設計的方法及安全事項；2.PLC實訓的理論準備：知道控制要求，會寫I/O分配表，能畫外部接線圖，會編寫程序。作業布置1.寫出本任務PLC控制的I/O分配表，畫出外部接線圖；2.畫出本任務PLC控制的梯形圖；3.查看任務工單，鞏固二層電梯相應的理論知識，為實訓做好備。教學后記

項目五四層電梯控制系統教案（實訓）項目名稱任務三四層電梯的PLC控制實訓課時周次項目序號5-3實訓目標1.掌握四層電梯的外部接線及操作；2.能獨立完成四層電梯控制程序的設計與調試；3.培養學生實訓操作的規范意識、節約意識，強化安全意識。作業準備一、各組長按照器材列表準備實訓器材。二、完成并上傳四層電梯控制輸入/輸出分配表、外部接線圖和梯形圖程序。技術要求1.準確設置PLC參數；2.合理進行I/O分配；3.正確連接PLC外部線路。注意事項1．通電調試前一定先用萬用表測量確保各線路連接完好無誤。2．梯形圖無誤。實訓時間60分鐘評分準備教法選擇任務驅動法教具學具課件、STEP7-MicroWINSMART編程軟件、四層電梯模擬控制系統等操作步驟活動一：在教師引領、實訓組長示范下，按任務規范要求，進行單項技能訓練。任務1：確定I/O分配表，畫出外部接線圖（課前完成）任務2：完成PLC外部接線和通信（30分鐘）1.外部接線要求（1）按要求進行合理布局，將各元器件固定在電工盤上。（2）安裝元器件，根據布局方式，合理固定線槽。（3）按照接線圖在線槽內完成走線，線芯全部接入接線端子內，且連接牢靠。2.通信（1）檢查硬件連接，PLC上面的LINK燈，常亮表示連接成功。（2）檢查電腦IP與PLC的IP是否在同一個網段。電腦IP地址的前三個字節同CPU的IP地址一致，后一個字節一般在“1-254”之間，避免與網絡中其它設備的IP地址重復。（3）打開編程軟件，修改PLC類型。（4）點擊通信，選擇網絡接口，建立連接。任務3：編寫梯形圖程序（20分鐘）1）上電檢測。2）各樓層上下外呼電梯指示。3）轎廂內部選層指示。4）轎廂開、關門控制。5）電梯上、下行控制。任務4：程序調試（30分鐘）輸入程序并傳送到PLC，然后運行調試，觀察程序是否符合控制要求，如不符合要求，則檢查接線及PLC程序，直至電梯按要求運行。具體調試過程如下：1）PLC上電后觀察電梯門是否閉合到位，轎廂是否在某一平層。2）內呼電梯信號功能調試：按下開門按鈕，轎廂門打開；按下關門按鈕，轎廂門關閉。按下內選1樓按鈕，若轎廂不在1樓，內選1樓指示燈點亮，電梯下行。電梯下降到1樓后，內選1樓指示燈熄滅，轎廂門自動打開，延時5S后關門。若轎廂在1樓，則內選1樓指示燈不亮，但轎廂門會自動打開，延時5S后關門。按下2、3、4樓內選按鈕，2、3、4樓內選指示燈點亮。轎廂先向上運行至2樓，內選2樓指示燈熄滅，轎廂門打開，延時5S后關門；接著轎廂運行