电气控制及PLC说课

1、电气控制及电气控制及PLC 一、课程简介： 电气控制与PLC本课程在机电一体化中占有重要位置。要求熟悉常用低压电器的原理及使用，能熟练掌握三相异步电动机的工作原理及绘制；熟练掌握PLC控制技术及其在实际生活中的应用。 二、教学目标： 通过学习，使学生掌握电器元件的检测与选用，掌握电气线路的安装接线方法、步骤、技巧和技术要求，能分析并排除电气控制电路中的常见故障，能独立编制较复杂的 PLC 应用程序并能独立设计简单的 PLC 应用控制系统。电气控制及电气控制及PLC 三、教学内容设计三、教学内容设计 针对本课程实践性、实用性强的特点，我们以“强化知识能力、重在技能”为指导思想，在教学内容的选取上

2、以春考考试大纲为出发点，以满足技能需求为目标，前期以专业知识为主，后期以技能操作为主，为春考打下良好的基础。电气控制及电气控制及PLC 1、课程内容设置 （1）本课程主要采用任务驱动教学法，根据满足各项教学任务的实际需求，统筹考虑和选取教学内容，融教、学、做相结合为一体。每一项教学任务在教师讲解所需知识点后，都需要学生自己动手完成电路设计、连接、程序编制、调试等实际操作任务。电气控制及电气控制及PLC 四、教学方法与手段四、教学方法与手段 1、教学设计 在课程设计上我们将实践教学与理论教学同步进行，使学生所学的理论知识得以验证，培养学生的初步操作技能，实现理论和实践的有机结合。教学过程采用“任

3、务驱动教学法”，使学生的学习目标更明确，带着具体的任务投入到学习中去，增加了学习的兴趣，提高了学生学习的主动性和自觉性。并且由设置的教学任务将理论教学和实践教学融为一体，将“电气控制”与“PLC技术” 融为一体.电气控制及电气控制及PLC 1 采用灵活多变的教学组织方式，活跃课堂气氛 课堂教学注重师生交流，方式灵活多变，以活跃课堂气氛。如启发式教学，由若干问题启动课堂教学，经过启发式的推理，最后归纳总结，引导学生循问题而思考，提高对知识的领悟力，加强对关键内容的理解；互动式教学，加强师生互动环节，活跃课堂气氛，促进学生自主思考提出问题，解答问题，激发学生潜能；情景式教学，使学生身处实践现场，讲

4、练结合、交互渗透。设计课题一：设计课题一：三路智力抢答器的PLC控制一、任务描述 三路抢答器有三个抢答按钮SB1SB3，在允许抢答情况下最先按动的按钮有效，此后按下的按钮无效，伴有灯光、声音显示，并开始计时（答题时间），计时时间到（答题给定的时间），声光提示停止答题。如果抢答者答题正确或错误，主持人按下加分键或减分键，将对显示分数值加分或减分。该控制器组成框图如下图所示 HL1SB1SB2HL3SB3HL2PLC开始复位加分违规减分HL4HL5HA主持人计时减分控制台绿灯控制台绿灯违规指示红灯违规指示红灯二、设计任务和要求 1主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，若10s内无人抢答，则有声

5、音提示，说明该题无人抢答，自动作废。2主持人提出问题在未按下启动按钮（开始抢答）之前抢答，则违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。3主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按下按钮的信号有效，后按下的按钮信号无效。4主持人按下计时按钮，开始计时。答题时间为1min，答题过程中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。5抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制，答对者加10分，答错者减10分，违规者扣5分，减分计算中若出现负分作0分处理。6答题完毕按下复位按钮，恢复抢答器原始状态，为下一轮抢答做好准备。 答题过程中灯光、音响的安排及注意事项如下：抢答有效：抢答有效：抢答者灯亮、控制

6、台绿灯亮及声响。10s无人应答：无人应答：声响、控制台绿灯（HL4）点亮2s。违规：违规：违规者灯亮、控制台红灯（HL5）亮及声响答题过程：抢答者灯亮，控制台绿灯亮，50s后控制台绿灯闪烁。答题时间到：答题时间到：抢答者灯亮，控制台绿灯灭及声响按加分按钮加10分，按减分按钮减10分，按违规减分按钮减5分，最高分为90分（违规情况下最高分为95分），最低分0分。声响时间为1s。在抢答时间（10s）内，除抢答者按下按钮外，其它按钮按下无效。只有在答题者回答问题且按下加分或减分按钮后，再按复位按钮才能进入下一轮抢答。若出现违规，只有在按下按违规减分按钮后，再按复位才可进入下一轮抢答。若无人抢答，控制

7、台绿灯点亮2s后，无需按下复位按钮自动进入下一轮抢答。 三、设计方案提示 抢答器抢答部分控制程序可用基本指令编程，分数的统计要采用应用指令完成。 指示灯和音响输出，可由PLC的输出端子直接接通。 抢答者的得分情况通过数码显示器进行显示，显示电路见下图，显示电路板自制，可采用传送、比较、移位和BCD等应用指令与基本指令组合编程来完成。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:14-Apr-2007Sheet of File:F:教学PLC数据显示电路LCD显示电路（通用型）.ddbDrawn By:B1C2LE5D6A7e9d10c11b

8、12a13g14f15LT3BI4IC1CD4511abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpLED1 R1300R2 R3 R4 R5 R6 R7 B1C2LE5D6A7e9d10c11b12a13g14f15LT3BI4IC2CD4511abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpLED2 s1300s2 s3 s4 s5 s6 s7 B1C2LE5D6A7e9d10c11b12a13g14f15LT3BI4IC3CD4511abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpLED3 y1300y2 y3 y4 y5 y6 y7 B1C2LE5D6A7

9、e9d10c11b12a13g14f15LT3BI4IC4CD4511abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpLED4 v1300v2 v3 v4 v5 v6 v7 B1C2LE5D6A7e9d10c11b12a13g14f15LT3BI4IC5CD4511abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpLED5 p1300p2 p3 p4 p5 p6 p7 B1C2LE5D6A7e9d10c11b12a13g14f15LT3BI4IC6CD4511abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpLED6 a1300a2 a3 a4 a5 a6 a7 s8

10、 y8 a8 RE14.7KRD RC RB RE RE24.7KRE34.7KRE44.7K外接电路端子（继电器输出）VCCVCCVCCVCCVCCVCCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11Y15Y16VCCY12Y13Y14D1D2D3RE54.7KRE64.7KR11 D4 R12 D3 R13 D2 R14 D1 R15 D5 R16 D6 GNDY17 显示电路简介显示电路简介 本显示电路主要由CD4511译码器、LED数码管、电阻和直流电源四部分组成，将CD4511的A、B、C、D端输入的BCD码，通过译码、锁存和驱动，以十进制数在七段显示数码管中显示。 CD4511为一锁

11、存/译码/驱动三合一译码器，其管脚逻辑图见下图。 ABCDabcdefgLTBILEVDDVSS1168 锁存部分有四位存储锁电路，由锁存允许端LE控制锁存，当LE“0”时，锁存器直通，输出端随AD端变化；当LE“1”时，锁存器锁定，输出端保持不变。 ABCDabcdefgLTBILEVDDVSS1168 熄灭控制端BI，当BI“0”时，译码器输出全为“0”，即数码管熄灭。 输出驱动部分是具有较大电流输出的NPN双极型晶体管，当推动LED数字显示器件时，一定要加限流电阻，限流电阻约200,由等测试输入端LT，可测试数码管的七段。当LE“0”时，显示数8，即各段均亮，则正常。 显示电路原理简介如

12、下：显示电路原理简介如下： 本显示电路采用静态方式显示，按照时间段分别把十位、个位数送到各自的CD4511译码器中，CD4511的锁存器保持所送的数据，通过其输出端驱动各自的数码管，使所送的数据在数码管中显示。PLC的输出步骤要求如下： 将所送的数据转换成BCD码, 如： BCD D0 K2M10。 先将所送的十位数值加到显示十位数的CD4511的A、B、C、D端( MOV K1M14 K1Y0)，同时使该CD4511的LE端为低电平，显示个位数的CD4511的LE端为高电平 。 在没有送个位数之前，再使显示十位数的CD4511的LE端为高电平，锁存送入的数据 先将所送的个位数值加到显示个位数

13、的CD4511的A、B、C、D端( MOV K1M10 K1Y0)，同时使该CD4511的LE端为低电平，显示十位数的CD4511的LE端为高电平 。 再使显示个位数的CD4511的LE端为高电平，锁存送入的数据，至此一个显示周期完成 初始化显示：初始化显示： 大约在开始运行程序的1s内，使每个使每个CD4511的的LE端为低端为低电平电平，这样保证了每个答题者的起始分数值为0。然后变为高电平就进入正常的显示。四、设计报告要求 完整的设计任务书。 完成系统组态或硬件配置 。 正确合理地进行输入输出端子的地址分配，画出I/O端 子接线图及相关的电路图。 控制方案的选择及论述，控制系统方框图及说明

14、。 设计梯形图控制程序，并对梯形图进行原理分析。 系统调试与结果分析 。 结论和尚未解决的问题 。 设计体会。 参考文献。设计课题二：设计课题二：自动售货机的自动售货机的PLCPLC控制控制 一、任务描述 一台用于销售饮料和啤酒的自动售货机，具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱、统计销售金额、销售数量、库存数量等功能，此售货机只可接受的硬币为5角和1元，饮料的售价为2.5元，啤酒为3元。售货机的组成框图如下图所示 饮料按钮啤酒按钮饮料灯啤酒灯找钱灯复位按钮投币口售货口退币口二、设计任务和要求 1投入硬币时，显示器显示已投入的硬币值。当投入的硬币值等于或超过2.5元时，饮料指示灯亮，当投入

15、的硬币值等于或超过3元时，饮料和啤酒指示灯全亮。2饮料指示灯亮时，按饮料按钮，饮料驱动器动作，饮料从售货口自动售出，饮料指示灯闪烁，5s后饮料驱动器释放，完成一次售货。3啤酒指示灯亮时，按啤酒按钮，啤酒驱动器动作，啤酒从售货口自动售出，啤酒指示灯闪烁，5s后啤酒驱动器释放，完成一次售货。 4购买商品以后，显示器显示剩余的金额。若有剩余金额，找钱指示灯亮；若剩余金额等于或超过某个商品价格时，对应的指示灯亮，表示还可以购买商品。 二、设计任务和要求 5在购买商品后还剩余额，或在投入硬币后又不想购买商品（未按饮料按钮或啤酒按钮），按复位按钮，售货机自动退出应找回的硬币。如余额为2.5元，在退币过程中

16、，退币驱动器动作，2s后退币驱动器释放，显示器显示金额为零。6. 售货机能自动计算已售出商品的总金额、啤酒和饮料的现存数量。当啤酒或饮料现存数量为零时，对应的指示灯闪烁，此种情况下，不能购买此种商品。7. 指示灯闪烁的频率为1Hz三、设计方案提示 硬币投入值的累计可采用计数器指令，也可用INC加1指 令或ADD加法指令。 投入的硬币金额能否购买商品可用比较指令，购买后剩余的金额采用减法指令。 存放售出商品的总金额、啤酒和饮料现存数量的数据寄存器，可采用有停电记忆功能的数据寄存器。 投币金额采用数码显示器数码管显示，显示电路的主要器件介绍和基本原理见三路智力抢答器的PLC控制课题。 设计课题四：

17、设计课题四：十字路口交通信号灯的十字路口交通信号灯的PLCPLC控制控制 一、任务描述 为了确保在交通路口来往车辆的顺畅通过和人行过路的安全，往往都有采用自动控制的交通信号灯进行指挥。其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮，表示停止通行；绿灯亮，表示停止通行。本课题是采用PLC对一个十字路口的交通灯进行控制，该PLC组成的控制系统框图如下图所示。 红黄绿左转绿东西方向红黄绿左转绿南北方向启动/停止PLC二、设计任务和要求 十字路口交通灯控制要求如下：1系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统运行；起动开关 OFF 则系统停止。2控制对象有八个： 东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个， 东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个， 东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个， 东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。 二、设计任务和要求 3将一天的时间分为三个时段，高峰时段、正常时段和夜 间时段，不同的时段里，各路的红黄绿灯点亮时间不同，高峰、 正常及夜间时段的时序分配见指导书图3