PLC控制系统的安装与维护教师手册

1、m耀京找选麻案我所里吃mm：0F L占打口）KL 阳0L-“L LQLPLC控制系统的安装与维护教师手册湖南铁道职业技术学院电机电器教研室2008、5学习子领域8.2:顺序控制系统的设计与安装项目8.2.1十字路口交通灯控制系统一、教学素材本单元教学中要用到的教学资源1、交通灯控制系统的现场实物图片:随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证交通控制的可靠、稳定，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC是必要的。在现代化的大城市中，十字交叉路口越来越多，在每个交叉路口都需要使用红绿灯进行交通指挥和 管理，红、黄、绿灯的转换要有一个准确的时间间隔和转换顺

2、序，这就需要有一个安全、自动的系统对红、黄、绿灯的转换进行管理，本系统就是基于此目的而开发的。2、交通灯的教学模型:国回TOO叫?3、交通灯的实验实训设备。4、多媒体教学条件、交通灯的教学课件二、单元概述1、教学要点(1)接受PLC交通灯控制系统的控制任务，阅读学习资料，步进指令编程知识点和技巧; 电工安全操作规范(2)交通信号灯控制系统的 PLC步进指令的方案设计(3)学会PLC步进指令单序列、并行序列程序设计的方法(4)输入及模拟调试、程序仿真(5).熟悉PLC步进指令程序编写(6)学习PLC控制系统电气图的识图与绘制(7)学习交通信号灯控制系统的PLC控制系统的安装与整体调试(8)学习P

3、LC控制系统的故障分析与排除技能(9).进行成本核算2、教学目标(1)强化利用PLC进行控制系统的总体构建的技能(2)掌握步进令的作用、符号及格式(3)掌握步进指令三个基本功能(4.)分析步进指令程序并掌握利用步进指令设计程序的技能(5)掌握利用不同方法对交通信号灯控制系统的综合程序设计的技能(6)学会使用编程器、编程软件输入程序并进行模拟调试、仿真调试的能力(7).强化PLC电气系统图的识图及绘制(8)强化熟悉PLC系统的电源技术指标(9).强化PLC交通灯控制系统的整体调试能力(10)强化安全意识、成本预算(11)工作能力、组织管理能力、创新能力三、教学纲要1 .课题重点:在FX2N系列P

4、LC中只有两条步进指令：STL （步进开始指令）和RET （步进结束指令）STL和RET指令必须和状态继电器 S配合使用才具有步进功能。 STL也称为步进触点 指令（占1步），STL的梯形图符号用 一卜 表示，称为STL触点，它没有动断触点。STL S20 和STL S21都是STL触点。在梯形图中，STL触点与母线相连，使用 STL指令后，母线 移至触点右侧，其后需用 LD、LDI、OUT等指令，直至出现下一条 STL指令或出现 RET 指令。STL指令使新状态继电器置位，而前一状态继电器自动复位，其触点断开。步进结束指令RET也称为步进返回指令，梯形图符号用 TRET I-表示。在一系列

5、STL指令之后必 须使用RET指令，以表示步进指令功能结束，母线恢复至原位。_X2 4索电遇的犬牛门工口 启口小车间由X1前限标X2后限杆本门打升K 502 .课题难点:本课题的难点是指令的理解、技巧的掌握，下面举个例子说明它们的应用。案例：设计小车自动往返装卸货系统的程序，要求如下：按下起动按钮，小车从原位向前，行至料斗处（前限位开关处）自动停止，料斗底门打开7S,小车装货，7s后小车向后运行,行至原位时小车停止，小车侧门打开5S进行卸货，如此往返，直至按下停止按钮。以上每个动作都有手动操纵3 .教学方法(1)引导文法：在本学习领域中，我们将教学内容按教学情境组织，每个教学情境以来自现场的真

6、实工作项目为载体。在项目教学法中，由47个学员组成一个项目工作小组，分工明确，每个小组必须根据老师下发的项目任务书完成一项特定的工作，并达到预期的结果。每个项目按资讯一计划一决策一实施一检查一评估完整的“行动”过程进行。如在霓虹灯光控制控制的系统设计与安装中选取了霓虹灯光控制系统项目载体，严格按六步法实施。(2)项目教学法：项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，学习和现场典型任务结合起来，充分挖掘学生的创造潜能， 提高学生解决实际问题的综合能力，并训练学生与人沟通合作的能力。以交通灯的控制要求一个完整的工作过程， 学生在完成项目

7、的过程中即扮演了现场工作者的角色，积累了工作经验。课程教学中始终贯彻“学生主体、教师主导”的原则，学习过程采用了从封闭型一开放 型一开放创新型的教学类型，使学生的职业能力、创新能力及综合素质不断得到提高。(3)讲练结合以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生 的实践技能。教师给出一个训练的任务，介绍在课程环节中已经学过的相关的理论知识和实 践知识，接着以任务为载体，由学生完成任务的方案制定，并立即进行训练。在方案实施过 程中，学生还可以利用编程软件和仿真软件进行程序的仿真和检验。(4)现代化多媒体技术根据本课题内容的特点，课程组教师对每个项目都制作了直观的教

8、学CAI课件，该课件具有示范功能及让学生自行编程和完成接线的测验功能。教师多媒体课件的授课课时比例达到90 %以上。采用头(5)头脑风暴法头脑风暴法是采用工作小组法后，鼓励在小组中进仃创造性思维的最常用方法。脑风暴法的目的是充分调动学生积极性、主名雎J更多的观点和更好的建议，充分运用所有学员的仓造力。FNC 08 FORK2(6)理论实践一体化教学在实训现场安排教学，理论和实践交融渐相关知识点，接着采用讲练结合的方式讲述功能让学生根据项目要求进行实训操作,FNCOS FORD02FNCOSK1X0清环指令等等理恰无(D02) =2(K1XO)=3同时加强所学理论和实践矢嗤,4用惭生斛袂实际问题

9、FNC09 亚XTFNC 09, NEXT的能力。提高学生的动手能力。（7）学生为主教学：发扬百花齐放、百家争呜的方针，在课题的资讯环节让学生对所发项目进行充分讨论, 由学生讨论出课题设计方案和实施方法。充分发挥以学生为中心的学习氛围。四、教学笔记知识点通俗解释，在各个输入信号的（一）、概述顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序K50时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行工作。使用顺 先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形 顺序控制设计法 是一种先进的设计方法， 很容易被初学者接受，也很容易，并且大大缩短了设计周期，提高了设计效率。（二）、顺序控制设计法

10、的设计步骤1.步的划分i.步的划分分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分POT四TI11TIJKIOQ为步”。I若看食阶段步是根据PLC输出量的状态划分的，只要系统的输出量状原来的步进入新的步。在每一步内 的状态是不同的。PLC各输出量状态均保持不变标号P10、叶呼鄢两成nX2211量总PLC输出汽PLC罚出BPLC笳出C5B10 I- 原 X 位II * H2.转换条件的确定转换条件是使系统从当前步进入下SQ1王进 3快退T 叫IJ#。I T 1 0 y Ml 0/中一步的条彳fT I一枷而两免胆翦按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通 /断）等。3.顺序功能图的绘制

11、根据以上分析画出描述系统工作过程的顺序: 一个步骤。绘制顺序功能图的具体方法将在下节夕4.梯形图的绘制力育那1与省册归 将黠计法中心关理. 绍。岭骅皑邮L根据顺序功能图，采用某种编程方式设计出梯形图。常用的设计方法 有三种:保-停电路设计法、以转换为中心设计法、步进顺控指令设计法。E1Yu案例：液压进给装置运动控制（使用起保停电路的编程方法）左行示意:右行不意:- I '/1：. =；4F| 司右城1TI 殂顿控制开关（转换条件）：T .: k>_ Ma UI U2 M3 M4动作要求:争进齿黄置.此下喘作更承*5星和可位外关X2时.号止、停1）起保停电路设计法活塞杆右占-，开艮

12、X2为ON.靠助 型DN、H XYD. Ml）ON. 号.*24刊设上讦美K1茸.M2. Y1*QN-岩叶.*3谑M觇位升美以利.M3. YUJt'ON. £?：.*4.迈列近位并美联对M4.¥1为0N.I .MS002_|_一将产产出左行左行右行2以转换为中心设计法SETMDMO X3TH卜Ml XITH卜M2 X2TTSETMlRST MDSETM2RST Ml3ETM3RST M23步进顺控指令设计法_j-MS002HX3J位H YO 左行S2.1 - Y1 右行S22 - YO 左行S23 - ¥1方行五、实践内容M3 X0TH卜M4 X2TH卜H

13、P |M4NE002| |1 EEJSO X3 -HIM H-TrS20S21S22S23址SOSETM4RST M3SET MORST M4SET | S21<ZL>SET S22<vo>SET S23<XL>| RET |LD SET STL LD SET STL OUT LDSET STL OUT LD SET STL OUT LDMS002SOSOX3 520 S20YOXIS21 5霜YJX2S22S22YOXOSET STL OUT LD OUT RET EWDS23S23Y1X2SOEND实训课题一交通灯控制器内容：1、十字路口双向交通灯自动控

14、制系统动作要求如时序图所示。2、信号分配输入输出擀件得件号功程说明裆件整件罟功能说明QX0启动按钮0110东西向华灯1XI停止按宣TIYI东西向黄口RI¥?东西向红灯G2Y3南北向取灯艘Y4南北向黄灯Y5南北向汉灯3、硬件设计SB. Tsb, m4、功能图的绘制*4s22|<TF>c I o.女5M 北向*trEtJD5、梯形图程序SS5T卜hHSET | S4<S>3<E>iqT7 ClHH-HJ-I 河I-d 由 小 15 美 S15 T»HIHHtEND<s>6、指令程序1 )UfW?OUTYOLDT3K100snS3&

15、amp;阳30OUTCOSt1S25LDT5LDT7STLSOK3STLS?5SETS33ANIClLDXUOUTT2cxnY2STLS33snS33SETS21K10txnM6月16STLS35)SETS31LDCOK200K10OUTY4sn£21ANDT2STLS31LDT6OUTT8anYOsnS24txn悔SETS34MOotjrTOLDICOtxnT9SILS34RSTCiKI 00AM)T2K?00OUTraSTLS3?)LDWSETS22LDT9ourciSTLS25SETS22SILS24AM)13K3LDT8STLS?OUTY1SHS32OUTT7CUTsoair

16、11K10OUTT3SltS32K10REILDnMOoirrY3LDnEIOSETSTLS23S23RSTCOour肉AM)Cl实训课题二自动门控制系统1 .自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由开门减速开关 K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门减速开关K4、关门到限位开关K5、高速开门执行机构KM1 （使 直流电动机正转）、高速关门执行机构KM2 （使直流电动机反转）低速开门执行 机构KM3 （、低速关门执行机构KM4等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体ON,否则为OFF。2 .控制要求：自动门控制系统的动作如下：人靠近自动门时，感应器 K2为ON, KM1驱动电

17、动机高速开门，碰到开门减速开关 K1时，变为低速开门。碰到开门极限开关K3时电动机停转，开始延时。若在 0.5s内感应器检测到无人，KM2起动电动机高速关门。碰到关门减速开关K4时，改为低速关门，碰到关门极限开关K5时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延日0.5s后自动转换为高速开门。3 . I/O编址输入输出器件器件号功能说明器件器件号功能说明K1X1开门减速开关KM1Y0高速开门K2X0门外光电探测开关KM2Y2高速关门K3X2开门到位限位开关KM3Y1低速开门K4X4关门减速开关KM4Y3低速关门K5X5关门到限位开关4.编程并调试5. I/O端子接线图参考程序：软

18、件设计1）起保停电路设计法2以转换为中心设计法3步进顺控指令设计法M5 X5I I| | SET MORST 启M3 XO| | |p-| SET M6| RST如M6 T1| | |-r-| SET | MlX5-全美一工。有人一TO|占卜| 北 |高理关门_X4减速位置| 5%牖睡关门MS002-| | SET | SO END-RST M&学习子领域8.3:复杂功能控制系统的设计与安装项目8.3.1霓虹灯光广告牌控制系统一、教学素材1 .霓虹灯的现场实物图片:各企业为宣传自己的企业形象和产品，均采用广告手法之一 一一霓虹灯广告屏。广告屏的灯管的亮灭、闪烁时间及流动方向等均可通过P

19、LC来达到控制要求。上海双艺广告有限公司霓虹灯图片：上海双艺广告有限公司是一家从事室内外广告设计制作的专业公司，公司主要产品有各类灯箱招牌、霓虹灯、LED发光字、高炮、楼顶大字、广告棚、高档遮阳棚，车库停车棚、大型钢结构、另承接各种产品来料加工。广告公司图片耀海霓虹灯图片：上海耀海霓虹灯有限公司创建于1998年，是上海霓虹灯专业生产厂家、中国霓虹灯协会会员。有全套霓虹灯设计、 制作和安装人才和设备。 采用先进的生产工艺和原材料，主要生产制作霓虹工艺灯、霓虹吊牌灯箱，户外广告工程，巨型楼顶霓虹灯广告牌等。VIVoooo ooooIVoooooooo ooooYUN D I A N G R U M

20、 M E R Y2 .霓虹灯的教学模型：3 .霓虹灯的实验实训设备。4 .多媒体教学条件、霓虹灯的教学课件。二、单元概述1 .教学要点(1)接受PLC霓虹灯广告牌的控制任务，阅读学习资料，步进指令控制彩灯循环的控制实 例；电工安全操作规范。(2)霓虹灯广告牌的 PLC功能指令的方案设计。(3) PLC功能指令程序设计的方法。(4)输入及模拟调试、程序仿真。(5) PLC功能程序编写。(6) PLC控制系统电气图的识图与绘制。(7)霓虹灯广告牌的 PLC控制系统的安装与整体调试。(8) PLC控制系统的故障分析与排除技能。(9)进行成本核算。2.教学目标(1)强化利用PLC进行控制系统的总体构建

21、的技能。(2)掌握PLC功能指令作用、格式、分类的方法。(3)掌握利用移位控制类指令进行广告牌灯光控制的综合程序设计的技能。(4)化使用编程器、编程软件输入程序并进行模拟调试、仿真调试的能力。(5)强化PLC电气系统图的识图及绘制。(6)强化熟悉PLC系统的电源技术指标。(7)强化PLC广告灯光控制系统的整体调试能力。(8)强化安全意识、成本预算。(9)加强学生工作能力、组织管理能力、创新能力的培养。三、教学纲要1 .课题重点：位左移、位右移指令的格式、要素、程序分析及应用循环指令有 ROR右循环指令、ROL左循环指令、RCR带进位右循环指令，RCL带进位左循环指令、SFTR位右移、SFTL位

22、左移、WSFR字右移位、WSFL字左移位指令、SFWR 先入先出写入指令和先入先出读出指令SFRD。位左移SFTL、位右移SFTR指令及应用是重点内容。(1)位右移位指令SFTR该指令的名称、助记符、指令代码、操作数和操作步如表下表。位右移指令格式指令名 称助记符指令代 码操作数程序步SDn1n2位右移 指令SFTRFNC34X、Y、M、SY、M、SK、H移位量SFTR (P) 9 步位右移指令SFTR的使用说明如图8.3.1所示。(4)<3)(2)<1>(1) M3? M0f溢出(2) M7? M4fM3? M0 (3) M11? M8fM7? M4(4) M15? M12

23、 M11? M8 (5) X3? X0M15? M12图8.3.1右移指令SFTR的使用说明当X10由OFF-ON时，位右移指令 SFTR执行，使位元件中的状态值右移， n1指定位 元件的长度，n2指定移位位数，n1和n2的关系及范围因机型不同而有差异， 一般为n2< n1 W1024。(2)位左移位指令 SFTL位左移位指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如下所示。助记符指令代码及位数操作数范围程序步S.Dn1n2SFTLFNC35X、 Y、 M、 SY、M、SK、H9步位左移指令是对n1位D.所指定的位元件进行 n2位S所指定的位元件的位左移。 指令 使用说明如图8.3.2所示。图

24、中当M100常开和C0常闭接点相与后的状态从 OFF ON时, D.内(Y7Y0)各年数据连同S.内(X0)的数据向左移动1位，X0的数据从D.的低端nl位 _溢出Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Yo<xp|左移睢位移入，Y7从D.的高端移出(溢出)。当驱动信号再次 OFF ON时，重复上述移位过程。图8.3.2位左移位指令使用说明图中指令后面加了 P,表示为脉冲执行型，即执行移位指令是在驱动信号从OFF ON时，而用连续执行指令时，移位操作是每个扫描周期执行一次，使用时必须根据控制要求判断采用哪种方式，为防止损坏输出继电器干接点，移位指令一般采用脉冲执行方式。2 .课题难点：

25、位左移、位右移指令的应用本课题的难点是位右移位和左移位指令的应用，下面举2个例子说明它们的应用。案例1:霓虹灯Y0-Y1 一直到Y7共8盏灯进行追灯，每盏灯间隔5s点亮，只有一盏灯发亮，在Y7灯亮了再过5s接着Y1又亮，循环进行。根据要求，设计的梯形图如下8.3.3:图8.3.3追灯梯形图X10闭合后，T10是自复位定时器，5s导通1次，M10的输出是5s导通，5s断开，Y0 的输出是，利用位左移 SFTL指令，控制霓虹灯 Y0-Y1 一直到Y7共8盏灯进行隔5s追灯。案例2:流水灯光控制8个灯先以正序每隔1s轮流点亮，当Y7亮后，停2s然后以反 序每隔1s轮流点亮，当Y0亮后，停2s,重复以

26、上过程。根据要求，设计的梯形图如下图8.3.4:当TlFNC12_ H0Y（P）KIK2Y0X0置 1，YO=1c5T" OJ X M T X MMlTO M2013 XI M2HHb-HHd-Ml YOTENDSETMlY7置L正序停止JU置1<S>K20延时恐FNC30ROMP）K2Y0反序每s亮灯右移1位OCX” YO置，M2置 1反序右移停止RSTMlT1计时，2s后Ml置1 开始新循环<5D图8.3.4流水灯光控制梯形图3 .教学方法(1)引导文法在本学习领域中，我们将教学内容按教学情境组织，每个教学情境以来自现场的真实工作项目为载体。在项目教学法中，由4

27、7个学员组成一个项目工作小组，分工明确，每个小组必须根据老师下发的项目任务书完成一项特定的工作，并达到预期的结果。每个项目按资讯-计划-决策-实施-检查-评估完整的“行动”过程进行。如在霓虹灯光控制控制的系统设计与安装中选取了霓虹灯光控制系统项目载体，严格按六步法实施。(2)项目教学法项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，学习和现场典型任务结合起来，充分挖掘学生的创造潜能， 提高学生解决实际问题的综合能力，并训练学生与人沟通合作的能力。以某霓虹灯广告牌的控制要求一个完整的工作过程，学生在完成项目的过程中即扮演了现场工作者的角色，

28、积累了工作经验。课程教学中始终贯彻“学生主体、教师主导”的原则，学习过程采用了从封闭 型-开放型-开放创新型的教学类型，使学生的职业能力、创新能力及综合素质不断得到提(3)讲练结合以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生 的实践技能。教师给出一个训练的任务，介绍在课程环节中已经学过的相关的理论知识和实 践知识，接着以任务为载体，由学生完成任务的方案制定，并立即进行训练。在方案实施过 程中，学生还可以利用编程软件和仿真软件进行程序的仿真和检验。(4)现代化多媒体技术根据本课题内容的特点，课程组教师对每个项目都制作了直观的教学CAI课件，该课件具有示范功能及让学

29、生自行编程和完成接线的测验功能。教师多媒体课件的授课课时比例达到90 %以上。(5)头脑风暴法头脑风暴法是采用工作小组法后， 鼓励在小组中进行创造性思维的最常用方法。 采用头 脑风暴法的目的是充分调动学生积极性、 主动性，挖掘每一位学生的潜能和创新能力， 激发 更多的观点和更好的建议，充分运用所有学员的创造力。(6)理论实践一体化教学在实训现场安排教学， 理论和实践交融渐进， 先通过现场霓虹灯控制案例引出霓虹灯的理论知识讲述完了相关知识点，接着采用讲练结合的方式讲述功能循环指令等等理论知识,让学生根据项目要求进行实训操作，同时加强所学理论和实践知识，提高学生解决实际问题的能力。提高学生的动手能

30、力。(7)学生为主教学发扬百花齐放、百家争呜的方针，在课题的资讯环节让学生对所发项目进行充分讨论，由学生讨论出课题设计方案和实施方法。充分发挥以学生为中心的学习氛围。四、教学笔记1.知识点通俗解释(1)右循环指令：循环右移位指令可以使16位数据、32位数据向右循环移位。格式：ROR FNC30D n(2)左循环指令：循环左移位指令可以使16位数据、32位数据向左循环移位。格式：ROLFNC31D n(3)带进位右循环移位：带进位右循环移位指令RCR使16位、32位数据连同进位一起向右循环移位。格式 RCRFNC32D n(4)带进位左循环移位：带进位左循环移位指令RCL使16位、32位数据连同

31、进位一起向左循环移位。格式 RCLFNC33D n(5)位右移指令SFTR:是使位元件中的状态值右移，格式为：SFTR FNC34 S Dn1 n2(6)位左移指令 SFTL:是使位元件中的状态值左移，格式为：SFTL FNC35 S Dn1 n2(7)字移右指令 WSFR:使字元件的状态值右移。格式为： WSFR FNC36 S Dn1 n2(8)字左位指令 WSFL:使字元件的状态值左移。格式为：WSFL FNC37 S Dn1 n22.编程案例案例1:步进电动机控制以移位指令实现步进电机正反转和调速控制。以三相三拍电机为例，脉冲由 丫10-Y12送 出，作为步进电机驱动电源功放电路的输入

32、。参考梯形图8.3.5所示。中对正归置柘值iyc 54 SFIRP)MJyotnK3K和止口啾冲网,反轧置朝值拓融3 MX1H2M4RST WSFT切值VIVoooo oooo五、争oooooooo oooIoc。o111内容：广告屏共有8根灯管，24只流水灯，每4只为一组，如下图所示。中间8根灯管的控制要求为：第 1根亮一第2根亮一第3根亮第8根亮，每隔1s顺序依次点凫，全凫后，显木10s,再反过来876 5 43 2-1反序熄火，时间间隔仍为1s。全灭后，停2s,再从第8根灯管开始亮，8-7-6-5-1,时间间 隔1s,全亮后，显示20s。再从128顺序熄灭。全熄灭后，停 2s,完成一个周

33、期，然后从头开始重复。1 .熟悉循环指令的应用情况。掌握利用循环指令设计广告牌边框饰方法。2 .画出PLC控制的I/O 分配图。3 .能设计出梯形图，并写出程序。4 .画出PLC控制的安装接线图。5 .进行PLC系统程序仿真6.下载程序到PLC。7.调试程序8.系统试车。参考梯形图8.3.6:X0 XIMl00 COTFFTI-O>K5KSG>U8>26建分36<©566X66>30TO X2I四 K60pls |mioo图 8.3.6广告牌边框饰灯HL1 科 HL2HL14断KA1KA14FU220VMqJyq I K8 paMl | YO |K8M1

34、Q0 C5 C6 T HL"TRj Ml YO K8 KIn M2 YO K8 KI当|怀诃一 |y。m i oo ca|SFTlj H3 Y10|K6 KI |#TFj M3 Y10 KE |K1笔X1引ZRS C8 09ZRS CO前PLC控制梯形图实训课题2:步进电动机的PLC控制内容:1.设计利用PLC功能循环指令控制的步进电动机的输入输出分配图。顺序点亮反序熄灭反序点亮顺序熄灭2 .设计步进电动机 PLC控制系统的梯形图。3 .编写系统的指令表。4 .进行系统的硬件连接。5 .进彳T PLC系统程序仿真。6 .下载程序到PLC。7 .调试程序。8 .系统试车。9 .强化安全

35、意识、成本预算程序设计即操作步骤：见实验实训指导书学习子领域8.3:复杂功能控制系统的设计与安装项目8.3.2多种工作方式的送料小车自动往返控制系统一、教学素材1.送料小车现场实物图片:电动搬运车2.多种工作方式送料小车的教学模型:3.多种工作方式送料小车的实验实训设备。4.多媒体教学条件、霓虹灯的教学课件。二、单元概述1 .教学要点(1) 接受多种工作方式的小车自动往返控制系统PLC控制任务，阅读学习资料，功能指令编制多种工作方式控制实例；电工安全操作规范。(2) 多种工作方式的小车自动往返控制系统PLC功能指令的方案设计。(3) 学会PLC功能指令程序设计的方法。(4) PLC程序输入及模

36、拟调试、程序仿真。(5) PLC功能程序编写。(6) PLC控制系统电气图的识图与绘制。(7)多种工作方式的小车自动往返控制系统PLC控制系统的安装与整体调试。(8)学习PLC控制系统的故障分析与排除技能。2.教学目标(1)强化利用PLC进行控制系统的总体构建的技能。(2)掌握PLC功能指令作用、格式、分类的方法。(3)掌握利用功能跳转指令来进行程序设计的方法和技能。(4)掌握利用PLC功能指令设计小车多种工作方式的方法和技能。(5)强化使用编程器、编程软件输入程序并进行模拟调试、仿真调试的能力。(6)强化PLC电气系统图的识图及绘制。(7)强化熟悉PLC系统的电源技术指标。(8)强化小车多种

37、工作方式控制系统的整体调试能力。(9)强化学生工作能力、组织管理能力、创新能力。三、教学纲要1 .课题重点：条件跳转指令CJ和循环指令FOR/NEXT指令的格式、要素、程序分析及应用(1)条件跳转指令要素及使用条件跳转指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如下:指令名称助记符指令代码操作数D程序步条件跳转CJFNC00P0- P63CJ 和 CJ(P) 3 步标号P1步CJ和CJ(P)指令用于跳过顺序程序某一部分的场合，以减少扫描时间。条件跳转指令CJ的应用说明如图 8.3.7所示：当X20为ON时，程序跳到 P10处。如果X20为OFF,跳 转指令不执行，程序按原顺序执行。一个标号只能出现一

38、次，若出现多于一次则会出错。在跳转指令前的执行条件若用M8000时，则这时就称为无条件跳转，因为 PLC运行时M8000 总为 ON。图8.3.7条件跳转指令使用说明。(2)循环指令该指令的助记符、指令代码、操作数和程序步如下:指令名称助记符指令代码操作数S程序步循环开始指令FORFNC08K、H、KnX、KnY、nM、KnS、 T、 C、 D、 V、 Z3步(嵌套5层)循环结束指令P NEXTFNC09无1步FOR、NEXT为循环开始和循环结束指令。在程序运行时，位于 FOR-NEXT间的程序重 复执行n次(由操作数指定)后再执行NEXT指令后的程序。循环次数范围为 l32767。图 8.3

39、.8是三级循环嵌套的情况。从图中还可看出， 每一对FOR指令和NEXT指令间包括了一定的程序。这就是所谓程序执行过程中需依一定的次数进行循环的部分。循环的次数由FOR指令后的K值给出。该程序中最中心的循环内容为向数据存储器D100中加1,循环值为3,它的外层循环值为 2,最外层循环值也为 2。循环嵌套程序的执行总是从核心层开始的。以 该图的程序为例，当程序执彳T到循环程序段时先向D0中加三次1,然后执行外层循环，这个循环要求将内层的过程进行二次，执行完成后D100中的值为6。最后执行最外层循环，即将内层及外层循环执行二次。从以上的分析可以看到，多层循环间的关系是循环次数相乘 的关系。这样，本例

40、中的加 1指令在一个扫描周期中就要向数字单元D0中加入12个l 了。图8.3.9循环指令的嵌套使用循环指令用于某种操作需反复进行的场合。如对某一取样数据做一定次数的加权运算，控制输出口依一定的规律做反复的输出动作，或利用反复的加减运算完成一定量的增加或减少，或利用反复的乘除运算完成一定量的数据移位。循环程序可以使程序简明扼要，FX系列PLC循环指令最多允许 5级嵌套。NEXT指令与FOR指令总是成对使用的；而且 NEXT 指令在后，FOR指令在前，否则要出错。如果 NEXT指令的数目与FOR指令数目不符合， 也要出错。2 .课题难点：位左移、位右移指令的应用本项目的难点是跳转指令和循环指令的应

41、用，下面举2个例子说明它们的应用。案例1:跳转指令的应用跳转程序段中元件在跳转执行中状态：(1) M、Y、S:保持跳转前状态(2)T、C当前值被锁住，计数和计时值保持不变(3)计时器和计数器的复位指令优先，即使被跳过FNC 00a<vooT)<E><3Z)TOK 10X006R.'iTX007X010标识P 8标识P 9X011FNC 12 MOVK3DOK2QX0L3图8.3.10条件跳转指令使用说明在上图8.3.10的示例中，如果 X000 "ON",则从1步跳转到36步(标记P8的后一步)。X000 “OFF”时，不进行跳转，从 1步向

42、4步移动。程序定时器T192T199及高速计数器 C235C255如果在驱动后跳转则继续工作，输出接点也动作。案例说明：(1)图 8.3.10 中，丫001 变成双线圈，但是，X000=OFF 时，由 X001 驱动 Y001。X000=ON时由X012驱动Y001动作。因条件跳转，即使是分段的程序，在跳转内或跳转外将同一线圈编成2个以上程序时，也当作一般的双线圈对待。累计定时器及计数器的复位指令在跳转外时，计时线圈及跳转的计数线圈复位(接点恢复及当前值的清除)有效。(2)运算对象中的指针编号为同一编号，标记为 1个时，表示可以从不同的位置向同一位置跳转。如图8.3.10示。X020 “ON”

43、，时从该处向标记 P9跳转。X020 “OFF”. X021 “ON”, 时从X021的CJ指令向标记P9跳转。(3)标记编号包括后述的调用指令用标记，不能出现重复标号，否则视为出错。(4)标号可以出现在跳转指令前，也可以在跳转指令后，当标号出现在跳转指令前面时，如果跳转条件成立，则标号和跳转指令之间的程序重复执行，运 行200ms以上时，会产生看门狗定时器出错，应注意。(5) M8000在可编程控制器的运行过程中是处于闭合状态的，所以用M8000作为跳转条件 时即为无条件跳转。(6)各元件处于条件跳转程序段时的工作状态美继依的 事点状忘联，中的接点动作,动柞YhM,Sxoojoo 工 XO0

44、3 OFFX001,X002, XDO3 ONYOOLtMi, ShI OFFXQO 1002.XODJ ONX003 OFFyoehM, SI ON1 0MH.X(X)4 OFFX004 ON定时瑞不动作旧的器X004 ONX004 OFF时钟中淅* xooc 'OFF'6隼败Ims a.X005 OFFXQ06 OFFX006 ON评物续M有.X005 OFFX006 ONX006 OhFXCMX) -OFF-后 龄点砌作XUO7 OFF X(HO OFFX0I0 ON计数不工作X007 OFF XOJO ONX0»0 OFF计数中断.XOOCOF1行推事应用 指

45、，XOI) OFFX011 ON就转过程中不 他行FNC指。加雄.FNCJ2 氐城工作母XOU ONXDI1 OFF 1卜表为条件跳转对元器件状态的影响案例2:循环功能指令的应用:如下图8.3.11梯形图，当X0闭合，执行传送指令 MOV ,执行将K4送到D0寄存器,执行FOR和NEXT指令，将D0数据寄存器中的内容 K4加1 ,循环5次，执行5次，即加 5个1,执行完后，D0中的数据为K9, X3输入9个脉冲，C0计数器就输出，控制 丫0输 出。图8.3.11循环功能指令的应用梯形图3.教学方法(1)引导文法：在本学习领域中，我们将教学内容按教学情境组织，每个教学情境以来自现场的真实工作项目

46、为载体。在项目教学法中，由47个学员组成一个项目工作小组，分工明确，每个小组必须根据老师下发的项目任务书完成一项特定的工作，并达到预期的结果。每个项目按资讯一计划一决策一实施一检查一评估完整的“行动”过程进行。如在霓虹灯光控制控制的系统设计与安装中选取了霓虹灯光控制系统项目载体，严格按六步法实施。(2)角色扮演法在教学中，使学生扮演实际工作中的角色，承担工作者的职责， 使学习过程完全与现场工作接轨，有效提高学生的职业规范、职业道德、分工合作能力及责任感。在项目教学过程中，将每个班级按47个学习者组成一个项目工作小组分成若干小组， 每个小组成员扮演实际工作中的角色，如材料员，工艺员、安全员、班长

47、(组织、管理、组 内任务分配)等，承担实际工作职责，并在不同的项目中进行轮换，使每个学习者能体验更 多岗位的对工作者的要求(3项目教学法：项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，学习和现场典型任务结合起来，充分挖掘学生的创造潜能， 提高学生解决实际问题的综合能力，并训练学生与人沟通合作的能力。以某 送料小 车的PLC控制要求一个完整的工作过程，学生在完成项目的过程中即扮演了现场工作者的角色， 积累了工作经验。课程教学中始终贯彻“学生主体、教师主导”的原则，学习过程采用了从 封闭型一开放型一开放创新型的教学类型，使学生的职业能力、

48、创新能力及综合素质不断得到提高。(4)讲练结合以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生 的实践技能。教师给出一个训练的任务，介绍在课程环节中已经学过的相关的理论知识和实 践知识，接着以任务为载体，由学生完成任务的方案制定，并立即进行训练。在方案实施过 程中，学生还可以利用编程软件和仿真软件进行程序的仿真和检验。(5)现代化多媒体技术根据本课题内容的特点，课程组教师对每个项目都制作了直观的教学CAI课件，该课件具有示范功能及让学生自行编程和完成接线的测验功能。教师多媒体课件的授课课时比例达到90 %以上。(6)头脑风暴法头脑风暴法是采用工作小组法后， 鼓励在小

49、组中进行创造性思维的最常用方法。 采用头 脑风暴法的目的是充分调动学生积极性、 主动性，挖掘每一位学生的潜能和创新能力， 激发 更多的观点和更好的建议，充分运用所有学员的创造力。(7)产学研结合教学全过程以现场实例进行项目教学， 以真实工作任务作为学生训练项目， 以电工作业 标准考核学生的职业规范， 以现场质量及工艺要求考核项目实施结果； 使学生学习过程完成 的项目与现场实际的产品标准完全一致。通过基于工作过程的课堂教学及严格的项目考核标准，使本课程的“产、学、研” 一体 化成为现实。成立了电控协会和科技创新小组，使学生参与实训设备维护和技术改造，参加教师承担的技术服务课题与研究课题。(8)学生为主教学发扬百花齐放、百家争呜的方针，在课题的资讯环节让学生对所发项目进行充分讨论， 由学生讨论出课题设计方案和实施方法。充分发挥以学生为中心的学习氛围。四、教学笔记1 .知识点