可编程控制技术应用与实战全套教案

基础导论可编程控制器基本概述培训计划基础导论课程性质授课教师本次课时理论课时实训要求可编程控制器基本概述职业能力课程课程类型本次类型班级理论+体验理论+体验电气自动化4牛云陞学期344累计课时课堂体验考评方式教学周1周随堂课外作业4人/组模块检测+口试问答培训目标（1）通过培训掌握可编程控制器结构（2）通过培训掌握可编程控制器原理（3）通过培训了解可编程控制器分类（4）通过培训了解可编程控制器应用培训重点及难点1.培训重点（1）PLC基本概念（2）PLC系统组成（3）PLC工作原理（4）PLC典型应用2.培训难点（1）PLC的硬件结构（2）PLC执行程序的过程培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、可编程控制器（PLC）的基本认知1.可编程控制器的基本概念可编程控制器是一种工业自动控制装置。它具有可编程、数字运算、网络通信、自动控制功能。2.可编程控制器的诞生可编程控制器（programmablelogicalcontroller以下简称PLC），1986年诞生于美国。是由美国数字设备公司DEC最先研制的，其型号为PD-14。它是由美国通用公司根据其生产需要而提出的设计要求，即“GM十条”（1）编程简单方便，可在现场修改程序。（2）硬件维护方便，最好是插件式结构。（3）可靠性要高于继电器控制装置。（4）体积要小于继电器控制装置。（5）可将数据直接送入管理计算机。（6）成本上可与继电器控制装置竞争。（7）输入的交流电压为115V。（8）输出的交流电压为115V，交流电流要求在2A以上，能直接驱动电磁阀。（9）扩展时，原有系统只需做很小的改动。（10）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB。3.PLC的定义国际电工委员会IEC分别在1982年、1985年、1987年三次对PLC进行了定义和修改。PLC是一种数字运算系统（工业级别）。采用可编程的存储器，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或自动化设备以及生产过程。4.PLC的功能（1）逻辑处理功能。（2）顺序控制功能。（3）数据运算功能。（4）准确定时功能（高档PLC可进行毫秒级计时）。（5）高速计数功能（高档PLC计数频率可高达几百赫兹）。（6）中断处理功能（可实现各种内外中断，高档PLC可实现毫秒级响应）。（7）程序与数据存储功能。（8）联网通信功能。（9）自检测、自诊断功能。5.PLC的特点（1）体积小，重量轻，功耗低。（2）使用方便，通用性强。（3）功能强大、完善、通用，适应面广。（4）可靠性高，抗干扰能力强。（5）编程方法简单，容易掌握。（6）设计、安装、调试和维修方便容易。（7）性能价格比好，经济核算。（8）系统组网方便、简单。6.PLC与其他工业控制系统比较（1）PLC与继电逻辑控制系统相比（2）PLC与IPC工业计算机控制系统的比较7.PLC的发展趋势（1）向高速度、大容量方向发展（2）向超大型、超小型两个方向发展（3）大力开发智能模块与加强联网通信能力（4）增强外部故障的检测与处理能力（5）编程语言多样化、高级化二、可编程控制器系统组成1.PLC的硬件组成（1）中央处理器（CPU）（2）存储器（ROM、PROM、EPROM、EEPROM、RAM、）（3）输入/输出单元（DI、AI、DO、AO）（4）通信接口（PC—PLC、PLC—PLC）（5）智能接口模块（温度、高速计数、定位）（6）编程器（手持编程器、图形编程器、PC机编程）（7）电源（输入AC：220V、DC：24V；输出DC：24V、15V、5V）（8）其他外部设备（EPROM写入器、操作员面板、触摸屏）2.PLC的软件组成（1）系统程序：系统诊断程序、输入处理程序、编译程序和监控程序等（2）用户程序：工程技术人员利用编程软件编写的应用控制程序3.PLC的主要分类（1）一体机（可扩展式）（2）模块机（分布式）4.PLC的编程（1）编程装置：简易编程器、图形编程器（2）编程语言：梯形图语言、顺序功能图语言、逻辑功能图语言、语句表语言三、可编程控制器工作原理1．PLC扫描工作方式2．PLC执行程序的过程（1）执行一次扫描操作所需的时间称为扫描周期，典型值为1～100ms（2）扫描周期与CPU运行速度、PLC硬件配置、用户程序执行时间有关（3）PLC的内部处理以故障诊断为主，运行中一旦出现故障即刻停机3．PLC的工作模式编程模式、运行模式、监控模式。4．PLC的工作流程四、可编程控制器产品介绍1．三菱PLC产品介绍超小型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC2．西门子PLC产品介绍小型PLC、中型PLC、大型PLC五、可编程控制器典型应用1．在高层供水系统中的应用电动机起动、变频器运行、PLC控制、压力检测、继电逻辑控制。2.在群控电梯中的应用电动机起动、变频器运行、PLC控制、位置检测、继电逻辑控制。（1）单机运行：1台电梯独立运行（2）群控运行：2台以上电梯关联运行（3）远程监控：利用上位计算机画面监测现场电梯运行状态六、考核评价与配分12345工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：10分PLC认知情况PLC的基本配置与组成PLC的工作原理和工作模式PLC的典型应用（举2个例子）配分：30分配分：30分配分：30分课后思考题1.什么是可编程控制器？2.可编程控制器基本组成有哪些？3.可编程控制器的主要功能和特点是什么？4.什么是可编程控制器的扫描周期？5.可编程控制器通常使用那些语言？6.可编程控制器的应用范围有哪些？7.可编程控制器的I/O接口分为几种类型？8.可编程控制器的编程器有几种？9.简述可编程控制器的工作过程。10.常用的可编程控制器产品有哪些？课后记项目一电动机典型控制电路的PLC程序设计与仿真培训计划项目一电动机典型控制电路的PLC程序设计与仿真课程类型本次类型班级理论+实训理论+实训电气自动化14课程性质授课教师本次课时理论课时实训要求职业能力课程牛云陞10学期3累计课时实训课时考评方式教学周2周～4周6.53.5课外作业4人/组模块检测+实训操作培训目标（1）通过培训了解可编程控制器的基本配置（2）通过培训掌握可编程控制器的简单编程（3）通过培训掌握可编程控制器的软件操作（4）通过培训掌握可编程控制器的软件仿真（5）能够进行电动机典型控制电路的编程和仿真（6）能够对可编程控制器编程软件实施基本操作任务一三相异步电动机顺序控制的编程与仿真培训重点及难点3.培训重点（1）FX2N硬件配置（2）内部编程元件（3）基本逻辑控制指令（4）GXWorks2编程软件4.培训难点（1）FX2N的结构和原理（2）逻辑块与、块或指令（3）GXWorks2编程软件编程界面操作培训方法及手段3.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法4.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）2台交流异步电动机实现顺序控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC的硬件配置（1）三菱FX2N系列PLC的硬件构成（2）三菱FX2N系列PLC的系统配置2.三菱FX2N系列PLC的内部编程元件（1）输入继电器：用符号X表示。地址按八进制编号，如X0～X7（2）输出继电器：用符号Y表示。地址按八进制编号，如Y0～Y7（3）辅助继电器：用符号M表示。地址按十进制编号，如M0～M499通用型辅助继电器、断电保持型辅助继电器、特殊型辅助继电器3.三菱FX2N系列PLC的基本逻辑控制指令（1）取、取反和输出指令：LD、LDI、OUT（2）逻辑与和逻辑或指令：AND、OR（3）块或和块与指令：ORB、ANB三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图：2.PLC编程训练（1）三相异步电动机顺序控制电路PLC梯形图程序思路（2）三相异步电动机顺序控制时序图分析（3）进行三相异步电动机顺序控制电路梯形图编辑3.PLC仿真调试（1）三相异步电动机顺序控制电路控制原理说明（2）三相异步电动机顺序控制电路PLC程序仿真四、知识链接1．三菱FX2N系列PLC的选型（1）PLC选型：根据控制工艺及要求确定（2）PLC输入/输出点确定：根据PLC接线图确定（3）PLC存储容量：与用户程序有关（4）PLC的扩展：当本机I/O点不足时，应考虑扩展模块（5）PLC的联网：多个PLC参与系统控制（安装比较分散）时，应考虑联网2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）GXWorks2编程软件的运行：熟悉操作界面，熟悉编程方法（2）新建工程文件：确认PLC型号、确认编程语言（3）梯形图编程操作：接近电工比较熟悉的继电逻辑控制电路，容易接受（4）注释编辑：通常用来给软元件定义电气符号，方便电气原理分析（5）声明编辑：对梯形图某一个梯级的文本注释，方便电气原理分析（6）注解编辑：对梯形图中的输出线圈或功能指令进行说明注释3．三菱GXWorks2编程软件的梯形图仿真梯形图仿真的进入与退出拓展训练1：实现送料小车的多地（限位）控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：10分2了解PLC的基本配置和结构3掌握PLC逻辑控制指令功能配分：20分4掌握PLC的编程方法及技巧配分：15分5掌握PLC软件操作与仿真方法6能够进行电动机顺序控制电路的编程和仿真7能够对可编程控制器编程软件实施基本操作8职业素养和职业纪律不达标配分：15分配分：20分配分：20分扣分：15分任务二三相异步电动机星角起动控制的编程与仿真培训重点及难点1.培训重点（1）定时器、计数器（2）微分输出指令、脉冲沿检测指令、定时和计数指令（3）编程操作2.培训难点（1）微分指令和脉冲沿检测指令的区别及作用（2）定时器和计数器的合理使用（3）编程操作方法和技巧培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）1台交流异步电动机实现星角起动控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC的内部编程元件（1）定时器：定时器地址分配、通用型定时器、积算定时器、定时器的时基（2）计数器：计数器地址分配、16位内部加法计数器、32位内部加法、减法计数器、高速计数器2.三菱FX2N系列PLC的基本逻辑控制指令（1）微分输出指令：PLS、PLF，赋值于某个变量的线圈（2）脉冲边沿检测指令：直接使用某个变量的触点（3）定时器T指令：T线圈、T触点、T的给定值（KnXKnYKnMKnSCDV/ZK）、T的当前值（K）（4）计数器指令：C线圈、C触点、C的给定值（KnXKnYKnMKnSCDV/ZK）、C的当前值（K）三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）三相异步电动机星角起动控制电路PLC梯形图程序思路（2）三相异步电动机星角起动控制时序图分析（3）进行三相异步电动机星角起动控制电路梯形图编辑3.PLC仿真调试（1）三相异步电动机星角起动控制电路控制原理说明（2）三相异步电动机星角起动控制电路PLC程序仿真四、知识链接1．三菱FX2N系列PLC的合理使用（1）输入信号的处理（2）合理使用内部资源（3）输出控制相对独立（4）输出保护实施硬件连接（5）保护信号的使用技巧2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）定时器、计数器编程操作（2）微分指令编程操作拓展训练2：实现双稳态振荡脉冲的输出拓展训练3：实现单稳态振荡脉冲的输出五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：15分2了解PLC的内部编程元件（定时器、计数器）3掌握PLC定时、计数、微分、脉冲沿指令的功能配分：15分特点4掌握PLC输入/输出点的配置原则配分：15分5能够合理使用PLC的定时、计数、微分、脉冲沿配分：15分指令进行编程6能够进行电动机星角起动控制电路的编程和仿真配分：20分7能够对PLC编程软件实施监控、强制功能操作8职业素养和职业纪律不达标配分：20分扣分：15分任务三双速三相异步电动机控制的编程与仿真培训重点及难点1.培训重点（1）寄存器、指针（2）中断、常量、置位复位指令、程序结束指令、主控指令（3）编程操作2.培训难点（1）寄存器组合（2）置位复位指令、主控/主控结束指令典型应用（3）编程操作方法和技巧培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）1台双速交流异步电动机控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC的内部编程元件（1）数据寄存器：通用型数据寄存器、断电保持型数据寄存器、特殊型数据寄存器、文件型数据寄存器（2）变址寄存器：V/Z用于存放地址的偏移量（3）指针：分支用指针、中断用指针（4）寄存器组合：寄存器首地址前冠以常数K，用来表示寄存器的位数集合（5）常数：K—十进制数、H—16进制数2.三菱FX2N系列PLC的基本逻辑控制指令（1）进栈、读栈和出栈指令：MPS、MRD，MPP（2）置位和复位指令：SET—置位指令、RET—复位指令（3）取反与空操作指令：INV—取反指令、NOP—空操作指令（4）程序结束指令和主程序结束指令：END—程序结束指令、FEND—主程序结束指令（5）主控和主控复位指令：MR—主控指令、MCR—主控结束指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）双速三相异步电动机控制电路PLC梯形图程序思路（2）双速三相异步电动机控制时序图分析（3）进行双速三相异步电动机控制电路梯形图编辑3.PLC仿真调试（1）双速三相异步电动机控制电路控制原理说明（2）双速三相异步电动机控制电路PLC程序仿真四、知识链接1．PLC时序图的绘制方法2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）置位和复位指令编程操作（2）MC和MCR指令编程操作拓展训练4：实现商场自动门的控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格2345了解PLC的内部编程元件（数据寄存器、指针、配分：10分常数）掌握PLC进栈、读栈、出栈、置位/复位、主控指配分：20分令的功能特点掌握PLC数据寄存器、变址寄存器、寄存器组合配分：15分的概念能够合理使用PLC的置位/复位、主控/主控结束指配分：15分令进行编程6能够进行双速电动机控制电路的编程和仿真7能够对PLC编程软件实施数据查询和操作8职业素养和职业纪律不达标配分：20分配分：20分扣分：15分课后思考题1.三菱FX2NPLC的硬件组成有哪些？各起什么作用？2.三菱FX2NPLC的I/O接口主要连接哪种类型的变量？3.输入映像、输出映像与外部设备之间的关系是什么？4.块或和块与指令的基本特点是什么？如何使用块或和块与指令？5.断电延时的主要概念是什么？主要用在什么场合？6.计数器是否具有记忆功能？系统断电后再来电其累计值是否会保存？7.主控指令的主要特点是什么？如何使用主控指令？8.三菱FX2NPLC的常用特殊辅助继电器有哪些？主要用来起什么作用？9.为什么微分指令不能直接用来控制输出，而必须要控制带有锁定功能输出软元件？10．如何实现定时器、计数器设定值的变量控制？它的好处是什么？课后记项目二逻辑控制系统PLC的编程、调试及运行培训计划项目二逻辑控制系统PLC的编程、调试及运行课程类型本次类型班级理论+实训理论+实训电气自动化28课程性质授课教师本次课时理论课时实训要求职业能力课程牛云陞14学期3累计课时实训课时考评方式教学周4周～7周10.53.5课外作业4人/组模块检测+实训操作培训目标（1）通过培训掌握PLC的安装和接线方法（2）通过培训理解PLC的功能指令及应用（3）通过培训掌握PLC的编程方法和技巧（4）通过培训掌握PLC编程软件界面操作（5）通过培训掌握PLC程序调试基本流程（6）通过培训能够对具体工作任务进行分析（7）通过培训能够初步制定系统的设计方案（8）通过培训能够熟练使用PLC功能指令（9）通过培训能够编制PLC逻辑控制程序任务一汽车自动清洗机的编程、调试及运行培训重点及难点5.培训重点（1）PLC安装接线方法（2）PLC梯形图控制程序（3）编程操作及运行调试方法6.培训难点（1）汽车清洗机控制方案（2）PLC编程软件基本操作（3）工作任务系统装调流程培训方法及手段5.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法6.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现汽车的自动清洗控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC的安装（1）采取DIN导轨安装（2）基本单元和扩展单元水平安装（3）远离磁场、发热元件2.三菱FX2N系列PLC的接线（1）交流电源（AC）供电、直流输入型（DC）的接线（2）直流电源（DC）供电、直流输入型（DC）的接线（3）直流输入型（DC）接线（4）直流输出型（DC）接线三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图：2.PLC编程训练（1）汽车自动清洗机PLC梯形图程序/自动复位、清洗机运行、自动清洗、清洗完毕、故障报警。（2）汽车自动清洗机时序图分析（3）进行汽车自动清洗机控制系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）汽车自动清洗机控制系统控制原理说明（2）汽车自动清洗机控制系统PLC程序运行四、知识链接1．汽车清洗机编程方案（1）汽车清洗机复位方案：利用PLC初次上电执行自动复位（2）汽车清洗控制方案：在原始位置上启动，边行进边清洗，清洗完毕自动返回（3）汽车清洗机其他控制方案：清洗过程被中断，结束中断后继续执行，具有报警功能2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）梯形图编辑模式：读取状态，写入状态、转换/编辑状态（2）交叉参照表：根据用户程序对各种参数实现的列表（3）软元件使用列表：根据用户程序对已经使用的软元件（触点、线圈）、未使用的软元件实施列表（4）隐藏梯形图块：将选重的某个梯级进行隐藏，方便较长程序的调试3．汽车清洗机用户程序的运行调试实施汽车清洗机控制系统程序的运行和监控拓展训练5：实现电动蝶阀控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：10分2了解PLC的基本配置和结构3掌握PLC逻辑控制指令功能配分：20分4掌握PLC的编程方法及技巧配分：15分5掌握PLC软件操作与仿真方法6能够进行电动机顺序控制电路的编程和仿真7能够对PLC编程软件实施基本操作8职业素养和职业纪律不达标配分：15分配分：20分配分：20分扣分：15分任务二传送带分段控制的编程、调试及运行培训重点及难点3.培训重点（1）电气逻辑控制特点（2）PLC使用注意事项（3）定时器的使用方法4.培训难点（1）PLC中的脉冲沿触发指令（2）置位/复位指令的典型应用培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现传送带分段控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.电气控制系统中的逻辑控制（1）“与”操作：变量之间的串联（2）“或”操作：变量之间的并联（3）“非”操作：变量之间的取反2.三菱FX2N系列PLC使用注意事项（1）布线安装注意事项：不同电压等级线路不要混槽布线，干扰严重时应使用屏蔽线（2）输入电源选择注意事项：推荐使用本机直流电源，但不要给容量较大的元件供电，外接电源时应与本机电源共地（3）输出点的浪涌保护：直流电路采用反向二极管或温压管，交流电路采用阻容保护电路（4）PLC端子点的接线处理：接线要符合工艺，注意电压等级，接地线要独立三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）传送带分段控制PLC梯形图程序/传送带分段启动、传送带2停止、传送带1停止。（2）传送带分段控制时序图分析（3）进行传送带分段控制系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）传送带分段控制系统控制原理说明（2）传送带分段控制系统PLC程序运行四、知识链接1．传送带分段控制编程方案（1）传送带启动控制方案（2）传送带停止控制方案（3）电感式接近开关2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）梯形图编辑模式：行插入（行删除）、列插入（列删除）（2）颜色及字体设置（3）折叠窗口（4）软元件注释显示格式拓展训练6：实现消防防火卷帘门的手/自动控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：10分2了解PLC的基本配置和结构3掌握PLC逻辑控制指令功能4掌握PLC的编程方法及技巧5掌握PLC软件操作与仿真方法配分：20分配分：15分配分：15分67能够进行电动机顺序控制电路的编程和仿真配分：20分能够对PLC编程软件实施基本操作配分：20分8职业素养和职业纪律不达标任务三十字路口交通灯控制的编程、调试及运行培训重点及难点扣分：15分3.培训重点（1）PLC的网络通信（2）数据比较指令（3）数据传送指令4.培训难点（1）数据比较指令的使用原则（2）振荡器的编程方法培训方法及手段3.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法4.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现十字路口交通灯控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC的组网基本知识（1）PLC与PLC之间的通讯：FX2N-485-BD内置通讯板、FX2N-CNV-BD内置通讯板、FX0N-485-ADP特殊适配器和专用通讯电缆。（2）计算机与多台PLC的通信：FX2N-485-BD内置通信板、FX2N-CNV-BD和FX0N-485ADP特殊功能模块、FX2N-485PC-IF和专用的通讯电缆。2.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）数据比较指令：比较指令、区间比较指令（2）数据传送指令：传送指令、移位传送指令、取反传送指令、块传送指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）十字路口交通灯PLC梯形图程序：主控程序、定时器振荡器、南北禁行、东西通行、东西禁行、南北通行、主控程序结束、测试灯。（2）十字路口交通灯控制时序图分析（3）进行十字路口交通灯控制系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）十字路口交通灯控制系统控制原理说明（2）十字路口交通灯控制系统PLC程序运行四、知识链接1．十字路口交通灯控制方案（1）十字路口灯组分类（2）十字路口灯组工作方案2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）数据比较指令编程操作：比较指令编程操作、区间比较指令编程操作（2）数据传送指令编程操作：传送指令编程操作、移位传送指令编程操作、取反传送指令编程操作、块送指令编程操作拓展训练7：实现地下车库进出口照明控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：10分2掌握PLC的组网连接3掌握PLC数据比较指令的使用方法4掌握PLC数据传送指令的使用方法配分：20分配分：20分56掌握PLC组网通信的数据传输方法配分：15分能够进行十字路口控制电路的编程和运行配分：20分7能够对PLC编程软件实施基本操作配分：15分8职业素养和职业纪律不达标扣分：15分任务四病床呼叫控制系统的编程、调试及运行培训重点及难点1.培训重点（1）PLC的故障报警及排除方法（2）触点比较指令（3）交替输出指令（4）七段译码指令2.培训难点（1）病床呼叫代码生成（2）病床呼叫代码显示的编程（3）病床号显示的编程培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现病床呼叫系统的控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC的故障报警与排除方法（1）PLC的故障报警方案（2）PLC的故障排除方法（3）“非”操作：变量之间的取反2.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）触点比较指令：起始触点指令、串接触点指令、并接触点指令（2）交替输出指令（3）七段译码指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）病床呼叫系统PLC梯形图程序：病床呼叫、病床呼叫输出报警及显示。（2）病床呼叫系统时序图分析（3）进行病床呼叫系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）病床呼叫系统控制原理说明（2）病床呼叫系统PLC程序运行四、知识链接1．病床呼叫系统编程方案（1）病床呼叫定位（2）病床呼叫数码显示2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）触点比较指令的编程操作：起始触点比较指令的编程操作、串接触点比较指令的编程操作、并接触点比较指令的编程操作。（2）交替触点指令的编程操作（3）七段译码指令的编程操作拓展训练8：用1个按钮实现新风机的起停控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：20分2掌握PLC的故障报警及排除方法3掌握PLC比较指令的功能及应用4掌握PLC交替触点指令的功能及应用5掌握PLC七段译码指令的功能及应用6能够进行病床呼叫系统电路的编程和运行7能够对PLC编程软件实施基本操作8职业素养和职业纪律不达标配分：15分配分：15分配分：15分配分：20分配分：15分扣分：15分任务五抢答器控制系统的编程、调试及运行培训重点及难点1.培训重点（1）子程序的编制原则（2）条件跳转指令（3）主程序控制指令（4）主程序结束指令2.培训难点（1）不同组别抢答鉴别（2）子程序实施抢答技巧（3）抢答获奖处理方式培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现抢答器控制系统的控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC子程序的基本概述（1）子程序的概念（2）子程序的嵌套（3）子程序的编制原则2.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）条件跳转指令（2）主程序结束指令（3）子程序控制指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）抢答显示系统梯形图程序：儿童抢答标志、学生抢答标志、教师抢答标志、有人抢答进子程序、抢答获奖输出、抢答结束后复位、显示抢答成功的人。（2）抢答显示系统时序图分析（3）进行抢答显示系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）抢答显示系统控制原理说明（2）抢答显示系统PLC程序运行四、知识链接1．抢答显示系统的编程方案（1）抢答信息的判断（2）抢答者的定位2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）条件跳转指令的编程操作（2）主程序结束指令的编程操作（3）子程序控制指令的编程操作拓展训练9：用条件跳转指令实现储水罐的手/自动补水控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：15分2了解PLC子程序的使用方法3掌握PLC条件跳转指令的功能及应用4掌握PLC子程序控制指令的功能及应用5掌握PLC子程序的调用及返回配分：15分配分：20分配分：15分6能够进行抢答器控制电路的编程和运行配分：20分78能够对PLC编程软件实施基本操作配分：15分职业素养和职业纪律不达标扣分：15分任务六产品检查与分选控制的程序、调试及运行培训重点及难点1.培训重点（1）中断处理概念和服务处理过程（2）加1指令（3）减1指令（4）BCD转换指令（5）BIN转换指令2.培训难点（1）中断处理执行过程（2）次品的检测（3）次品剔除的编程方法培训方法及手段1.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法2.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现产品检查与分选控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.三菱FX2N系列PLC中断处理的基本概述（1）中断处理的概念（2）中断服务的执行过程（3）中断指针的概念（4）中断处理及中断优先处理2.三菱FX2N系列PLC中断控制处理（1）外部输入中断（2）内部定时器中断（3）高速计数器中断3.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）加1指令（2）减1指令（3）BCD转换指令（4）BIN转换指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）产品检测与分选PLC梯形图控制程序：手（自）动转换后输出控制清零、自动运行子程序、手动运行子程序、次品数量加1并转换成BCD码、步进节拍显示、次品显示、传送带电机过载报警、传送带运行、推料缸推料（次品剔除）、自动子程序传送带运行标志、自动子程序次品剔除标志、自动子程序清除标志、自动子程序返回、手动子程序控制、手动子程序返回。（2）产品检测与分选控制时序图分析（3）进行产品检测与分选控制系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）产品检测与分选控制系统控制原理说明（2）产品检测与分选控制系统PLC程序运行四、知识链接1．产品检测与分选的编程方案（1）次品的定位与剔除（2）其他编程方案2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）加1指令的编程操作（2）减1指令的编程操作（3）BCD转换指令的编程操作（4）BIN转换指令的编程操作拓展训练10：实现工件传送的电气控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：15分2了解PLC中断的基本概念3掌握PLC中断程序的编制方法配分：20分4掌握PLC5掌握PLC软件操作与运行方法中断优先级的使用方法配分：15分配分：15分6能够进行产品检测与分选控制电路的编程和运行配分：20分7能够对PLC编程软件实施基本操作8职业素养和职业纪律不达标配分：15分扣分：15分课后思考题1．三菱FX2N系列PLC的安装应注意哪些问题？2．三菱FX2N系列PLC的布线原则有哪些？3．PLC中指针的概念？它主要起什么作用？4．条件跳转指令和主控指令有哪些区别？它们各自的特点是什么？5．为什么PLC的输出触点连接感性负载时需在负载两端并联浪涌保护电路？6．断电保护型数据寄存器的主要作用是什么？在什么场合使用比较合适？7．K4M0、K2X000、K2Y000分别代表什么涵义？8．如何利用比较指令实现振荡脉冲电路？9．交替指令LAT和LATP有什么不同？具体表现是什么？10．在用户编程时，什么情况下会使用子程序？课后记项目三顺序控制系统PLC的编程、调试及运行培训计划项目三顺序控制系统PLC的编程、调试及运行课程类型本次类型班级理论+实训课程性质授课教师本次课时理论课时实训要求职业能力课程理论+实训牛云陞16电气自动化学期3累计课时实训课时考评方式44教学周8周～11周115课外作业4人/组模块检测+实训操作培训目标（1）通过培训掌握PLC内部软元件的功能（2）通过培训理解PLC功能指令系统结构（3）通过培训了解PLC顺序控制基本概念（4）通过培训掌握PLC顺序控制编程方法（5）通过培训掌握PLC控制系统设计流程（6）通过培训能够熟练使用PLC功能指令（7）通过培训能够进行PLC顺序控制编程（8）通过培训能够进行PLC程序功能调试（9）通过培训能够进行PLC程序在线监控任务一塑料成型板定位控制的编程、调试及运行培训重点及难点7.培训重点（1）顺序控制的概念（2）顺序功能图的结构（3）顺序功能图的编写原则（4）步进（步进返回）指令8.培训难点（1）选择性分支与汇合结构（2）并行性分支与汇合结构（3）顺序功能图的转换方法培训方法及手段7.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法8.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现塑料成型板定位控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.顺序控制基本概述（1）顺序控制的概念（2）顺序功能图的概念（3）顺序功能图的结构（4）顺序功能图的编写原则2.顺序功能图的编程结构（1）单流程结构（2）选择性分支与汇合结构（3）并行性分支与汇合结构（4）顺序功能图的转换方法3.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）步进指令（2）步进返回指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图：2.PLC编程训练（1）塑料成型板定位控制PLC梯形图程序：初始复位、吸盘下降、抽取真空、吸盘上升、底板前移、释放真空、推料定位、抽取真空、吸盘提升、夹钳夹紧、释放真空、底板返回、夹钳松开、延时返回。（2）塑料成型板定位控制时序图分析（3）进行塑料成型板定位控制系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）塑料成型板定位控制系统控制原理说明（2）塑料成型板定位控制系统PLC程序运行四、知识链接1．PLC控制系统设计的内容和步骤（1）PLC控制系统设计的内容（2）PLC控制系统设计步骤：分析被控对象的工艺条件和控制要求、PLC控制系统的硬件配置、软件设计、调试程序、程序固化。2．三菱FX2N系列PLC的SFC编程的基本操作（1）建立SFC文件（2）SFC流程编辑操作：初始状态、转换条件、有向连线、一般状态、选择性分支与汇合、并行性分支与汇合。拓展训练11：利用梯形图实现塑料成型板定位控制的编程五、考核评价与配分1工作内容完成情况了解PLC顺序功能图的结构组成3掌握PLC顺序功能图的编程方法☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：15分2配分：20分4567掌握PLC的SFC与LAD转换方法掌握PLC控制系统的设计方法配分：15分配分：10分能够进行塑料成型板定位控制电路的编程和运行配分：20分能够对PLC编程软件实施基本操作配分：20分扣分：15分8职业素养和职业纪律不达标任务二工业机械手控制系统的编程、调试及运行培训重点及难点5.培训重点（1）跳转与分离结构（2）重复、复位与循环结构（3）循环移位指令（4）带进位循环移位指令6.培训难点（1）循环移位指令的执行过程（2）移位指令（3）移位指令的执行过程培训方法及手段3.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法4.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现工业机械手控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.顺序功能图的编程结构（1）跳转与分离结构（2）重复、复位与循环结构2.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）循环移位指令：右循环移位指令、左循环移位指令、（2）带进位循环移位指令：带进位右循环移位指令、带进位左循环移位指令。（3）移位指令：位右移指令、位左移指令。（4）字右移指令和字左移指令（5）移位寄存器写入指令和移位寄存器读出指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图2.PLC编程训练（1）工业机械手控制PLC梯形图程序：复位处理、左循环移位实现顺序节拍、机械手上升、机械手左旋、机械手下降、A/B传送带运行、机械手手指抓紧、机械手上升后右旋、机械手手指松开并延时、延时后转向第二拍重复工作、主程序结束、执行子程序后并返回。（2）工业机械手控制时序图分析（3）进行工业机械手控制系统梯形图编辑3.PLC运行调试（1）工业机械手控制系统控制原理说明（2）工业机械手控制系统PLC程序运行四、知识链接1．PLC控制系统的程序设计（1）程序设计的内容：PLC程序功能的分析和设计、程序结构的分析和设计。（2）程序设计的步骤：设计程序框图、编写应用程序、程序的调试、编写程序设计说明书。2．三菱GXWorks2编程软件的基本操作（1）软元件搜索（2）指令搜索拓展训练12：全自动洗衣机PLC控制五、考核评价与配分1工作内容完成情况☐优秀☐良好☐合格☐不合格配分：15分2了解PLC循环移位指令的功能3掌握PLC移位指令的使用方法4掌握PLC顺序功能图特殊功能处理方法5掌握PLC工业控制程序编程方法和技巧6能够进行工业机械手控制电路的编程和运行7能够对PLC编程软件实施基本操作8职业素养和职业纪律不达标配分：15分配分：20分配分：15分配分：20分配分：20分扣分：15分课后思考题1．顺序控制系统主要应用在哪些领域？2．顺序控制和逻辑控制的主要区别有哪些？3．顺序控制中的步是什么意思？步在控制程序中起什么作用？4．SFC程序中如何执行选择性分支？5．PLC程序设计的主要内容有哪些？6．PLC程序设计的主要步骤有哪些？7．三菱FX2N系列PLC的移位指令有几种？8．PLC移位指令的功能是什么？在编程中具体有哪些应用？9．如何利用移位指令实现PLC的顺序控制？10．在三菱PLC编程软件中如何实现软元件的搜索和替换？课后记项目四过程控制系统PLC的编程、调试及运行培训计划项目三过程控制系统PLC的编程、调试及运行课程类型本次类型班级理论+实训理论+实训课程性质授课教师本次课时理论课时实训要求职业能力课程牛云陞20电气自动化学期3累计课时实训课时考评方式447.5教学周12周～16周12.5课外作业4人/组模块检测+实训操作培训目标（1）通过培训掌握PLC特殊功能模块的结构及原理（2）通过培训掌握PLC模拟量数据的读取和写入（3）通过培训掌握过程控制系统的基本原理（4）通过培训掌握PLC与变频器连接和通信方法（5）通过培训掌握过程控制系统的调试方法（6）通过培训能够对具体任务进行分析（7）通过培训能够编制系统设计方案（8）通过培训能够编制材料明细清单（9）通过培训能够编写复杂应用程序（10）通过培训能够进行系统的综合调试任务一物料混配控制系统的编程、调试及运行培训重点及难点9.培训重点（1）过程控制的概念（2）过程控制基本组成（3）FX2NPLC特殊功能模块10.培训难点（1）FX2N-2AD的性能指标及参数（2）特殊功能模块读指令（3）特殊功能模块写指令培训方法及手段9.培训方法（1）任务导入教学法（2）行动导向教学法（3）理实一体教学法（4）六步教学法10.培训手段（1）课堂体验和现场观摩（2）多媒体教学（课件、图片）（3）网络资源（动画、录像）（4）典型案例分析培训内容一、任务引入（1）利用FX2NPLC实现物料混配控制（2）分析电气控制原理图和PLC的I/O配置（3）理解电气控制要求和编程设计流程二、理论知识要点1.过程控制系统基本概述（1）过程控制基本概念：过程控制是指在生产过程中连续或按一定程序周期进行的生产过程。（2）过程控制任务与目标：生产过程的目标是以最经济的途径将原物料加工成预期的合格产品。（3）过程控制基本组成：被控对象、测量元件或传感器、控制器、执行器。2.三菱FX2N系列PLC的特殊功能模块（1）FX2N-2AD的基本概述（2）FX2N-2AD的性能指标及参数3.三菱FX2N系列PLC的功能指令（1）特殊功能模块读指令（2）特殊功能模块写指令三、任务实施1.任务准备（1）PLC的I/O地址分配：电气符号、PLC地址、状态、功能说明（2）PLC接线图：2.PLC编程训练（1）物料混配控制系统PLC梯形图程序：液位（模拟量）数值读取、PLC初次上电执行复位（放料）、自动（手动）运行标志处理、振荡脉冲（搅拌器）、状态指示灯（手动、自动、故障）、报警器控制、执行子程序及主程序结束、子程序/低液位、中液位、高液位、子程序/低液位延时关闭放料阀、1号泵启停控制、子程序/中液位2号泵运行、子程序/高液位延时后2号泵停止、子程序/高液位延时后搅拌器开始搅拌、子程序/搅拌器6次后打开放料阀并开始放料、子程序/1号泵运行后复位计数