plc电机正反转教案设计

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课程名称可编程控制器案例教程课型一体化

一体化总任务：电机的正反转一体化演示、任务驱动、

课题分任务：学习P1C中各软硬件的配合使用授课方法讨论法等

授课第13周

授课班级中专机电1班2

时间2017年5月12日

一、论知识

1.了解辅助^电器，计数器、定时器等的知识

2.掌握电机正反转的控制

技术理论3.学会软元件的运用

知识

二、思想情感

1.感受电机正反转运作带来的效应

教学目的

2.培养学生对实际问题的分析和推理能力

一、搦俄能

1.学会电机正反转的组建方法

实际技术2.至屋电机访转中骞U制各的画法

操作能力二、行为态度

1.认识电机m反转的整个控^系统蹒计

2.体验pIc寸箍电机带来的社会变化

一体化

1.正确理解掌握电机正反转的设计

教学重点

1.对定时器、计数器等软件的正确理解和使用

一体化

2.物理线路的连接

教学难点

仪器、设

备、工具实验箱、曲疆

准备

材料准备教材、实验箱、项目任务书、PLC接线示图、评分表等

pIc各软元件的认识及pIc的简单控

课后回顾

说明

注：有课时变动、教学内容调整等在此说明。

文案大全

教案内页

教学环节

教学内容与过程、活动、方法、意图

（时间分配）

教

一、导入情境：通过对电梯上下、汽车前进后退和人的进退来引入电机的正反转。（人的大脑比

学

内喻成plc,脚比喻成电机）

容二、导入方式：边思考、边提问、边讨论

与三、导入课题：总任务：设计电机的正反转

过分任务：学习Plc中各软硬件的配合使用

程

A.新课导

入（2分钟）教师通过对生活中电梯上下、汽车前进后退和人的进退来引导学生学会找到观察角度，进而剖析电

活动机实现正反转的要求和特点等。

结合所学知识，根据老师提问的问题进行思考，从而进入新课的学习。

学

案例法、思考回忆法与讨论法等

法

设计通过学生的思考、解剖与讨论，让他们形成有关电机正反转的感性认识，从而尽快进入学习状

意图态。

一、控制内容和要求：

1.控制内容：

一台由电动机拖动的自动往复微型加工设备对工件的加工过程是：启动后，电机正向转动，5s

后电机反向转动，5s后电机又正向转动……，如此正转、反转反复运行3次自动停机。

2.控制要求：

教（1）用常开按钮作启动控制。

学（2）用常闭按钮作急停控制，停止后，当前数据与状态保持，急停按钮复位后加工继续进行。

内（3）用热继电器常闭触点对电动机设过载保护。当电动机发生过载时，常闭触点断开，电机停

容止运行，当前状态与数据全部复位清零。过载消除后，常闭触点复位，按启动按钮后重新运行。

（4）设置复位按钮。急停后如要重新开始运行，可按复位按钮复位清零。

B.下达任与

二、学习重点

务过

1.控制内容和要求的实现

程

（2分钟）2.各软硬件的选择使用

三、学习难点

1.对定时器、计数器等软件的正确理解和使用

2.物理线路的连接

教师教师根据电机正反转控制的特点，融入理论知识、操作技能、思想情感与行为态度，结合学生

活动具体的能力情况，制定出工作任务书，并向学生下达，督促完成。

学生仔细阅读工作任务书，明白工作内容，清晰工作步骤，作好执行任务的前期准备工作。

活动

教学任务驱动法

方法

教学环节

教学内容与过程'活动、方法、意图

（时间分配）

设计课堂教学任务明确，目的明朗，学生能看懂工作任务书，并按照步骤就能完成任务。

意图

一、问题讨论

1.思考电机的工作状态：通过对电机的工作状态的思考，采用讨论法列举生活中哪些情况用到

了电机，并涉及到正反转状态。

2.解剖电机正反转的工作状态：解刨电机正反转的变化规律。

3.分析电机正反转工作的实现：通过对电机正反转的工作状态的解剖，采用讨论法对电机正反

教

转工作的实现进行分析。

学

4.设计plc控制电机的正反转：深入分析电机正反转的特点，采用任务驱动法对电机正反转的

内

控制进行设计。

容

2.讨论依据

与

（1）课程教材：提供相对应的文本学习材料

过

（2）教学课件：展示老师讲课的场景，提供学习辅导的视听材料。

程

（3）电路图纸：专业技术材料，作为技术分析与操作的依据。

C.讨论分

（4）技术文献：专业技术比较可靠、全面'深刻的技术资料，一般作为深入研究之用。

析

（5）网络资源：普通而新颖，便于查询的知识与技术资料。不能不信，也不能全信。

（2分钟）

3.填写任务书（讨论结果内容）

教师关注学生讨论内容与氛围，指导学生讨论要具有科学性和有效性，并对讨论进行管控。根据

活动任务书的具体内容进行相关知识与技能的专业讨论，得知他们的理论困惑与技能不知行。

学生根据工作任务书的具体内容步骤，合理使用信息资源、获得相关知识、技能，生生间、师

活动生间进行探讨，分析制定出工作任务执行计划。

教学1.问题导向2.问题探究3.问题讨论

方法

学生明确任务要求，井按照任务书要求，自我获取信息、制定工作计划，确定工作步骤，必

设计要的工作资料，任务的时间顺序，团队工作中的具体分工。与老师进行一次关于计划的专业谈

意图话，确定最终计划。

一、理论知识

引入

教

D.任务精1、仔细观察电梯的上下行、汽车和人的进退，电机在怎样工作？

学

讲与实施正反转交替

内

（9分钟）

容2、如何实现电机的正反转控制？（提问引起学生的注意，增加其好奇心）

与师生共同探讨

过（将人脑比喻成plc,脚比喻成电机，plc去控制电机的正反转。）

程

教学环节

教学内容与过程、活动'方法、意图

（时间分配）

一'回顾概念

1.置位与复位指令（SET/RST）

（1）SET（置位指令）它的作用是使被操作的目标元件置位并保持。

（2）RST（复位指令）使被操作的目标元件复位并保持清零状态。

2.堆栈指令（MPS/MRD/MPP）

（1）MPS（进栈指令）将运算结果送入栈存储器的第一段，同时将先前送入的数据依次移到栈苗

下一段。

（2）MRD（读栈指令）将栈存储器的第一段数据（最后进栈的数据）读出且该数据继续保存在栈

存储器的第一段，栈内的数据不发生移动。

（3）MPP（出栈指令）将栈存储器的第一段数据（最后进栈的数据）读出且该数据从栈中消失,

同时将栈中其它数据依次上移。

3.逻辑反、空操作与结束指令（INV/NOP/END）

（1）INV（反指令）执行该指令后将原来的运算结果取反。

（2）NOP（空操作指令）不执行操作，但占一个程序步。

（3）END（结束指令）表示程序结束。

4.计数器：

1）计数器作用：对触点动作次数（或状态执行次数）进行计数：

2）计数器组成：线圈与触点（每一个计数器都有无数对常开与常闭触点）

3）计数范围（FX2N）

16位计数器：。〜32,767

32位计数器：-2,147,483,648~+2,147,483,647

二.计划与实施（任务步骤）

1.准备工作：检查电脑、PLC实训操作台及电源是否正常，从模块箱取出电机实训模块，领取带

插头的连接线10条。领取工作任务书，并认真阅读工作内容及要求。

2.工作步骤：

1）根据控制要求确定I/O分配表

根据任务内容及控制要求在工作任务书的I/O分配表中填好输入和输出的地址号及对应的

外接元件，如下表所示。

轴入堂（1）输出遍（0）

外接元件输3电器地址外接元件装出缰电器地址

常开按钮SB1（由控制）X0维电器KU（正转控制）10

（用指示灯BL1代替）

常闭按钮SB2（急停控制）X1O维电器KI1（反转控制）Y1

（带自锁）（用指示灯BL2f弋替）

常闭触点FK（过载保护）XII

（用开关SA1闭合代替）

常开按钮SB3（复位清零）X12

1）画I/O接线图

结合I/O分配表中输入和输出的地址号，按照PLC接线图的画图规则及要求，在工作任务

书的

《画I/O接线图》栏的空白处画出I/O接线图，如图1-48。

教学环节

教学内容与过程、活动'方法、意图

（时间分配）

图1-48

2）外部接线，如图1-49所示

取电机控制模块，将实训台上PLC的输入XO、X10、X11、X12和输出YO、Y1的插孔分别

与模块

上的SB1、SB2、FR、SB3、KM1、KM2对应插孔用带插头的连线相连，实训台上24V电源的正极

接C0M1,负极接COM和模块上的0V,如图1-49所示。

接线注意事项：

1）接线前先观察24V电源指示是否正常，PLC的输入线和输出线不能插错。

2）输入的COM和输出的COMO、COM1不能插错。

3）24V电源不能插错，千万不能插到实训台上的高压插孔，否者会烧坏PLC。

4）编写程序

编程思路：

⑴由于电机正反转是由2个继电器分别控制的，可用2个设定值为5s的定时器设定正反转

时间，并用定时器的触点作正转与反转的切换控制。

⑵用计数器作机往复运行3次的控制，注意计数器应由设定反转时间的定时器触点驱动，

以保证正反转都运行3次才停机。

⑶为了保证电机往复运行3次自动停机后能再次启动，计数器动作时，其触点应同时将运

行状态与数据元件（包括计数器本身）复位清零。

⑷在过载保护触点动作时，要同时将运行状态与数据元件复位清零。由于过载保护使用常

闭触点，所以正常运行时，要保证控制复位清零的过载触点处于断开状态。

教学环节

教学内容与过程、活动'方法、意图

（时间分配）

⑸由于急停后要保持当前的状态与数据，所以控制运行的定时器与计数器要有停电保持功

能。

⑹由于使用了有停电保持功能的定时器，因此每完成一次运行都要将二个定时器复位清零。

⑺为保证正反转继电器不会同时闭合造成短路，程序中对2个输出执行元件要作软联锁保

护。

梯形图程序如图1-50所示：

可用开关SA1代替热继电器触点。用二个指示灯分别替代继电器，接PLC输出端的Y0与Y1。

M8002

当反复运行欧后（CUXMN）,\

0*RSTM10

数据元件全部清零.

RST1250

X12当过裁触点断开时（X11=OFF）,

RST1251

数据元件全部清零.

C100

RSTC100

-II-、X12:作复位清零.t

X0X10

T卜（启动与停止控制）

T25OY1

（正转控制）

T25OY0T251

TI——反转控制）

T251_—、

----------（正转时间设定）

T250_______回

T1----CSX.（反转时间设定）

T251

HI——（往复次数设定）

T251

40RSI1250

（每完成一次正反转后就将1250、T251复位）

RST1251

46EN)

图1-50

5）运行调试

⑴正常运行：

按下启动按钮SB1,灯1发光5s,熄灭后灯2发光5s；反复进行3次后自动熄灭（表示电

机自动停机）

⑵急停控制：

运行中按下停止按钮SB2,灯熄灭（表示电机停止运行），按SB1再次启动，程序在停止时

的状态上继续运行。

若停止后要重新开始运行，可先按复位清零按钮SB3后再启动。

⑶过载动作：

将开关SA1断开，灯熄灭，可按SB1启动重新开始运行。

如果动作不对或无反应，应先检查电源和外部输入接线；后检查程序；再检查输出接线

教学环节

教学内容与过程'活动、方法、意图

（时间分配）

1.教师构建并展示学习引导流程图，分解学习任务，进行任务驱动。根据重点、难点及化解突

破方法，按照知识、技能与思想等方面进行精讲，解开学生理论上的困惑和技能上的无为，为

教师任务的实施抛砖引玉。

活动2.师生互动交流，引导学生主动寻找解决问题的方法和思路，从而激发学生的学习热情。

3学生操作时，教师要巡回指导，及时发现问题，引导学生纠正，并提醒学生“细节决定成功”

这一重要理念，指导学生完成工作任务。.

1.学生已经有“学到用时方恨少”的强烈求知欲，此时只有专心听讲，认真踹磨老师知识、技

能与思想，才能会做、懂得做得更好。

学生2.学生认真观察学习电路图。学生思考、讨论和查找相关资料，完成plc控制电机正反转的认

活动识及关键检测任务。小组合作互相帮助，遇到难题及时请教老师。

3.小组成员根据学习任务书进行工作准备，分析详细的操作程序与方法，利用小组间同学的分

工与互助，动手操作。

教学1.讲授2.启发3.实操

方法

1.通过老师的任务精讲，能使学生理解相关的理论知识、熟悉操作技能、感悟工作思想，最终

设计能使学生朝着“怎样做、为什么这样做、怎样做得更好”教学目标前行。

意图2..让学生自己动手测量与