传感器应用技术课程标准教案VIP

《传感器应用技术》课程标准教案一、概述（一）课程性质本课程是高等职业技术学校“电子电气技术应用类”专业的一门重要的专业核心课程，其专业性、实践性很强，是本专业学生必修的综合技术应用课程之一。其主要包括传感器的认识、结构原理和使用方法，并在此基础上分别介绍常用传感器应用技术及实用电路的分析与设计。所选的电路具有设计新颖、结构合理、性能优良和实用性强等特点。通过本课程的学习和技能训练，使学生能认识传感器，了解测量基本原理，理解各种传感器进行非电量电测的方法，掌握传感器的基本结构和使用方法。初步具备实用传感器的应用和电路制作技能，并了解相应的测量转换电路、信号处理电路的原理及各种传感器在工业中的应用。课程基本理念本课程贯彻“以就业为导向，以能力为本位”的职教思想，以学生将来从事的职业岗位群所需要的相关知识和基本技能为依据，以项目课程为主体的模块化专业课程体系，它突破了学科为中心的课程体系，减少理论推导，重点突出应用。将学科内容按“项目”进行整合，在内容安排上也是由简到繁，逐步深入，已应用性教学为主，注重增强学生的能力。（三）课程设计思路本课程按项目或任务式教学课程进行设计，以项目为引导，任务为驱动，内容以实用为主，原理分析通俗易懂。各项目中典型传感器应用电路的分析和测试，融合常用传感器的基本知识。课程内容包含了传感器检测若干个项目，每个项目又分为若干个典型工作任务，每个任务将相关知识和实践实验进行有机的结合，突出实际应用，减少理论推导，注重培养学生的实际应用能力和分析解决问题的实际工作能力。据本课程的教学目标，已各种测量手段为主线，传感器的应用贯穿课程整个内容，让学生在用什么、学什么、会什么的过程中，逐步掌握专业技能和相关专业知识，培养学生的实际操作能力。由于本课程与实际联系紧密，理论教学和实践实验训练有机结合，对学生的成绩评定应采用新的评价方式。课程目标总目标：通过学习使学生掌握传感器的结构组成和基本工作原理，以构建测试电路的基本技能；了解传感器在生产实践中的应用，以及传感器的应用技术和发展趋势，学习科学探究方法，养成自主学习能力，培养良好的思维习惯和职业规范，为就业打好基础；了解科学技术与社会的相互作用，逐步养成科学的价值观；锻炼学生的团队合作精神，掌握实际操作技能。2、具体目标为：了解传感器的概念、种类和结构组成，了解传感器的最新发展方向和水平。（2）理解常用传感器的工作原理及相应的测量转换电路、信号处理电路及各种传感器特点及在工业中的应用。（3）了解检测技术中常用的误差处理、弹性元件及抗干扰技术等相关知识。（4）在教学过程中，关心和帮助学生，努力提高学生学习本课程的信心，培养学生在理解基础上记忆的习惯。激发学生的成就感，积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。（5）具备传感器应用电路的安装和调试技能；（6）具备社会交往能力，独立分析解决问题能力和寻找解决问题途径的能力。（7）培养学生的创新思维能力，培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。（8）引导学生发展良好的思想品质，锻炼团队合作精神，养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际，自主学习、努力创新的良好习惯。课程内容和要求：（一）项目一、认识传感器教学目标：掌握传感器的概念、了解传感器的作用，类型和特性。活动安排：通过常用传感器的观察、分析，了解常用传感器的结构组成、作用和类型；通过网络资料的查询活动，进一步了解传感器的类型，主要技术性能指标和发展趋势；通过观察和思考，了解传感器信号的传输和处理方式。考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：传感器基础知识的测试，传感器特性指标和类型，利用网上资源查找的内容等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括阶段知识和技能的收获，学习的进步过程和协作互助等方面。任务一、传感器的定义和作用知识要点：熟悉传感器的的定义和作用。技能要点：认识基本传感器。学一学：1、什么是传感器？2、传感器的组成和种类；3、传感器有什么作用？4、传感器的发展趋势。做一做：1、电阻应变片的认识2、电容式传感器的认识3、电感式传感器的认识练一练：1、传感器的定义2、传感器的用途任务二、传感器的特性和类型知识要点：了解传感器的特性和类型。技能要点：会利用网上资源查找传感器的技术性能指标。学一学：1、传感器是如何分类的？2、传感器静态特性指标3、对传感器的要求（非电量测量）4、转换前后量与量的关系（线性要求）练一练：怎样选择传感器？能利用相关方式（查手册或在网上查找）各种传感器及其技术性能指标。任务三：传感器信号的传输和处理方式知识要点：了解传感器信号的传输和处理。技能要点：输出模拟信号的处理。学一学：1、智能式传感器的概念2、功能特点及构成3、传感器输出信号的类型4、传感器输出模拟信号的处理想一想1、什么是智能式传感器？2、智能式传感器是如何构成的？（二）项目二：力和压力的测量教学目标：掌握应变式、电感式、电容式和压电式测力、测压力传感器组成和测量电路的作用原理。并通过相应的实验，使学生能较好地掌握测量电路的识读和分析方法。活动安排：通过对基本测力、测压力传感器的功能分析，了解常用测力、测压力传感器的作用和原理，了解测量电路的作用和原理。通过相应的实验，能熟悉常用的测力、测压力传感器的实际使用。考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合评价考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：应变式、电感式、电容式和压电式测力、测压力传感器组成和测量电路的作用原理等基础知识，实验测试和完成实验报告等。其中闭卷测试成绩占30～40%，学习过程（包括作业、课堂笔记、学习的态度等）15～20%，实验操作和实验报告占25～30%。学生的自我评价占20%，自我评价手段以学生阶段小结为主，评价的内容包括阶段知识和技能的收获、学习的进步过程和协作互助等方面。任务一、应变式测力传感器知识要点：掌握应变片的原理、熟悉应变式测力传感器的作用原理。技能要点：了解变换力的弹性敏感元件的作用，熟悉称重传感器的输出与输入的关系。学一学：1、导电材料的应变效应2、应变片的结构和类型3、应变式测力传感器读一读：1、电阻应变计的主要特性2、变换力的弹性敏感元件3、应变计的温度补偿4、测量电路想一想：1、变换力的弹性敏感元件的作用2、测量电路的工作原理练一练：分析称重传感器的输出与输入的关系任务二、应变式压力传感器知识要点：掌握应变式压力传感器测量流体压力的原理。技能要点：了解变换压力的弹性敏感元件的作用，熟悉应变式电子称的原理。学一学：应变式压力传感器读一读：变换压力的弹性敏感元件想一想：1、变换压力的弹性敏感元件的作用2、测力、压力有什么异同？做一做：应变式电子称任务三、差动变压器式测力传感器知识要点：通过学习和思考，掌握差动变压器式力传感器的作用原理，了解变磁阻式传感器的工作原理和特性。技能要点：熟悉差动相敏检波电路和差动整流电路的作用，了解差动变压器式力传感器的组成和作用原理。学一学：1、自感式传感器{变隙式、变面积式、螺管式、差动式}2、自感式传感器的测量电路3、互感式传感器（差动变压器）4、差动变压器的测量电路5、差动变压器式力传感器读一读：1、自感式传感器和互感式传感器的误差2、补偿电路3、磁阻式传感器的测量原理4、差动相敏检波电路和差动整流电路的作用练一练：差动变压器式力传感器的组成、作用原理，优点是什么？任务四、电感式压力传感器知识要点：主要掌握电感式压力传感器的作用原理。技能要点：熟悉微压力传感器的测量范围。学一学：1、微压力传感器的结构2、电路组成3、原理和测量范围读一读：1、压磁式测力传感器工作原理2、压磁式测力传感器的结构和测量电路任务五、电容式力传感器知识要点：掌握电容式传感器原理，熟悉电容式力传感器的组成和作用原理。技能要点：熟悉变压器电桥转换原理和脉宽调节电路输出与输入关系。学一学：1、电容式传感器的工作原理、结构及特性2、基本测量电路、变压器电桥、脉冲调宽调节电路3、电容式力和压力传感器4、电容式称重传感器和电容式压差传感器读一读：1、应变式荷重传感器，力敏传感器应用技术2、其他测力传感器、力敏传感器应用实例练一练：1、变压器电桥转换原理2、脉宽调节电路输出与输入关系任务六、压电式力和压力传感器知识要点：了解压电效应和压电材料，压电元件等效电路及测量电路。技能要点：熟悉等效电路和放大器的特点。学一学：1、压电效应及压电材料2、等效电路和测量电路3、压电式测力传感器和压电式压力传感器读一读：1、逆压电效应及应用2、压电式传感器的其他应用练一练：1、石英晶体和压电陶瓷各有什么特点？2、石英晶体的X、Y和Z轴的名称及特点？3、压电元件等效电路的特点4、电荷放大器的特点（三）项目三、测温传感器的应用教学目标：熟悉常用测温传感器的基本结构，工作原理及应用特点。熟悉测温线路的组成，测温线路的原理。。活动安排：通过测温元件的学习，了解测温元件的作用原理和应用，，会利用分度表确定实际温度，能根据工作要求正确选择传感器，正确安装和使用。考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：热电阻测温和热电偶测温基础知识的测试，热电阻的主要用途，测温实验，利用分度表确定实际温度。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度和实验操作等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括阶段知识和技能的收获，学习的进步过程和协作互助等方面，主要以学生的阶段小结为依据。任务一、热电阻和热敏电阻知识要点：了解热电阻和热敏电阻的特性及测量电路。技能要点：熟悉热电阻测温范围、热敏电阻的主要用途，会操作相应的实验。学一学：1、热电阻的材料和特性2、热敏电阻的特点和特性做一做：1、简易电子温度计电路2、实用温度控制器电路读一读：1、集成传感器温度计2、数字温度计练一练：热电阻测温范围、热敏电阻的主要用途，热电阻和热敏电阻选用和测温实验。任务二、热电偶传感器知识要点：掌握热电偶的结构和测温原理，熟悉热电偶测量电路。技能要点：通过热电偶结构分析，熟悉热电偶的选配，会利用分度表确定实际温度。学一学：1、热电效应、热电偶的组成和结构2、热电偶工作定律3、热电偶的分度表4、热电偶测量电路读一读：1、热电偶的温度补偿2、热电偶传感器其他的典型应用练一练：热电偶的选配、热电偶能够工作的两种条件、利用分度表确定实际温度。（四）项目四湿敏传感器的应用教学目标：熟悉湿敏传感器的基本结构，工作原理及应用特点。活动安排：通过湿敏元件的学习，熟悉湿敏传感器的作用原理和应用。考核评价：本部份内容仍采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：湿敏传感器的基础知识的测试，湿敏传感器的实用电路等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括本项目的基本知识和技能的收获，小结学习的进步过程和协作互助等方面内容。任务一湿敏传感器知识要点：掌握湿敏传感器的结构和测量原理，熟悉测湿电路的使用。技能要点：通过湿敏传感器电路分析，熟悉使用要点。学一学：1、湿度的表示方法2、湿敏传感器的类型3、湿敏传感器的工作原理及其电路设计要点4、湿敏传感器电路使用要点（五）项目五、光敏传感器的应用教学目标：熟悉光电式传感器的有关原理及应用特点。活动安排：通过光敏传感器电路的学习，了解光敏传感器的测量原理及其实际应用。考核评价：本部份内容仍采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：光敏传感器的基础知识的测试，光敏传感器的实用电路和和实验操作等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度、实验操作及实验报告等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容，以学生阶段小结为主。任务一、转速测量装置知识要点：掌握光电开关组成的转速计原理，了解光电效应和光电器件的特性。技能要点：通过光电传感器结构和电路的学习分析，熟悉光电器件的特性，认识各种光电元器件。学一学：1、光电式传感器的组成2、光电效应及器件3、光电式数字转速表读一读：1、带宽自动调整电路2、光电器件的特性练一练：解释光电效应、光生伏特效应？做一做：各种光电元件的认识任务二、光敏传感器其他应用电路知识要点：了解光敏传感器其他应用电路。技能要点：通过光电传感器有关实用电路的学习分析，熟悉各种实用电路的原理，会操作相应的实验。学一学：1、指针式照度计2、光敏防盗报警器3、光电计数器读一读：1、自动照明灯电路2、光控标志灯电路3、家用光控延时灯电路做一做：照度报警器练一练：有关电路的原理分析和实验（六）项目六、液位、物位和流量的测量教学目标：了解传感器测量液位、物位及流量的原理活动安排：通过电容式液位、料位传感器电路的学习和超声波液位传感器的学习，了解液位、物位及流量传感器的测量原理及其实际应用。考核评价：本部份内容采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的综合考核方法，注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：液位、物位及流量传感器的基础知识的测试，液位、物位及流量传感器的实用电路和和实验操作等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度、实验操作及实验报告等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容以学生的阶段小结为主，包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容。任务一、电容式液位、料位传感器知识要点：了解电容式液位、料位传感器电路其他应用电路。技能要点：通过结构和测量原理分析，熟悉电容式液位传感器结构原理。学一学：1、被测介质变化引起电容量变化2、测量转换电路3、电容式液位传感器结构原理读一读：电容式料位传感器想一想：电感式传感器能测量液位吗？练一练：设计电感传感器测量液位的原理电路任务二、超声波传感器测流量知识要点：了解超声波传感器的结构原理，熟悉超声波传感器的测量原理。技能要点：通过超声波传感器的结构原理分析，熟悉超声波的性质，结构原理，了解超声波遥控照明灯电路原理和制作。学一学：1、超声波、终波、横波、表面波2、超声波的物理基础3、超声波探头的结构原理4、超声波传感器测流量原理读一读：1、脉冲回波式超声波液位测量2、超声波定点液位测量想一想：超声波无损探伤练一练：1、超声波探头是如何构成的什么是超声波，超声波有些什么性质？超声波遥控照明灯电路原理和制作。（七）项目七、磁敏传感器的结构组成和应用教学目标：掌握霍尔效应、熟悉霍尔元件，磁敏元件，了解磁敏传感器的原理和霍尔传感器的实际应用。活动安排：通过霍尔元件，磁敏元件的学习，了解霍尔元件的主要特性，霍尔传感器的应用实例，会识别霍尔元件，了解磁敏元件结构，金属探测器原理。考核评价：本部份内容采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的综合考核方法，注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：霍尔元件的主要特性和霍尔传感器的基础知识，磁敏元件结构，金属探测器原理知识的测试。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容以学生的阶段小结为主，包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容。任务一、霍尔传感器的实际应用知识要点：了解霍尔效应，霍尔元件的主要特性，熟悉霍尔传感器的应用实例。技能要点：熟悉霍尔传感器的应用电路，霍尔元件的识别。学一学：1、霍尔效应与霍尔元件2、霍尔元件的主要特性3、霍尔传感器的应用实例读一读：1、霍尔接近开关2、霍尔元件的其他应用做一做：霍尔元件的识别任务二、磁敏传感器知识要点：了解磁敏效应，磁敏元件结构和工作原理。技能要点：熟悉磁敏电阻的应用及其磁敏传感器的识别。学一学：1、磁敏电阻的形状2、磁敏效应3、磁敏电阻的应用读一读：磁敏二极管及其特点做一做：磁敏传感器的识别练一练：磁敏效应、元件结构、工作原理任务三、金属异物探测器知识要点：了解金属探测器的结构和原理。技能要点：会分析电路的原理。学一学：1、探测器的结构组成2、电路原理读一读：接近开关练一练：分析电路原理（八）项目八、位移测量教学目标：熟悉数字式传感器测量位移的原理，了解光栅和编码器的结构原理。活动安排：通过数字式传感器测量位移的原理学习，会分析测量电路原理。考核评价：本部份内容采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的综合考核方法，注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：光栅传感器和编码传感器的基础知识，测量电路的基本原理。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容以学生的阶段小结为主，包括本项目的基本知识和技能的收获，进步过程和协作互助等方面内容。任务一、光栅测位移知识要求：了解光栅的结构和测量位移原理。技能要求：熟悉光栅结构，会观察莫尔条纹，会分析辨向电路原理。学一学：1、光栅的结构2、测量原理3、莫尔条纹读一读：1、光电转换（光信号专为电信号）2、辨向电路原理（判别位移方向）3、电感测微仪想一想：怎样提高测量灵敏度、细分技术？与电感测微仪作比较。做一做：观察莫尔条纹练一练：辨向电路原理分析任务二、角位移测量知识要求：了解编码器测量角位移的结构原理。技能要求：熟悉编码器的结构，会分析细分电路原理。学一学：1、编码器的结构和原理2、接触式编码器3、光电绝对编码器读一读：1、增量编码器2、测量电路练一练：四倍频细分电路原理分析四、课程教学建议1．教学学时分配表序号内容学时分配理论实践合计1项目一认识传感器224任务一传感器的定义和作用11任务二传感器的特性和类型112项目二力和压力的测量8816任务一应变式测力传感器11任务二应变式压力传感器11任务三差动变压器式测力传感器11任务四电感式压力传感器11任务五电容式力传感器22任务六压电式力和压力传感器223项目三测温传感器的应用448任务一热电阻和热敏电阻22任务二热电偶传感器224项目四湿敏传感器的应用224任务一湿敏传感器225项目五光敏传感器的应用448任务一转速测量装置22任务二光敏传感器其他应用电路226项目六液位、物位和流量的测量224任务一电容式液位、料位传感器11任务二超声波传感器测流量117项目七磁敏传感器的结构组成和应用6612任务一霍尔传感器的实际应用22任务二磁敏传感器22任务三金属异物探测器228项目八位移测量224任务一光栅测位移11任务二角位移测量11合计3030602.考核评价建议应改革传统的学生成绩评价方法，采用阶段（过程性）评价，目标评价，项目评价，与实践环节相结合的评价模式。建议采用阶段考核、平时（过程管理）成绩、实验实践环节和学生自我评价相结合的方式来综合评定学生的学习成绩。其中阶段考核成绩占30～40%，平时（过程管理）成绩占20～30%，实验实践成绩占20%，学生自我评价成绩占20%。阶段考核评价包括期中、期末考考核；平时（过程管理)成绩评价包括单元测验、作业情况、上课纪律、出勤情况、课堂笔记等；实验实践环节评价包括操作过程、实验报告、实验成功率、效率、正确安全使用工具和仪器仪表等。要注重学生的学习过程，对在学习和操作应用方面突出和有创新的学生，综合成绩评定中应重点给予鼓励。3．教材编写建议教材的编写要体现课程的性质、课程内容标准，用浅显易懂的方法，描述传感器的基本知识，注重基本理论与自动检测技术应用的有机结合，如果采用模块化教学方法，将有关知识进行整合，实现理论教学和实践训练的有机结合。如果采用自编教材，教学内容按课程内容标准进行整合。若采用参考教材，教学过程中可挑选教材中的相关内容教学，同时补充传感器应用的相关知识。4．实验实训设备配置建议（按每学期两个班，每班45名学生配置）实验设备：TKCK-3型传感器与检测技术创新实验台15台。实验室功能：通过实验，有利于学生对书本知识的理解和深化，学生通过完成传感器应用技术的一系列基本实验后，能掌握本课程所要求的基本原理和操作技能。然后完成一个或几个综合性实验，使学生对检测系统有一个较全面的认识，若进一步完成设计型乃至创新型实验，学生将具有解决实践问题和积累解决实践问题的经验的能力，进而培养学生的创新精神和创新能力。开设实验内容：.金属箔式应变片单臂电桥性能实验.金属箔式应变片半桥性能实验.金属箔式应变片全桥性能实验金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较直流全桥的应用电子秤实验霍尔式接近开关霍耳式传感器的应用——电子秤霍耳式传感器的特性——直流激励交流全桥的应用振动的测量光电断续器及转速测量.差动变压器的性能测定.差动变压器零点残余电压的测定及补偿.激励频率对差动变压器特性的影响.电容式传感器的位移特性实验.热敏电阻的特性研究5.课程资源开发与利用建议(1)本课程总授课学时为：98学时。(2)本课程是一门重要专业课程，与实际结合紧密，教学宜采用理论实践相结合的教学方法，在完成相关实验或训练项目的过程中加深对所学理论知识的理解和有关的技能知识的掌握。(3)本课程的教学过程中，应立足于加强学生实际应用能力的培养，通过项目训练激发学生的学习兴趣，每个项目的教学实施可采用小组合作学习的方法，注重学生的团队协作精神的培养。(4)根据课程目标、学生实际，本课程的理论性、专业性和科学性等特点，教学过程中应采用文字教材，以及尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解本课程的知识点，共同完成教学任务。如果线材转动顺畅，挤出机没有堵，检查一下Simplify3D中的一些设置，将比较有用。例如是否你试图打印非常小的层高，如01mm这时将只有很小的空间供塑料挤出喷嘴。喷嘴下方只有0.1mm的间隙，这意味着塑料可能很难挤出。再三确认，你使用了一个对你的打印来说合适的层高你可以点“修改切片设（EdtPocessSettng打“（r标签页如果你使用非常小的层高在打印试试增加层高看问题是否解决了。23.4错误的挤出丝宽度在Simplify3D找到这个设置点“修改切片设（EdtPocessSettng打“出（xtudr）标签页。每个挤出机，都有自己单独的挤出丝宽度，所以请确保从列表上，你选择相应的100%到径（比如02mm挤出丝宽度04mm喷嘴直径这样挤出机将无法稳定地挤出线PAGE7PAGE1材。23.5耗材质量太差倾向空气中的PLA耗材，看问题是不是可能解决。23.6挤出机机械故障如果你检查了以上所有情况，但仍然有挤出不稳定的问题，那么你可能需要检查你的挤出机，是否有机械故障。例如，很多挤出机，使用带有尖利齿的驱动齿轮，齿轮咬入线材。这使挤出机前后抽拉线材更容易。这种挤出机通常可以调节齿轮对线材的压力。如果设置得太松，驱动齿轮将无法咬入线材得足够深，这会影响挤出机，精确控制线材位置的能力。咨询你的打印机提供商，看你的Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入PLC是工业自动化设备的主导产品，具有控制功能强，可靠性高，使用方便，适用于不同控制要求的各种控制对象Ⅲ新课讲授第三章可编程序控制器的概述1．可编程控制器的产生1）传统的继电器接触器控制系统特点：设备体积大、可靠性差、动作速度慢、功能少、难于实现较复杂的控制。2）PLC控制系统1415教学过程教学方法时间分配系统的具体要求：编程简单、可现场修改程序；（2）维修方便、采用插件式结构；（3）可靠性高于继电器控制系统；体积小于继电器控制盘；数据可直接送入管理计算机；成本可与继电器控制盘竟争；输入为市电；输出为市电、输出电流在2A以上；扩展时原系统改变最少；用户存储器大于4KB。核心思想:用计算机代替继电器控制盘用程序代替硬接线输入/输出电平可与外部设备直接相连结构易扩展2.可编程控制器的定义:3.可编程控制器的主要特点:可靠性高、抗干扰能力强PLC的平均故障间隔时间可达几十万小时。抗干扰措施：硬件方面：隔离、滤波软件方面：设置故障检测与诊断程序、状态信息保护功能。2）编程简单、使用方便PLC梯形图语言；PLC语句表语言；PLC功能图语言。3）设计、安装容易、维护工作量少25525教学过程教学方法时间分配4）功能完善、功用性强逻辑运算、定时、计数、顺序控制、A/D、D/A转换、数值运算数据处理通信联网功能。5）体积小、能耗低6）性能价格比高4．PLC的分类及发展分类方法按点数和功能分类小型I/O点数小于256点中型I/O点数在256—1024点大型I/O点数大于1024点构形式分类整体结构和模块结构（3）按用途分类通用性和专用性应用和发展小型化大型化Ⅳ.课后小结:本课介绍了可编程控制器的产生和定义，可编程控制器的主要特点、分类方式、发展。要求对PLC有初步了解Ⅴ.习题布置:略1041教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题可编程控制器构成原理教学目的（知识教学与思想教学）理解PLC的基本组成2、了解PLC的工作原理教学重点：工作原理教学难点：扫描工作方式课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入可编程控制器是建立在计算机基础上的工业控制装置，本节主要介绍PLC的组成、工作原理。Ⅲ新课讲授可编程控制器的基本组成三部分组成：输入部分：将被控制对象各种开关信息和操作台上的操作命令转换成可编程控制器的标准控制信号，然后送到运算控制电路。运算控制部分：按照用户程序的设定，完成对输入信息的处理，并可实现算术和逻辑运算等操作功能。输出部分：由PLC的输出接口及外围现场设备构成1415教学过程教学方法时间分配可编程控制器的主机1．中央处理器(CPU)完成任务：1）存储用户程序和数据；2）用扫描方式接收现场输入设备的状态和数据3）诊断电源、PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误；4）完成用户程序中规定的逻辑运算和算术运算任务；5）更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容，实现输出控制、制表打印或数据通信。2．存贮器(Memory)ROMRAMEEPROM等1）系统程序存储区（监视程序、管理程序、命令解释程序、功能程序、系统诊断程序。2）系统RAM存储区。（逻辑线圈、数据存储器、计时器、累加器、变址寄存器）3）用户程序存储区3．基本I/O接口电路1）PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路(如行程开关按钮传感器等)提供的,符合PLC输入电路要求的电压信号,通过光耦电路送至PLC内部。三种输入形式：干接点式，直流输入式，交流输入式三大类。151015教学过程教学方法时间分配2.PLC输出电路用来将CPU运算结果变成一定形式的功率输出，驱动被控负载（电磁阀继电器接触器线圈等）。三种输出形式：继电器式、晶闸管式和晶体管输出型等三种15教学过程教学方法时间分配4．接口电路（1）I/O扩展接口电路（2）外设通信接口电路5．电源可编程序控制的工作原理1．PLC的工作方式循环扫描工作方式扫描周期分为三个阶段：读入阶段执行阶段写输出阶段Ⅳ.课后小结:本节介绍了PLC的结构及I/O电路形式和电路原理，分析了PLC的工作原理和技术指标。Ⅴ.习题布置:略1041教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题S7—200系列可编程控制器教学目的（知识教学与思想教学）了解S7--200PLC的基本构成2、了解S7-200PLC内部元件教学重点：内部元件的介绍教学难点：扫描工作方式课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入S7—200是一种超小型的PLC，功能具有大、中型PLC的水平、而价格却和小型PLC一样，主要有CPU22*、CPU21*Ⅲ新课讲授第四章S7—200系列可编程控制器1．S7—200系列PLC的构成基本单元（CPU、存储器、基本输入输出点和电源等）扩展单元特殊的功能模块相关设备（编程设备、人机操作界面和网络设备等）工业软件1515教学过程教学方法时间分配2．主机结构（1）基本I/OCPU221集成6输入/4输出共10个数字量I/O点CPU222集成8输入/6输出共14个数字量I/O点CPU224集成14输入/10输出共14个数字量I/O点CPU226集成24输入/16输出共14个数字量I/O点CPU226XM集成24输入/16输出共14个数字量I/O点（2）主机I/O及扩展（3）高速反应性：输入最快的响应速度为30KHZ输出脉冲频率可达20KHZ（4）存储系统（5）模拟电位器（SM32、SM33）（6）存储卡3.扫描周期及工作方式⑴扫描周期：S7—200CPU连续执行用户任务的循环序列称为扫描。用户程序运行一次所经过的时间为PLC的一个机器扫描周期。5个执行阶段：读输入阶段：数字量的输入处理：模拟量输入信息处理执行程序处理通信请求执行CPU自诊断测试写输出4．S7—200系列PLC内部元件输入/输出映象寄存器输入继电器：用IX.Y表示251030教学过程教学方法时间分配②输出继电器:用QX.Y2)变量存储器V:3)内部标志位存储器M—中间继电器M0.0—M31.74)顺序控制继电器(S)存储器S0.0-S31.75)特殊标志位存储器(SM)6)局部存储器(L)LB0.0—LB63.77)定时器TT0—T256;8)计数器CC0C2569)模拟量输入/输出映象寄存器(AI/AQ)AIW0-AIW6232个点AQW0-AQW6232个点10)累加器(AC)AC0-AC311)高速计数器(HC)HC0-HC56个高速计数器Ⅳ.小结:本课主要介绍了CPU22X系列PLC的结构、原理、内部器件定义作用等，要求清楚CPU22X的输入/输出电路结构和参数，扫描方式，内部元件的符号，地址分配。Ⅴ.习题布置:略Ⅵ.课后分析41教研组长签名教师签名班级电子C330、C303日期课题第五章S7-200系列PLC基本指令教学目的（知识教学与思想教学）1、基本逻辑指令及使用教学重点：指令格式、功能教学难点：指令的理解课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入基本逻辑指令是指构成基本逻辑运算功能指令的集合，包括基本位操作、置位/复位、边沿触发、定时、计数、比较等逻辑指令。本课主要介绍基本位操作指令。Ⅲ新课讲授第五章S7-200系列PLC基本指令基本位操作指令一.取指令(LD):用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接.二.取反指令(LDN):用于网络开始的常开触点与母线的连接.三.输出指令(=):线圈驱动指令.1425教学过程教学方法时间分配使用说明：使用说明:(1)网络块开始都要用LD.LDN启始(2)=指令不能用于输入继电器(3)=指令可连续使用任意次(4)在同一程序中不要使用双线圈输出

继电器的触点:PLC的触点KMSB常闭触点教学过程教学方法时间分配继电器线圈PLC线圈1．基本位操作指令1）指令格式：梯形图（LAD）语句表（STL）LDI0.0LDNI0.1AI0.0ANI0.1OI0.0ONI0.1=Q0.0常用指令助记符的定义:LD:装载指令,对应梯形图左侧母线开始,连接动合触头;LDN:装载指令,对应梯形图左侧母线开始,连接动断触头;A:与操作指令,用于动合触点的串联连接;AN:与非操作指令,用于动断触点的串联连接;O:或操作指令,用于动合触点的并联连接:ON:或非操作指令,用于动断触点的并联连接;=(OUT)输出指令,线圈输出.25教学过程教学方法时间分配触点的串联例题；30教学过程教学方法时间分配使用说明：（1）串联触点可以使用上限为11个（2）连续输出电路可以反复使用=指令，但次序必须正确，不然就不能连续使用。Ⅳ.课后小结:PLC的基本位操作可以编写PLC的许多基本程序，非常重要，要了解其基本格式、功能。Ⅴ.习题布置:无Ⅵ.课后分析41教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题可编程控制器构成原理教学目的（知识教学与思想教学）理解PLC的基本组成2、了解PLC的工作原理教学重点：工作原理教学难点：扫描工作方式课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入基本逻辑指令是指构成基本逻辑运算功能指令的集合，包括基本位操作、置位/复位、边沿触发、定时、计数、比较等逻辑指令。本课主要介绍基本位操作指令。Ⅲ新课讲授基本逻辑指令基本位操作指令块操作指令串联电路块的并联（块或操作指令）OLD两个或两个以上触点串联形成的支路叫串联电路块OLD功能：用于串联电路块的并联连接1430教学过程教学方法时间分配使用说明：（1）除在网络块逻辑运算的开始使用LD或LDN指令外，在块电路的开始也要使用LD或LDN指令。（2）每完成一次块电路的并联时要写上OLD指令。（3）OLD指令无操作数并联电路块的串联连接指令（块与操作）ALD用于将以LD或LDN起始的并联电路块和另外的LD或LDN起始的并联电路块串联连接ALD指令的用法：使用说明：在块电路开始时要使用LD或LDN指令。在每完成一次块电路的串联连接后要写上ALD指令。ALD指令无操作数25教学过程教学方法时间分配编程相关问题：每一个传感器或开关输入对应一个PLC确定的输入点，每一个负载对应一个PLC确定的输出端点。输出继电器的使用方法PLC在写输出阶段要将输出映象寄存器的内容送至输出点Q，继电器的输出方式时，PLC继电器触点要动作，所以输出端不带负载时，控制线圈应使用内部继电器或其它，尽要能不要使用输出继电器Q的线圈。梯形图程序绘制方法自左而右、自上而下的原则绘制；触点连在左侧母线，线圈位于最右侧。Ⅳ.课后小结:PLC的基本位操作可以编写PLC的许多基本程序，非常重要，要了解其基本格式、功能。块操作指令使用较多，要求深入了解。Ⅴ.习题布置:写出语句表Ⅵ.课后分析2523教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题第五章S7-200系列PLC基本指令逻辑堆栈操作指令教学目的（知识教学与思想教学）1、了解逻辑堆栈操作指令的基本功能；2、熟练掌握堆栈指令的使用方法教学重点：指令格式、功能、例题介绍。教学难点：指令的理解、技巧的掌握。课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入S7-200系列PLC使用9层堆栈来处理所有逻辑操作，和计算机中的堆栈结构相同。堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单元，其特点是“后进先出”。每一次进行入栈操作，新值放入栈顶，栈底值丢失；每次进行出栈操作，栈顶值弹出，栈底值补进随机数。Ⅲ新课讲授逻辑堆栈操作指令1．逻辑入栈指令（LPS）逻辑入栈指令又称为分支电路开始指令。在梯形图的中的分支结构中，可以形象地看出，它生成一条新的母线，其左侧为原来的主逻辑块，右侧为新的从逻辑块，因此可以直接编程。1420教学过程教学方法时间分配从堆栈使用来上来讲，LPS指令的作用是把新的分支母线的状态压入堆栈栈顶。2．逻辑读栈（LRD）逻辑读栈指令在梯形图分支结构中，当新母线左侧为主逻辑块时，LPS开始右侧的第一从逻辑块编程，LRD开始第二个以后的从逻辑块编程。3．逻辑出栈指令（LPP）逻辑出栈指令又称为分支结束指令。在梯形图分支结构中，LPP用于LPS产生的新母线右侧的最后一个从逻辑块编程。弹出分支母线的状态出堆栈。LPS、LRD、LPP应用举例：5515教学过程教学方法时间分配LPS、LRD、LPP应用举例：LPS、LRD、LPP应用举例：2015教学过程教学方法时间分配使用说明：由于受堆栈空间的限制（9层堆栈），LPS、LPP指令连续使用时应少于9次。LPS、LPP指令必须成对使用，它们之间可使用LRD指令。LPS、LPP、LRD指令无操作数。Ⅳ.课后小结:堆栈指令由三条基本指令组成，LPS、LPP、LRDR指令，其中LPS、LPP必须成对出现，LRD可无、也可出现N次。Ⅴ.习题布置:Ⅵ.课后分析41教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题第五章S7-200系列PLC基本指令置位指令、复位指令教学目的（知识教学与思想教学）1、了解置位指令、复位指令的基本功能；2、熟练掌握置位指令、复位指令的使用方法教学重点：指令格式、功能、例题介绍。教学难点：指令的理解、技巧的掌握课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入普通线圈获得能量流时线圈通电，能量流不能到达时，线圈断电，置位/复位指令则是将线圈设成为置位线圈和复位线圈两大部分，将存储器的置位、复位功能分开，置位锁存、复位断电Ⅲ新课讲授置位指令、复位指令1．置位指令：S（Set,置位或置1）电动机连续运转PLC控制电路：设起动按钮SB1I0.1停止按钮SB0I0.0输出线圈KM1Q0.01430教学过程教学方法时间分配电动机连续运转的PLC程序为下图:置位指令电动机正转起动:置位指令格式:梯形图(LAD)语句表STL其中：BIT为起始位地址，N为被置位的总点数。功能：置位指令将从指定地址开始的N个点置位，并保持为1状态，除非复位。2．复位指令电机停止：教学过程教学方法时间分配功能：复位指令将从指定的地址开始N个点复位。如果复位指令线圈应用举例：两台电动机M1、M2同时起动，M2停止后M1才停止的程序：3．边沿脉冲指令：边沿脉冲指令为EU、ED指令上升沿脉冲触发指令（EU）EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲。LADSTLEU无操作数（1）下降沿脉冲触发指令（ED）ED指令对逻辑运算结果的下降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲。梯形图LAD语句表STLED无操作数1020教学过程教学方法时间分配使用说明：对于位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它置位。S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作方式，所以写在后面的指令具有优先权。如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当前值被清零。N的使用范围为1—255一般情况下使用常数。S/R指令性计划的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L。S/R、EU/ED使用例题分析：时序分析图：20教学过程教学方法时间分配Ⅳ.课后小结:PLC的基本位操作可以编写PLC的许多基本程序，如何用好用活基本操作指令在于平常多作练习，进而熟悉其基本格式、功能。Ⅴ.习题布置:使用置位、复位指令，编写两套电动机（两台）的控制程序，两套的控制区要求如下：起动时，电动机M1先起动，才能起动电动机M2，停止时，电动机同时停止；起动时电动机M1、M2同时起动，停止时，只有M2停止后，电动机M1才能停止。Ⅵ.课后分析23教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题第五章S7-200系列PLC基本指令例题分析教学目的（知识教学与思想教学）1、学会基本控制电路的编程；2、熟练掌握基本继电器控制电路教学重点：指令格式、功能、例题介绍。教学难点：指令的理解、技巧的掌握课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入通过举例学会利用基本控制指令的功能，编制连锁控制、顺序控制的继电器控制程序。Ⅲ新课讲授基本指令举例互锁控制电路一动作过程：按下启动按钮SB2，接触器KM1得电自锁，其主触头闭合，电动机M正转启动；同时KM1的辅助动断触头KM1（7-8）断开，使KM2无法得电，从而实现互锁。若需要电动机M反转，则只有按下停止按钮SB1，KM1才失电释放，其主触头断开，，电动机M停转，同时其辅助动断触头KM1（7-8）复位闭合后，KM2才有导通条件。反转动作过程与正转动作相似，1440教学过程教学方法时间分配PLC程序设计：确定外部输入/输出端子：输入端子：SB1停止按钮-I0.0SB2正起动按钮-I0.1SB3反起动按钮-I0.2FR过载保护-I0.3。3．程序设计：教学过程教学方法时间分配用块操作指令、堆栈指令：教学过程教学方法时间分配连锁控制电路该电路加上了复合开头S1、S2。开关S1、S2的触头在图示状态下，能实现电动机M1、M2的同时启动、同时停止。若将S2的动断触头S2（9-15）断开而动合触头S2（9-13）闭合，就构成了电动机M1的单独控制电路，若将S1的动断触头S1（9-11）断开而动合触头S1（7-13）闭合，就构成了M2的单独控制电路。PLC程序设计：确定外部输入/输出端子：输入端子：SB1停止按钮-I0.0SB2正起动按钮-I0.1FR1反起动按钮-I0.2FR2过载保护-I0.3，S1—I0.4,S2—I0.5。3．程序设计：35教学过程教学方法时间分配Ⅳ.课后小结:PLC的基本位操作可以编写PLC的许多基本程序，非常重要，要了解其基本格式、功能。Ⅴ.习题布置:Ⅵ.课后分析82教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题第五章S7-200系列PLC基本指令定时器指令教学目的（知识教学与思想教学）1、了解定时器指令的基本功能；2、熟练掌握通电延时、断电延时、记忆性通电延时定时器的使用方法教学重点指令格式、功能、例题介绍。教学难点：指令的理解、技巧的掌握。课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入定时器是PLC中最常用的元件之一，用好、用对定时器对PLC程序设计非常重要。定时器编程时要预置定时值，在运行过程中当定时器的输入条件满足时，当前值从0开始按一定的单位增加。当定时器的当前值到达设定值时，定时器发生动作，从而满足各种定时逻辑控制要求。Ⅲ新课讲授定时器指令1.几个基本概念:(1)种类:a接通延时定时器(TON)b有记忆通电延时定时器(TONR)1425教学过程教学方法时间分配c断电延时定时器(TOF)(2)分辨率和定时时间的计算什么是分辨率:单位时间的时间增量为定时器的分辨率又叫精度.精度等级:1ms,10ms,100ms定时时间T=PT*S其中:T为定时时间PT为设定值S为分辨率.(3)定时器的编号：定时器的编号用定时器的名称和它的常数编号(最大为255)表示,即T***,定时器的编号包含两方面的信息：定时器位和定时器当前值.定时器位：当定时器的当前值达到设定值PT时,定时器触点动作。定时器当前值：存储定时器当前累计的时间，它占用16位符号整数来表示，最大计数值为32767。定时器的分辨率和编号：定时器类型分辨率/ms最大当前值/S定时器编号TONR132.767T0,T6410327.67T1-T4,T65-T681003276.7T5-T31,T69-T95TON,TOF132.767T32,T9610327.67T33-T36,T97-T1001003276.7T37-T63,T101-T2551通电延时定时器（TON）梯形图（LAD）30教学过程教学方法时间分配（2）语句表（STL）其中：IN是使能输入端，编程范围T0-T255；PT是预置输入端（0-32767）PT数据类型：INT。使用说明：使能输入（IN）有效时，定时器开始计时，当值从0开始递增，大于或者等于预置值（PT）时，定时器输出状态位置1（输出触点有效）当前值的最大值为32767。使能端无效（断开）时，定时器复位（当前值清零，输出状态位置0）。例题：通电延时型定时器应用程序，程序运行结果见时序时序图分析：如下图时序图：2．有记忆通电延时定时器（TONR）（1）梯形图（LAD）：25教学过程教学方法时间分配（2）语句表（STL）：TONRT65，+500使用说明：使能输入端（IN）有效时（接通），定时器开始计时，当前值大于或等于预置值（PT）时，输出状态置1。使能端输入无效（断开）时，当前值保持（记忆），使能输入（IN）再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。有记忆通电延时型（TONR）定时器采用线圈复位指令（R）进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状态位置0。例题分析：时序图：Ⅳ.课后小结:PLC的基本位操作可以编写PLC的许多基本程序，非常重要，要了解其基本格式、功能。特别注意定时指令的使用方法。Ⅴ.习题布置:Ⅵ.课后分析32教研组长签名教师签名班级电子C303、C330日期课题第五章S7-200系列PLC基本指令定时器指令教学目的（知识教学与思想教学）1、了解定时器指令的基本功能；2、熟练掌握通电延时、断电延时、记忆性通电延时定时器的使用方法教学重点指令格式、功能、例题介绍。教学难点：指令的理解、技巧的掌握。课型：理论课主要教学方法：讲授教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入定时器是PLC中最常用的元件之一，用好、用对定时器对PLC程序设计非常重要。定时器编程时要预置定时值，在运行过程中当定时器的输入条件满足时，当前值从0开始按一定的单位增加。当定时器的当前值到达设定值时，定时器发生动作，从而满足各种定时逻辑控制要求。Ⅲ新课讲授定时器指令1断电延时定时器（TOF）1425教学过程教学方法时间分配（1）梯形图（2）语句表(STL):TOFT37,+30使用说明:使能端(IN)输入有效时,定时器状态位立即置1,当前值复位(为0).使能端(IN)断开时,开始计时,当前值从0递增,当前值达到预置值时,定时器状态位复位置0,并停止计时,当前值保持。时序图：教学过程教学方法时间分配S7-200应用程序编程指导例一：脉冲宽度可控制电路：在输入信号宽度不规则的情况下，要求在每一个输入信号的上升沿产生一个固定的脉冲，该脉冲宽度可以调节。如果输入信号的两个上升沿之间的距离小于该脉冲宽度，则忽略输入信号的第二个上升沿。Q0.0脉冲产生时序过程:定时器的刷新方式和正确使用A.定时器的刷新方式：（1）1ms定时器：由系统每隔1ms刷新一次，与扫描周期及程序无关。它采用的是中断刷新方式。因此，当扫描周期大于1ms时，在一个周期内可能被多次刷新。其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。2530教学过程教学方法时间分配定时器的正确使用说明：对1ms定时器T32，在使用错误方法时，只有当定时器的刷新在T32的常闭触点执行以后到T32的常开触点执行以前的区间时Q0.0才能产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲,而这种可能性是极小的。在其它情况，则这个脉冲产生不了。（2）10ms定时器：由系统每个扫描周期开始时自动刷新，由于是每个扫描周期只刷新一次，因此，在一个扫描周期内定时器位和定时器的当前值保持保持不变。定时器的正确使用说明：对10ms定时器T33，在使用错误方法时，Q0.0永远产生不了这个脉冲。定时器在每次扫描开始时刷新。该例中T33被置位，但执行到定时器指令时，定时器将被复位（当前值和位都被置0），当开触点T33被执行时，T33永远为OFF，Q0.0也将为OFF,即永远会被置位ON。（3）.100ms定时器：100ms定时器在定时器指令执行被刷新，因此，如果100ms定时器被激活后，如果不是每个扫描周期都执行定时器指令或在一个扫描周期内多次执行定时器指令，都会造成计时失准。100ms定时器仅用在定时器指令在每个扫描周期执行一次的程序中。教学过程教学方法时间分配定时器的正确使用:100ms的定时器在执行指令时刷新，所以当定时器T37到达设定值时Q0.0肯定会产生这个脉冲。在使用定时器时，要弄清楚定时器的分辨率，否则，一般情况下不要把定时器本身的常闭触点作为自身的复位条件Ⅳ.课后小结:PLC的基本位操作可以编写PLC的许多基本程序，非常重要，要了解其基本格式、功能。特别注意定时指令的使用方法。Ⅴ.习题布置:Ⅵ.课后分析413教研组长签名教师签名胡军班级电子C303、C330日期课题PLC控制系统的设计教学目的（知识教学与思想教学）1、掌握PLC控制系统设计方法2、了解系统设计的基本要求。教学重点方式、方法教学难点：设计方法的、技巧的掌握。课型：理论课主要教学方法：讲授（含多媒体教学）教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入PLC控制系统设计的基本原则与内容PLC控制系统设计的基本原则与内容PLC的选择Ⅲ新课讲授PLC控制系统的设计PLC控制系统设计的基本原则与内容一、PLC控制系统设计的基本原则最大限度地满足控制要求充分发挥PLC功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计中最重要的一条原则。设计人员要深入现场进行调查研。1480（20）教学过程教学方法时间分配究，收集资料。同时要注意和现场工程管理和技术人员及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。保证系统的安全可靠保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。力求简单、经济、使用与维修方便在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。不宜盲目追求自动化和高指标。适应发展的需要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要二、PLC控制系统设计的基本原则与内容1）分析被控对象并提出控制要求详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。2）确定输入／输出设备 根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。3）选择PLCPLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择4）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路分配I/O点：画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表。PLC外围硬件线路：画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定5）程序设计程序设计：1）控制程序；2）初始化程序；3）检测、故障诊断和显示等程序；4）保护和连锁程序。模拟调试：根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。（30）教学过程教学方法时间分配6）硬件实施设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；设计系统各部分之间的电气互连图；根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。7）联机调试联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。8）整理和编写技术文件技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等。三、PLC的选择随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：合理的结构型式PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。安装方式的选择安装方式有集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。相应的功能要求响应速度要求系统可靠性的要求对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统(30)教学过程教学方法时间分配机型尽量统一便于备品备件的采购和管理；有利于技术力量的培训和技术水平的提高，外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。PLC容量的选择I／O点数的选择在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少。需要加上10％~15％的裕量。存储容量的选择存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多。在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。存储容量(字节)＝开关量I/O点数×10＋模拟量I/O通道数×100存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择I／O模块的选择开关量输入模块的选择1）输入信号的类型及电压等级有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境。开关量输入模块的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一般5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块最远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的教学过程教学方法时间分配开关量输出模块的选择1）输出方式开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式继电器输出：价格便宜，可以驱动交、直流负载，适用的电压大小范围较宽、导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。2）输出接线方式开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式3）驱动能力应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。4）注意同时接通的输出点数量同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％5）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。=4\*ROMANIV、小结5教研组长签名教师签名胡军班级电子C303、C330日期课题第五章S7-200系列PLC功能指令通信及网络教学目的（知识教学与思想教学）1、通信及网络概述2、通信实现教学重点指令格式、功能、例题介绍。教学难点：指令的理解、技巧的掌握。课型：理论课主要教学方法：讲授（含多媒体教学）教学过程教学方法时间分配Ⅰ组织教学维持秩序、准备上课Ⅱ教学导入通信及网络概、通信实现、网络通信、自由口通信。Ⅲ新课讲授通信及网络一、通信及网络概述：通信方式1.基本通信方式2.异步串行通信3.通信接口1445教学过程教学方法时间分配1.基本通信方式（1）并行通信（2）串行通信（3）串行通信分类（1）并行通信并行通信方式一般发生在可编程序控制器的内部各元件之间、主机与扩展模块或近距离智能模板的处理器之间。并行传送时，一个数据的所有位同时传送，因此，每个数据位都需要一条单独的传输线，信息有多少二进制位组成就需要多少条传输线，如下图所示。（2）串行通信串行通信多用于可编程序控制器与计算机之间，多台可编程序控制器之间的数据传送。传送时，数据的各个不同位分时使用同一条传输线，从低位开始一位接一位按顺序传送，数据有多少位就需要传送多少次，如下图所示。（3）串行通信分类按时钟串行通信按时钟可分为同步传送和异步传送两种方式。异步传送：允许传输线上的各个部件有各自的时钟，在各部件之间进行通信时没有统一的时间标准，相邻两个字符传送数据之间的停顿时间长短是不一样的，它是靠发送信息时同时发出字符的开始和结束标志信号来实现的，如图教学过程教学方法时间分配按方向串行通信按信息在设备间的传送方向又为分单工、半双工和全双工三种方式。分别如图中的（a）、（b）和（c）所示。异步串行传送数据格式2.异步串行通信（1）传送字符数据格式（2）波特率3.通信接口（1）RS232接口（2）RS485接口（3）RS422接口二、网络概述网络结构概述（1）简单网络（2）多级网络35教学过程教学方法时间分配2.通信协议（1）通用协议（2）公司专用协议1.网络结构概述（1）简单网络多台设备通过传输线相连，可以实现多设备间的通信，就形成网络结构。下图就是一种最简单的网络结构，它由单主设备和多个从设备构成。（2）多级网络现代大型工业企业中，一般采用多级网络的形式，可编程序控制器制造商经常用生产金字塔结构来描述其产品可实现的功能。这种金字塔结构的特点是：上层负责生产管理，底层负责现场检测与控制，中间层负责生产过程的监控与优化。国际标准化组织