PLC编程与应用（西门子）电子教案 项目二 任务1：三相异步电动机的连续正转PLC控制

课题授课教案一、教案头序号：本次课题项目二任务一：三相异步电动机的连续正转PLC控制授课教师审阅授课时间课时授课班级知识目标1.学会编程元件输入继电器I和输出继电器Q的功能和使用方法；2.能根据继电——接触器控制电路设计PLC控制程序。能力目标1.能根据继电-接触器控制电路原理分配I/O地址,画接线图并安装接线；2.能对三相异步电动机的正转PLC控制编写程序以及联机调试。情感目标1.引导学生搜集学校、社会和企业生产中有关安全、文化的标语，树立文明安全操作规范意识；2.组织学生搜集PLC改造的项目，在学习过程中，培养学生自主探究的精神；3.在小组协作学习过程中，提高学生团队协作精神。4.使学生认识到“智能之士，不学不成，不问不知。”的道理。教学重点、难点重点1.输入继电器I和输出继电器Q的功能和使用方法；2.根据继电——接触器控制电路设计PLC控制程序。难点1.元件理解；2.程序设计。教学准备1、西门子S7-1200可编程控制器实训装置，主机模块2、电脑一台（具有PROTALV13软件平台）3、24V直流电源、交流220V电源各一处4、实训连接导线若干5、Profilnet通讯电缆一根二、教学设计步骤教学内容教师活动学生活动课前检查1、检查学生的劳保服装。2、检查学生的出勤情况并做好记录。3、强调实习安全。督导检查做好记录学生自检互检情景引入用PLC控制一台电动机，按下点动按钮时，电动机通电运转；当松开点动按钮时，电动机断电停止。同时观察PLC有什么现象？了解PLC的控制运行过程。引导学生扫码学习扫码看视频任务资讯知识点1：输入继电器I定义：在PLC机上，每个输入端子都有一个与之对应的输入过程映像寄存器，通常把输入过程映像寄存器等效为输入继电器。作用：接收来自现场的控制按钮、行程开关及各种传感器等发出的开关量的输入信号。说明：（1）输入继电器的地址符号通常采用八进制编码，例如“I0.0-I0.7”。（2）输入继电器线圈只受外部信号控制，在PLC的内部程序中不能出现。（3）常开、常闭触点在内部梯形图中可以无限次使用。知识点2：输出继电器定义：用来存储PLC程序执行的结果，是PLC数据存储区中的输出过程映像寄存器。作用：在每个扫描周期的执行用户程序等阶段，并不把输出结果信号真正输出去驱动外部负载，而只是送到输出过程映像寄存器，只有在每个扫描周期的末尾才将输出过程映像寄存器中的结果同时送到输出锁存器，由输出单元驱动外部的负载。说明：（1）输出继电器的地址符号也采用八进制编码，例如“Q0.0-Q0.7”。（2）在PLC的内部程序中，输出继电器的线圈仅能出现一次。（3）输出继电器的常开、常闭触点在内部梯形图中可以无限次使用。知识点3：输入输出继电器的指令结构、功能及其应用方法1.指令结构（1）触点。在PLC梯形图中（如图2-1-3所示），触点指令为“上下式”结构。在指令的上侧部分为该触点的映像寄存器加上地址位，例如“I0.0”当中，“I”表示该指令为输入映像寄存器，“0.0”表示该指令的地址数为第“0”组的第“0”位。指令中符号“Tag_1”表示为该触点指令的变量名称。指令的下侧部分为该触点的图形符号。当指令的图形符号为“—||—”时，表示该触点指令为常开触点。当指令的图形符号为“—|/|—”时，表示该触点指令为常闭触点。（2）线圈。由于输入继电器的线圈不能出现在PLC梯形图中，所以该指令结构以输出继电器的线圈为例。线圈指令为“上下式”结构。在指令的上侧部分为该线圈的映像寄存器加上地址位，例如“Q0.0”当中，“Q”表示该指令为输出映像寄存器，“0.0”表示该指令的地址数为第“0”组的第“0”位。指令中符号“Tag_2”表示为该线圈指令的变量名称。指令的下侧部分为该线圈的图形符号，指令的图形符号为“—（）—”。2.指令功能（1）PLC触点主要有常开和常闭两种形式。PLC触点功能与常见继电器设备触点功能类似，即可将PLC梯形图中的各个触点看做继电控制线路中的开关变量。当触点闭合时，电路导通，电流可从该触点流过；当触点断开时，电路断开，电流不能从该触点流过。当外部信号引入到PLC输入过程映像寄存器时，输入继电器I的线圈得电，其触点随之动作，导致PLC输入继电器I的常开触点闭合，常闭触点断开。当PLC梯形图中输出继电器Q的线圈得电后，导致PLC输出继电器Q的常开触点闭合，常闭触点断开。（2）线圈。又称“赋值”指令，PLC线圈功能与常见继电器设备线圈功能类似。当PLC线圈得电后，会带动与PLC线圈同变量名的触点随之改变其常开或者常闭的工作状态。3.指令应用以本节“情景引入”为例，使用西门子1214CPLC设备，编写用PLC控制一台三相异步电动机，按下按钮电动机转动，松开按钮电动机停止的梯形图程序。讲解讲解引导学生与输入继电器作比较讲解讲解聆听对比理解记忆聆听观察聆听理解任务实施任务布置如图2-1-14所示为三相异步电动机的正转控制线路，本任务要求将图片所示传统的继电一接触器控制方式改为PLC控制方式，并完成三相异步电动机正转PLC控制线路的设计、安装和调试。图2-1-14三相异步电动机连续正转控制线路任务实施（1）任务分析控制要求1：按下启动按钮SB1，接触器KM线圈得电，电动机M启动并连续运转。控制要求2：按下停止按钮SB2，接触器KM线圈失电，电动机M失电停转。（2）设置PLC的I/O地址和变量表I/O地址如表2-1-1所示。表2-1-1I/O地址分配表I/O端口端口功能外部连接设备功能说明I0.1启动按钮按钮SB1控制正转接触器KM线圈得电I0.2停止按钮按钮SB2控制电动机停止运行Q0.1正转运行接触器KM控制电动机正向运行变量表如图2-1-15所示。图2-1-15变量表（3）硬件接线图PLC电路连接原理图，如图2-1-16所示。图2-1-16PLC电路连接原理图编写PLC程序（在PLC的OB1主程序当中进行编写），如图2-1-18所示。图2-1-18PLC梯形图布置任务巡回指导记录分析小组讨论任务实施巡回指导在学生操作过程中，教师检查学生实习位置、操作姿势、操作方法、安全文明生产和元器件质量、数量等是否正确，如有不正确应及时纠正。认真做好个别指导、集体指导，同时做好过程评价。指导评价任务实施总结评价1、对当次实习操作的具体情况进行总结，对任务过程中学生普遍出现的问题进行讲解答疑。2、实习结束时，检查学生实习进度，是否按7S标准要求清扫现场和做好仪器仪表、工具的维修保养，清点元器件板件的数量等。3、针对本次课题的知识难点进行总结，并点评学生的掌握情况。在实施任务的过程中教师针对各组