PLC编程与应用（西门子）电子教案 项目二 任务3：三相异步电动机正反转星角降压启动控制

课题授课教案一、教案头序号：本次课题项目二任务三：三相异步电动机正反转星角降压启动控制授课教师审阅授课时间课时授课班级知识目标1.学会定时器指令的功能和使用方法；2.能灵活运用定时器指令进行PLC控制程序设计。能力目标1.能根据定时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反转星角降压启动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“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。”的人生道理。教学重点、难点重点脉冲定时器指令TP的功能和使用方法；接通延时定时器指令TON的功能和使用方法；关断延时定时器指令TOF的功能和使用方法；时间累加器指令TONR的功能和使用方法。难点1.接通延时定时器指令TON的理解与应用；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在三相异步电动机的控制电路当中，有时需要对电动机的控制过程引入时间变化，并实现对电动机控制过程的自动运行，例如在电动机降压启动和全压运行的转换过程当中，主要采用的是手动切换和自动切换两种方法。通常，采用的是利用时间继电器KT完成的电动机自动切换方法。但是，增加一个时间继电器KT，往往会造成电动机控制线路的更加复杂，且控制电路想要再次进行二次设计和更改的成本等问题比较突出。此时，若电动机的控制电路采用PLC控制，则可以较好解决上述问题。引导学生复习思考回顾控制线路任务咨讯知识点1：PLC的定时器指令1.功能定时器指令是PLC基本指令当中比较常用的一种，使用功能与时间继电器相似，在控制线路当中可以起到延时接通或断开某个带电回路的作用。定时器指令主要是PLC的一种内部功能运行指令，不会占用PLC实际的输入和输出地址。2.分类通常，西门子PLC的定时器指令主要包括脉冲定时器TP、接通延时定时器TON、关断延时定时器TOF、时间累加器TONR等几种常用定时器指令类型。知识点2：脉冲定时器指令TP、接通延时定时器指令TON、关断延时定时器指令TOF、时间累加器指令TONR1.指令结构各定时器指令主要包括输入部分“IN、PT”，输出部分“Q、ET”，以及指令名称等几部分。其中，时间累加器指令TONR多一个“R”输入端。（1）IN：输入信号，数据类型为BOOL。定时器指令启动使能端，在IN端输入状态由0变为1时，启动定时器指令。（2）PT：输入信号，数据类型为常数、地址等。定时器指令的参考定时数据。（3）Q：输出信号，数据类型为BOOL。定时器指令的使能信号输出端。（4）ET：输出信号，数据类型为常数、地址。定时器指令运行时，输出定时器的当前运行时间量。（5）R：输入信号，数据类型为BOOL。定时器指令运行时，可将定时器的定时时间复位。2.指令功能（1）脉冲定时器指令TP。又称生成脉冲指令，该指令在输入端“IN”上采集到启动信号后，会在输出端“Q”上产生一个周期性的脉冲量信号。其中，脉冲量信号的时间是由“PT”端采集到的数据大小所决定的。（2）接通延时定时器指令TON。该指令在输入端“IN”上采集到启动信号后定时器指令开始运行，并经过PT设定的延时时间后，在输出端“Q”上产生一个输出信号。（3）关断延时定时器指令TOF。该指令在输入端“IN”上采集到启动信号后定时器指令并不运行，当“IN”端上采集到关断信号后定时器指令才开始延时运行，PT延时时间到达后在输出端“Q”上产生一个输出信号。（4）时间累加器指令TONR。该指令在输入端“IN”上采集到启动信号后定时器指令开始运行，此时，若定时器运行时间未达到“PT”延时时间，且输入端的启动信号突然消失，则指令已经运行的延时时间将被保存。当输入端的启动信号恢复后，该指令将在已经完成的延时时间基础上继续进行延时运行，最终达到PT延时时间后在输出端“Q”上产生一个输出信号。3.指令应用以接通延时定时器指令TON为例，其他定时器指令调用方法和应用相同。利用TON指令，实现对PLC输出Q0.0的延时输出效果。小任务：按下启动按钮I0.0后，定时器指令TON开始接通并延时。当达到延时时间0.5秒后，Q0.0开始输出信号。若松开按钮I0.0，定时器指令复位，Q0.0立即停止输出。讲解讲解讲解聆听聆听理解聆听理解任务实施任务布置某三相异步电动机采用传统的继电控制线路运行，且电动机的控制线路具有正反转和星角降压启动的工作运行模式。现因工作需要，利用PLC对其控制线路进行升级改造。任务实施（1）任务分析任务分析控制要求1：按下正向（或反向）启动按钮后，电动机在星形状态下降压启动运行，当启动延时3秒后，电动机自动切换到三角形全压运行状态。控制要求2：按下停止按钮后，电动机失电，并停止运行。（2）设置PLC的I/O地址和变量表（3）硬件接线图PLC电路连接原理图，如下图所示。PLC电路连接原理图（4）程序编写梯形图程序布置任务巡回指导巡回指导记录分析小组讨论任务实施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学生的完成情况做出评价，对完成任务用时快，质量高