PLC编程与应用（西门子）电子教案 项目三 任务3：自动门的PLC控制

课题授课教案一、教案头序号：本次课题项目三任务3自动门的PLC控制授课教师审阅授课时间课时授课班级知识目标1.了解分支序列功能图的特点。2.学会分支序列的分支、合并程序的设计方法。3.能使用分支序列去编写一些简单的顺序控制系统。能力目标1.能够根据任务要求制定任务计划、合理高效的实施任务；2.能够借助网络媒体查阅资料，理解新知，独立解决任务中的问题；情感目标1.培养善于独立思考、交流沟通的协作能力；2.培养学习兴趣，树立积极乐观的学习态度；3.树立自信心，增强克服困难的意志，养成和谐和健康向上的品格；4.引导学生执行6S管理模式；5.“故用兵之法，十则围之，五则攻之，倍则分之。”引导学生根据条件的不同，设置不同的控制策略。教学重点、难点重点1.分支序列的分支、合并程序的设计方法；2.使用分支序列去编写顺序控制系统。难点1.分支序列的分支、合并程序的设计方法；2.使用分支序列去编写控制程序。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实际工作中有很多选择序列结构的顺序功能图，比如在大小球分捡控制系统中会涉及到不同材质的物料的分捡工作，还会经常遇到大小球分捡、不同颜色的分捡等在不同条件下会有不同的工作，这在顺序控制中都会涉及到选择的问题。引导学生扫码学习扫码看视频任务咨讯知识点1：选择序列顺序功能图的编程方法选择序列的开始称为分支，选择序列的结束称为合并。图3-3-1顺序功能图处理选择序列分支和合并的编程方法：图3-3-1顺序功能图（１）选择序列分支的编程方法选择序列某步下面如有几个分支时，那么就有多少由代表上步的存储器位常开触点与转换条件的触点串联组成启动电路。例：如右图3-3-2所示。即哪个条件满足就向哪个方向转换。（２）选择序列合并的编程方法在进行选择序列合并编程时，如果某步的前面是由两个或两个以上的支路组成的选择序列合并，那么就会有多少启动该步的启动电路并联来启动该步。

3、选择性分支的上一步的编程方法图3-3-3完整的梯形图选择序列中选择性分支的上一步的“停”，因为这步的下面有两个或两个以上的支路，因此它的“停”不只有一个，有多少个分支就有多少个分支下面代表各步的位存储器的常闭触点做为“停”的电路。图3-3-3完整的梯形图图3-3-3只有两步小闭环的顺序功能图和梯形图梯形图

“跳步”：允许选择序列的某一条分支上没有步，但是必须有一个转换，这种结构如向下转换就称为“跳步”，如向上转换就称为“重复”。“跳步”和“重复”都是选择序列的特殊情况。图3-3-3只有两步小闭环的顺序功能图和梯形图梯形图在“重复”中涉及到只有两步组成的小闭环如上图3-3-4所示的顺序功能图和梯形图可知，这样会导致步M2.2是启动不了的。改进后的顺序功能图和梯形图由下图3-3-6所示，这样就解决了M2.2不能启动的问题了。图3-3-6改进后的顺序功能图和梯形图知识点2：使用置位S和复位R指令的顺序控制梯形图的设计方法在使用置位S和复位R指令设计顺序控制梯形图时，用启保停电路中的启动电路即将代表前级步的位存储器的常开触点与启动该步的条件常开触点组成的串联电路，作为使该步置位（用S指令）和使前级步复位（用R指令）的条件，每一步都可以用这种方法来设计。图3-3-7用置位和复位指令写的梯形图如上图所示的顺序功能图，用置位和复位指令编写的梯形图如右图3-3-7所示：图3-3-7用置位和复位指令写的梯形图注意：把动作的输出写在后面集中处理，用代表每步的位存储器的常开触点或它们的并联电路来驱动各步的输出（即串联各输出线圈）。讲解讲解分支与停的设计方法引导学生写出完整的梯形图讲解讲解聆听在老师的引导下画梯形图聆听观察聆听理解任务实施任务布置当有人靠近自动门时，红外线感应器I0.0为ON，Q0.0驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关I0.1时，变为低速开门。碰到开门极限开关I0.2时电动机停止转动，开始延时。若0.5S内红外感应器检测到无人，Q0.1启动电动机高速关门。碰到关门减速开关时，改为低速关门，碰到极限开关I0.3时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，延时0.5S后自动转换为高速开门。任务实施（１）任务分析依据控制要求，可以知道，当自动门在高速或低速关门其间如果检测到有人要进出，此时就涉及到选择性分支的问题，就要结束当前的关门状态改为延时开门。（２）分配I/O地址表：（如表3-3-1所示）表3-3-1I/O地址分配表输入输出输入器件文字符号作用输入继电器输出器件文字符号作用输出继电器红外感应器SD启动控制系统I0.0电动机高速开门KM1控制M1正转Q0.0开门减速开关SQ1检测开门到减速位置I0.1电动机低速开门KM2控制M2正转Q0.1开门极限开关SQ2检测门开到最大位置I0.2电动机高速关门KM3控制M3正转Q0.2关门减速开关SQ3检测关门到减速位置I0.3电动机低速关门KM4控制M1反转Q0.3关门极限开关SQ4检测门已关好I0.4（３）PLC选型由于教学条件的限制，在本项目中选择S7－1200系列CPU1214C（AC/DC/RLY），不再根据存储容量，输入输出点数来等需要来进行实际选型，除非有特殊要求。（４）绘制并安装PLC控制线路小组成员分工合作，在同学画控制接线图时，另外的学生可先接主电路，然后再根据画出的接线图接控制线路，接线完毕后由画图的学生检查。PLC接线图如图3-3-8所示。图3-3-8自动门的硬件接线图（５）设计梯形图程序（表3-3-2自动门变量表）=1\*GB3①绘制顺序功能图，如图3-3-9所示。图3-3-9自动门的顺序功能图=2\*GB3②编写梯形图，如图3-3-10所示。图3-3-10自动门梯形图（1）图3-3-10自动门梯形图（2）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