PLC应用技术 教案 项目六 地下停车场车辆控制系统

PLC应用技术（西门子）模块二典型应用配套教案机械工业出版社项目六地下停车场车辆控制系统教案（理论）课题地下停车场车辆控制系统理论课时2周次项目序号教学分析知识目标掌握计数器指令和七段译码指令的应用方法；熟悉数码管及七段显示码；掌握PLC编程的基本方法和技巧。能力目标培养学生掌握PLC编程的基本方法和技巧。德育目标从地下停车场车辆控制系统入手介绍新技术的发展，培养学生关注技术更新，终身学习的意识；在PLC梯形图设计阶段，培养学生的编程思路，循序渐进，由简到难，强调断电操作，按顺序接线，系统调试时分步操作，培养学生的规范意识、工匠精神和安全意识。重点梯形图、I/O分配表难点梯形图学法指导学情分析同学们之前学习PLC四层电梯控制系统，本项目学习时采用任务引领，小组合作的学习方法，通过任务引导同学们由已知到未知，再通过小组合作尝试梳理流程图进而编写PLC梯形图，能有效降低理解I/O分配表和画梯形图的难度。教法选择启发式讲授、任务驱动教学法教具学具PLC实训台、课件教学过程导入新课我国的汽车产业飞速发展，汽车保有量持续攀升，但由于人口密度大，在很多时候会出现停车难等问题。利用PLC控制停车的停车场管理系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的停车场管理手段，是停车场对于车辆实行动态和静态管理的综合。教学内容教师活动学生活动设计目的知识准备1.温故定时器指令工作原理：使能输入有效后，当前值SV对PLC内部的时基脉冲进行增1计数，当计数值大于或等于定时器的预置值后，状态位置1。从定时器输入有效，到状态位输出有效，经过的时间为定时时间。投影并复习定时器指令应用。问题：S7-200PLC的定时器的工作原理是什么？回顾并说出定时器工作原理：引导学生回顾旧知，提高学生的记忆能力以及温故知新的能力。教学内容教师活动学生活动设计目的二、学习新知（一）计数器指令1.计数器的组成及分类

CTU增计数器、CTD减计数器、CTUD增减计数器。计数器的指令格式计数器指令应用（1）增计数器指令CTU（2）减计数器指令CTD（3）增减计数器指令CTUD（二）七段数码管1.七段数码管结构2.七段数码管显示代码3.七段译码指令SEG及应用三、任务分析某地下停车场共16个停车位，由入口检测器、出口检测器、道闸管理系统、尚有车位指示灯、车位已满指示灯等部分组成。如图6-1所示，在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目；在出口处装设一传感器，用来检测车辆出去的数目；有车位时，入口闸栏将门开启让车辆进入，并有指示灯示表示尚有车位；车位满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车进入；用七段数码显示管上显示目前停车场共有几部车。四、任务实施1.I/O分配表2.外部接线图教师讲解计数器指令及应用；讲解完让学生回答分析应用举例；教师让学生分组学习讨论，每组派一个代表进行讲解例题。并根据学生讲解情况进行更正及总结。教师讲解数码管基础知识。教师让学生分组学习讨论，每组派一个代表进行梯形图分析讲解。并根据学生讲解情况进行更正及总结。教师通过多媒体展示任务要求并根据图例分析要点：提问1：有几个输入、几个输出，分别是什么？对应什么软元件？提问2：PLC的硬件如何连接？出示外部接线图并找同学说出连线方式学生听完教师的讲解后，在老师给出的例子进行分析并讲解原理。小组讨论计数器类型及案例分析；每组派一名代表分析案例；思考讨论老师提出的问题，并回答。学生听完教师的讲解后，在老师给出的例子进行分析并讲解原理。学生听完教师的讲解后，提取关键词，小组合作分析任务，梳理控制流程图：硬件连接前必须先进行I/O分配，写出分配表。小组讨论协作完成一是画外部接线图二是在PLC上找到相应的接线端子理论与实践相结合，讲完学完接着进行练习分析，让学生知识点掌握更牢固通过学生自习，小组讨论，让学生能够各抒己见，培养学生独立思考的能力及小组合作的精神。老师及时总结给正确答案加以强化，使学生能够记忆深刻。通过讨论，学生讲解，让学生运用所学知识，学会知识的灵活运用。梳理要点，明确任务要求，为完成程序编写奠定基础。问题引导，逐层深入，使学生理解PLC控制的原理培养思考、分析，理解的能力。提高学生对内容的领悟能力。课堂小结1.掌握计数器指令和七段译码指令的应用方法，熟悉数码管及七段显示码；2.PLC实训的理论准备：知道控制方式、会写I/O分配表，能画外部接线图会写指令。作业布置写出地下停车场车辆控制系统的I/O分配表，画出外部接线图；画出地下停车场车辆控制系统的梯形图，写出程序指令；查看地下停车场车辆控制系统相应的理论，为实训做好备。教学后记项目六地下停车场车辆控制系统教案（实训）项目名称地下停车场车辆控制系统实训课时4周次项目序号实训目标掌握地下停车场车辆控制系统的外部接线及操作；2.学会PLC编写地下停车场车辆控制系统程序，能完成程序的调试；3.培养学生实训操作的规范意识、节约意识，强化安全意识。作业准备各组长按照器材列表准备实训器材，铜芯红色、蓝色软线各10米符号名称型号规格数量M三相异步电动机YS71140.25KW、380V、Δ接法3QS空气开关DZ47S/C32三极额定电流25A1FU插入式熔断器RT18-32500V、60A熔体：20A4KM交流接触器CJX-25380V、20A3FR热继电器JR36-20三极整定电流20A3SB按钮LA10-3H保护式、按钮数32XT端子排JX2-101510A、15节2PLC可编程控制器S7-2001七段显示数码管4位，共阳，0.8英寸2红外传感器CCD40N检测距离50cm可调2HL指示灯LEDDC24V2SQ行程开关LX19-0012电工工具通用包含万用表、螺丝刀、剥线钳等1技术要求1.准确设置PLC参数；2.合理进行I/O分配；注意事项1.通电调试前一定先用万用表测量确保各线路连接完好无误。2.梯形图无误。实训时间80分钟评分准备项目内容评估内容评估标准配分学生自评学生互评教师评价专业技能知识掌握情况理解电路控制要求及原理10元件选择与检测硬件元器件型号选择正确、用万用检测质量合格5I/O分配合理列出I/O端口，画出PLC控制I/O端口接线图10接线及布线工艺按照原理图，正确、规范接线。10梯形图设计根据接线编写梯形图程序10程序检查与运行并将程序传送、运行、监控25方法自主学习能力预习及做好上课准备5理解、总结能力能正确理解任务，善于总结5创新能力选用新方法、新工艺效果好5职业素养团队协作能力积极参与、小组协作5语言表达能力观点表达清楚，展示效果好5安全操作能力遵守安全操作规程5合计100教法选择项目引领、任务驱动法教具学具课件、编程软件、PLC电动机等操作步骤（详写）活动一：在教师引领、实训组长示范下，按任务规范要求，进行单项技能训练（2课时）任务1：确定I/O分配表，画出外部接线图（10分钟）输入信号输出信号设备地址设备地址启动(SB1)I0.0栅栏开启Q2.0停止(SB2)I0.1栅栏关闭Q2.1入口传感器I0.2车位已满指示灯Q2.2出口传感器I0.3尚有车位指示灯Q2.3栅栏上限位I0.4七段数码管1显示Q0.0~Q0.6栅栏下限位I0.5七段数码管⒉显示Q1.0~Q1.6任务2：完成PLC外部接线（20分钟）（1）按要求进行合理布局，将各元器件固定在网孔板上。（2）安装元器件，根据布局方式，合理固定线槽。（3）按照接线图在线槽内完成走线，线芯全部接入接线端子内，且连接牢靠。任务3：编写梯形图程序（30分钟）（1）主程序（2）子程序（3）中断程序任务4：程序调试（20分钟）（1）用万用表进行通电测试前测量，确保电路安全无误。（2）写入PLC。（写入程序时将PLC开关拨至stop；检查无误后拨回run状态等待测试）（3）在教师指导下进行空载及系统调试。输入程序并传送到PLC运行调试，按照时序图顺序，相应模拟对应输入信号，观察数码管显示变观察是否符合要求，如不符合要求则检查接线及PLC程序，与车辆入库、出库、同时出入库时序相对应，直至按要求运行。1）车辆入库时序图：2）车辆出库时序图：3）车辆同时出入库时序图