红绿灯课题PL教案.doc

教 案 首 页 课 题 十字路口交通灯控制 学 科 PLC实训 教 师 XXX 课 型 理论结合实践 班级 时 间 XXXX 课 时 2 教 学 目 标 知识目标：1、让学生掌握PLC的结构、组成及工作原理。 2、掌握I/O端口分配和梯型图（LAD）的编程方法。 能力目标：1、初步掌握实训设备的选择方法及控制要求。 2、培养学生独立分析及接线的操作能力。 3、培养学生团体协作能力和交流沟通能力。 感情目标：通过实习十字路口交通灯控制的课题，培养学生注意观察、思考、动手、分析、总结的良好习惯。同时加强学生自主探究、团队合作的意识。 教学重点 PLC的工作原理及梯型图（LAD）的编程方法 教学难点 十字路口交通灯控制课题梯型图（LAD）的编程方法 课前准备 课件、THSMS-D型网络实验台（西门子S7-300 PLC）、导线若干 教学过程 教 学 活 动 教师活动 学生活动 导 课 示 标 导入：（10分钟） 1、展示西门子PLC图片与PLC结构图。 2、强调PLC在各个行业应用的重要性。 实习教学：（70分钟） 1、让学生掌握THSMS-D型网络实验台的结构及操作方法。 2、让学生掌握西门子PLC的工作原理及编程方法。 3、教师引导学生对课题进行分析（包括：设备准备、 控制要求分析、程序流程图分析、I/O端口分配） 4、学生按分组进行操作及程序的编辑。 5、教师巡回检查指导。 小结：（5分钟） 总结授课及学生实习过程中出现的问题，评价并点评。 作业：（5分钟） 背写西门子S7-300编程知识及THSMS-D型网络实验台操作方法。 展示图片 巡回指导 点评 观察思考 操作 汇报 观察思考 授 课 内 容 授课方法 实训五 十字路口交通灯控制 一、基础知识 1、定义：可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。 2、PLC结构 通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。PLC的硬件系统结构如下图所示： ①主机 主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。 ②输入/输出（I/O）接口 I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。 ③电源 图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。 ④编程 编程是PLC利用外部设备，用户可用以输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。通过专用的PC/MPI或CP5611 I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）连接在一起。 ⑥外部设备接口 此接口可将打印机、条码扫描仪,变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。 3、PLC工作原理 PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。 PL