可编程控制器技项目一 教案.docVIP

理 论课 程名 称 可编程控制器技术 章 节名 称 项目一PLC基本模块的使用 授 课安 排 授 课 时 数 授 课班 级 授课教具 授 课 方 法 教学做一体 授 课时 间 多媒体，PLC综合实训台 教 学目 的 （1）了解可编程控制器产生的背景、发展过程及在自动控制领域中的应用现状。（2）熟悉三菱FX 系列PLC外观，能正确进行输入输出器件的接线。（3）初步掌握PLC的硬件组成结构。（4）提高自我学习、信息处理等方法能力。 教 学重 点 难 点 重点：熟悉三菱FX 系列PLC外观，能正确进行输入输出器件的接线。初步掌握PLC的硬件组成结构级软件的使用。 难点：PLC的硬件组成结构。 【项目引导】（教师） 第一台工业可编程控制器(以下简称PLC)是在1969年美国发明，其随着现代化工业发展而快速成长起来，目前世界上有300多厂家生产各种PLC产品，仅仅国内年用量就在10万台以上，在工业领域可以说是家喻户晓， PLC技术已成为工业自动化的三大支柱之一 任务1提出：（教师） 认识可编程控制器，学会基本单元的安装接线。 介绍：实施条件 校内教学做一体化教室，PLC实训装置（含FX3U-48MR或FX2N-48MR PLC基本单元)， 个人计算机（可以上网），电工常用工具若干，连接导线。 教师介绍任务实施步骤（学生 做）： 步骤一 查阅资料了解PLC定义及应用领域。 步骤二 收集市场上起主导地位的PLC品牌外观、系列、型号及分类等。 步骤三 FX3U系列PLC基本单元的安装。 步骤四 FX3U系列PLC基本单元的接线。 评价任务完成情况（教师） 相关知识的讲解：（教师 教，学生 学） 一、可编程控制器定义 1987年，国际电工委员会(International Electrical Committee，IEC)在的第3稿中对PLC作了如下的定义：“PLC是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备，都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。” 二、PLC的结构 随着PLC技术的不断进步和客户控制要求的多元化，FX系列选型指南中保留的老产品还有FX2N、FX2NC、FX1N、FX1NC、FX1S等系列，它们在国内有很大的保有量。FX3U、FX3UC、FX3G系列是三菱第三代小型PLC，性能有大幅度提高。FX3U、FX3UC是FX2N、FX2NC系列的升级产品，FX3G是FX1N系列的升级产品。目前FX2N系列部分产品及选件已于2012年停产，可用FX3U的对应产品代替，新老产品的价格基本相同。如图1-1所示为FX2N系列PLC，图1-2所示为FX3U系列PLC。 图1-1 FX2N PLC 图1-2 FX3U PLC 1. FX系列PLC基本单元型号说明 FX系列PLC由基本单元、输入输出扩展单元、输入输出扩展模块、特殊功能模块、特殊适配器等组成。基本单元也就是通常所说的PLC本体，它是PLC的核心控制部件，能独立完成小规模控制的任务。下面以FX3U为例说明其型号命名。 FX3U系列PLC基本单元包括十多种型号，其型号表现形式如图1-3所示。 图1-3 FX3U系列PLC型号名称的含义 （1）FX3U为系列名称，如1S、1N、2N、3U、3G等。 （2）○○为输入/输出（I/O）合计点数。 （3）M为基本单元/□为输入输出方式：R/ES为DC24V（源型/漏型）输入，继电器输出；T/ES为DC24V（源型/漏型）输入，晶体管漏型输出；T/ESS为DC24V（源型/漏型）输入，晶体管源型输出。 FX3U系列PLC有输入输出分别为8/8点、16/16点、24/24点、32/32点、40/40点和64/64点的基本单元，最后可以扩展到384个I/O点，有交流电源型和直流电源型，有继电器输出、晶体管源型输出和漏型输出型。 2. FX系列PLC基本单元的外视图 FX系列PLC基本单元外视图如图1-4所示，为整体式结构。其中的FX3U-7DM为显示模块，FX3U-FLROM为存储器盒，都可以安装在基本单元上。 图1-4 FX3U系列PLC基本单元外视图 3. FX系列PLC基本单元的结构框图 熟悉了PLC的外部视图后，我们来进一步探究其内部结构组成。PLC实质上是专用于工业环境的计算机，其内部结构与计算机相同，主要由CPU、存储器、输入单元、输出单元、电源部分、扩展接口、通信接口等组成，其结构框图如图1-5所示。 图1-5 PLC结构框