PLC项目教学教案(3).pdf

项目四 交通信号灯自动控制设计 子项目 3 交通灯白天 /黑夜及紧急工作控制 【教学目的】 在实际控制情景中，应用前面 2 个子项目中学习的 PLC 编程元件和步进指 令知识，以及新知识按照 PLC 控制设计的工作流程，对交通信号灯自动控制进 行整体汇总设计。 感受和学习控制系统整体设计的流程和方法技巧。 掌握选择性 分支的状态转移图和梯形图程序编写的方法技巧， 了解复杂流程及跳转流程的程 序编制。 【过程与方法】 通过教师与学生的互动合作完成示范项目 （物料分捡系统的自动控制） 的设 计和调试；通过教师的点拨、指导答疑和学生的思考设计、现场调试，完成实训 项目（交通灯白天 /黑夜及紧急工作控制）的设计和调试。继续感受和体会 PLC 步进顺控程序设计的工作流程， 培养工程素质和综合能力， 体验解决实际问题的 过程，学会解决实际问题的方法。 涉及到的新知识通过课程网络平台提供，学生提前下载，自主学习，教师 只对重点内容进行讲解。 【教学重点】 1、系统项目汇总设计的工作流程和方法技巧。 2、步进顺控指令的选择性分支结构 3、步进顺控指令的综合应用。 【教学难点】 选择分支与汇合的状态转移图和梯形图程序编写 【教学方法】 示范引导、项目实训 【教学时间】 3 课时 【项目说明】 十字路口交通信号灯自动控制系统有白天和黑夜两种方式。按下启动按扭 开始工作，按下停止按扭停止工作。白天 /黑夜开关断开时为白天工作方式，闭 和时为黑夜工作方式。 白天和黑夜工作的时序分别如下图所示。 遇到紧急情况时， 东西、南北某一方向可以保持绿灯长亮，另一方向则保持红灯长亮。 【项目分析 】 子项目 3 是在完成前 2 个子项目的基础上对整体项目进行的完善设计与调 试。主要完成白天 /黑夜两种工作方式的选择设计、黑夜工作控制程序以及紧急 情况的中断控制程序设计与调试。 要用选择分支结构的步进顺控思想和中断控制 思想进行设计。 本项目的起动设备也比较多。 有系统起动按钮和停止按钮， 有选择工作方式 的白天/ 黑夜开关，还有应对紧急情况的东西 /南北向的紧急起动按钮； 本项目的工作方式比较多， 有白天正常工作、 黑夜正常工作以及紧急工作三 种情况。前面两种可以按正常方式进行选择运行， 紧急方式要按照紧急中断进行 处理； 各种工作方式的切换。 【涉及到的新知识】 选择分支与汇合的状态转移图和梯形图程序编写。 扩展知识： 步进顺控程序 的其它编制方法。提前告之，让学生进行预习。 一、 示范项目：物料分捡系统的自动控制 1、项目说明 图 1 为使用传送机将大、小球分类后分别传送的系统示意图。左上为原点， 动作顺序如下：向下，吸住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行 至左上点（原点） ，抓球和释放球的时间均为 1 秒。 2、项目分析 当机械臂下降时， 若电磁铁吸着的是大球， 下限位开关 SQ 2 断开，若吸着 小球则 SQ 2 接通（以此判断是大球还是小球） 。 这是选择分支结构的控制实例。 【知识准备】 选择性分支结构的步进顺控设计法 1、选择性分支结构 从多个流程顺序中选择执行某一个流程，称为选择性分支结构。 S20 为分支状态，该状态转移图在 S20 步以后分成了三个分支， 供选择执行。 当 S20 步被激活成为活动步后，若转换条