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诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页1教时安排第1周授课课题项目一电动机的单向连续运行控制授课类型理论课教学目标、要求知识点：1、掌握可编程序控制器的特点。2、掌握三菱PLC的软硬件结构及工作原理3、掌握PLC的外部接线。4、掌握梯形图的画法。教学重点1、PLC的外部接线2、梯形图的画法及各部分含义教学难点作图规范教具准备课件、FX2N-48MR实物教学方法、手段讲授法、举例法、演示法参考资料三菱FX系列PLC应用技能实训教学过程第1课时引入：电气控制有两种形式，传统的继电器控制形式和新型的PLC控制形式，那么，什么是PLC？PLC有哪些应用？如何应用PLC？一、PLC概述1、PLC概念：PLC是可编程序控制器（ProgrammableController）的简称。可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来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的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。2、PLC来源：1968年．美国最大的汽车制造厂家——通用汽车公司(GM)提出了研制可编程序控制器的基本设想，即(1)能用于工业现场。(2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线。(3)出现故障时易于诊断和维修。1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台PLC，型号为PDP-14。我国1974年研制，77年应用。3、PLC的主要特点①通用性和灵活性强；②抗干扰能力强，可靠性高；③编程语言简单易学；④系统的设计、安装、调试、维修工作量少；⑤功能强、功能的扩展能力强；⑥体积小、重量轻、易于机电一体化；4、PLC的应用领域①开关量逻辑控制：自动生产线、机床电气控制、冲压机械、铸造机械、运输带、包装机、飞剪等控制②运动控制：金属切削机床、金属成形机械、装配机器人、电梯等。③闭环过程控制：温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。④数据处理：数学运算、数据传输、转换、排序、查表、位操作。⑤通信联网：PLC与远程I/O、PLC之间、PLC与其它智能控制器之间。5、PLC分类诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页2按控制规模①微型机：几十点；②小型机：500点以下；③中型机：500～1000点；④大型机：1000点以上；⑤超大型机：10000点按结构①整体式：小型机常采用整体式；②组合式：中、大型机常采用组合式6、主要生产厂家美国Rockwell自动化公司所属的A-B（Allen＆Bradly）公司，GE-Fanuc公司，德国的西门子（SIEMENS）公司法国的施耐德（SCHNEIDER）自动化公司日本的欧姆龙（OMRON）和三菱公司等二、PLC组成与工作原理1、PLC组成：由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统：由主机、I/O扩展机（单元）及外部设备组成，主机内各部分之间均通过总线连接。软件系统：指PLC所使用的各种程序的集合，包括系统程序（或称为系统软件）和用户程序（或称为应用软件）。PLC的硬件系统请完成下图——PLC的硬件系统结构图。2、PLC工作原理PLC的工作原理：PLC用户程序采用的是循环扫描工作方式，即“顺序扫描，不断循环”。PLC循环扫描分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC工作过程除了包括上述三个阶段外，还要完成内部处理、通信处理等。（1）运行模式：输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。（2）停止模式：PLC只进行内部处理和通信服务工作。三、PLC控制系统与继电器——接触器逻辑控制系统的比较1、组成器件不同2、触点数量不同3、控制方式不同4、工作方式不同第2课时：四、PLC编程语言与编程方法PLC常用的编程语言有：梯形图（LadderDiagram）、指令表（InstructionList）、顺序功能图（SequentialFunctionChart）和功能块图（FunctionBlockDiagram）等。诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页31、梯形图编程语言是一种图形语言，由触点、线圈和用方框表示的功能块组成。两种梯形图的继电器符号图对照物理继电器PLC继电器线圈——（）————{}——触点常开常闭2、梯形图示例3、梯形图编程规范①左母线只能直接连接各类继电器的触点，继电器线圈不能直接接至左母线；②右母线只能直接连接各类继电器的线圈（不含输入继电器线圈），继电器的触点不能直接接至右母线；③一般情况下，同一编号的线圈在梯形图中只能出现一次，而同一编号的触点在梯形图中可以重复出现。④梯形图中的触点可以任意串联或并联，而线圈可以并联但不能串联。⑤梯形图应该按照从左到右、从上到下的顺序绘制。⑥程序结束后应有结束指令。第3课时4、指令表示例：步序助记符操作元件0LDX0011ORY0002ANIX0003OUTY0004END基本指令：①1、LD、LDI、OUT、END指令诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页4X0X1M100T0Y1K19Y0T0X0Y2M101Y2T1Y3X2X1指令的作用LD（LoaD）:取指令，常开触点与母线连接。LDI(LoaDInverse)：取反指令，常闭触点与母线连接。OUT：驱动线圈的输出指令。END:结束指令编程元件LD/LDI：X、Y、M、S、T、COUT：Y、M、S、T、CEND:无操作数指令的说明LD、LDI用于将触点接到母线上。LD、LDI还与块操作指令ANB、ORB相配合，用于分支电路的起点。OUT不能用于X；并联输出OUT指令可连续使用任意次。OUT指令用于T和C，其后须跟常数K，K为延时时间或计数次数。举例：指令表程序步序指令地址0LDX01OUTY02LDIX13OUTM1004OUTT0K197LDT08OUTY1②、AND、ANI指令指令的说明AND和ANI指令用于单个触点与左边触点的串联，可连续使用。执行OUT指令后，通过与指令可驱动其它线圈输出。若是两个并联电路块（两个或两个以上触点并联连接的电路）串联，则需用后面的ANB指令。举例：指令表程序步序指令地址0LDX01ANDX22OUTY23LDY24ANIX05OUTM1016ANDT17OUTY3③OR、ORI指令指令的作用OR：或指令，用于并联单个常开触点；诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页5X1M103Y1X1Y1Y1M102M103M104Y2ORI(ORInverse)：或反指令，用于并联单个常闭触点。指令的说明OR、ORI编程元件：X、Y、M、T、C、S；OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联；若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连接的电路）相并联，则用ORB指令。举例：指令表程序步序指令地址0LDX11ORY12ORIM1023OUTY14LDIX15ANIY16ORM1037ANIY28ORIM1049OUTM103第4课时五、FX2N系列PLC的型号1.FX系列PLC型号系列名称：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC、3U等。单元类型：M─基本单元；E─输入输出混合扩展单元；EX─扩展输入模块；EY─扩展输出模块。输出方式：R─继电器输出；S─晶闸管输出；T─晶体管输出；特殊品种：D—DC电源，DC输入；A1—AC电源，AC输入或AC输出模块等…2、FX2N系列PLC外部结构展示PLC实物，并请学生观察。FX系列名称I/O总点数单元类型特殊品种输出方式诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页63、输入口器件的接入4、输出口器件的接入第5课时PLC编程示例讲解例1：PLC控制的三相异步电动机单向连续运行下图所示为电动机单向连续运行的电气控制原理图，合上QS时，按下按钮SB2，电动机正转，再按下SB1，电动机停止。请将其改造成用三菱PLC控制，并完成其安装和调试。设计步骤：1、列器材清单（略）2、分配I/O口L1L2L3QSFU1KMFRM3~FRSB1SB2KMKM14320U1V1W1U2V2W2U3V3W3UVWPEFU2图1-11FX2N系列PLC外形图⑴安装孔4个；⑵电源、辅助电源、输入信号用的可装卸式端子；⑶输入指示灯；⑷输出指示灯；⑸输出用的可装卸式端子；⑹外部设备接线插座；⑺面板盖；⑻DIN导轨装卸用卡子；⑼I/O端子标记；⑽动作指示灯,POWER:电源指示灯，RUN:运行指示灯，BATT.V：电池电压下降指示灯，PROG-G：指示灯闪烁时表示程序出错，CPU-E：指示灯亮时表示CPU出错；⑾扩展单元、扩展模块、特殊模块的接线插座盖板。②①诸暨技师学院编号:ZJJX-R751-06第页7输入/输出I/O地址分配表功能元件PLC地址功能元件PLC地址停止按钮按钮SB1X0控制用接触器KMY0启动按钮按钮SB2X13、设计PLC接线图（FX1N）4、设计梯形图和指令表5、程序输入（略）6、程序调试（略）例2：利用PLC实现两只开关在两地控制一盏灯。（略）第6课时例3：两地控制电动机单向连续运行控制电路。（略）学生编程设计。学生指导用书习题讲解。小结。作业布置P117。教学后记