任务一认识PLC

编号：NJJT—083一体化课程教案首页授课日期班级总课题课题一PLC基础知识学时8分课题任务一认识PLC学时4教学资源设备及耗材PLC实训室手持编程器计算机辅助教学资源《跟我动手学FX系列PLC》（廖常出主编）机械工业出版社学习目标知识目标能力目标情感目标1、掌握PLC的定义2、掌握PLC的应用场合3、掌握PLC的主流产品1、手持编程器操作能力2、辨认各种PLC品牌及种类的能力1、培养学生积极动手能力及团队协作能力2、培养学生创新能力教学重点重点：PLC的定义及PLC的应用场合教学难点难点：手持编程器的应用及PLC品牌的辨认主要教学方法项目学习法任务驱动法角色扮演法小组学习法主要教学手段实物演示多媒体授课执行情况及分析：板书设计或授课提纲：任务一认识PLC一、PLC的产生和应用二、PLC的定义三、PLC的现状及发展趋势四、PLC的特点编号：NJJT—082教学内容第1页教学环节与主要内容教师活动学生活动一、点名、安全教育（3分钟）1、点名、检查学生出勤及实习服、安全帽穿戴情况2、安全教育（1）操作安全（2）设备使用安全二、明确任务(5分钟）1、任务引入可编程控制器（ProgrammableController)简称PLC。它以微处理器为基础，是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。PLC具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用灯一系列优点，而且具有高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，是实现工业生产自动化的支柱产品之一。2、明确任务1）、了解PLC的产生2）、掌握PLC的应用场合3）、了解常用的PLC4）、参观学校PLC实训室三、相关知识（共80分钟）任务一认识PLC知识一、PLC的产生和应用（30分钟）一）、产生1、世界上第一台PLC1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GE）的要求研制成功。背景：1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。设计思想：吸取继电器和计算机两者的优点：点名安全教育教师任务引入并明确具体的任务教师讲解PPT演示学生做简单的记录编号：NJJT—082教学内容第2页教学环节与主要内容教师活动学生活动☆继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格便宜；☆计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程困难；☆采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）70年代初期：仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）2、70年代中期：微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能3、80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。4、近年来PLC发展迅速PLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。知识二、可编程控制器的定义（10分钟）1、定义：国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，教师讲解PPT演示并做扩展讲解PPT演示PPT演示重点明确PLC的定义在书上的相关内容做标记学生在书上标记编号：NJJT—082教学内容第3页教学环节与主要内容教师活动学生活动专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。知识三、PLC的现状及发展趋势（25分钟）一）、现状1、1969年美国数据设备公司（DEC）研制了第一台PLC，从此PLC发展迅猛。我国改革开放后，美国AB、GE、MODICON、TI，日本OMRON、三菱、富士，德国西门子等厂家的产品不断进入我国，并在各行各业的工控系统中占据重要地位。2、PLC三大流派欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额)、GE（GeneralElectric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1)公司、歌德(Gould)公司、西屋公司；日本：三菱电机（MitsubishiElectric）、欧姆龙（OMRON）、FUJI（日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上，日本产品约占有70％的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位）；目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品；现在市场上出现了系列化的国产PLC，其价格相对低廉，性价比较高。3、PLC外形图展示1）、西门子PLC外形图S7-200系列教师PPT演示教师PPT演示学生关注教师所讲内容学生识图初步感受PLC外形结构编号：NJJT—082教学内容第4页教学环节与主要内容教师活动学生活动2）、三菱PLC外形图FX2N系列PLC3）、欧姆龙PLC外形图4、PLC的国内状况1974年我国开始仿制美国的第二代PLC产品，但因元器件质量和技术问题等原因未能推广。直到1977年，我国才研制出第一台具有实用价值的PLC，并开始批量生产和应用于工业过程的控制。主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，恒日等。教师PPT演示教师PPT演示学生识图初步感受PLC外形结构学生识图初步感受PLC外形结构编号：NJJT—082教学内容第5页教学环节与主要内容教师活动学生活动二）PLC的发展趋势1、向高速度、大存储容量方向发展（CPU处理速度nS级；内存2M字节）2、向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）3、产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的PLC）4、分散型、智能型、与现场总线兼容的I／05、加强联网和通信的能力6、控制的开放和模块化的体系结构OMAC（openModularArchitectureforControl）就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。近年来PLC的市场销售一直坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。知识四、PLC的特点（15分钟）1、通用性强，使用方便2、功能强，适应面广3、可靠性高，抗干扰能力强4、控制程序可变具有很好的柔性5、编程方法简单，容易掌握6、LC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少.极为方便。控制程序变化方便.具有很好的柔性。7、体积小、重量轻、功耗低四、参观学校PLC实训室（40分钟）教师PPT演示教师PPT演示并做解释教师带领学生参观学生初步感受PLC的发展趋势学生在书上标记相关内容编号：NJJT—082教学内容第6页教学环节与主要内容教师活动学生活动参观学校实训室，指出实训设备中PLC各部分的结构组成；认识手持编程器、通信电缆等；记录PLC的品牌和种类，查阅相关资料，了解PLC的主要技术指标及特点，填入学生工作页中。五、评价反馈（20分钟）1、学生自评本组学生小结本组在参观学校实训过程中的内容，并记录在学生工作页中。2、小组互评各组相互之间指出存在的问题及不足，同时学习其他组优秀的地方并记录在工作页中。六、教师小结及作业布置(12分钟）1、课堂小结1）、了解PLC的产生2）、掌握PLC的应用场合3）、了解常用的PLC4）、参观学校PLC实训室初步感受PLC的内容2、作业布置P9思考与练习1、2、3教师带领学生参观实训室教师总结并进行作业布置学生完成PLC实训室记录表学生开展评价