PLC基础与实训--教案

·XX学校
授课计划XX年9月——XX年1月
第二学年第一学期
专业数控技术
班级
课程 PLC基础与实训
教师XX
审核批准
XX年9月1日
教案1
教学步骤
·导入新课
我们先来观察实物图片：
三菱FX2N系列PLC
·教学过程及内容
一、讲授新课
（1）讲解相关理论知识
常用位逻辑指令在程序中的使用方法：
例：
与逻辑：如上所示：X00、X01状态均为1时，Y00有输出；当X00、X01两者有任何一个状态为0，Y00输出立即为0。

二、实例示范指导
1．示范操作
（1）示范分析控制要求
认知三菱FX系列PLC的硬件结构，详细记录其各硬件部件的结构及作用；打开编程软件，编译基本的与、或、非程序段，并下载至PLC中；能正确完成PLC端子与开关、指示灯接线端子之间的连接操作；拨动K0、K1，指示灯能正确显示。

（2）示范分析程序流程图
图1-4
·板书设计
·作业
详细描述FX系列PLC的硬件结构。

·总结扩展
在本次课中，大多数学生都已经了解FX系列PLC的硬件结构，并且能掌握PLC外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与PLC通信参数的设置。

只是有少数学生还缺乏学习主动积极性，在以后的教学中，要注重个别后进生的学习
教案2
课时
安排
2
教学步骤
·导入新课
我们先来观察实物图片：
三菱FX2N系列PLC ·教学过程及内容
示范I/O端口分配
序号PLC地址（PLC
端子）
电气符号（面板
端子）
功能说
明
1.X00 K0 常开触点01
2.X01 K1 常开触点02
3.Y00 L0 “与”逻辑输出指示
4.Y01 L1 “或”逻辑输出指示
5.Y02 L2 “非”逻辑输出指示
6.主机COM0、COM1、COM2等接电源
GND
电源端
图1-5
（4）示范画出控制接线图
图1-6
（5）按照控制接线图示范连接控制回路；
（6）编译实训程序，确认无误后，点击“在线/PLC写入”，将程序下载至PLC中，下载完毕后，将PLC模式选择开关拨至RUN状态。

分别：
将K0、K1均拨至OFF状态，观察记录L0指示灯点亮状态；
将K0拨至ON状态，将K1拨至OFF状态，观察记录L1指示灯点亮状态；
将K0、K1均拨至ON状态，观察记录L2指示灯点亮状态。

·板书设计
·作业
详细描述FX系列PLC的硬件结构。

·总结扩展
在本次课中，大多数学生都已经了解FX系列PLC的硬件结构，并且能掌握PLC外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与PLC通信参数的设置。

只是有少数学生还缺乏学习主动积极性，在以后的教学中，要注重个别后进生的学习。

教案3
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
我们先回顾一组继电器控制的原理图：
实训二典型电动机控制实操
·教学过程及内容
4．讲授新课
一、讲解相关继电器控制知识
1)点动控制
2)自锁控制
二、示范指导
示范分析控制要求
1）点动控制
每按动启动按钮SB1一次，电动机作星形连接运转一次。

自锁控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，只有按下停止按钮SB2时电机才停止运转。

·板书设计
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。

·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出前三个程序。

但是，后两个程序在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案4
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
我们先回顾一组继电器控制的原理图：
实训二典型电动机控制实操
·教学过程及内容
二、示范指导
示范分析控制要求
1）点动控制
每按动启动按钮SB1一次，电动机作星形连接运转一次。

自锁控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，只有按下停止按钮SB2时电机
才停止运转。

（2）示范画出控制接线图
图1-6
（3）按照控制接线图示范连接控制回路
示范编写并调试程序
将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN
状态；
分别拨动SB1～SB3，观察并记录电机运行状态。

·板书设计
知识目录主要定义相关拓展
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。

·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出前三个程序。

但是，后两个程序在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案5
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
先多媒体演示后学生分组自己操作。

1、双击图标，进入FXGPWIN的编程环境，编程环境如下图：
2、点击工具栏中的“新文件”快捷键，建立新文件。

3、出现PLC选型界面，选择FX2n系列（我们实验室的机型）
4、选择好PLC型号后按确认键即可进入编辑界面，在视图中
切换到梯形图编辑界面，新文件建立完成。

5、单击常开图标，出现如下对话框。

6、在对话框中填入相应的软元件编号（如X0），点确认，则屏幕显示如下：
·板书设计
知识目录主要定义相关拓展
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。

·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出前三个程序。

教案6
资料
师生
互动
设计
教师提问：PLC的中文名是什么？
学生回答：可编程逻辑控制器
教师提问：PLC的作用是什么？
学生回答：可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算
教师提问：回顾前面理论知识中可编程控制器（PLC）的硬件组成？
学生回答：通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。

课时
安排
2
教学步骤
·导入新课
8、在对话框中填入相应的软元件编号（如Y0），点确认，则
屏幕显示如下：
9、在对话框中填入END，表示程序编写已经结束，点确认，
则屏幕显示：
10、程序编写完成后，按“F4”或按工具栏上的“转换”快
捷键，实行转换，屏幕上的程序由灰色变成白色。

说明：如不能转换，则软件会显示出错。

对步数较多的程序而言，可以边编写边转换，以便及时发现错误；对步数较少的程
序而言，可以一起编好后再转换。

11、程序传入PLC
(1)把PLC的“RUN—STOP”开关打到“STOP”处（在PLC的
面板上）
(2)连接好PLC和计算机的通讯电缆。

(3)点击菜单栏中的“PLC”，再点“传送”、“写出”，屏幕显示如下：
·板书设计
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果。

·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出前三个程序。

但是，后两个程序在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案7
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
点动控制
·教学过程及内容
1、联锁正反转控制
2、延时正反转控制
3、星/三角换接启动控制
·板书设计
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果
·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出前三个程序。

但是，后两个程序在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案8
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
点动控制
·教学过程及内容
二、实例指导
1．示范操作
（1）示范分析控制要求
1、联锁正反转控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，电机正转；按启动按钮SB2，电动机作星形连接启动，电机反转；在电机正转时，
反转按钮SB2被屏蔽，在电机反转时，反转按钮SB1被屏蔽；如
需正反转切换，应首先按下停止按钮SB3，使电机处于停止工作
状态，方可对其做旋转方向切换。

2、延时正反转控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，电机正转，延时10S后，电机反转；按启动按钮SB2，电动机作星形连接启动，电
机反转，延时10S后，电机正转；电机正转期间，反转启动按钮
无效，电机反转期间，正转启动按钮无效；按停止按钮SB3，电
机停止运转。

3、星/三角换接启动控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动；6S 后电机转为三角形方式运行；按下停止按钮SB3，电机停止运行。

（2） 示范I/O 端口分配 （3）示范画出控制接线图
图1-6
（5）按照控制接线图示范连接控制回路 （6） 示范编写并调试程序 （7） 将编译无误的控制程序下载至PLC 中，并将模式选择
开关拨至RUN 状态；
（8） 分别拨动SB1～SB3，观察并记录电机运行状态。

序号 PLC 地址（PLC 端
子）
电气符号（面板端
子）
功能说明 1. X00 SB1 正转启动 2. X01 SB2 反转启动 3. X02 SB3 停止
4. Y00 KM1 继电器01
5. Y01 KM2 继电器02
6. Y02 KM3
继电器03 7.
主机COM0、COM1、COM2等接电源GND
电源端
·板书设计
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果
·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出前三个程序。

但是，后两个程序在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案9
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
送料小车在按下启动按钮后开始左行，碰到限位开关SQ1后小车
开始右行，碰到SQ2后小车又开始左行，循环工作。

·教学过程及内容
1、根据以上要求，列出PLC的输入/输出点分配表。

输入输出
名称输入点名称输出点
按钮SB1 X0 HL1 Y0
2、利用三菱PLC编程软件FXGPWIN编写梯形图。

3、指令表程序：
步指令操作数
0 LD X0
1 OUT Y0
2 END
4、将梯形图传入到PLC中。

5、外部接线，如图：
6、运行演示程序功能。

·板书设计
知识目录主要定义相关拓展
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出程序。

但是，在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案10
教学步骤
·导入新课
送料小车在按下启动按钮后开始左行，碰到限位开关SQ1后小车开始右行，碰到SQ2后小车又开始左行，循环工作。

·教学过程及内容
第一步：划分步、确定转换条件（容易完成）
第二步：根据1画出SFC
第三步：将SFC→梯形图、指令表
·板书设计
知识目录主要定义相关拓展
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果
·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以编写出程序。

但是，在编写过程中出现的问题较多，且难以独自理解题意。

因此，在今后的实训中要更多加强他们的理解能力。

教案11
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
我们经常见到的LED时间计时的也可以用PLC来控制。

（交通灯举例）
·教学过程及内容
一、讲授新课
（1）讲解相关理论知识
置位复位指令使用
置位（SET）和复位（RST）指令将从指定地址的点置位或复位；如上所示：当X00有一个上升沿信号时，CPU置位
M0；当X01有一个上升沿信号时，CPU复位M0；
例：
程序解析：
X0按下时，Y0强制接通；X0再次按下时，Y0强制复位
断开。

如此往复。

二、示范指导
（1）示范分析控制要求
1）系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”
按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效；
2）抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、
S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效；
3）主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；
（2）示范分析程序流程图
·板书设计
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果
·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以掌握置位/复位指令的用法，但有些学生还不能清楚分析某队抢答后是如何将其他队的抢答动作进行屏蔽的。

因此，在今后的实训中要拓展他们的思路。

教案12
教学步骤
·导入新课
我们经常见到的LED时间计时的也可以用PLC来控制。

（交通灯举例）·教学过程及内容
（3）示范I/O端口分配
（4）示范画出控制接线图
图1-6
（5）按照控制接线图示范连接控制回路
（6）示范编写并调试程序
（7）将编译无误的控制程序下载至PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态；
（8）分别点动“开始”开关，允许1～4队抢答。

分别点动S1～S4按钮，模拟四个队进行抢答，观察并记录系统响
应情况。

·板书设计
·作业
尝试编译新的控制程序，实现不同于示例程序的控制效果
·总结扩展
在本次实验课中，大多数学生都可以掌握置位/复位指令的用法，但有些学生还不能清楚分析某队抢答后是如何将其他队的抢答动作进行屏蔽的。

因此，在今后的实训中要拓展他们的思路。

教案13
课时
2
安排
教学步骤
·导入新课
我们夜晚广场的音乐喷泉自然也可由PLC来控制。

·教学过程及内容
一、讲授新课
（1）讲解相关理论知识
位右移指令使用
指令解读：对于n1（移位寄存器的长度）的位元件进行n2位的右移动的指令；当采用脉冲执行型指令时，驱动输入
每一次由OFF→ON变化时，执行n2位移位。

例：
程序解析：
X0每按一下，Y8～Y0顺次接通点亮。

二、示范指导
1．示范操作
（1）示范分析控制要求
1）置位启动开关SD为ON时，LED指示灯依次循环显示1→2→3…→8→1、2→3、4→5、6→7、8→1、2、3→4、5、6
→7、8→1→2…，模拟当前喷泉“水流”状态。

2）置位启动开关SD为OFF时，LED指示灯停止显示，系统停止工作。

（2）示范分析程序流程图。