电气控制及PLC说课

HL1
SB1
HL2
SB2
HL3
SB3
HA
PLC
开始 加分
计时
复位
减分
违规减分
主持人
HL4 控制台绿灯 HL5 违规指示红灯
二、设计任务和要求
1．主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，若10s内无 人抢答，则有声音提示，说明该题无人抢答，自动作废。
2．主持人提出问题在未按下启动按钮（开始抢答）之前抢答， 则违规，抢答器报出违规信号，并作减分处理。
⑶ 正确合理地进行输入输出端子的地址分配，画出I/O端 子接线图及相关的电路图。 ⑷ 控制方案的选择及论述，控制系统方框图及说明。 ⑸ 设计梯形图控制程序，并对梯形图进行原理分析。 ⑹ 系统调试与结果分析 。 ⑺ 结论和尚未解决的问题 。 ⑻ 设计体会。 ⑼ 参考文献。
设计课题二：
自动售货机的PLC控制
显示电路原理简介如下：
本显示电路采用静态方式显示，按照时间段分别把十位、 个位数送到各自的CD4511译码器中，CD4511的锁存器保持所 送的数据，通过其输出端驱动各自的数码管，使所送的数据 在数码管中显示。PLC的输出步骤要求如下：
① 将所送的数据转换成BCD码, 如： [BCD D0 K2M10]。
复位按钮才能进入下一轮抢答。若出现违规，只有在按下按违
规减分按钮后，再按复位才可进入下一轮抢答。若无人抢答，
控制台绿灯点亮2s后，无需按下复位按钮自动进入下一轮抢答。
三、设计方案提示
⑴ 抢答器抢答部分控制程序可用基本指令编程，分数的统计要采用应用指令完 成。 ⑵ 指示灯和音响输出，可由PLC的输出端子直接接通。 ⑶ 抢答者的得分情况通过数码显示器进行显示，显示电路见下图，显示电路板 自制，可采用传送、比较、移位和BCD等应用指令与基本指令组合编程来完成。
13
7 1 2 6
5 3 4
IC 3 C D 4 5 11
Aa Bb Cc Dd LE e LT f BI g
12 11 10
915 14
13
7 1 2 6
5 3 4
IC 4 C D 4 5 11
Aa Bb Cc Dd LE e LT f BI g
12 11 10
915 14
13
7 1 2 6
5 3 4
⑤ 再使显示个位数的CD4511的LE端为高电平，锁存送入的 数据，至此一个显示周期完成
初始化显示：
大约在开始运行程序的1s内，使每个CD4511的LE端为低 电平，这样保证了每个答题者的起始分数值为0。然后变为 高电平就进入正常的显示。
四、设计报告要求
⑴ 完整的设计任务书。 ⑵ 完成系统组态或硬件配置 。
二、设计任务和要求 1．投入硬币时，显示器显示已投入的硬币值。当投入的硬币
值等于或超过2.5元时，饮料指示灯亮，当投入的硬币值等 于或超过3元时，饮料和啤酒指示灯全亮。
2．饮料指示灯亮时，按饮料按钮，饮料驱动器动作，饮料从 售货口自动售出，饮料指示灯闪烁，5s后饮料驱动器释放， 完成一次售货。
3．啤酒指示灯亮时，按啤酒按钮，啤酒驱动器动作，啤酒从 售货口自动售出，啤酒指示灯闪烁，5s后啤酒驱动器释放， 完成一次售货。
6．答题完毕按下复位按钮，恢复抢答器原始状态，为下一轮
抢答做好准备。
答题过程中灯光、音响的安排及注意事项如下： 抢答有效：抢答者灯亮、控制台绿灯亮及声响。 10s无人应答：声响、控制台绿灯（HL4）点亮2s。 违规：违规者灯亮、控制台红灯（HL5）亮及声响答题过程： 抢答者灯亮，控制台绿灯亮，50s后控制台绿灯闪烁。 答题时间到：抢答者灯亮，控制台绿灯灭及声响 按加分按钮加10分，按减分按钮减10分，按违规减分按钮减5 分，最高分为90分（违规情况下最高分为95分），最低分0分。 声响时间为1s。 在抢答时间（10s）内，除抢答者按下按钮外，其它按钮按下 无效。只有在答题者回答问题且按下加分或减分按钮后，再按
进行，使学生所学的理论知识得以验证，培养 学生的初步操作技能，实现理论和实践的有机 结合。教学过程采用“任务驱动教学法”，使 学生的学习目标更明确，带着具体的任务投入 到学习中去，增加了学习的兴趣，提高了学生 学习的主动性和自觉性。并且由设置的教学任 务将理论教学和实践教学融为一体，将“电气 控制”与“PLC技术” 融为一体.
a1 a2 a3a4a5a6a7a8 3 00
p1 p2 p3p4p5p6p7 3 00
v1 v2 v3v4v5v6v7 3 00
y1 y2 y3y4y5y6y7y8 3 00
s 1 s 2 s 3s 4s 5s 6s 7s 8 3 00
R 1 R 2R 3R 4R 5R 6R 7 3 00
DPY
1a
一、任务描述
一台用于销售饮料和啤酒的自动售货机，具有硬币识别、 币值累加、自动售货、自动找钱、统计销售金额、销售数 量、库存数量等功能，此售货机只可接受的硬币为5角和1 元，饮料的售价为2.5元，啤酒为3元。售货机的组成框图 如下图所示
饮料灯 啤酒灯 找钱灯
投币口
饮料按钮 售货口
啤酒按钮
复位按钮 退币口
⑶ 存放售出商品的总金额、啤酒和饮料现存数量的数据寄 存器，可采用有停电记忆功能的数据寄存器。
⑷ 投币金额采用数码显示器数码管显示，显示电路的主要 器件介绍和基本原理见《三路智力抢答器的PLC控制》课题。
设计课题四：
十字路口交通信号灯的PLC控制
一、任务描述
为了确保在交通路口来往车辆的顺畅通过和人行过路 的安全，往往都有采用自动控制的交通信号灯进行指挥。 其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮，表示停止 通行；绿灯亮，表示停止通行。本课题是采用PLC对一个 十字路口的交通灯进行控制，该PLC组成的控制系统框图 如下图所示。
VCC
VCC
VCC
VCC
13
7 1 2 6
5 3 4
IC 1 C D 4 5 11
Aa Bb Cc Dd LE e LT f BI g
12 11 10
915 14
13
7 1 2 6
5 3 4
IC 2 C D 4 5 11
Aa Bb Cc Dd LE e LT f BI g
12 11 10
915 14
f
g
b
5 ee
c
6 f d dp
7 gdp
8
DPY
1a
2b
a
3 4
c d
f
g
b
5 6 7
ee f
d
dcp
gdp
8
D5 D6
D1 D2 D3 D4
LED 6
LED 5
LED 4
LED 3
LED 2
LED 1
⑷ 显示电路简介
本显示电路主要由CD4511译码器、LED数码管、电阻 和直流电源四部分组成，将CD4511的A、B、C、D端输入 的BCD码，通过译码、锁存和驱动，以十进制数在七段 显示数码管中显示。
据满足各项教学任务的实际需求，统筹考 虑和选取教学内容，融教、学、做相结合 为一体。每一项教学任务在教师讲解所需 知识点后，都需要学生自己动手完成电路 设计、连接、程序编制、调试等实际操作 任务。
电气控制及PLC
• 四、教学方法与手段 • 1、教学设计 • 在课程设计上我们将实践教学与理论教学同步
CD4511为一锁存/译码/驱动三合一译码器，其管脚逻 辑图见下图。
VDD f g a b c d e
16
1
8
B C LT BI LE D A VSS
① 锁存部分有四位存储锁电路，由锁存允许端LE控制锁存，当LE＝“0”时， 锁存器直通，输出端随A～D端变化；当LE＝“1”时，锁存器锁定，输出端保持 不变。
4．购买商品以后，显示器显示剩余的金额。若有剩余金额， 找钱指示灯亮；若剩余金额等于或超过某个商品价格时，对 应的指示灯亮，表示还可以购买商品。
二、设计任务和要求
5．在购买商品后还剩余额，或在投入硬币后又不想购买商 品（未按饮料按钮或啤酒按钮），按复位按钮，售货机自 动退出应找回的硬币。如余额为2.5元，在退币过程中， 退币驱动器动作，2s后退币驱动器释放，显示器显示金额 为零。
VDD f g a b c d e
16
1
8
B C LT BI LE D A VSS
② 熄灭控制端BI，当BI＝“0”时，译码器输出全为“0”，即数码管熄灭。
③ 输出驱动部分是具有较大电流输出的NPN双极型晶体管，当推动LED数字 显示器件时，一定要加限流电阻，限流电阻约200Ω,由等测试输入端LT，可测 试数码管的七段。当LE＝“0”时，显示数8，即各段均亮，则正常。
2b
a
3 4
c d
f
g
b
5 ee
c
6 f d dp
7 gdp
8
DPY
1a
2b
a
3 4
c d
f
g
b
5 ee
c
6 f d dp
7 gdp
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DPY
1a
2b
a
3 4
c d
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c d
电气控制及PLC
• 一、课程简介： • 《电气控制与PLC》本课程在机电一化中占有重要
位置。要求熟悉常用低压电器的原理及使用，能熟 练掌握三相异步电动机的工作原理及绘制；熟练掌 握PLC控制技术及其在实际生活中的应用。 • 二、教学目标： • 通过学习，使学生掌握电器元件的检测与选用，掌 握电气线路的安装接线方法、步骤、技巧和技术要 求，能分析并排除电气控制电路中的常见故障，能 独立编制较复杂的 PLC 应用程序并能独立设计简单 的 PLC 应用控制系统。