电气控制及PLC说课

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 。
② 先将所送的十位数值加到显示十位数的CD4511的A、B、C、 D端([ MOV K1M14 K1Y0])，同时使该CD4511的LE端为低电 平，显示个位数的CD4511的LE端为高电平 。
③ 在没有送个位数之前，再使显示十位数的CD4511的LE端为 高电平，锁存送入的数据
④ 先将所送的个位数值加到显示个位数的CD4511的A、B、 C、D端([ MOV K1M10 K1Y0])，同时使该CD4511的LE端为 低电平，显示十位数的CD4511的LE端为高电平 。
电气控制及PLC
• 1 采用灵活多变的教学组织方式，活跃课堂气 氛
•
课堂教学注重师生交流，方式灵活多变，
以活跃课堂气氛。如启发式教学，由若干问题
启动课堂教学，经过启发式的推理，最后归纳
总结，引导学生循问题而思考，提高对知识的
领悟力，加强对关键内容的理解；互动式教学，
加强师生互动环节，活跃课堂气氛，促进学生
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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。
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]。
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
f
g
b
5 ee
c
6 f d dp
7 gdp
8
DPY
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2b
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3 4
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f
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b
5 6 7
ee f
d
dcp
gdp
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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。
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
2b
a
3 4
c d
f
g
b
5 ee
c
6 f d dp
7 gdp
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DPY
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a
3 4
c d
f
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c
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c
6 f d dp
7 gdp
8
DPY
1a
2b
a
3 4
c d
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
CD4511为一锁存/译码/驱动三合一译码器，其管脚逻 辑图见下图。
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8
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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。
电气控制及PLC
• 三、教学内容设计
• 针对本课程实践性、实用性强的特点，我 们以“强化知识能力、重在技能”为指导思想， 在教学内容的选取上以春考考试大纲为出 发点，以满足技能需求为目标，前期以专 业知识为主，后期以技能操作为主，为春 考打下良好的基础。
电气控制及PLC
• 1、课程内容设置 • （1）本课程主要采用任务驱动教学法，根
3．主持人提出问题按下启动按钮（开始抢答）后，第一个按 下按钮的信号有效，后按下的按钮信号无效。
4．主持人按下计时按钮，开始计时。答题时间为1min，答题 过程中有灯光提示时间，时间到并有声音指示。
5．抢答器有数码显示器显示各答题者的分数，由主持人控制， 答对者加10分，答错者减10分，违规者扣5分，减分计算中 若出现负分作0分处理。
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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
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IC 4 C D 4 5 11
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Βιβλιοθήκη Baidu13
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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
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
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。
IC 5 C D 4 5 11
Aa Bb Cc Dd LE e LT f BI g
12 11 10
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7 1 2 6
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IC 6 C D 4 5 11
Aa Bb Cc Dd LE e LT f BI g
12 11 10
915 14
D3
D2
D1
R15 R16
R11 R12 R13 R14
6. 售货机能自动计算已售出商品的总金额、啤酒和饮料的 现存数量。当啤酒或饮料现存数量为零时，对应的指示灯 闪烁，此种情况下，不能购买此种商品。
7. 指示灯闪烁的频率为1Hz
三、设计方案提示
⑴ 硬币投入值的累计可采用计数器指令，也可用INC加1指 令或ADD加法指令。 ⑵ 投入的硬币金额能否购买商品可用比较指令，购买后剩余 的金额采用减法指令。
外接电路端子（继电器输出）
Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17
VCC
GND
Y11
Y10
Y7
Y6
Y5
Y4
Y0 Y1 Y2 Y3
R E5 4 .7 K
R E6 4 .7 K
R E1 4 .7 K RD RC RB RE
R E4 4 .7 K
R E3 4 .7 K
R E2 4 .7 K
VCC
VCC
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。
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
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。
电气控制及PLC
• 一、课程简介： • 《电气控制与PLC》本课程在机电一体化中占有重要
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。
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。
自主思考提出问题，解答问题，激发学生潜能；
情景式教学，使学生身处实践现场，讲练结合、
交互渗透。
设计课题一：
三路智力抢答器的PLC控制
一、任务描述
三路抢答器有三个抢答按钮SB1～SB3，在允许抢答情况下最先按动的按 钮有效，此后按下的按钮无效，伴有灯光、声音显示，并开始计时（答题时 间），计时时间到（答题给定的时间），声光提示停止答题。如果抢答者答 题正确或错误，主持人按下加分键或减分键，将对显示分数值加分或减分。 该控制器组成框图如下图所示
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.
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。