电气控制与PLC应用技术电子教案第五章 三菱PLC的步进编程指令

《电气控制与PLC应用》课程教案2、引：解析任务（2）分析有多少输入和输出信号，写出I/O分配: 机械手PLC控制I/O分配表输入信号输出信号名称输入点编号名称输出点编号自动/手动转换按钮X0夹紧/放松Y0停止按钮XI上升Y1自动启动按钮X2下降Y2上限位开关X3左移Y3下限位开关X4右移Y4左限位开关X5原点指示Y5右限位开关X6手动向上开关X7手动向下开关X10手动左移开关XII手动右移开关X12手动放松开关X13（3）由（2）,可以画出机械手输入输出接线图Y0Y1Y2Y3Y4Y5EWUHsglNzxqo123)N12345671111xxxxxxxxxxxxc15分钟思:电气控蒯与PLC 应用(5)根据系统的控制要求及PLC 的I/O 分配，其系统梯形图如图 6-17所示，其中(a)图为手动操作梯形图，(b)图为自动连续运行状 态转移图参考书目：』复杂流程的程序编制：分支与汇合的组合参考资料：郁汉琪.《电气控制与可编程序控制器》.东南大学出版社.2003年6月(8. 3.4分支与汇合的组合)4、导： 方窠引导 多媒体课件5、馈：评定反馈FS27] CZD+X3s£| -- C Y T>于5SO ♦ RET(b)自动连续运行状态转移图师生不断互动，相互提高，提出更合理高效的控制方案课堂小结32分钟5分钟3分钟练:学生练 习、 实现 控制升:知识点拓展(a)手动操作梯形图自动程序T M 8000十X4| S26 |~|-TSE T I Y0 --TO ~~Cj0^)K20。

三菱plc控制步进电机编程控制要求，PLC发出脉冲信号Y0和方向信号Y10，假设步进电机转一周需要plc发出1000个脉冲，且要求在1S 左右转动一周，现在要求步进电机正转5周，停5s，再反转5周，停5s，如此循环。

三菱PLC指令PLSR K400 D0 K3500 Y0 这里K400、D0、K3500各是指什么匀加减速指令，在指令中可以设置脉冲的最大频率、脉冲总数、加减速时间和脉冲输出点。

通过设置加减速时间来实现匀加速。

如果脉冲加方向的脉冲模式也需要另外控制方向点。

针对指定的最高频率，进行定加速，在达到所指定的输出脉冲数后，进行定减速k400为最高频率，D0中内容为总输出的脉冲数，K3500加减速时间单位为ms，y0为输出点如DDRVI K999999 K200 Y0 Y3那么DDRVI 是相对定位K999999是无限就是一直转K200是速度Y0是脉冲输出地址Y3是方向PLC控制步进电机正反转的程序和梯形图？一种是双脉冲的！一路正，一路反。

一种是脉冲加方向的！一个口给脉冲！另外一个接通就正转，不接通就反转。

欧姆龙EE-SX670A传感器型号项目种类标准型L型T型紧密安装型NPNEE-SX670EE-SX670AEE-SX470EE-SX671EE-SX671AEE-SX471EE-SX672EE-SX672AEE-SX472EE-SX673EE-SX673AEE-SX473EE-SX674EE-SX674AEE-SX474 PNPEE-SX670PEE-SX670REE-SX470PEE-SX671PEE-SX671REE-SX471PEE-SX672PEE-SX672REE-SX472PEE-SX673PEE-SX673REE-SX473PEE-SX674PEE-SX674REE-SX474P检测距离5mm(凹槽宽度)标准检测距离不透明体2×0.8mm以上应差距离0.025mm光源(最大发光波长)GaAs红外发光二级管（940nm）显示灯*1 如光时灯亮（红色）（A型、R型为遮光时灯亮）电源电压DC5～24V±10% 脉动（p-p）10%以下消耗电流35mA以下（NPN型）、30mA以下（PNP型）控制输出NPN型:NPN集电极开路输出DC5～24V 100mA以下残留电压0.8V以下（负载电流100mA时）残留电压0.4V以下（负载电流40mA 时）PNP型：PNP集电极开路输出DC5～24V 50mA以下残留电压1.3V以下（负载电流50mA时）应答频率* 21kHz以上（平均值：3kHz）使用环境照度受光面照度荧光灯1,000lx以下环境温度动作时：－25～＋55℃保存时：－30～＋80℃（不结冰）环境湿度动作时：5～85%RH 保存时：5～95%RH （不结露）振动(耐久) 20～2,000Hz （最大加速度100m/s2 ）复振幅1.5mm X、Y、Z各方向2h(4min周期)冲击(耐久) 500m/s2 X、Y、Z各方向3次保护构造IEC规格IP50连接方式接插件式（能直接插焊）质量（捆包状态）约3.1g 约3g 约2.4g 约2.3g 约3g材质外壳聚碳酸酯保护罩投.受光部。

《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。

解释电气控制系统的组成和作用。

1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。

讲解常用低压电器的结构和工作原理。

1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。

介绍电气控制线路的设计方法和步骤。

第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。

解释PLC的工作原理和基本结构。

2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。

讲解PLC编程的基本规则和方法。

2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。

讲解PLC的输入输出接口和通信接口。

第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。

通过实例讲解基本指令的应用。

3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。

讲解常用功能指令的用法和应用。

3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。

通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。

第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。

讲解如何使用PLC实现电动机的控制。

4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。

讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。

第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。

讲解如何进行PLC故障诊断和排除。

5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。

讲解PLC的日常维护和故障预防措施。

第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。

讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。

6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。

讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。

电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。

电气控制与PLC教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和功能1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、熔断器等低压电器的原理和应用分析各种低压电器的符号和功能1.3 电气控制线路设计讲解电气控制线路的设计原则和方法分析典型电气控制线路的实例和应用第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、发展历程和应用领域解释PLC的组成和基本工作原理2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点讲解梯形图、指令表、功能块图等编程语言的语法和应用2.3 PLC的安装与维护介绍PLC的安装要求和方法讲解PLC的维护保养措施和安全操作注意事项第三章：PLC编程与应用实例3.1 基本逻辑控制编程讲解PLC的基本逻辑控制功能，如启动、停止、互锁、互斥等分析典型逻辑控制编程实例3.2 定时与计数控制编程讲解PLC的定时与计数功能及其应用分析定时与计数控制编程实例3.3 数据处理与传输编程讲解PLC的数据处理与传输功能，如数据存储、数据运算、数据转换等分析数据处理与传输编程实例第四章：电气控制系统的设计与应用4.1 电气控制系统设计的一般步骤介绍电气控制系统设计的一般步骤和方法讲解设计过程中的注意事项和技术要求4.2 电气控制系统的应用实例分析典型电气控制系统的应用实例，如机床、电梯、自动化生产线等讲解电气控制系统在不同领域的应用特点和技术要求4.3 PLC在电气控制系统中的应用实例分析PLC在电气控制系统中的应用实例讲解PLC在电气控制系统中的应用优势和注意事项第五章：电气控制与PLC的故障诊断与维修5.1 电气控制系统的故障诊断与维修介绍电气控制系统的故障类型和诊断方法讲解电气控制系统的维修措施和注意事项5.2 PLC系统的故障诊断与维修介绍PLC系统的故障类型和诊断方法讲解PLC系统的维修措施和注意事项5.3 电气控制与PLC故障诊断与维修实例分析电气控制与PLC故障诊断与维修的实例讲解故障排除的方法和技巧第六章：PLC通讯与网络技术6.1 PLC通讯基础介绍PLC通讯的基本概念、分类和标准讲解串行通讯和并行通讯的原理及其应用6.2 PLC网络技术介绍PLC网络的基本概念、分类和结构讲解工业以太网、工业现场总线等PLC网络技术的原理和应用6.3 PLC通讯与网络实例分析PLC通讯与网络的实例，如远程I/O、Modbus、Profibus等讲解PLC通讯与网络在工业自动化中的应用和优势第七章：人机界面（HMI）与PLC应用7.1 HMI概述介绍HMI的定义、功能和分类讲解HMI与PLC的连接方式及其应用领域7.2 HMI界面设计介绍HMI界面设计的原则和方法讲解文本、图形、动画等HMI界面元素的设计和应用7.3 HMI与PLC应用实例分析HMI与PLC在工业自动化中的应用实例，如生产线监控、电梯控制等讲解HMI与PLC协同工作的原理和优势第八章：电气控制与PLC在工业自动化中的应用8.1 自动化生产线控制系统介绍自动化生产线的组成、工作原理及其分类讲解电气控制与PLC在自动化生产线中的应用实例8.2 控制系统介绍的组成、分类和工作原理讲解电气控制与PLC在控制系统中的应用实例8.3 电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用分析电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用实例，如楼宇自动化、环保设备等讲解电气控制与PLC在工业自动化中的重要作用和前景第九章：电气控制与PLC项目的实施与验收9.1 项目实施流程介绍电气控制与PLC项目实施的基本流程讲解项目实施过程中的注意事项和技术要求9.2 项目调试与优化讲解电气控制与PLC项目的调试方法与技巧介绍项目调试过程中的优化措施和评估方法9.3 项目验收与维护讲解电气控制与PLC项目的验收标准与流程介绍项目维护保养措施和安全操作注意事项第十章：电气控制与PLC技术的发展趋势10.1 新型PLC技术介绍新型PLC技术的特点和应用领域分析新型PLC技术的发展趋势及其对工业自动化领域的影响10.2 电气控制与PLC技术的融合与发展讲解电气控制与PLC技术在工业自动化领域的融合趋势分析电气控制与PLC技术在智能制造、物联网等领域的应用前景10.3 电气控制与PLC技术在新能源领域的应用介绍电气控制与PLC技术在新能源领域的应用实例，如风力发电、太阳能发电等讲解电气控制与PLC技术在新能源领域的作用和前景重点和难点解析一、电气控制基础中的低压电器符号和功能分析。

教案PLC步进指令目标：1.介绍PLC（可编程逻辑控制器）的概念和应用领域。

2.掌握PLC步进指令的概念和使用方法。

3.通过实例演示，加深对PLC步进指令的理解。

教学准备：1. 一台装有PLC软件（如Siemens Step 7或Rockwell RSLogix）的电脑。

2.一个模拟PLC的实验箱（可选，用于演示实验）。

3.适当数量的PLC步进指令的实例。

教学过程：一、引入（10分钟）1.通过简单而直观的例子，介绍可编程逻辑控制器（PLC）的基本概念和应用领域。

2.引入PLC步进指令的概念，说明其在PLC程序中的作用和用途。

二、讲解PLC步进指令（20分钟）1.介绍PLC步进指令的基本原理和工作方式。

2.解释PLC步进指令的语法结构和参数设置。

3.借助图示和实际操作界面，演示PLC步进指令的编程过程。

三、实例演示1：步进电机控制（30分钟）1.提供一个步进电机控制的实例，如控制一个电机按照给定的角度进行旋转。

2.分步讲解如何使用PLC步进指令实现电机的步进控制。

3.实际操作演示，并通过实验箱展示步进电机的转动过程。

四、实例演示2：流水线控制（30分钟）1.提供一个流水线控制的实例，如控制物品在不同工位之间按照一定的顺序传递。

2.分步讲解如何使用PLC步进指令实现流水线的步进控制。

3.实际操作演示，并通过实验箱展示物品在不同工位之间的传递过程。

五、总结与应用（10分钟）1.总结PLC步进指令的基本概念和使用方法。

2.强调PLC步进指令在自动化控制系统中的重要性和应用领域。

3.鼓励学生探索更多PLC步进指令的实例，并加以应用和改进。

六、课堂练习（10分钟）1.设计一个小型的控制系统，要求其中涉及步进电机的控制。

2.要求学生独立完成控制系统的设计，并使用PLC步进指令进行编程。

3.学生可以选择使用软件模拟PLC的方法进行实验，或者使用实际的电气设备进行演示。

七、延伸学习（5分钟）1.提供PLC步进指令的更多实例和应用案例，供学生自主学习和探索。

教研室审批学习好资料欢迎下载日照市技师学院教案系部审批章节步进顺序控制指令应用课题顺序控制相关概念学时班级11电一/电高授课日期教学知识目标专业能力1、了解步进控制的工序流程2、了解步进控制的基本指令3、了解步进编程的方法1、认识步进控制和步进指令2、认识状态继电器S与步进触点3、了解工序流程图目标能力目标方法能力社会能力1、掌握步进指令所使用的元件及编程指令2、掌握步进控制编程的步骤及编程方法培养学生养成严格遵守操作规范、安全操作规程的良好习惯，并培养其养成良好的职业道德，全程做到安全生产、文明生产。

教学重点教学难熟练掌握FX2N的步进指令和状态转移图的功能、应用范围和使用方法掌握步进指令和状态转移图编程的规则、步骤与编程方法点教具计算机、PLC主机模块、功能实验模块学习好资料欢迎下载教学方法措施讲授法实验法（学生分组）任务驱动法项目教学法板书设计教学反思教学环节学习好资料欢迎下载教学内容集合、点名、填写教学日志、分组，教师活动学生活动组织教学回顾旧知检查学生劳防用品穿戴情况，讲解实训安全操作规大声诵读7S内涵：整理、整顿、清洁、清扫、安全、素养、节约FX2N系列PLC基本指令及编程方法调整情绪集中学生注意力通过提问的形集中注意力式，引导学生系统回顾以前经过前面PLC基本指令编程的训练，可以用输入继电学过的知识点器、输出继电器、通用辅助继电器、定时器和计数器，思考回答问题创设情景导入新课讲授新课以及基本编程指令编程指令编制出许多PLC控制程序。

同时，我们也发现，用基本指令编程，前后相互牵连，相互制约，编程时要通盘考虑、前后兼顾，反复调试，耗费时间和精力比较多，对于比较复杂的控制过程，更是如此。

那么有没有办法把复杂的问题简单化呢?一、状态转移（SFC）图1.状态的含义在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成做下一道工序时，可以表达为，从一个状态转移到另一个状态。

例如：有四个广告灯，每个亮1秒，循环进行，状态转移图如如图所示：2.特点：当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位。