電氣控制及PLC說課匯編

1、電氣控制及PLC一、課程簡介：電氣控制與PLC本課程在機電一體化中占有重要位置。要求熟悉常用低壓電器的原理及使用，能熟練掌握三相異步電動機的工作原理及繪制；熟練掌握PLC控制技術及其在實際生活中的應用。二、教學目標：通過學習，使學生掌握電器元件的檢測與選用，掌握電氣線路的安裝接線方法、步驟、技巧和技術要求，能分析并排除電氣控制電路(dinl)中的常見故障，能獨立編制較復雜的 PLC 應用程序并能獨立設計簡單的 PLC 應用控制系統(tǒng)。共二十九頁電氣控制及PLC三、教學內(nèi)容設計針對本課程實踐性、實用性強的特點，我們以“強化知識能力、重在技能”為指導思想，在教學內(nèi)容的選取上以春考考試大綱為出發(fā)點，以

2、滿足技能需求(xqi)為目標，前期以專業(yè)知識為主，后期以技能操作為主，為春考打下良好的基礎。共二十九頁電氣控制及PLC1、課程內(nèi)容設置（1）本課程主要采用任務驅(qū)動教學法，根據(jù)滿足各項教學任務的實際需求，統(tǒng)籌考慮和選取教學內(nèi)容，融教、學、做相結(jié)合為一體。每一項教學任務在教師講解所需知識點后，都需要學生自己動手完成(wn chng)電路設計、連接、程序編制、調(diào)試等實際操作任務。共二十九頁電氣控制及PLC四、教學方法與手段1、教學設計在課程設計上我們將實踐教學與理論教學同步進行，使學生所學的理論知識得以驗證，培養(yǎng)(piyng)學生的初步操作技能，實現(xiàn)理論和實踐的有機結(jié)合。教學過程采用“任務驅(qū)動教學法

3、”，使學生的學習目標更明確，帶著具體的任務投入到學習中去，增加了學習的興趣，提高了學生學習的主動性和自覺性。并且由設置的教學任務將理論教學和實踐教學融為一體，將“電氣控制”與“PLC技術” 融為一體.共二十九頁電氣控制及PLC1 采用靈活多變的教學組織方式，活躍課堂氣氛 課堂教學注重師生交流，方式靈活多變，以活躍課堂氣氛。如啟發(fā)式教學，由若干問題啟動課堂教學，經(jīng)過啟發(fā)式的推理，最后歸納總結(jié)，引導學生循問題而思考，提高對知識(zh shi)的領悟力，加強對關鍵內(nèi)容的理解；互動式教學，加強師生互動環(huán)節(jié)，活躍課堂氣氛，促進學生自主思考提出問題，解答問題，激發(fā)學生潛能；情景式教學，使學生身處實踐現(xiàn)場，

4、講練結(jié)合、交互滲透。共二十九頁設計(shj)課題一：三路智力(zhl)搶答器的PLC控制一、任務描述 三路搶答器有三個搶答按鈕SB1SB3，在允許搶答情況下最先按動的按鈕有效，此后按下的按鈕無效，伴有燈光、聲音顯示，并開始計時（答題時間），計時時間到（答題給定的時間），聲光提示停止答題。如果搶答者答題正確或錯誤，主持人按下加分鍵或減分鍵，將對顯示分數(shù)值加分或減分。該控制器組成框圖如下圖所示 共二十九頁控制臺綠燈(ldng)違規(guī)(wi u)指示紅燈共二十九頁二、設計任務(rn wu)和要求 1主持人提出問題按下啟動按鈕（開始搶答）后，若10s內(nèi)無人搶答，則有聲音提示，說明該題無人搶答，自動(zd

5、ng)作廢。2主持人提出問題在未按下啟動按鈕（開始搶答）之前搶答，則違規(guī)，搶答器報出違規(guī)信號，并作減分處理。3主持人提出問題按下啟動按鈕（開始搶答）后，第一個按下按鈕的信號有效，后按下的按鈕信號無效。4主持人按下計時按鈕，開始計時。答題時間為1min，答題過程中有燈光提示時間，時間到并有聲音指示。5搶答器有數(shù)碼顯示器顯示各答題者的分數(shù)，由主持人控制，答對者加10分，答錯者減10分，違規(guī)者扣5分，減分計算中若出現(xiàn)負分作0分處理。6答題完畢按下復位按鈕，恢復搶答器原始狀態(tài)，為下一輪搶答做好準備。 共二十九頁答題過程中燈光、音響的安排及注意事項如下：搶答有效：搶答者燈亮、控制臺綠燈亮及聲響。10s無

6、人應答：聲響、控制臺綠燈（HL4）點亮2s。違規(guī)：違規(guī)者燈亮、控制臺紅燈（HL5）亮及聲響答題過程：搶答者燈亮，控制臺綠燈亮，50s后控制臺綠燈閃爍。答題時間到：搶答者燈亮，控制臺綠燈滅及聲響按加分按鈕加10分，按減分按鈕減10分，按違規(guī)減分按鈕減5分，最高分為90分（違規(guī)情況下最高分為95分），最低分0分。聲響時間為1s。在搶答時間（10s）內(nèi)，除搶答者按下按鈕外，其它按鈕按下無效。只有在答題者回答問題且按下加分或減分按鈕后，再按復位按鈕才能(cinng)進入下一輪搶答。若出現(xiàn)違規(guī)，只有在按下按違規(guī)減分按鈕后，再按復位才可進入下一輪搶答。若無人搶答，控制臺綠燈點亮2s后，無需按下復位按鈕自動

7、進入下一輪搶答。 共二十九頁三、設計方案提示(tsh) 搶答器搶答部分控制程序可用基本指令編程，分數(shù)的統(tǒng)計要采用應用指令完成。 指示燈和音響輸出，可由PLC的輸出端子直接接通。 搶答者的得分情況通過數(shù)碼顯示器進行顯示，顯示電路見下圖，顯示電路板自制(zzh)，可采用傳送、比較、移位和BCD等應用指令與基本指令組合編程來完成。 共二十九頁共二十九頁 顯示電路簡介 本顯示電路主要由CD4511譯碼器、LED數(shù)碼管、電阻(dinz)和直流電源四部分組成，將CD4511的A、B、C、D端輸入的BCD碼，通過譯碼、鎖存和驅(qū)動，以十進制數(shù)在七段顯示數(shù)碼管中顯示。 CD4511為一鎖存/譯碼/驅(qū)動(q dn

8、)三合一譯碼器，其管腳邏輯圖見下圖。 共二十九頁 鎖存部分有四位存儲鎖電路(dinl)，由鎖存允許端LE控制鎖存，當LE“0”時，鎖存器直通，輸出端隨AD端變化；當LE“1”時，鎖存器鎖定，輸出端保持不變。 共二十九頁 熄滅控制(kngzh)端BI，當BI“0”時，譯碼器輸出全為“0”，即數(shù)碼管熄滅。 輸出驅(qū)動部分是具有較大電流輸出的NPN雙極型晶體管，當推動LED數(shù)字顯示器件時，一定要加限流電阻(dinz)，限流電阻(dinz)約200,由等測試輸入端LT，可測試數(shù)碼管的七段。當LE“0”時，顯示數(shù)8，即各段均亮，則正常。 共二十九頁顯示電路原理簡介如下： 本顯示電路采用靜態(tài)方式(fngsh

9、)顯示，按照時間段分別把十位、個位數(shù)送到各自的CD4511譯碼器中，CD4511的鎖存器保持所送的數(shù)據(jù)，通過其輸出端驅(qū)動各自的數(shù)碼管，使所送的數(shù)據(jù)在數(shù)碼管中顯示。PLC的輸出步驟要求如下： 將所送的數(shù)據(jù)(shj)轉(zhuǎn)換成BCD碼, 如： BCD D0 K2M10。 先將所送的十位數(shù)值加到顯示十位數(shù)的CD4511的A、B、C、D端( MOV K1M14 K1Y0)，同時使該CD4511的LE端為低電平，顯示個位數(shù)的CD4511的LE端為高電平 。共二十九頁 在沒有送個位數(shù)之前(zhqin)，再使顯示十位數(shù)的CD4511的LE端為高電平，鎖存送入的數(shù)據(jù) 先將所送的個位數(shù)值加到顯示(xinsh)個位數(shù)

10、的CD4511的A、B、C、D端( MOV K1M10 K1Y0)，同時使該CD4511的LE端為低電平，顯示十位數(shù)的CD4511的LE端為高電平 。 再使顯示個位數(shù)的CD4511的LE端為高電平，鎖存送入的數(shù)據(jù)，至此一個顯示周期完成 初始化顯示： 大約在開始運行程序的1s內(nèi)，使每個CD4511的LE端為低電平，這樣保證了每個答題者的起始分數(shù)值為0。然后變?yōu)楦唠娖骄瓦M入正常的顯示。共二十九頁四、設計(shj)報告要求 完整(wnzhng)的設計任務書。 完成系統(tǒng)組態(tài)或硬件配置 。 共二十九頁 正確合理地進行輸入輸出端子的地址分配，畫出I/O端 子接線圖及相關的電路圖。 控制(kngzh)方案的

11、選擇及論述，控制(kngzh)系統(tǒng)方框圖及說明。 設計梯形圖控制程序，并對梯形圖進行原理分析。 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析 。 結(jié)論和尚未解決的問題 。 設計體會。 參考文獻。共二十九頁設計(shj)課題二：自動售貨機的PLC控制(kngzh) 一、任務描述 一臺用于銷售飲料和啤酒的自動售貨機，具有硬幣識別、幣值累加、自動售貨、自動找錢、統(tǒng)計銷售金額、銷售數(shù)量、庫存數(shù)量等功能，此售貨機只可接受的硬幣為5角和1元，飲料的售價為2.5元，啤酒為3元。售貨機的組成框圖如下圖所示 共二十九頁共二十九頁二、設計(shj)任務和要求 1投入硬幣時，顯示器顯示已投入的硬幣值。當投入的硬幣值等于(dngy)或超過2.

12、5元時，飲料指示燈亮，當投入的硬幣值等于或超過3元時，飲料和啤酒指示燈全亮。2飲料指示燈亮時，按飲料按鈕，飲料驅(qū)動器動作，飲料從售貨口自動售出，飲料指示燈閃爍，5s后飲料驅(qū)動器釋放，完成一次售貨。3啤酒指示燈亮時，按啤酒按鈕，啤酒驅(qū)動器動作，啤酒從售貨口自動售出，啤酒指示燈閃爍，5s后啤酒驅(qū)動器釋放，完成一次售貨。 4購買商品以后，顯示器顯示剩余的金額。若有剩余金額，找錢指示燈亮；若剩余金額等于或超過某個商品價格時，對應的指示燈亮，表示還可以購買商品。 共二十九頁二、設計任務(rn wu)和要求 5在購買商品后還剩余額，或在投入硬幣后又不想(b xin)購買商品（未按飲料按鈕或啤酒按鈕），按復

13、位按鈕，售貨機自動退出應找回的硬幣。如余額為2.5元，在退幣過程中，退幣驅(qū)動器動作，2s后退幣驅(qū)動器釋放，顯示器顯示金額為零。6. 售貨機能自動計算已售出商品的總金額、啤酒和飲料的現(xiàn)存數(shù)量。當啤酒或飲料現(xiàn)存數(shù)量為零時，對應的指示燈閃爍，此種情況下，不能購買此種商品。7. 指示燈閃爍的頻率為1Hz共二十九頁三、設計方案提示(tsh) 硬幣投入值的累計可采用計數(shù)器指令，也可用INC加1指 令或ADD加法指令。 投入的硬幣金額能否購買商品可用比較指令，購買后剩余的金額采用減法指令。 存放售出商品的總金額、啤酒(pji)和飲料現(xiàn)存數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，可采用有停電記憶功能的數(shù)據(jù)寄存器。 投幣金額采用數(shù)碼顯

14、示器數(shù)碼管顯示，顯示電路的主要器件介紹和基本原理見三路智力搶答器的PLC控制課題。 共二十九頁設計(shj)課題四：十字路口交通(jiotng)信號燈的PLC控制 一、任務描述 為了確保在交通路口來往車輛的順暢通過和人行過路的安全，往往都有采用自動控制的交通信號燈進行指揮。其中紅燈亮，表示該條道路禁止通行；黃燈亮，表示停止通行；綠燈亮，表示停止通行。本課題是采用PLC對一個十字路口的交通燈進行控制，該PLC組成的控制系統(tǒng)框圖如下圖所示。 共二十九頁共二十九頁二、設計(shj)任務和要求 十字路口交通燈控制要求如下：1系統(tǒng)工作受開關控制，起動開關 ON 則系統(tǒng)運行；起動開關 OFF 則系統(tǒng)停止。

15、2控制對象有八個： 東西方向紅燈兩個(lin ) , 南北方向紅燈兩個， 東西方向黃燈兩個 , 南北方向黃燈兩個， 東西方向綠燈兩個 , 南北方向綠燈兩個， 東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個，南北方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個。 共二十九頁二、設計任務(rn wu)和要求 3將一天的時間分為三個時段，高峰時段、正常時段和夜 間時段，不同的時段里，各路的紅黃綠燈點亮時間不同，高峰、 正常及夜間時段的時序分配見指導書圖3.4.2。 4高峰時段按指導書圖3.4.3所示的時序運行(ynxng)， 正常時段按指導書圖3.4.3所示的時序運行。 5夜間時段按提示警告方式運行，規(guī)律為： 東、南、西、北四個黃燈全部閃亮，其余燈全部熄滅，黃燈閃亮按亮 0.4s，暗 0.6 s的規(guī)律反復循環(huán)。 共二十九頁三、設計方案提示(tsh) 交通燈控制(kngzh)部分程序可用基本指令編程，也可采用步進指令編程來完成。 各指示燈輸出，可由PLC的輸出端子直接接通。 時鐘數(shù)據(jù)可用PLC內(nèi)置的實時計數(shù)器數(shù)據(jù)D8015（h）、D8014（min）、D8013（s），時間段的劃分采用時鐘數(shù)據(jù)比較指令。 十 字路口的通行時間是通過數(shù)碼管顯示的。共二十九頁內(nèi)容摘要電氣控制及PLC。并且由設置的教學任務將理論教學和實踐教學融為一體，將“電氣控制”與“PLC技