学习情境任务教案

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1、学习情境一：初识西门子S7-200课次：1.2.3.4授课教师夏咏梅授课班级电气10-302授课日期任务一PLC的结构与接线学时：8知识目标1．什么是PLC2．PLC的产生与发展，应用领域3．PLC的结构与工作原理4．PLC的编程语言与软继电器5．PLC的基本主要技术指标与选用6．PLC四个控制线路的连接、通讯连接等能力目标专业能力：学会PLC的线路连接与选用原则方法能力：掌握PLC的总体选用原则社会能力：培养学生工艺整齐的习惯，培养学生用电安全意识。德育渗透：培养学生的社会责任感，PLC技术的发展速度之快要追赶教学媒体教学课件、参考教材、PLC综合实训台等教学地点PLC实训基地教学方法实

2、训操作教学法，对比教学法，任务趋动法主要授课内容1．PLC的概念，产生与发展及时应用领域2．PLC的结构与工作原理3．PLC的编程语言与电气控制线路的比较教学4．PLC的软继电器含义及应用特点5．PLC的基本主要技术指标与选用6．PLC输入输出控制线路的连接、通讯连接操作思考及练习：1．PLC的运行过程是怎样的？2．PLC的性能指标有哪些？3．PLC的选用主要是要考虑哪些因素？教学过程教师活动讲授工作原理，PLC概念，结构，性能指标等，操作内容由教师先示范，学生活动能按要求进行控制线路的连接，遵守操作规程考核与评价方式接线操作结果考核小组评价课后分析布置任务——我们要学什么？教师引导问题一

3、、什么是PLC可编程控制器（ProgrammbleController）简称PC或PLC。它是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的。定义如下：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。定义强调了PLC应直接应用于工业环境，必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和广阔的应用范围，这是区别于一般微机控制系

4、统的重要特征。二、PLC的产生与发展1968年美国通用汽车公司（G.M）为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，三、PLC的特点与应用领域（一）PLC的特点1．可靠性高、抗干扰能力强PLC的平均无故障时间可达几十万个小时，之所以有这么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和软件的抗干扰措施（1）硬件方面I/O通道采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源

5、对PLC的影响；对供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。（2）软件方面PLC采用扫描工作方式，减少了由于外界环境干扰引起故障；在PLC系统程序中设有故障检测和自诊断程序，能对系统硬件电路等故障实现检测和判断；当由外界干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦外界环境正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。
2．目前，大多数PLC采用的编程语言是梯形图语言，它是一种编程简单、使用方便面向生产、面向用户的编程语

6、言。梯形图与电器控制线路图相似，形象、直观，不需要掌握计算机知识，很容易让广大工程技术人员掌握。3．功能完善、通用性强
现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有A/D和D/A转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网以等许多功能。4．设计安装简单、维护方便由于PLC用软件代替了传统电气控制系统的硬件，控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。PLC的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。在维修方面，由于PLC的故障率极低，维修工作量很小；而且PLC具有很强的自诊断功能，如果出现故障，可根据PLC上指示或编程器上提供的故障信息，迅速

7、查明原因，维修极为方便。5．体积小、重量轻、能耗低
由于PLC采用了集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低，因而是实现机电一体化的理想控制设备。（二）PLC的应用领域　　　从开关量、模拟量、数字量进行三方面的讲解1.开关量逻辑控制利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，这是PLC最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。2.运