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本项目从故障信息显示电路,用3种定时器设计卫生间冲水控制电路,展厅人数控制系统,广场喷泉控制系统,彩灯控制电路设计,设备维护提醒控制系统6个任务入手,让读者掌握S7-1200指令系统的同时进一步巩固学习博途软件中仿真软件、程序状态功能调试程序的方法。 通过指令系统的学习让读者对S7-1200编程语言、用户程序、系统存储器及数据类型有更深入的理解。 【教学导航】 知识重点: ●位逻辑、基本逻辑指令 ●定时器指令 ●计数器指令 ●数据处理指令 ●数学函数指令 ●字逻辑运算指令 ●程序控制操作指令 ●扩展指令 知识难点: ●定时器与计数器的使用。 项目五程序设计 本项目通过小车运行控制系统、交通灯控制系统的设计让读者学习并掌握顺序功能图的设计方法。 通过一位数码管显示0~9电路设计、广场喷泉系统控制(两种方式)、液体混合系统设计、利用循环中断产生1HZ的时钟信号,在Q0.0输出任务的设计,让读者学习并掌握用户程序结构。 【教学导航】 知识重点: ●顺序功能图的四要素。 ●顺序功能图的基本结构。 ●顺序功能图中转换实现的基本原则。 ●基于顺序功能图的梯形图设计。 ●掌握S7-1200用户程序结构。 知识难点: ●基于顺序功能图的梯形图设计。 ●S7-1200用户程序结构。 项目六人机界面(HMI)的组态与应用 人机界面装置是操作人员与PLC之间双向沟通的桥梁,许多工业被控对象要求控制系统具有很强的人机界面功能。 S7-1200与SIMATICHMI精简系列面板无缝兼容,极大地增强了控制系统的人机交互操作功能。 本项目选择西门子SIMATICHMI精简系列面板KTP700BASICPN触摸屏作为人机界面,以西门子S7-1200PLC作为控制器,通过“基于触摸屏实现电机启停控制”任务来学习西门子人机界面的组态和应用技术。 【教学导航】 知识目标: ●了解人机界面在控制系统中的功能及应用。 ●了解精简系列面板的特点、结构及作用。 ●熟悉精简系列面板的组态应用操作实施步骤。 知识难点: ●触摸屏变量连接和对象属性设置。 项目七S7-1200PLC通信 本项目从S7-1200PLC与触摸屏联网控制运料小车的运动入手,介绍profibus和profinet的基本通信,让读者了解S7-1200PLC常用的通信组态方法。 本项目还介绍通信的一些基本概念。 【教学导航】 知识重点: ●了解通信的基本概念。 ●熟悉PLC的通信联网组态。 ●掌握profibus的基本参数。 ●掌握profinet的基本参数。 知识难点: ●PLC是如何通信的。
二、教案设计 课题 任务1电动机的启动、保护和停止电路设计 授课班级 201606431班 授课时间 第一周 4学时 课型 理实一体化 理论课时 2课时 实践课时 2课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解PLC的定义。 2、熟悉PLC基本结构及其工作原理。 3、掌握S7-1200PLC的硬件结构。 能力目标: 1、能通过一个简单的案例来了解TIAPortalV13软件。 2、会S7-1200硬件组态。
教学重点 1.熟悉PLC基本结构及其工作原理。 2.掌握S7-1200PLC的硬件结构。 教学难点 1.PLC是如何工作的。 教学内容 1、电动机的启动、保护和停止电路设计 2、TIAPortalV13软件使用 教学准备 共分10组,每组必备: PC机一台,内装TIAPortalV13,36V交流异步电动机一台,带输入按钮的实验板一块,继电接触器实验板一块,万用表一块,导线若干。 参考资料 西门子PLC-1200手册,电气控制安装与调试教材。 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册,登陆智慧职教网了解PLC的硬件结构,TIAPorta软件的初步使用。 1、复习电气安装课的电动机连续控制电路图 2、学生讲解PLC的定义,工作过程 【教学实施】 1、检查学生预习情况 2、PLC的逻辑功能与旧控制方式比对 3、讲解PLC的刷新过程 4、讲解PLC控制三相异步电动机的硬件接线 5、学生参照教材编写控制三相异步电动机连续运行的程序(教师辅导) 【知识(技能)巩固练习】 1、什么是PLC? 2、PLC编程编的什么电路的程序? 2、初步掌握TIAPorta软件的使用 【教学小结】 通过电动机启动、保持和停止电路设计过程,让读者对S7-1200PLC控制系统有了初步了解和直观认识,与此同时,读者了解了S7-1200PLC控制系统的开发过程。 S7-1200PLC控制系统的开发过程如下: 创建新项目→组态硬件设备及网络→PLC编程→组态可视化→下载项目→运行调试项目。 从工作任务入手,通过对TIAPortalV13软件的使用和一个电动机的启动、保护和停止控制任务的设计,让学生从直观到抽象,逐渐理解PLC的概念及其PLC是如何工作的。 课后作业与训练 1、什么是PLC? 2、PLC编程编的什么电路的程序? 2、熟悉TIAPorta软件 教学反思 以学生为主体: 1、PLC采集的都是模拟量,当外界的信号发生变化时,PLC内部的变量是否立即跟随变化? 2、在上述信号发生变化时,PLC又是如何工作的呢?
课题 任务2S7-1200PLC的安装与拆卸 授课班级 201606431班 授课时间 第2.3周 4学时 课型 理实一体化 理论课时 2课时 实践课时 2课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 S7-1200PLC各模块的安装与拆卸,现场安装与接线 能力目标: S7-1200PLC的安装与拆卸以及现场安装接线 教学重点 掌握S7-1200PLC各模块现场安装与拆卸以及现场接线。 教学难点 现场安装接线。 教学内容 S7-1200PLC的安装与拆卸。 教学准备 共分10组,每组必备: PLC-1200一块,万用表一块,改锥一套,导线若干。 参考资料 西门子PLC-1200手册 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册,登陆智慧职教网了解PLC的硬件安装。 万用表的使用。 【教学实施】 1、检查学生预习情况 教师演示 2、安装安装与拆卸CPU 3、安装和拆卸信号模块 4、安装和拆卸通信模块 5、安装和拆卸信号板 6、安装和拆卸端子板 【知识(技能)巩固练习】 学生动手: 1、安装安装与拆卸CPU 2、安装和拆卸信号模块 3、安装和拆卸通信模块 4、安装和拆卸信号板 4、安装和拆卸端子板 【教学小结】 通过S7-1200PLC的安装与拆卸,让读者进一步熟悉S7-1200PLC硬件结构。 包括安装与拆卸CPU,安装和拆卸信号模块,安装和拆卸通信模块(CM),安装和拆卸信号板,安装和拆卸端子板。 从工作任务入手,通过对S7-1200PLC的安装与拆卸,S7-1200PLC的现场接线两个任务入手让学生从直观到抽象,逐渐理解S7-1200PLC的硬件结构以及现场安装接线。
课后作业与训练
教学反思 以学生为主体: 若要准备拆卸CPU,CPU的电源及其I/O连接器,接线或电缆不断开,可行否? 。
课题 任务3S7-1200PLC的现场接线 授课班级 201606431班 授课时间 第3.4周 4学时 课型 理实一体化 理论课时 2课时 实践课时 4课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 学会S7-1200CPU的外部接线。 能力目标: 会S7-1200CPU的外部接线。 教学重点 1、CPU1214CDC/DC/DC的接线图 2、CPU1214CAC/DC/Rly(继电器)的外部接线图 3、CPU1214CDC/DC/Relay的外部接线图 教学难点 现场安装接线。 教学内容 1、CPU1214CDC/DC/DC的接线图 2、CPU1214CAC/DC/Rly(继电器)的外部接线图 3、CPU1214CDC/DC/Relay的外部接线图 教学准备 共分10组,每组必备: PLC-1200一块,万用表一块,改锥一套,导线若干,网孔板。 参考资料 西门子PLC-1200手册 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册,登陆智慧职教网了解PLC的硬件接线 【教学实施】 1、检查学生预习情况 教师演示 3、CPU1214CDC/DC/DC的接线图 3、CPU1214CAC/DC/Rly(继电器)的外部接线图 4、CPU1214CDC/DC/Relay的外部接线图 5、数字量输入(DI)接线 6、数字量输出(DO)接线 7、模拟量输入/输出接线。 【知识(技能)巩固练习】 学生动手: 1、CPU1214CDC/DC/DC的接线图 2、CPU1214CAC/DC/Rly(继电器)的外部接线图 3、CPU1214CDC/DC/Relay的外部接线图 4、CPU1214CDC/DC/Relay的外部接线图 5、数字量输入(DI)接线 6、数字量输出(DO)接线 7、模拟量输入/输出接线。 【教学小结】 通过对S7-1200CPU的现场接线任务的学习,让读者熟悉S7-1200CPU的外部接线。 包括CPU外部接线,数字量输入(DI)接线,数字量输出(DO)接线,模拟量输入/输出接线。 从工作任务入手,通过对S7-1200PLC的现场接线两个任务入手让学生从直观到抽象,逐渐理解S7-1200PLC的硬件结构以及现场安装接线。
课后作业与训练
教学反思 以学生为主体: 1、在安装和移动S7-1200PLC模块及其相关设备之前,电源如何处理? 2、S7-1200PLC设计安装和现场接线时有哪些注意事项?
课题 任务4三相笼型异步电动机的正反转控制 授课班级 201606431班 授课时间 第4.5周 6学时 课型 理实一体化 理论课时 课42时 实践课时 10课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解S7-1200PLC的编程语言及其用户程序结构。 2、了解S7-1200PLC数据类型及存储体结构。 3、掌握PLC变量表的使用。 4、掌握S7-1200PLC仿真软件调试程序方法。 5、掌握程序状态功能调试程序。 能力目标: 1、会建立PLC变量表。 2、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。 3、会用程序状态功能调试程序 教学重点 S7-1200PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。 教学难点 S7-1200PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。 教学内容 按下正转启动按钮SB2,KM1的线圈通电并自保持,电动机正转运行;按下反转启动按钮SB3,KM2的线圈通电并自保持,电动机反转运行;按下停止按钮SB1,KM1或KM2的线圈断电,电动机停止运行。 教学准备 共分10组,每组必备: 共分10组,每组必备: PC机一台,内装TIAPortalV13,36V交流异步电动机一台,带输入按钮的实验板一块,万用表一块,导线若干。 参考资料 西门子PLC-1200手册,电气设备安装与调试教材 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册,登陆智慧职教网了解PLC控制电机正反转控制。 【教学实施】 1、检查学生预习情况 2、教师讲解并演示位逻辑指令 【教学小结】 通过对S7-1200CPU的现场接线任务的学习,让读者熟悉S7-1200CPU的外部接线。 包括CPU外部接线,数字量输入(DI)接线,数字量输出(DO)接线,模拟量输入/输出接线。 从三相笼型异步电动机的正反转控制工作任务入手,通过完成任务让学生从直观到抽象,逐渐理解PLC变量表的使用、PLC-1200仿真软件以及程序状态功能调试程序的方法。 并在完成任务过程中了解S7-1200存储体结构及数据类型。
课后作业与训练 熟练掌握使用仿真软件调试程序基本步骤。 教学反思 以学生为主体: 程序状态监控功能只能在屏幕上显示一小块程序,调试较大的程序时,往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。 如何解决?
课题 任务5故障信息显示电路 授课班级 201606431班 授课时间 第5.6周 4学时 课型 理实一体化 理论课时 2课时 实践课时 2课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解S7-1200位逻辑指令的基本应用以及梯形图的设计方法。 2、基本位逻辑指令 3、置位/复位指令 4、上升沿/下降沿指令 能力目标: 3、会建立PLC变量表。 4、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。 3、会用程序状态功能调试程序 教学重点 熟练掌握位逻辑指令 教学难点 S7-1200PLC仿真软件和程序状态功能调试程序的方法。 教学内容 设计故障信息显示电路,从故障信号I0.0的上升沿开始,使Q0.4控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。 操作人员按复位按钮I0.1后,如果故障已经消失,则指示灯熄灭,如果没有消失,则指示灯转为常亮,直至故障消失。 教学准备 共分10组,每组必备: 共分10组,每组必备: PC机一台,内装TIAPortalV13,36V交流异步电动机一台,带输入按钮的实验板一块,万用表一块,导线若干。 参考资料 西门子PLC-1200手册 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册 【教学实施】 1、检查学生预习情况 2、教师讲解并演示位逻辑指令 3、学生动手编程并调试完成故障信息显示电路 【教学小结】 通过本任务的学习,让读者学会S7-1200位逻辑指令的应用以及梯形图的设计方法。 从工作任务入手,通过完成任务让学生从直观到抽象,逐渐理解S7-1200位逻辑指令的应用以及梯形图的设计方法。 课后作业与训练 抢答器设计。 抢答器有I0.0、I0.1和I0.2三个输入,对应输出分别为Q0.0、Q0.1和Q0.2,复位输入是I0.4。 要求: 三人任意抢答,谁先按动瞬时按钮,谁的指示灯先亮,且只能亮一盏灯。 进行下一问题时主持人按复位按钮,抢答器重新开始。 教学反思 以学生为主体: 1Hz时钟频率的产生如何产生? 课题 任务6卫生间冲水控制电路设计 授课班级 201606431班 授课时间 第5.6.7周 8学时 课型 理实一体化 理论课时 4课时 实践课时 4课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解PLC-12005个定时器。 2、掌握5种定时器的概念、输入、输出与时间的关系。 能力目标: 1、会建立PLC变量表。 5、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。 3、会正确选用定时器完成不同任务的时间控制。 教学重点 5种定时器的概念、输入、输出与时间的关系。 教学难点 5种定时器的概念、输入、输出与时间的关系。 教学内容 用三种定时器,即接通延时定时器、脉冲定时器、关断延时定时器设计卫生间冲水控制电路。 教学准备 共分10组,每组必备: 共分10组,每组必备: PC机一台,内装TIAPortalV13,36V交流异步电动机一台,带输入按钮的实验板一块,,万用表一块,导线若干。 参考资料 西门子PLC-1200手册 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册 【教学实施】 1、检查学生预习情况 2.教师讲解5种定时器的联系 3、学生编程并调试完成卫生间冲水控制电路设计 【教学小结】 通过本任务的学习让读者学会S7-1200指令系统中接通延时定时器、脉冲定时器、关断延时定时器使用以及梯形图的设计方法。 从工作任务任务入手,通过完成任务让学生从直观到抽象,逐渐理解PLC定时器的应用、联系及区别。 课后作业与训练 两条运输带顺序相连,为避免运送的物料在1号运输带上堆积,按下起动按钮I0.3,1号带开始运行,8s后2号带自动起动。 停机的顺序与起动的顺序相反,按了停止按钮I0.2后,先停2号带,8s后停1号带。 Q1.1和Q0.6控制两台电动机M1和M2。 教学反思 以学生为主体: TON,TOF,TP三者IN、Q、定时时间的关系?
课题 任务7展厅人数控制系统 授课班级 201606431班 授课时间 第7,8周 4学时 课型 理实一体化 理论课时 2课时 实践课时 2课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解PLC-1200计数器。 2、掌握S7-1200指令系统中计数器的使用以及梯形图设计方法。 能力目标: 2、会建立PLC变量表。 6、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。 3、会正确选用计数器完成不同任务的时间控制。 教学重点 掌握S7-1200指令系统中计数器的使用以及梯形图设计方法。 教学难点 掌握S7-1200指令系统中加减计数器的使用以及梯形图设计方法。 教学内容 现有一展厅,最多可容纳50人同时参观。 展厅进口与出口各装一传感器,每有一人进入,传感器给出一个脉冲信号。 试编程实现,当展厅内不足50人时,绿灯亮,表示可以进入;当展厅满50人时,红灯亮,表示不准进入。 教学准备 共分10组,每组必备: 共分10组,每组必备: PC机一台,内装TIAPortalV13,带输入按钮的实验板一块,,万用表一块,导线若干。 参考资料 西门子PLC-1200手册 教学过程 方法与手段 教学备注 【课堂导入】 预习: 学生自学PLC-1200手册 【教学实施】 2、检查学生预习情况 2.教师讲解3种计数器 3、学生编程并调试完成展厅人数控制系统 【教学小结】 通过本任务的学习让读者学会S7-1200指令系统中加减计数器的使用以及梯形图的设计方法。 从工作任务任务入手,通过完成任务让学生从直观到抽象,逐渐理解PLC计数器的应用及区别。 课后作业与训练 1、编写开关灯控制程序。 要求灯控按钮I0.0按下一次,灯Q0.1亮,按下两次,灯Q0.1,Q0.2全亮,按下三次灯全灭,如此循环。 2、如图4.23所示,通过传送带电机KM1带动传送带传送物品,通过产品检测器PH检测产品通过的数量,传送带每传送24个产品机械手KM2动作1次,进行包装,机械手动作后,延时2秒,机械手的电磁铁切断。 通过传送带起动按钮、传送带停机按钮控制传送带的运动。 教学反思 以学生为主体: 三种计数器各自特点?
课题 任务8广场喷泉控制系统 授课班级 201606431班 授课时间 第7,8周 10学时 课型 理实一体化 理论课时 6课时 实践课时 4课时 教学目标 知识目标 能力(技能)目标 1、了解PLC-1200比较器指令。 2、掌握S7-1200指令系统中定时器指令和比较器指令的使用以及梯形图设计方法。 。 能力目标: 3、会建立PLC变量表。 7、会使用PLC-1200仿真软件调试程序。 3、会正确选使用定时器指令和比较器指令完成控制任务程序的编写。 教学重点 掌握S7-1200指令系统中定时器指令和比较器指令的使用以及梯形图设计方法 教学难点 掌握S7-1200指令系统中定时器指令和比较器指令的使用以及梯形图设计方法 教学内容 一个喷泉池里有A、B、C三种喷头。 喷泉的喷水规律是: 按下启动按钮,A喷头喷5S→B、C喷头同时喷8S→B喷头喷4S→A,C喷头同时喷5S→ |
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