第一篇：數控機床PLC應用教學法的探討

數控機床PLC應用教學法的探討

[摘要] 從《數控機床PLC應用》課程現狀出發，探討分析教學方法上的一些改革設想。本文主要闡述《數控機床PLC應用》項目教學法的定義，實施方法，以及應注意的問題。

[關鍵詞] PLC；項目教學法；教學案例設計

一、傳統教學方法存在的不足

《數控機床PLC應用》的傳統教學方法是單純理論教學和單純實訓教學。理論教學與實訓教學由不同的教師擔任，并且實訓和理論往往相隔一定時間，與理論教學進度不統一，因此存在下面一些問題：

1、理論學習內容枯燥，難以激發學生的學習興趣。理論教學方法單一，只側重于知識點的傳授，理論和實踐結合較少。大量的PLC指令講解，使教學氣氛沉悶，學生難以理解；老師講得辛苦，學生學得吃力；死記硬背，難于真正消化掌握。因此，學生就會感到索然乏味，學習積極性不高，難以激發學習興趣。期刊之家—論文快速發表綠色通道，歡迎扣扣在線咨詢28305097942、理論教學和實訓教學分階段進行，理論與實踐脫節。傳統教學方法是理論教學與實訓教學分別進行，理論教師注重理論知識講解，實訓教師注重實際操作。理論教學與實訓教學嚴重脫節，也就談不上用理論來指導實訓[1]。

針對上述原因，經過幾年教學實踐和探索，我大膽地對《數控機床PLC應用》課程教學方法進行改革和創新，采用以工作過程為導向的“項目教學法”，以解決教學過程中存在的不足。

二、“項目教學法”的含義及實施意義

1、“項目教學法”的含義

項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在這里，項目指以生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為目的的任務，它應該滿足以下條件：該工作過程用于學習一定的教學內容，具有一定的應用價值；能將某一教學課題的理論知識和實際技能結合起來；與企業實際生產過程或現實商業經營活動有直接的關系；學生有獨立制定計劃并實施的機會，在一定時間范圍內可以自行組織、安排自己的學習行為；有明確而具體的成果展示；學生能自己克服、處理在項目工作中出現的困難和問題；項目工作具有一定的難度，要求學生運用新學習的知識、技能，解決過去從未遇到過的實際問題；學習結束時，師生共同評價項目工作成果。在項目教學中，學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程[2]。

2、實施意義

首先，項目教學法通過實際控制系統的設計來學習《數控機床PLC應用》，讓學生完成PLC的產生、組成和工作原理，以及基本指令和功能指令的學習、PLC梯形圖編制、PLC與外部裝置的接線、程序運行和在線調試等生產流程，從中學習和掌握可編程控制器的選型、編程、線路的連接。學生通過綜合學習，學會做一項具體的工作。其次，項目教學法以小組學習形式，訓練學生協調、合作的能力，培養學生的團隊精神。再次，在教學中教師與學生互動，學生是學習過程的中心，教師是學習過程的組織者與協調人。學生為了完成項目，積極主動地去學習，極大增強了運用所學的知識去解決實際問題的能力。

三、項目教學案例設計

下面以某搖臂鉆床的繼電器接觸器控制系統的PLC技術改造為例，來介紹項目教學案例設計方法。具體設計步驟如下：

1、項目的名稱：某搖臂鉆床的繼電器接觸器控制系統的PLC技術改造。完成時間：4學時。

2、學習目的：

⑴掌握繼電器控制系統電路轉換為功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖程序的步驟 ⑵了解根據繼電器控制系統電路圖設計梯形圖應注意的問題

⑶掌握PLC位邏輯指令和定時器指令

3.預備知識

⑴ 將繼電器控制系統電路轉換為功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖程序的步驟 ⑵ 根據繼電器控制系統電路圖設計梯形圖應注意的問題

⑶ PLC位邏輯指令和定時器指令

4、器材

(1)S7-200系列PLC10臺(2)PC機10臺

(3)編程電纜10根(4)連接導線若干

5、項目內容

⑴ 控制要求

下圖是某搖臂鉆床的繼電器接觸器控制電路原理圖。鉆床的主軸電機用接觸器KM1控制，搖臂的升降電機用KM2和KM3控制，立柱的松開和夾緊電機用KM4和KM5控制。要求： ⑵ 硬件及外圍元器件

⑶ 軟件設計

6、項目報告要求

⑴ 寫出I/O分配表，程序梯形圖。

⑵ 畫出PLC硬件接線圖。

⑶ 仔細觀察程序運行現象，認真記錄運行中出現的問題、錯誤、故障及解決方法[3]。

7、項目驗收及評價

結合學生完成的情況進行點評并給出考核成績，注意引導歸納PLC控制設計的一般工作流程。項目評價需要制定項目評價標準評分表。

四、項目教學應注意的問題

1、在項目教學過程中學生是主導，讓學生“獨立地獲取信息、獨立地制定計劃、獨立地實施計劃、獨立地評估計劃”；教師是組織者與協調人，主要責任是：啟發學生思考、分配任務、分階段檢查項目完成情況。

2、項目選擇難易程度要適中，必須體現理論與實踐相結合。

3、不能以整個班級進行教學，要對整個班級學生進行分組教學，每組確定一個組長，組長負責本組管理工作。

4、對教學硬件和軟件的要求：實訓室里要配有教室、學習島和閱覽室，以便于學生查閱資料和學習；實訓設備滿足教學需求。

5、監督、檢查和評價要到位。教師應注重過程評價，評價過程中，要注意方法，以鼓勵為主，要關注不同層次的學生，充分調動每個學生的積級性。

6、教師要提高雙師素質。項目教學法，要求教師具有扎實理論知識和豐富的實踐工作經驗。所以教師應深人現場或企業，收集相關的工程實際案例，也可以通過與企業技術人員合作的方式來共同完成項目教學。

五、總結

項目教學法取得的成效有以下幾點:

⑴ 培養了學生的自主學習能力、綜合應用能力、實際動手能力、工程設計能力和創新能力。⑵ 從以前老師被動地教變為學生主動地學;從以前學生學起來不動腦筋,生搬硬套變為學生學起來愛動腦筋, 善于創新。既提高了教學質量,又培養了學生的學習興趣。

⑶ 學生在完成項目過程中,既有分工又有協作,增強了學生們的團隊精神

參考文獻：

[1]劉麗華，李 營.機械職業教育[J].2008，（5），39～40.[2]劉濤，姜一兵主編.PLC技術實驗實訓指導教程（三菱FX系列）[M].合肥：安徽大學出

版社.2008.7.[3] 楊保香.《機床電氣控制與PLC應用》的教學方法淺析[J].科技創新導報.2008，（32），145.

第二篇：PLC原理及應用

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC D組

一、全自動洗衣機梯形圖控制程序的設計與調試 1.控制要求：

按下啟動按扭及水位選擇開關，注水直到高（中、低）水位，關水

（3）2s后開始洗滌

（4）洗滌時，正轉30s，停2s，然后反轉30s，停2s（5）如此循環5次，總共320s后開始排水，排空后脫水30s（6）開始清洗，重復（2）～（5），清洗兩遍

（7）清洗完成，報警3秒并自動停機

（8）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）

輸入點： 輸出點：

啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機 00001 停止 10002 手動排水 10010 進水閥 00002 高水位 10003 手動脫水 10011 正轉 00003 中水位 10004 反轉 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報警 00007 中水位檢測 10008 2.若要求啟動開關分為標準洗和輕柔洗，試改變有關輸入點，并在程序中加入輕柔洗功能（輕柔洗過程自定）3.I/O編址 4.編程并調試

二、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：

1.開發實驗

十一、實驗十五的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

三、自行設計課題

要求：設計汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.了解汽車自動清洗過程（可網上查找資料）

設計課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時序圖、I/O編址 編程并調試 c）I/O端子接線圖

四、完成課程設計說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC E組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發 要求：

1.開發實驗

九、實驗

十二、實驗十三的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、自行設計課題

要求：設計十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察宜山路中山西路口交通燈（包括左轉彎燈和行人燈）的工作時序 2.設計課題：課題名稱、控制要求、時序圖、I/O編址 3.編程并借助于PLC實驗箱的發光二極管（LED）進行調試 4.I/O端子接線圖 三、八層電梯樓層定位及顯示的梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）根據各樓層行程開關的狀態，確定轎廂所在樓層

（2）用九段LED數碼管作十進制層樓位置顯示，如下圖所示：

2.九段碼編碼示意圖、真值表、I/O編址

3.編程并借助實驗箱上的發光二極管進行調試（注意各層之間的顯示保持）4.I/O端子接線圖

四、完成課程設計說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC F組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：

1.開發實驗

八、實驗

九、實驗十五的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、自行設計課題

要求：設計十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察桂林路漕寶路口交通燈（包括左轉彎燈和行人燈）的工作時序 2.設計課題：課題名稱、控制要求、時序圖、I/O編址 3.編程并借助于PLC實驗箱的發光二極管（LED）進行調試 4.I/O端子接線圖

三、花式噴水池裝置PLC控制梯形圖的設計與調試 1.花式噴水池示意圖

圖a中4為中間噴水管，3為內環狀噴水管，2為中環形狀噴水管，1為外環形狀噴水管。圖b中的選擇開關可有4種選擇，可分別用4個開關模擬實現；單步/連續開關為“1”= 單步，“0”= 連續，其他為單一功能開關。2.控制要求：

（1）水池控制電源開關接通后，按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。工作方式由“選擇開關”和“單步/連續”開關來決定。

（2）“單步/連續”開關在單步位置時，噴水池只運行一個循環；在連續位置時，噴水池反復循環運行。

（3）方式選擇開關用以選擇噴水池的噴水花樣，1～4號噴水管的工作方式選擇如下：

a）選擇開關在位置“1”——按下啟動按鈕后，4號噴水，延時2s，3號噴水，再延時1.5s，2號噴水，再延時2s，1號噴水，然后全部停止1s，接著一起噴水15s為一個循環。

b）選擇開關在位置“2”——按下啟動按鈕后，1號噴水，延時2s，2號噴水，再延時2s，3號噴水，再延時2s，4號噴水，然后全部停止0.5s，接著一起噴水30s為一個循環。

c）選擇開關在位置“3”——按下啟動按鈕后，1、3號同時噴水，延時3s后，2、4號同時噴水，1、3號停止噴水；交替運行5次后，1～4號同時噴水20s為一個循環。

d）選擇開關在位置“4”——按下啟動按鈕后，噴水池1～4號水管的工作順序為： 1→2→3→4按順序延時2s噴水，然后一起噴水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1號水管以1s間隔順序噴水，小循環3次后，一起噴水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分別延時2s噴水，然后再一起噴水10s為一個大循環。

（4）不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停止工作，所有存儲器復位。

3.I/O編址 4.編程并調試 5.I/O端子接線圖

四、完成課程設計說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC G組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：1.開發實驗

十、實驗十一的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設計與調試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。光電探測開關為檢測到人或物體時為ON，否則OFF。2．控制要求：

（1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。

（3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。

（4）在門打開后的8s等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8s后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關門不可同時進行 3.I/O編址

4.編程并借助于實驗箱的發光二極管LED進行調試 5.I/O端子接線圖

三、坐標式機械手的PLC梯形圖控制程序設計與調試

1.坐標式機械手動作原理圖

2.控制要求：將物體從位置A搬至位置B（1）動作順序：機械手從原點位置起始下移到A處下限位→從A處夾緊物體后上升至上限位→右移至右限位→機械手下降至B處下限位→將物體放置在B處后→上升

至上限位→左移至左限位（原點）為一個循環。

（2）上限、A、B下限、左限、右限分別由限位開關控制；機械手設立起動和停止開關。

（3）機械手夾緊或松開的工作狀態以及到達每一個工位時，均應有狀態顯示。

（4）機械手的夾緊和放松動作均應有1s延時，然后上升；機械手每到達一個位置均有0.5s的停頓延時，然后進行下一個動作。

（5）若機械手停止時不在原點位置，可通過手動開關分別控制機械手的上升和左移，使之回到原點。

（6）要求循環工作1小時時，判斷機械手是否夾有物體，若沒有，則立即自動停止工作并警鈴報警；若夾有物體，則繼續工作至物體放置到B位后自動停止工作并警鈴報警。

3.I/O編址并畫出工作框圖 4.編程并調試 5.I/O端子接線圖

四、完成課程設計說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC H組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：

1.開發實驗十四的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試 二、三相六拍步進電機PLC梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）三相步進電動機有三個繞組：A、B、C，正轉通電順序為：A→AB→B→BC→C→CA→A

反轉通電順序為：A→CA→C→BC→B→AB→A（2）要求能實現正、反轉控制，而且正、反轉切換無須經過停車步驟。

（3）具有兩種轉速：

#1開關合上，則轉過一個步距角需0.5s。#2開關合上，則轉過一個步距角需0.05s。

（4）要求步進電動機轉動100個步距角后自動停止運行

（5）（選）在完成上述功能的基礎上，增加功能：

設置按鈕K1，每按一次K1，轉速增加一檔（即轉動一個步距角所需時間減少0.01s）設置按鈕K2，每按一次K2，轉速減少一檔（即轉動一個步距角所需時間增加0.01s）I/O編址

3.編程并借助于PLC實驗箱的發光二極管（LED）進行調試

三、完成課程設計說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC I組

一、霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計與調試 1.霓虹燈廣告屏示意圖

該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：

2.控制要求：：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時序為：第1根亮→2亮→3亮→??→第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→??→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點亮7→6→??→1，時間間隔1s，顯示5s，再從1→2→??→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復運行，周而復始。

（2）24只流水燈，4個一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→??→Ⅵ按1s時間間隔依次向前移動，且點亮時每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“、”亮，同時Ⅱ“⑤、⑦”滅??，如此移動一段時間（如30s）后，再反過來移動一段時間：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同時Ⅵ“、”滅，??如此循環往復。（3）系統有單步/連續控制，有起動和停止按鈕。

（4）起動時，燈管和流水燈同時起動，關閉時，可同時也可分別關閉。

（5）在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時閃爍5s，試修改程序。

（6）*要求有移位指令的應用 3.編程并模擬調試 4.畫出I/O端子接線圖

二、自行設計課題

要求：設計汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.觀察汽車自動清洗過程（可網上查找資料）

2.設計課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時序圖、I/O編址 3.編程并調試 4.I/O端子接線圖

三、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC J組

一、MODICON PLC梯形圖控制程序的移植

要求：

1.將教材中五層電梯模型的梯形圖控制程序三菱FX2N PLC的梯形圖控制程序 I/O編址

試畫出I/O端子接線圖 二、五相十拍步進電動機控制程序的設計與調試 1.控制要求：

（1）五相步進電動機有五個繞組: A、B、C、D、E , 正轉通電順序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反轉通電順序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五個開關控制其工作：

#1開關控制其運行(啟 / 停)。

#2 開關控制其低速運行(轉過一個步距角需 0.5 s)。#3 開關控制其中速運行(轉過一個步距角需 0.1 s)。#4 開關控制其低速運行(轉過一個步距角需 0.03 s)。#5 開關控制其轉向(ON 為正轉，OFF 為反轉)。2.I/O編址及工作框圖（或時序圖）

3．編程并借助于PLC實驗箱的發光二極管（LED）進行調試 4.I/O端子接線圖

三、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：

1.開發實驗

十、實驗十一的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC K組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：

1.開發實驗

八、實驗

九、實驗十一的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計與調試 1.霓虹燈廣告屏示意圖

該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：

2.控制要求：：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時序為：第1根亮→2亮→3亮→??→第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→??→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點亮7→6→??→1，時間間隔1s，顯示3s，再從1→2→??→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復運行，周而復始。

（2）24只流水燈，4個一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→??→Ⅵ按1s時間間隔依次向前移動，且點亮時每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“、”亮，同時Ⅱ“⑤、⑦”滅??，如此移動一段時間（如30s）后，再反過來移動一段時間：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同時Ⅵ“、”滅，??如此循環往復。

（3）系統有單步/連續控制，單步運行時廣告屏只亮一個循環，連續運行時則循環往復運行；有起動和停止按鈕。

（4）起動時，燈管和流水燈同時起動，關閉時，可同時也可分別關閉。

（5）在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時閃爍5s，試修改程序。

（6）*要求有移位指令的應用 3.I/O編址并工作框圖（或時序圖）

4.編程并借助實驗箱上的發光二極管模擬調試 5.畫出I/O端子接線圖

三、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設計與調試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。光電探測開關為無光導通，有光斷開。2．控制要求：

（1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。

（3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。

（4）在門打開后的10s等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待10s后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關門不可同時進行 3.I/O編址

4.編程并借助實驗箱上的發光二極管模擬調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC L組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：1.開發實驗九、十、十二的梯形圖程序

2.寫出I/O編址、寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、大、小球分揀傳送機械PLC控制梯形圖的設計與調試 1.大、小球分揀傳送機械示意圖

2.控制要求：

（1）機械臂起始位置在機械原點（見圖），為左限、上限并有顯示。

（2）有起動按鈕和停止按鈕控制運行，設停止時機械臂必須已回到原點。

（3）起動后，機械臂動作順序為：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→釋放→上升（至上限）→左行返回（至原點）。

（4）機械臂右行時有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降時，當電磁鐵壓著大球時，下限開關LS2斷開（=“0”）；壓著小球時，下限開關LS2接通（=“1”）。

3.I/O編址及工作框圖

4.編程并借助實驗箱上的發光二極管進行調試 5.I/O端子接線圖

三、自行設計課題

要求：設計汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序（1）了解汽車自動清洗過程

（2）設計課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時序圖、I/O編址（3）編程并借助實驗箱上的發光二極管進行調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得 《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC M組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求：

1.開發實驗十、十二、十五的梯形圖程序 寫出I/O編址

寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、自行設計“全自動洗衣機PLC控制”課題

要求：

1.課題名稱 2.控制要求 3.工作框圖.4.I/O設置

5.編程并借助實驗箱上的發光二極管進行調試

三、飲料灌裝生產流水線PLC梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）系統通過開關設定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅動電機啟動并一直保持到停止開關動作或灌裝設備下的傳感器檢測到一個瓶子時停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅動電機必須自動啟動，并保持到又檢測到一個瓶子或停止開關動作（2）當瓶子定位在灌裝設備下時，停頓1s，灌裝設備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應有報警顯示，5s后停止并不再顯示報警；報警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍

（3）以每24瓶為一箱，記錄產品箱數

（4）每隔8小時將記錄產品箱數的計數器當前值轉存至其他寄存器，然后對計數器自動清零，重新開始計數。（*）

（5）可以手動對計數器清零（復位）2.編程并借助實驗箱上的發光二極管進行調試 3.畫出I/O端子接線圖

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC N組

一、PLCⅡ型教學實驗箱程序的開發

要求： 1.開發實驗八、九、十五的梯形圖程序 寫出I/O編址

寫出梯形圖程序及語句表程序并調試

二、物業供水系統水泵梯形圖控制程序設計與調試

某物業供水系統有水泵4臺，供水管道安裝壓力檢測開關K1，K2和K3。K1接通，表示水壓偏低；K2接通，表示水壓正常；K3接通，表示水壓偏高。1.控制要求：

（1）自動工作時，當用水量少，壓力增高，K3接通，此時可延時30s后撤除1臺水泵

工作，要求先工作的水泵先切斷；當用水量多時，壓力降低，K1接通，此時可延時30s后增設1臺水泵工作，要求未曾工作過的水泵增加投入運行；當K2接通，表示供水正常，可維持水泵運行數量。工作時，要求水泵數量最少為1臺，最多不得超出4臺。

（2）各水泵工作時，均應有工作狀態顯示。

（3）手動工作時，要求4臺水泵可分別獨立操作（分設起動和停止開關），并分別具有

過載保護，可隨時對單臺水泵進行斷電控制（若輸入點不夠，可用I/O擴展模塊）

（4）設置“自動/手動”切換開關（ON——手動，OFF——自動），另設自動運行控制開關（ON——自動運行，OFF——自動運行停止）。2.畫出運行框圖，I/O編址

3.編程并借助實驗箱上的發光二極管進行調試 4.畫出I/O端子接線圖。

三、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設計與調試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。光電探測開關為無光導通，有光斷開。2．控制要求：

（1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。

（3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。

（4）在門打開后的10s等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待10s后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關門不可同時進行 3.I/O編址

4.編程并借助實驗箱上的發光二極管模擬調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書 MITSUBISHI（三菱）PLC O組 一、八層電梯樓層定位及顯示的梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）根據各樓層行程開關的狀態，確定轎廂所在樓層

（2）用九段LED數碼管作十進制層樓位置顯示，如下圖所示：

2.九段碼編碼示意圖、真值表、I/O編址 3.用0作故障顯示

4.編程并借助實驗箱上的發光二極管模擬調試 5.I/O端子接線圖 二、三相六拍步進電機PLC梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）三相步進電動機有三個繞組：A、B、C，正轉通電順序為：A→AB→B→BC→C→CA→A 反轉通電順序為：A→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能實現正、反轉控制，而且正、反轉切換無須經過停車步驟。

（3）具有兩種轉速：

#1開關合上，則轉過一個步距角需0.5s。#2開關合上，則轉過一個步距角需0.05s。

（4）要求步進電動機轉動100個步距角后自動停止運行 I/O編址 編程并借助實驗箱上的發光二極管模擬調試

三、自行設計課題

要求：設計十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察桂林路漕寶路口交通燈（包括左轉彎燈和行人燈）的工作時序 2.設計課題：課題名稱、控制要求、時序圖、I/O編址 3.編程并借助實驗箱上的發光二極管模擬調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖（或時序圖）、I/O接線圖

3.三菱PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC A組 一、十字路口交通信號燈PLC控制系統設計與調試 1.控制要求：

（1）系統工作受開關控制，起動開關 ON 則系統工作；起動開關 OFF 則系統停

止工作。

（2）控制對象有八個：

東西方向紅燈兩個 , 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，東西方向左轉彎綠燈兩個，南北方向左轉彎綠燈兩個。

（3）控制規律：

1）高峰時段按時序圖二（見附圖）運行，正常時段按時序圖三（見附圖）運行，晚上時段按提示警告方式運行，規律為： 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 0.4 s，暗 0.6 s的規律反復循環。高峰時段、正常時段及晚上時段的時序分配按時序圖一運行(見附圖)。2.編程并調試 3.I/O端子接線圖

時序圖一

高峰時段 7：00↘ ↙8：15 16：30↘ 正常時段

晚間時段 6：30↗

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 小時

時序圖二

00004 R-EW 00001 L——SN 00002 G 00003 Y

00008 R 00005 L 00006 G 00007 Y 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEC 時序圖三

00004 R-EW 00001 L 00002 G 00003 Y

00008 R—SN —SN —EW —EW —EW

——SN

—SN —SN

—SN —SN 00005 L—EW 00006 G—EW 00007 Y—EW 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEC

二、車庫車輛出入庫管理PLC梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）入庫車輛前進時，經過1#傳感器→2#傳感器后，計數器A加1，后退時經過2#傳感器→1#傳感器后，計數器B減1；（計數器B的初始值由計數器A送來）只經過一個傳感器則計數器不動作。

（2）出庫車輛前進時，經過2#傳感器→1#傳感器后，計數器B減1，后退時經過1#傳感器→2#傳感器后，計數器A加1；只經過一個傳感器則計數器不動作

（3）車輛入庫或出庫時，均應有警鈴報警，定時3s鐘（4）倉庫啟用時，先對所有用到的存儲單元清零，并應有倉庫空顯示

（5）若設倉庫容量為50輛車，則倉庫滿時應報警并顯示。

（6）若同時有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經過1#傳感器，出庫車輛經過2#傳感器），應避免誤計數。2.I/O編址 編程并調試

I/O端子接線圖

三、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設計與調試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。光電探測開關為有光導通，無光斷開。2．控制要求：

（1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。

（3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。

（4）在門打開后的8s等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8s后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關門不可同時進行 3.I/O編址 4.編程并調試 5.I/O端子接線圖

四、自行設計課題

要求：設計汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 觀察汽車自動清洗過程（可網上查找資料）

2.設計課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時序圖、I/O編址 3.編程并調試 4.I/O端子接線圖

五、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

程序（包括注釋）、框圖或時序圖、I/O接線圖

西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC B組 一、五相十拍步進電動機控制程序的設計與調試 1.控制要求：

（1）五相步進電動機有五個繞組: A、B、C、D、E , 正轉通電順序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反轉通電順序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五個開關控制其工作：

#1開關控制其運行(啟 / 停)。

#2 開關控制其低速運行(轉過一個步距角需 0.5 s)。#3 開關控制其中速運行(轉過一個步距角需 0.1 s)。#4 開關控制其低速運行(轉過一個步距角需 0.03 s)。#5 開關控制其轉向(ON 為正轉，OFF 為反轉)。2.I/O編址 3．編程并調試 4.I/O端子接線圖

二、飲料灌裝生產流水線PLC梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）系統通過開關設定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅動電機啟動并一直保持到停止開關動作或灌裝設備下的傳感器檢測到一個瓶子時停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅動電機必須自動啟動，并保持到又檢測到一個瓶子或停止開關動作

（2）當瓶子定位在灌裝設備下時，停頓1s，灌裝設備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應有報警顯示，5s后停止并不再顯示報警；報警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍

（3）用兩個傳感器分別檢測空瓶數和滿瓶數，用計數器記錄空瓶數和滿瓶數，一旦系統啟動，即開始記錄空瓶數和滿瓶數

（4）若每24瓶為一箱，記錄產品箱數

（5）每隔8小時將空瓶及滿瓶計數器的當前值轉存至其他寄存器，然后對計數器自動清零，重新開始計數。

（6）可以手動對計數器清零（復位）2.編程并調試 3.畫出I/O端子接線圖

三、自行設計“全自動洗衣機PLC控制”課題

要求： 1.課題名稱 2.控制要求 3.工作框圖.4.I/O設置 5.編程并調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求 程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC C組 一、八層電梯樓層定位及顯示的梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：（1）根據各樓層行程開關的狀態，確定轎廂所在樓層

（2）用九段LED數碼管作十進制層樓位置顯示，如下圖所示：

2.九段碼編碼示意圖、真值表、I/O編址 3.編程并調試 4.I/O端子接線圖 二、三相六拍步進電機PLC梯形圖控制程序設計與調試 1.控制要求：

（1）三相步進電動機有三個繞組：A、B、C，正轉通電順序為：A→AB→B→BC→C→CA→A

反轉通電順序為：A→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能實現正、反轉控制，而且正、反轉切換無須經過停車步驟。

（3）具有兩種轉速：

#1開關合上，則轉過一個步距角需0.5s。#2開關合上，則轉過一個步距角需0.05s。

（4）要求步進電動機轉動100個步距角后自動停止運行

（5）在完成上述功能的基礎上，增加功能：

設置按鈕K1，每按一次K1，轉速增加一檔（即轉動一個步距角所需時間減少0.01s）設置按鈕K2，每按一次K2，轉速減少一檔（即轉動一個步距角所需時間增加0.01s）I/O編址 編程與調試

三、自行設計課題

要求：設計十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察桂林路漕寶路口交通燈（包括左轉彎燈和行人燈）的工作時序 2.設計課題：課題名稱、控制要求、時序圖、I/O編址 3.編程并調試 4.I/O端子接線圖

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC D組

一、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設計與調試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。光電探測開關為無光導通，有光斷開。2．控制要求：

（1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。

（3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。

（4）在門打開后的10s等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待10s后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關門不可同時進行 3.I/O編址 4.編程并調試 5.I/O端子接線圖

二、物業供水系統水泵梯形圖控制程序設計與調試

某物業供水系統有水泵4臺，供水管道安裝壓力檢測開關K1，K2和K3。K1接通，表

示水壓偏低；K2接通，表示水壓正常；K3接通，表示水壓偏高。1.控制要求：

（1）自動工作時，當用水量少，壓力增高，K3接通，此時可延時30s后撤除1臺水泵

工作，要求先工作的水泵先切斷；當用水量多時，壓力降低，K1接通，此時可延時30s后增設1臺水泵工作，要求未曾工作過的水泵增加投入運行；當K2接通，表示供水正常，可維持水泵運行數量。工作時，要求水泵數量最少為1臺，最多不得超出4臺。（2）各水泵工作時，均應有工作狀態顯示。

（3）手動工作時，要求4臺水泵可分別獨立操作（分設起動和停止開關），并分別具有

過載保護，可隨時對單臺水泵進行斷電控制（若輸入點不夠，可用I/O擴展模塊）

（4）設置“自動/手動”切換開關（ON——手動，OFF——自動），另設自動運行控制開關（ON——自動運行，OFF——自動運行停止）。2.畫出運行框圖，I/O編址，編程并調試 3.畫出I/O端子接線圖。

三、全自動洗衣機梯形圖控制程序的設計與調試 1.控制要求：

（1）按下啟動按扭及水位選擇開關

（2）注水直到高（中、低）水位，關水

（3）2s后開始洗滌

（4）洗滌時，正轉30s，停2s，然后反轉30s，停2s（5）如此循環5次，總共320s后開始排水，排空后脫水30s（6）開始清洗，重復（2）～（5），清洗兩遍

（7）清洗完成，報警3s并自動停機

（8）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）

輸入點： 輸出點：

啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機 00001 停止 10002 手動排水 10010 進水閥 00002 高水位 10003 手動脫水 10011 正轉 00003 中水位 10004 反轉 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報警 00007 中水位檢測 10008 2.若要求啟動開關分為標準洗和輕柔洗，試改變有關輸入點，并在程序中加入輕柔洗功能（輕柔洗過程自定）3.I/O編址 4.編程并調試

四、MODICON PLC梯形圖控制程序的移植

要求：

1.將教材中五層電梯模型的梯形圖控制程序改成S7-200 PLC的梯形圖控制程序

2.I/O編址：設有開關量I/O擴展模塊2個，均為8×24VDC輸入/8×繼電器輸出 3.試畫出I/O端子接線圖

五、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC E組 一、四分頻電路梯形圖控制程序設計與調試

要求：

1.解讀MODICON PLC的二分頻電路梯形圖程序，用STEP7設計四分頻電路梯形圖程序并調試，畫出四分頻時序圖。2.控制要求：

輸入點引入信號脈沖，輸出點輸出的脈沖是輸入脈沖的四分頻信號。

二分頻時序圖如下： 輸入10001 輸出00002 MODICON PLC二分頻梯形圖：

（）10001 00101 00100（）10001 00101（）00100 00002 00102（）00100 00102 00002 00002

二、自行設計課題

要求：設計汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.觀察汽車自動清洗過程（可網上查找資料）

2.設計課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時序圖、I/O編址 3.編程并調試 4.I/O端子接線圖

三、MODICON PLC梯形圖控制程序的移植

1.將教材中五層電梯模型的梯形圖控制程序改成S7-200 PLC的梯形圖控制程序

2.I/O編址：設有開關量I/O擴展模塊2個，均為8×24VDC輸入/8×繼電器輸出

3.畫出I/O端子接線圖

4．完成PLC與電梯模型的接線并運行調試

四、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求 2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC F組

一、花式噴水池裝置PLC控制梯形圖的設計與調試 1.花式噴水池示意圖

圖a）中4為中間噴水管，3為內環狀噴水管，2為中環形狀噴水管，1為外環形狀噴水管。圖b）中的選擇開關可有4種選擇，可分別用4個開關模擬實現；單步/連續開關為“1”= 單步，“0”= 連續，其他為單一功能開關。2.控制要求：

（1）水池控制電源開關接通后，按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。工作方式由“選擇開關”和“單步/連續”開關來決定。

（2）“單步/連續”開關在單步位置時，噴水池只運行一個循環；在連續位置時，噴水池反復循環運行。（3）方式選擇開關用以選擇噴水池的噴水花樣，1～4號噴水管的工作方式選擇如下：

a）選擇開關在位置“1”——按下啟動按鈕后，4號噴水，延時2s，3號噴水，再延時1.5s，2號噴水，再延時2s，1號噴水，然后全部停止1s，接著一起噴水15s為一個循環。

b）選擇開關在位置“2”——按下啟動按鈕后，1號噴水，延時2s，2號噴水，再延時2s，3號噴水，再延時2s，4號噴水，然后全部停止0.5s，接著一起噴水30s為一個循環。

c）選擇開關在位置“3”——按下啟動按鈕后，1、3號同時噴水，延時3s后，2、4號同時噴水，1、3號停止噴水；交替運行5次后，1～4號同時噴水20s為一個循環。

d）選擇開關在位置“4”——按下啟動按鈕后，噴水池1～4號水管的工作順序為： 1→2→3→4按順序延時2s噴水，然后一起噴水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1號水管以1s間隔順序噴水，小循環3次后，一起噴水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分別延時2s噴水，然后再一起噴水10s為一個大循環。

（4）不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停止工作，所有存儲器復位。

3.I/O編址 4.編程并調試 5.I/O端子接線圖

二、帶有顯示的十字路口交通信號燈控制程序的設計與調試 1.系統框圖：

2.控制要求：

（1）南北方向為主干道，綠燈亮的時間比東西方向次干道綠燈亮的時間多一倍，黃燈間隔0.5s閃爍3 s后切換到紅燈，信號燈工作時序圖如下，一次循環共需96s。（2）時序圖：

（3）主干道的數碼顯示應該與紅、黃及綠燈同步，且兩條主、次干道應該一樣顯示。比如：南北方向綠燈亮時，東西方向和南北方向均應顯示數字63（綠燈亮60s，黃燈亮3s），然后隔秒減1，當減到0時，換成東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，此時，數碼管應顯示33，然后隔秒減1，當減到0時，再進行切換，完成一次工作循環。

（4）*有白天/夜間操作轉換開關、運行/停止開關、緊急操作開關1#、2#，其功能如下：

白天/夜間操作轉換開關在“白天”位置時，按上述時序正常工作，在“夜間”位置時，兩邊均只有黃燈閃爍

運行開關在接通電源時，方可切換白天/夜間開關

開關在“運行”位置時，系統啟動，在“停止”位置時，系統關閉

當有特殊情況（如事故）需某一方向的綠燈一直亮，則應用緊急操作開關實現次功能。比如：1#開關=“1”，則南北方向綠燈一直亮，東西方向紅燈一直亮，2#開關=“1”，則東西方向綠燈一直亮，南北方向紅燈一直亮，關閉緊急開關，則系統恢復正常。

3.編程并模擬調試

4.畫出I/O端子接線圖（用一個I/O擴展模塊）

.三、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求 2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

《PLC原理及應用》課程設計任務書

西門子S7-200 PLC G組

一、霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設計與調試 1.霓虹燈廣告屏示意圖

該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：

2.控制要求：：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時序為：第1根亮→2亮→3亮→??→第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→??→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點亮7→6→??→1，時間間隔1s，顯示5s，再從1→2→??→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復運行，周而復始。

（2）24只流水燈，4個一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→??→Ⅵ按1s時間間隔依次向前移動，且點亮時每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“、”亮，同時Ⅱ“⑤、⑦”滅??，如此移動一段時間（如30s）后，再反過來移動一段時間：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同時Ⅵ“、”滅，??如此循環往復。

（3）系統有單步/連續控制，有起動和停止按鈕。

（4）起動時，燈管和流水燈同時起動，關閉時，可同時也可分別關閉。

（5）要求有移位指令的應用

（6）*在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時閃爍5s，試修改程序。3.編程并模擬調試

4.畫出I/O端子接線圖（用2個I/O擴展模塊）

二、自行設計課題

要求：設計汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.觀察汽車自動清洗過程（可網上查找資料）

2.設計課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時序圖、I/O編址 3.編程并調試 4.I/O端子接線圖

三、完成課程設計說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時序圖或框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關指令的應用比較、運行情況及調試小結等 4.課程設計的心得

第三篇：淺析項目教學法在數控機床實踐教學中的應用

淺析項目教學法在數控機床實踐教學中的應用

摘 要：項目教學法是一種行為導向教學法，它能調動學生的學習積極性，提高學生處理問題的能力以及培養學生的自學能力和創新能力。在職業院校，數控機床是理論與實踐并重的專業，所以教師應針對數控教學應用中存在的問題，合理運用項目教學法，制定出切合實際的項目課程體系和詳細的具體實施方案。

關鍵詞：項目教學法；數控機床；教學應用

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）21-0019-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.21.010

為了提高中等職業學校學生的學習積極性和主動性，培養學生的自學能力、創新能力，更好實現中等職業學校的培養目標，在數控技術課程教學中我采用了項目教學法教學。下面，我就對在數控技術教學中使用項目教學法談幾點認識。

一、項目教學法及特點

項目教學法是當今較為流行的一種教學方法，是一種行為導向教學法。它通過創設“情景”來引入“項目”，通過“探究式學習”“合作學習”的方式展開，通過交流與評價互相學習，相互促進，充分開發學生的潛能和發展學生的創新能力，是一種比較有效的教學方法。普通教學法只是教師將課本中現成的知識或是其所掌握的技能項目傳遞給學生，而項目教學法則是在教師的指導下，學生自主探索學習，在學習中相互討論，項目完成后進行展示、交流和評價，學習的重點在學習過程而非學習結果。項目教學法在教學中充分體現了學生的主體地位；調動了學生的學習積極性；發揮了學生的主觀能動性；培養和提高他們的動手能力、實踐能力、分析能力和綜合應用能力，達到學以致用的目的。

二、項目教學法的實施

數控技術是一門實踐性很強的課程。為了激?l學生的學習興趣和求知的欲望，我在設計項目時十分注意項目的典型性、趣味性和實踐性，因此項目的設計較為關鍵，必須針對教學內容和學生的特點進行具體設計，項目的設計不能過于復雜，也不能太簡單，要選取一個針對班級大部分學生能夠通過合作來完成的項目。所以，教師應根據教材特點和教材知識結構體系的內在聯系把教學內容劃分為若干個模塊，然后確定每個模塊由哪幾個項目來完成，每一個項目中將學習哪些操作技能和應用哪些理論知識。教師要把教學的重點、難點分散到不同的教學項目中，在具體的項目教學中要注意提示學生，引導學生。

1.情景設置。教學中要創設與現實情況基本相接近的情景環境，引導學生以實際情景和問題為出發點，讓學生從具體問題著手作理論思考和分析，想出解決問題的方法和途徑，把學生引入到需要通過基礎知識點來解決現實問題的情景，激發學生的學習積極性和主動性。

2.由情景教學引出項目，明確目標，并進行項目分析及項目細化，即把項目細化更容易實現的小任務，降低項目的實施難度。對于項目分析和項目的細化可以根據學情來決定是由教師引導下完成還是由學生自己獨立完成。

3.組成項目學習小組，協作學習。根據學生的學習成績、性格特點、學習能力等情況實行優勢互補，將學生分組，一般5～7人為一組，每組選出組長負責本組的分工和組織項目實施。在項目實施的過程中小組采用協作學習的方式對組員進行分工，同組內的不同學生有不同的任務，他們在本組內討論交流，可以采用討論、爭辯等形式對項目中出現的問題進行論證，在協作學習活動中充分發展學生的思維創新能力，增強學生之間的溝通能力，培養學生的團體協作學習能力。學生在協作學習的過程中教師要巡回指導。

4.項目完成后進行學生之間的互評以及教師的點評。在每次課堂教學中要對項目的階段性完成情況進行交流與點評。每組要推薦一名學生介紹本組項目的完成情況、解決問題的思路以及程序設計的方法等。教師要注意引導學生從設計的思路技巧分析，充分肯定其優點，找出其不足，從而培養學生解決問題的能力。

三、過程跟蹤與評價是項目教學法順利實施的可靠保證

突出實踐教學，強化技能訓練，這是高技能人才培養區別于其他類型人才培養的一個主要方面。在項目實施過程中，過程跟蹤與評價是實現培養目標的可靠保證。過程評價包含教師的教學評價、學生的學習工作評價。其中對學生的學習與工作評價主要包含以下幾個方面。

1.參與程度。學生是否關注項目實施情況，能否積極思考、積極主動地參與項目實施活動；能否與教師、同學互動，闡述自己的觀點；能否尊重、理解其他同學的見解或觀點，主動幫助同學，糾正錯誤。積極參與是現代社會一個人在工作、學習中提升個人能力的前提和基礎。

2.自主學習能力。能否自己完成項目組長布置的各種任務，通過自己的實踐，完成對一個問題的分析、理解，能否發現問題、提出質疑，并通過親身的體驗、感知等實踐活動，進行解析。知識經濟時代知識更新速度越來越快，沒有自主學習能力的人很快就將被淘汰。因此，教師必須注重培養學生自主學習的能力。

3.創新能力。能否探索、創新學習方式和方法、創造性地學習；能自己發現學習中存在的問題，有針對性地改進或調整學習方法。科學技術是第一生產力，沒有創新能力就沒有先進的生產技術。沒有先進技術，企業將無法在激烈的市場競爭中發展壯大。預備技師未來將承擔生產一線大量技術改造與革新任務，創造性思維和創新能力是他們必須具備的能力。

四、結語

總之，項目教學法是當今較為流行的一種教學方法，是一種行為導向教學法。在實際操作中，教師應結合學生實際基礎和學校現有教學資源及實訓設備情況，制定出切合實際的項目課程體系和詳細的具體實施方案。教師要在教學中不斷加以完善和改進，力爭在更短的時間內為社會、為企業培養出更多的實用型技能型人才。

參考文獻：

[1] 呂忠寶.項目教學法與傳統教學法的比較[J].科技信息：科學?教研，2007（9）.[2] 楊威.項目教學法在高職英語教學中的實踐[J].上海商學院學報，2008，9（5）.

第四篇：數控機床應用論文數控機床實習論文

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虛擬數控機床在數控維修教學中的應用

摘要：分析和總結了現有數控維修教學和實訓中存在的主要問題，針對存在的 問題，簡單介紹了虛擬數控機床的功能，著重闡述了虛擬數控機床在數控維修 教學不同模塊中的作用。關鍵詞：數控維修；虛擬數控機床；教學 根據機床行業調查，數控人才的市場需求已從初期的數控操作、數控編程 轉向了技術含量較高的數控機床調試、維護與維修，維修力量不足是影響數控 機床利用率和完好率的主要因素，汽車、模具、航空航天、裝備制造企業急需 大量數控機床維修人才。數控設備是典型的機電一體化設備，涉及機械、電氣、液壓、計算機、伺服控制、PLC(可編程控制器)等多個領域，數控維修人才的培 養不僅要求掌握上述相關的理論知識，更重要的是要求對其中的各項技能進行 實踐和訓練。如何培養出合格的數控設備維修人才是一個緊迫而又系統的工程，數控虛擬機床的發展為該類人才的培養提供了較好的教學和實訓手段。1 現有數控維修教學手段的不足 從實際調查結果看，目前各高校或高職院校數控維修專業或課程配備的實 驗室大致有數控機床綜合實驗室、數控機床裝拆實驗室、數控機床電氣實驗室 三大類，大部分學校只配備上述三類實驗室的一種或兩種。根據多年數控維修 教學體會，目前數控維修實訓主要存在以下問題： 1.1 數控系統檔次低，類型單一 數控機床綜合實驗平臺絕大多數配置的是 FAUNC，SIEMENS 及國產的經濟型 和普及型數控系統，高端數控系統涉及少，數控系統類型少。數控裝備制造業

經過多年的發展，國內數控機床的使用逐漸從經濟型、普及型數控機床發展到 中、高檔數控機床，呈現出“數控系統多樣化，機床功能復合化”等特點，基 于經濟型數控系統的簡單車、銑床數控實驗臺逐漸難以滿足數控機床行業蓬勃 發展的需要。1.2 數控機床功能部件裝拆實訓不夠 數控機床拆裝實驗室提供的可供拆裝的機床功能部件（如主軸箱、進給傳 動系統、刀架、刀庫、機械手、液壓站）和機床本體的主要來源是生產型數控 機床中淘汰下來的功能落后或有故障的部件，并且數量有限，種類不全。近年 來，隨著數控技術向著高速高精、五軸聯動、功能復合的方向快速發展，新型 的功能部件不斷出現，結構復雜多樣，價格不菲。裝拆實驗室本身損壞率高等 特點都限制了實驗室的建設和發展，現有的組建數控裝拆實驗室的模式不適合 數控機床行業快速發展的需要，探索新的裝拆實驗室模式勢在必行。

1.3 缺少數控機床傳感檢測器的相關實驗 數控機床傳感檢測元器件是機床精度的保證，也是故障的高發源，但目前 幾乎沒有高校為數控維修課程配備數控機床傳感檢測實驗室，即使有也是在論 證和建設階段。可供學生接觸到的傳感檢測器件也只能在數控機床綜合實驗平臺上，但因為綜合實驗平臺主要功能集中在數控系統和機床 PLC 的調試，大都 采用簡化設計的機床結構或不帶機床本體，因此在綜合實驗臺的數控機床傳感 和檢測環節與實際機床相比大為減弱和簡化。1.4 機床電氣連接實訓不夠 雖然很多學校都有數控機床電氣連接實訓環節，但是因為數控機床電氣接 線所需的機床低壓元器件種類繁多，數控系統和伺服系統的連接電纜不易經常

性的插拔，所用導線、端子等耗材消耗嚴重，所需工具多，教師對學生接線正 確與否的排查工作量大等原因，使得實際動手率大大下降。1.5 實驗室受設備多樣性、設備臺套數、場地和價格等因素的嚴重制約 無論是數控機床綜合實驗平臺、機床功能部件，還是傳感檢測器件都具有 種類多，價格高，發展變化快，所需場地大等特點，這些硬性條件極大地制約 了實驗室的建設。2 虛擬數控機床在數控維修教學中的應用 虛擬數控機床采用虛擬現實技術在計算機上建立逼真的三維互動機床模 型。通過對廈門創壹虛擬數控機床的使用，分析了虛擬數控機床在數控維修教 學和培訓中的作用，并對基于該虛擬數控機床的實驗項目進行了設計。2.1 虛擬機床輔助理論教學 數控機床的功能日漸復合，車削中心、鉆削中心、3 軸以

上聯動加工中心 的使用日益普及，這類中高檔數控機床功能部件的結構、工作原理及其裝配工 藝知識日益復雜，普通的課件和 Flash 動畫已經無法清晰地展現部件的內部結 構和裝配關系，這給學生在理論學習環節的理解和掌握帶來不少困難。虛擬數 控機床及其功能部件模型可以任意角度旋轉，對整機及各功能部件的內部結構 可以進行逼真的三維動畫分解演示，清晰地展現了功能部件的內部結構和原理，并自動同步顯示相關原理文字，大大加快加深學生的理解和掌握。2.2 虛擬裝拆 虛擬機床及每一個功能部件可以進行虛擬的 3D 交互式裝拆。1 所示為銑 圖 床整機虛擬安裝過程中的某一畫面，系統右側分別為數控機床的裝拆設置了零 部件庫和工具庫，按照實際機床裝拆過程，每步首先選擇正確的工具，選擇正

確的零部件，才能進行正確的安裝，提供一個良好的虛擬裝拆實訓環境。虛擬 裝拆是解決目前裝拆實驗室部件數量有限，種類不全、新型功能部件短缺等問 題最有效的途徑。新型數控機床裝拆實驗室應該是虛擬裝拆和實際裝拆的有效 結合，虛擬裝拆可以使學生盡可能多地接觸和熟悉各種新型功能部件，并通過 重復的虛擬裝拆練習強化和定型學生對結構和裝配關系的掌握，然后在實際的 裝拆練習訓練裝拆技巧、實際設備的調整、手感等，這樣可以大大提高實際設 備的利用率、減少實際裝拆中損壞率，提升教學培訓效果。圖 1 數控銑床整機安裝 2.3 虛擬電氣連接和電氣故障 創壹虛擬機床系統可以完成整個數控機床電氣柜的電氣連接，從電氣布局 規劃、布置線槽開始，到選擇元器件、導線完成電氣連線(如圖 2 所示)。虛擬 系統還設置了與真實萬用表、示波器一樣的“虛擬萬用表”“虛擬示波器”，在完成電氣連接后，還可以對線路進行檢測、最終完成虛擬上電調試。同樣，利用虛擬儀器儀表能對虛擬線路進行檢測，在教學和培訓過程中，可以進行機 床電氣故障排查的實驗實訓和考核。根據實際應用效果來看，虛擬的電氣連接 練習可以解決機床電氣連接中幾乎所有的問題，僅僅需要在實際的電氣接線中 的鍛煉實際接線操作的具體技能(如剝線、壓線等)。解決了以往電氣連接實訓 中耗材消耗大、實驗準備復雜、教師評判工作量大等問題。圖 2 數控機床的虛擬電氣連接 2.4 故障診斷 一臺計算機相當于一臺數控機床，虛擬數控機床提供了與實際數控機床幾 乎完全一樣的操作和顯示界面，如相同的機床參數設置、I/O 信號查詢、PLC程序查詢和修改等功能(如圖 3 所示)。因此虛擬數控機床可以替代數控綜合實 驗臺或實際數控機床進行機床參數設置、PLC 程序調試等實訓，可以進行多種 機床故障診斷和排除實訓。虛擬數控機床大大節約學校購買數控機床和數控綜 合實驗臺的壓力，特別是價格高昂的高檔數控機床和實驗臺，實現了一人一機。圖 3 虛擬數控機床操作和顯示界面 3 結束語 數控虛擬機床是數控維修理論和實踐教學中的新利器，與現有實驗室結合 是解決目前教學問題的有效方式。通過實際的教學效果和體會來看，虛擬數控 機床在裝拆及電氣連接方面實訓效果明顯，是新型數控機床裝拆和電氣實驗室 的主角； 許多以前在實際數控機床和實驗臺上進行的故障診斷和排除實驗實訓，現在可以在虛擬數控機床上進行，隨著虛擬機床功能的完善，這個比例將大大 提高，大大減輕對實際數控機床和實驗臺的設備（特別是高檔設備）壓力；虛 擬數控機床一人一機有利于激發學生的學習熱情，具有安全、經濟等特點。虛擬數控機床存在的不足是在數控檢測傳感檢測元器件的虛擬上不夠完 善，有待進一步加強。參考文獻 [1]華玲芳.淺談數控維修專業人才的培養[J].教育研究，2009，16（10）： 68～69 [2]劉樹青.基于 FANUC 0iMate-C 系統的數控綜合實驗平臺開發[J].實驗科 學與技術，2009，7（5）：14～17 [3]余勤科，岳應娟，劉宏.虛擬數控機床技術及其應用[J].制造業自動化，2001，23（9）：14～15

第五篇：《PLC應用》實習教學大綱.

《PLC應用》實習教學大綱《電氣控制與PLC》課程教學大綱

一、課程的地位、作用和任務

《電氣控制與PLC》是自動化、機電類等專業的一門核心課程，是集計算機技術、自動控制技術和網絡通信技術于一體的綜合性課程。通過學習使學生掌握常用電器的使用、控制電路的基本環節、常見故障分析、PLC的構成、指令系統及編程方法，形成控制電路的設計、安裝、調試、故障處理能力和應用可編程控制器實現電氣自動控制要求的能力。

二、教學內容及教學要求

（一）常用低壓電器

1．知識點和教學要求

（1）掌握各種常用低壓電器的工作原理，圖形和文字符號及使用方法。

（2）理解各種常用低壓電器的組成和結構特點。

（3）了解各種常用低壓電器的一般技術指標。

2．能力培養要求

使學生具有選擇和使用各種常用低壓電器的能力和簡單故障判斷能力。

（二）電氣控制電路的基本控制環節

1．知識點和教學要求

（1）掌握電氣控制原理圖的基本知識和繪圖方法，電動機啟動和制動控制方法，各種保護環節，控制系統中常用的控制原則。

（2）理解三相繞線式異步電動機的啟動控制方法。

（3）了解直流電動機的啟動、反轉、調速和制動的控制方法。

2．能力培養要求

使學生具有分析和設計簡單電氣控制電路圖的能力。

（三）常用機床電氣控制系統

1．知識點和教學要求

（1）掌握閱讀和分析電氣控制原理的方法和步驟。

（2）理解常用機床電氣控制原理。

（3）了解常用機床電氣控制系統故障分析。

2．能力培養要求

培養學生具有閱讀和分析電氣控制原理圖的能力、常見電氣故障診斷和分析的能力。

（四）橋式起重機電氣控制

1．知識點和教學要求

（1）理解橋式起重機的電氣控制原理，凸輪控制器和主令控制器的工作原理。

（2）了解橋式起重機的結構、電氣控制要求、電動機的幾種工作狀態。

2．能力培養要求

使學生初步具有分析和操作橋式起重機電氣控制線路的能力。

（五）可編程控制器概述

1．知識點和教學要求

（1）理解PLC的定義和特點。

（2）了解PLC的來源、應用范圍、發展趨勢以及在工業自動控制領域中的地位和作用。

（六）可編程控制器的工作原理和基本結構

1．知識點和教學要求

（1）掌握PL C的各種內部軟繼電器的功能及編號。

（2）理解PLC的工作原理、結構，編程語言的特點和語句格式。

（3）了解PLC的一般技術指標。

2．能力培養要求

使學生具有識別和應用各種內部軟繼電器編號的能力。

（七）基本邏輯指令

1．知識點和教學要求

（1）掌握基本邏輯指令的使用，計數器/定時器設定值的設定方法。

（2）理解基本邏輯指令的應用，梯形圖的編程規則和技巧。

（3）了解各種指令的執行程序步數。

2．能力培養要求

使學生具有設計梯形圖和指令表的能力。

（八）步進順控指令

1．知識點和教學要求

（1）掌握2條步進順控指令的功能、符號及使用方法。

（2）理解狀態轉移圖的類型和設計方法，（3）了解步進梯形圖的特點及功能

2．能力培養要求

使學生具有設計狀態轉移圖的能力、繪制步進梯形圖及編寫指令程序的能力。

（九）功能指令

1．知識點和教學要求

（1）掌握常用功能指令的特點及編程方法。

（2）了解特殊功能模塊的功能、連接方法及使用方法。

2．能力培養要求

使學生具有功能指令的編程和應用能力。

（十）可編程控制器的應用

1．知識點和教學要求

（1）掌握PLC控制系統設計的內容、步驟和設計方法。

（2）理解PLC在常用控制系統中的應用舉例。

2．能力培養要求

具有應用可編程控制器實現電氣自動控制要求的設計能力。

（十一）可編程控制器用于模擬量控制和位置控制

1．知識點和教學要求

（1）理解PLC模擬量控制模塊的功能、特性及應用，脈沖輸出單元和可編程凸輪控制器的功能及用途。

（2）了解模擬量輸入/輸出模塊的應用。

2．能力培養要求

具有應用模擬量模塊和位置模塊的初步能力。

（十二）網絡與通信

1．知識點和教學要求

（1）理解PLC與計算機通信和網絡的有關知識。

（2）了解可編程控制器與計算機聯網的有關知識。

2．能力培養要求

具有可編程控制器與計算機通信和聯網的初步能力。

三、學時分配建議表 學時分配建議表 序號 教學內容 理論教學 1 常用低壓電氣 6 2 基本控制環節 10 3 機床電氣控制 10 4 橋式起重機電氣控制 6 5 PLC 概述 2 6 PLC 的基本原理 6 7 基本邏輯指令 6 8 步進順控指令 6 9 功能指令 10 10* PLC 的應用 4 11* 模擬量和位置控制 2 12* PLC 網絡與通信 2 13 機動 2 合計 72 返回頂部