SFC顺序功能图编程教案.docx

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SFC顺序功能图编程教案
2015-2016学年度第一学期
教案
授课班级:
科目(课题):顺序功能图编程方式
授课教师:
部门:电气工程系
授课教师
班级、人数
(45人)
科目
PLC应用技术
课题、课时
SFC功能图编程(4课时)
时间
2015年
教学设备
计算机、投影设备
课型
授新课
教学方式
理实一体化
教
学
场
地
分
析
1、教学地点6409PLC实训室该实训室有25台三菱PLC学****板和26台联想电脑一共25个实训工位、50把学生椅子、一块教学白板。
2、其中26台电脑有25台为学生机1台为教师机。学生机安装的软件有GXDeveloper编程软件、多媒体教学平台学生端软件、MicrosoftOffice软件等;教师机安装的软件有GXDeveloper编程软件、多媒体教学平台教师端软件、MicrosoftOffice软件等。
3、25台三菱PLC学****板中的空气开关、接触器、按钮、PLC等电气元件都为正常。
学
生
分
析
1、基本情况分析:本班为13级电气专业5年制高级班三年级学生,全班45人、全班都为男生。
2、知识机构分析:本班学生是初中毕业的高级班,之前进行了四个学期的中级专业技能学****已学过《计算机应用基础》、《电力拖动》和《PLC应用技术》的基本课程,并且进行过6周的PLC一体化学****对PLC已有一些认识;对顺序控制系统有基本的认识,由于没有学****过SCF功能图编程,对SCF绘图还不熟练,空间想象力较弱。
课
前
准
备
1、实训设备、常用电工工具、实****任务书、评分标准及多媒体课件的准备。
2、学生工位分配。
一、教学目标
1、知识目标:
(1)掌握SFC顺序功能图的符号及功能。
(2)熟练掌握新建、设置SFC功能图。
(3)掌握GXDeveloper编程软件SFC编程编程的方法和技巧。
2、技能目标:
(1)熟练识读SFC功能图。
(2)能熟练掌握SFC功能图的设计和编程快捷键。
(3)掌握GXDeveloper编程软件SFC编程编程方式。
3、能力目标:
(1)培养学生利用GXDeveloper编程软件的SFC功能对顺序控制系统编程的应用技能。
(2)培养学生能按照控制要求正确绘制、设计SFC功能图的能力。
(3)培养学生的逻辑思维能力。
(4)培养学生分析问题、解决问题的能力。
4、社会能力目标:
(1)培养学生的沟通能力及团队协作精神。
(2)培养学生严谨、认真、细致、勇于创新、敬业乐业的工作作风。
(3)培养学生的质量意识、安全意识、环保意识。
(4)培养并强化学生自主探索学****的能力。
二、教学内容
通过GXDeveloper编程软件创建一个SFC功能图。
通过案例练****熟悉每一个SCF编程的快捷键。
(3)通过指定工作任务用SFC编程、调试。
三、教学重点与难点
1、教学重点:
(2)SFC功能图的识读。
(2)GXDeveloper编程软件SFC功能的快捷键的使用。
(3)十字路口交通灯SFC顺序功能图的设计与编程调试。
(4)使学生锻炼自己的编程思路。
2、教学难点:
(1)十字路口交通灯SFC顺序功能图的设计与编程调试。
四、教学过程
Ⅰ、讲授指导
(一)组织教学;(2分钟)
(二)安全教育;(4分钟)
(三)复****提问;(6分钟)
(四)导入新课;(4分钟)
(五)讲授新课。(20分钟)
Ⅱ、示范指导
(一)示范操作;(40分钟)
(二)组织学生分组练****及注意事项。(12分钟)
Ⅲ、学生练****与巡回指导(60分钟)
Ⅳ、结束指导
(一)任务评分(8分钟)
(二)课后总结(4分钟)
(三)布置作业。
Ⅴ、板书板画设计
Ⅵ、教学反思。
Ⅰ讲授指导:
一:组织教学(2分钟)
(1)组织学生提前8分钟集合点名,记录学生考勤;检查学生是否整齐着装(工作服、鞋),仪容仪表是否符合课题一体化教学或安全操作规程的要求;进行课堂纪律及安全教育。由班长组织提前3分钟进入实****课堂准备上课。
(2)上课,师生问候:师:“上课!”,班长:“起立!”,师:“同学们好!”,生:“老师好!”,师“请坐!”
二:安全教育(4分钟)
1、学生安全
(1)学生必须按规定的时间上课,不得迟到早退或无故缺课。
(2)实****前必须认真预****实****内容,明确实验目的、原理、方法和步骤,准备接受指导教师提问,没有预****或提问不合格者,须重新预****方可进行实****br/>(3)学生进入实****室必须工作服,保持安静,遵守实****室各项规章制度,严禁高声喧哗、吸烟、随地吐痰或吃零食,不得随意动用与本实****无关的仪器。
2、设备安全
(1)PLC实训室中的实训台采用的晶体管模拟电路,在实训工程中要注意对试验台模拟电路的安全防护。
(2)实训台上的PLC的主体设备,在使用时要注意用电安全,通电前要由教师检查无误后方可通电。
(3)使用编程电缆时,注意接头位置的安装,不能用力过猛,损坏设备。
3、用电安全
(1)进入实****室后,未经老师允许不得使用电气设备及各种电子仪器。
完成实****准备后,未经老师允许不得接通电源。
(2)电路装配好后,由实****教师检查后方可通电运行。
(3)在实****过程中,不允许带电操作电路,如电路需改动,应及时切断电源。
(4)实****过程中,严禁学生打闹嬉戏,以防止触电事故。
(5)实****结束后,需切断所有电源,将工具和设备摆放到初始位置。
三:复****提问(6分钟)
1、回顾上一节课说讲的内容进行提问
状态流程图的三要素(状态任务、状态转移条件、状态转移方向)
(2)状态指令(STL步进开始指令、RET步进返回指令)
(3)多流程顺序控制的概论(多流程顺序控制是指具有两个以上的分支的顺序动作的控制过程,其状态流程图也具有两条以上的状态转移支路,常见的多流程顺序控制有选择性分支、并行性分支。)
(4)简讯[ZRSTS20S40]这一条指令的功能(这是一条区间置0指令表示从状态继电器S20开至S40间的20个状态继电器被置0。)
【提问方式】根据班级成绩表进行随机提问或针对个别后进生提问。通过提问的方式可以争强学生对知识点的了解。
【成绩登记】根据学生回到的情况对其进行评价、点评和成绩的登记。
四:导入新课(4分钟)
1、顺序功能图的概念讲述
(1)顺序功能图(SequeentialFunctionChart)是一种新颖的、按工艺流程图进行编程的图形化编程语言,也是一种符合国际电工委员会(IEC)标准,被首选推荐地用于可编程控制器的通用编程语言,现在,在PLC的应用领域中得到广泛的推广和应用。
(2)现在大多PLC制造公司,都为自己的工控产品提供了相关的编程软件,以便利用计算机实现在线编程。三菱公司提供的编程软件GXDeveloper(版本号)中,就提供了SFC编程方法。
我们现在就开始学****SFC编程方法。
五:讲授新课(20分钟)
1、采用SFC进行PLC应用编程的优点是:
(1)在程序中可以直观地看到设备的动作顺序。因为SFC程序是按照设备(或工艺)的动作顺序编写的,所以程序的规律性较强,容易读懂,具有一定的可视性。
(2)在设备发生故障时能很容易的找出故障所在位置。
(3)不需要复杂的互锁电路,更容易设计和维护系统。
2、SFC的组成:
(1)SFC是用状态元件描述工步状态的工艺流程图,通常由以下组成:
步(初始步、活动步、一般步)、命令和动作、有向连线、转移方向、转移条件;
名词解释:
【步】SFC中步是指控制系统的一个工作状态。在三菱FXPLC中,把步称为“状态”,即一个步就是一个工作状态。
【有向连线】有向连线是状态与状态之间的连接线。它表示状态被激活的先后顺序。
【转移条件】转移条件是一个逻辑信号。如:按钮、开关、传感器、定时器、计数器等的逻辑开关变量。
步+该步工序中的动作和命令+有向连接+转换方向和转换条件=SFC,参(见图1)
图1
3、SFC程序的运行规则:
从初始步开始执行,当每步的转换条件成立时,就由当前步转为执行下一步,在遇到END时结束所有步的运行。
Ⅱ示范指导
一、示范操作(40分钟)
【在整个教学过程中,边讲解、边示范,步奏2需要慢速演示;步奏4、7需要重点演示;步奏8需要重复演示;步奏7、9需要纠正错误演示。通过多种演示的方法加深学生对学****内容的印象,把理论知识和实际操作联系起来】
1、单流程结构编程方法(10分钟)
单流程结构是顺序控制中最常见的一种流程结构,其结构特点是程序顺着工序步,步步为序的向后执行,中间没有任何的分支。掌握了单流程的SFC编程方法,也就是迈进了SFC的大门。这里,我们以“双灯自动闪烁信号生成”为例,讲解SFC编程的入门。
【例题】:双灯自动闪烁信号生成。要求:在PLC上电后,其输出Y0和Y1各以一秒钟的时间间隔,周期交替闪烁。本例梯形图和指令表(见图2)。
在GXDeveloper中,一个完整的SFC程序是由初始状态、有向线段、转移条件和转移方向等内容组成(见图3)的,所以,我们的编程就是完整的获得这几个组成部分。
根据PLC的教程规定,SFC程序主要由初始状态、通用状态、返回状态等几种状态来构成,但在编程中,这几个状态的编写方式是不一样的,这需要注意。SFC程序从初始状态开始,所以,编程的第一步是给初始状态设置合适的启动条件。本例中,梯形图的第一行表示的是如何启动初始步,在SFC程序中,初始步的启动采用梯形图方式。
下面开始在软件中的程序输入。
【图2闪烁信号梯形图和指令】
【图3闪烁信号SFC程序】