《机电一体化》教案本.docx
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《机电一体化》教案本
来宾职业教育中心学校
教案本
201-201年学年度第二学期
科目
班级
教师
教案编写要求
根据《广西壮族自治区中等职业学校教学工作规范》要求，并结合我校情况，对我校教师教案的编写提出如下要求：
在写教案时明确所教学科的指导思想、教学目标、教学要求以及基本教学方式。
并根据学生的心理特征、兴趣习惯、情感态度等确定科学的教学方法，因材施教。
能较准确突出教学目的、重点难点，在教学设计方面比较有特色。
教案包括：
课题、授课日期、课时、教学目标（包括理论应知目
标和技能目标）、重点、难点、教学方法、教学仪器、教学过程（含
练习、小结）、板书设计、作业、课后反思等。
教师要在授课前一周备好教案（开学前应备好两周课的教案）不允许无教案上课。
来宾市职业技术学校教务处
2008年3月
题mK
1
装宀女
O时mK
1周
3
2第
教学目标
紺灿充统能临佛输功O昌运置丹F"帀装«均皮55沁痕试33『麻调KLL」O和怖YLM冋装叩术和K的安俗护护m学学7^厶冃厶冃厶冃■■理12技12
教学重点
教学难点
教法
训"头讲
落料光电传感器：
检测是否有物料到传送带上，并给PLC—个输入信号。
（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）
放料孔：
物料落料位置定位。
金属料槽：
放置金属物料。
塑料料槽：
放置非金属物料。
电感式传感器：
检测金属材料，检测距离为3~5m（接线注意棕色接“+”、蓝色接
“-”、黑色接输出）
电容式传感器：
用于检测非金属材料，检测距离为5~10m（接线注意棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）
三相异步电机：
驱动传送带转动，由变频器控制。
推料气缸：
将物料推入料槽，由双向电控气阀控制。
板书设计：
1.功能
2.结构
3.安装要求
作业：
实训报告册
课后反思:
题mK
1
作操频、愛
O时mKI周
900第
教学目标
识频林频知变目变论解能握理了技掌
教学重点
作操频变
教学难点
m二理原器频、愛
教法
化体
一宀头理
电机光
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置
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板书设计:
作业：
实训报告册
课后反思:
课题
授课日期
传送系统综合调试
课时
教学目标教学重点教学难点
理论知识目标：
能描述PLC的结构和种类
技能目标：
1.会安装三菱PLC编程软件（GXDeveloper）
2.学会正确编辑和烧写程序。
3.会处理电脑和PLC通信故障
4.掌握10个以上典型程序
5.掌握自锁、联锁等基本程序
教理实一体化
法
教学仪器：
拆装工具Iy235光机电一体化装置
教学过程:
一、FX—20P-E型简易编程器的组成与面板布置
1、FX—20P-E型简易编程器的组成
FX—20P-E型简易编程器的硬件主要包括以下几个部件：
⑴FX—20P-E型编程器；
（2）FX—20P-CAB型电缆；
（3）FX—20P-RW型ROM写入器模块；
⑷FX—20P-ADF型电源适配器；
（5）FX—20P-FKIT型接口。
其中编程器与电缆是必须的，其他部分是选配件。
编程器右侧面的上方有一个插座，将FX—20P-CAB电缆的一端插入该插座内（见图3.1），电缆的另一端插到FX系列可编程序控制器的RS-422编程器插座内。
FX—20P-E型编程器的顶部有一个插座，可以连接FX-20P-RWr型ROMf入器，编程器底部插有系统程序存储器卡盒，需要将编程器的系统程序更新时，只要更换系统程序存储器即可。
在FX-20P-E型编程器与可编程序控制器不相连的情况下（脱机或离线方式），需要用该编程器编制用户程序时，可以使用FX-20P-ADP型电源适配器对编程器供电。
FX-20P-E型编程器内附有8K步RAM脱机方式时用来保存用户程序。
编程器内附有高性能的电容器，通电一小时后，在该电容器的支持下，RAM内的信息可以保留
三天。
2、FX-20P-E型编程器的面板布置
FX-20P-E型编程器的面板布置如图3.2所示。
面板的上方是一个16*4个字符的液晶显示器。
它的下面共有35个键，最上面一行和最右边一列为11个功能键，其余的24个键为指令键和数字键。
图彳1
3、FX-20P-E型编程器的功能键
11个功能键在编程时的功能简述如下：
RD/WR:
读出/写入键；INS/DEL:
插入/删除键；MNT/TEST监视/测试键。
3个键都是双功能键，以RD/WR®为例，按第一下选择读出方式：
按第二下选择写入方式，按第三下又回到读出方式，编程器当时的工作状态显示在液晶显示屏的左上角。
GC键为执行键，用于对指令的确认和执行命令，在键入某指令后，再按GO键，
编程器就将该指令写入可编程序控制器的用户程序存储器中，该键还用来选择工作方式。
CLEAR键为清除键，在未按GO键之前，按下CLEARS，刚刚键入的操作码或操
作数被清除。
另外，该键还用来清除屏幕上的错误内容或恢复原来的画面。
SP键为空格键，输入多参数的指令时，用来指定操作数或常数。
在监视工作方式下，若要监视位编程元件，先按下SP键，再送该编程元件的元件号。
STEP键为步序键，如果需要显示某步的指令，先按STEP键，再送步序号。
键为光标键，使光标“？
”上移或下移。
HELP键为帮助键，在编制用户程序时，如果对某条功能指令的编程代码不清楚，按下FNC键后按HELP®，屏幕上会显示特殊功能指令的分类菜单，再按下相应的数字键，就会显示出该类指令的全部编程代码。
在监视方式下按HELP键，可以使字编
程元件内的数据在十进制和十六进制数之间进行切换。
OTHER键为“其他”键，无论什么时候按下，立即进入工作方式的选择。
4、指令键、元件符号键和数字键
它们都是双功能键，键的上面是指令助记符，下面是元件符号或数字，上、下档功能自动切换，下面的元件符号Z/V，K/H和P/I交替起作用，反复按键时，相互切换。
5、液晶显示器在编程时，液晶显示器显示屏的画面示意图如图3.3
所示。
液晶显示器的显示屏可显示4行，每行16个字符，第一行第一列的字符代表编程器工作方式。
其中R为读
101OUTT
出用户程序；W为写入户程序；I为将编制的程序插入光标“？
”所指的指令之前；D为删除“？
”所指的指令；M表示编程器处于监视工作状态，可以监视位编程元件的ON/OFF犬态、字编程元件内的数据，以及对基本逻辑指令的通断状态进行监视。
T
表示编程器处于测试工作状态，可以对位编程元件的状态以及定时器和计数器的线圈状态强制接通或强制关断，也可以对字编程元件内的数据进行修改。
第3到6列为指令步序号，第7列为空格，第8列到11列为指令助记符，第12列为操作数或元件的类型，第13到16列为操作数或元件号。
二、编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化
1、编程器的工作方式选择
FX-20P-E型编程器具有在线（ONLINE联机）编程和离线（OFFLINE,脱机）编程两种工作方式。
联机编程时编程器与可编程序控制器直接相联，编程器直接对可编程序
控制器的用户程序存储器进行读写操作。
若可编程序控制器内装有EEPRO卡盒，程
序写入该卡盒，若没有EEPRO卡盒，程序写入可编程序控制器内的RAM中。
在离线编程时，编制的程序首先写入编程器内的RAh中，以后再成批地传入可编程序控制器的存储器。
FX-20P-E型编程器上电后，其液晶屏幕上显示的内容如图3.4所示。
其中闪烁的符号“■”指明编程器目前所处的工作方式。
用T或J键将“■”移动到选中的方式上，然后再按“GO键，就进入所选定的编程方式。
在联机方式下，用户可用编程器直接对可编程序控
制器的用户程序存储器进行读/写操作，在执行写操作PROGRAMMODE
时，若可编程序控制器内没有安装EEPRO存储器卡
盒，程序写入可编程序控制器的RAM存储器内；反之■ONLINE（PC）—
ONLINEMODEFX
■1.OFFLIN
则写入EEPRO内，此时，EEPRO存储器的写保护
开关必须处于“OFF的位置。
只有用FX-20P-RWr型ROM写入器才能将用户程序写入EPROM
按OTHER!
，进入工作方式选择的操作。
此时，液
晶屏幕显示的内容如图3.5所示。
闪烁的符号“■”表示编程器所选的工作方式，按T或J键，“■”上移或下移，移
到所需位置上，在接“GO键，就进入选定的工作方式。
在联机编程方式下，可供选择的工作方式共有7种，它们依次是：
（l）OFFLINEMODE脱机方式）：
进入脱机编程方式。
（2）PROGRAMCHECK程序检查，若没有错误，显示“NOERROR（没有错误）；若有错，显示出错指令的步序号及出错代码。
（3）DATATRANSFER:
数据传送，若可编程序控制器内安装有存储器卡盒，在可
编程序控制器的RAM和外装的存储器之间进行程序和参数的传送。
反之则显示“NOMEMCASSETTE（没有存储器卡盒），不进行传送。
⑷PARAMETER:
对可编程序控制器的用户程序存储器容量进行设置，还可以对各
种具有断电保持功能的编程元件的范围以及文件寄存器的数量进行设置。
（5）XYM..NOCONV:
修改X，Y，M的元件号。
（6）BUZZERLEVEL:
蜂呜器的音量调节。
⑺LATCHCLEARi复位有断电保持功能的编程元件。
对文件寄存器的复位与它使用的存储器类别有关，只能对RAh和写保护开关处于
OFF位置的EEPROIM的文件寄存器复位。
2.用户程序存储器初始化
在写入程序之前，一般需要将存储器中原有的内容全部清除，先按RD/WF®，使
编程器处于W工作方式，接着按以下顺序按键：
NOP—A—GO—GO
三、指令的读出
1.根据步序号读出指令
STEP—1—0—0—GO
基本操作如图3.6所示，先按RD/WRS，使编程器处于R工作方式，如果要读出步序号为100的指令，按下列的顺序操作，该步的指令就显示在屏幕上。
若还
键可显示上一条或下一条指令：
LGO键可显示下四条指令。
2读出功指令读出执行
基本操作为：
先按RD/WR®，使编程器处于R工作方式，然后根据以下例题所示的操作步骤依次按相应的键，该指令就显示在屏幕上。
例3-1指定指令LDX10，从可编程序控制器中读出并显示该指令。
按RD/WR®，使编程器处于R工作方式，然后按以下的顺序按键：
LD—X—1—0—GO
例3-2读出数据传送指令（D）MOV（P）D0D4。
MOV旨令的功能指令代码为12,先按|rD/WRS，使编程器处于R工作方式，然后按下列顺序按键：
FUN—D—1—2—P—GO
按GO键后屏幕上显示出指定的指令和步序号。
接着再按功能键GO屏幕上显示出下一条相同的指令及其步序号。
如果用户程序中没有该指令，在屏幕的最后一行显示“NOTFOUND（未找到）。
按T或J键可读出上一条或下一条指令。
按|CLEAR键屏幕显示原先的内容。
3.根据兀件读出指令
基本操作步骤如下所示，在R工作方式下读出含有X0的指令的操作步骤如下：
SP—X—0—GO
这种方法只限于基本逻辑指令，不能用于功能指令。
4•根据指针查找其所在的步序号
基本操作如下所示，在R工作方式下读出10号指针的操作步骤如下：
P—1—0—GO
屏幕上将显示指针P10及其步序号。
读出中断程序用的指针时，按了P键后应按
I键。
四、指令的写入
按RD/WRt，使编程器处于W工作方式，然后根据该指令所在的步序号，按STEP键后键入相应的步序号，接着按功能键GO使“？
”移动到指定的步序号，这时，可以开始写入指令。
如果需要修改刚写入的指令，在未按GO键之前，按下CLEARS，
刚键入的操作码或操作数被清除。
按了GO键之后，可按T键，回到刚写入的指令，再作修改。
1.写入基本逻辑指令
写入指令LDX10时，先使编程器处于W工作方式，将光标“？
”移动到指定的步序号位置，然后按以下顺序按键：
LD—X—1—0—GO
2.写入功能指令
基本操作如下所示，按RD/WF键，使编程器处于W工作方式，将光标“？
”移动到指定的步序号位置，然后按“FNC键，接着按该功能指令的指令代码对应的数字键，然后按SP键，再按相应的操作数键。
如果操作数不止一个，每次键入操作数之前，先按一下SP键，键入所有操作数后，再按GO键，该指令就被写入可编程序控制器的存储器内。
如果操作数为双字，按“FNC键后，再按D键；如果仅当其控制电路由“断开”到“闭合”（上升沿）时才执行该功能指令的操作（脉冲执行），在键入其编程代码的数字键后，接着再按P键。
例3-3写入数据传送指令MOVD0D4。
MOV旨令的功能指令编号为12,写入的操作步骤如下：
FUN—1—2—SP—D—0—SP—D—4—GO
例3-4写入数据传送指令（D）MOV（P）D0D4。
操作步骤如下：
FUN—D—1—2—P—SP—D—0—SP—D—4—GO
3.写入指针：
写入指针的基本操作为：
如写入中断用的指针，按了P键后按I键。
五、程序的修改
1.修改指定步序号的指令
例3-5将100步原有的指令改写为OUTTOK15。
按步序号读出原指令后，按RD/W键，使编程器处于W工作方式，然后按下列操作步骤按键：
OUT—T—0—SP—K—1—5—GO
如果要修改功能指令中的操作数，读出该指令后，将光标“？
”移到欲修改的操作数
所在的行，然后修改该行的参数。
2.指令的插入
如果需要在某条指令之前插入一条指令，按照前述指令读出的方法，先将某条指令显示在屏幕上，此时，“？
”指向该指令。
然后按INS/DEL键，使编程器处于1（插入）工作方式，接着按照指令写入的方法，将该指令写入，按GO键后写入的指令插在原指令之前，后面的指令依次向后推移。
例如要在200步之前插入指令ANDX4准I工作方式下首先读出200步的指令，然后按以下顺序按键：
INS—AND—X—4—GO
3.指令的删除
（1）单条指令或单个指针的删除
如果需要将某条指令或某个指针删除，按照指令读出的方法，先将该指令或指针显示在屏幕上，此时，“？
”指向该指令。
然后按INS/DEL键，使编程器处于D（删除）工作方式，接着按功能键GO该指令或指针就被删除。
（2）将用户程序中间的NOP旨令全部删除
按INS/DEL键，使编程器处于D（删除）工作方式，依次按NOF和GO键，执行完毕后，用户程序中间的NOP旨令被全部删除。
（3）删除指定范围内的程序
按INS/DEL键，使编程器处于D（删除）工作方式，接着按下列操作步骤依次按相应的键，该范围内的程序就被删除：
STEP—起始步序号—SP—STEP—终止步序号—GO
（4）删除程序
若要对整个程序进行删除达到清除的目的，可进行如下操作：
按RD/WRt，使编程器处于W工作方式，然后按NOP—A—GO—GO即可。
3.1.6对可编程序控制器编程元件与基本逻辑运算指令通/断状态的监视
使用编程器可以对各个位编程元件的状态和各个字编程元件内的数据进行监视和测试，监视功能可监视和确认联机方式下可编程序控制器编程元件的动作和控制状态，包括对编程元件的监视和对基本逻辑运算指令通/断状态的监视。
测试是指用编
程器对位编程元件的强制置位与复位、对字操作元件内数据的修改（如对T，C,D,Z
V当前值的修改和对T，C设定值的修改）和文件寄存器的写入等。
1.对位编程元件的监视
基本操作如下所示，FXn有多个变址寄存器Z，V,应送它们的元件号。
以监视辅助继电器M153的状态为例，先按MET/TEST®，使编程器处于M（测试）工作方式，然后按下列的操作步骤按键：
SP—M—1—5—3—GO
屏幕上就会显示出M153的状态。
如果在编程元件的左侧有字符“■”（见图3.7），
表示该编程元件处于ON状态：
如果没有，表示它处于OFF状态，最多可监视8个元
件。
按T或J键，可以监视前面或后面元件的状态。
2.监视16位字编程元件（D,乙V内的数据
方式，接着按下面的顺序按键：
SP
M・M153Y
10
3.监视32位字编程元件（D，乙
以监视数据寄存器DO内的数据为例，首先按MNT/TES键，使编程器处于M工作
—D—0—GO
屏幕上就会显示出数据寄存器DO内的数据。
再按功能键依次显示D1,D2,D3内的数据。
此时显示的数据均以十进制数表示。
若要以十六进制数表示，可按功能键HELP重复按功能键HELP显示的数据在十进制数和十六进制数之间切换。
V）内的数据
以监视由数据寄存器DO和D1组成的32位数据寄存器内的数据为例，按MNT/TES键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：
|SP—D—D—0—GO
屏幕上就会显示出由数据寄存器DO和D1组成的32位数据寄存器内的数据（见图
3.8）。
若要以十六进制数表示，可用功能键HELP来切换。
4.对定时器和16位计数器的监视
以监视定时器C99的运行情况为例，首先按MNT/TEST®，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：
SP—C—9—9—GO
屏幕上显示的内容如图3.9所示。
图中第三行末尾显示的数据K20是C99的当前计数值，第四行末尾显示的数据K100是C99的设定值。
第四行中的字母P表示C99输出触点的状态，当其右侧显示“■”时，表示其常开触点闭合：
反之则表示其常开触点断开。
第四行中的字母“R'表示C99复位电路的状态，当其右侧显示“■”时，表示其复位电路闭合，其复位位为ON状态；反之则表示其复位电路断开，复位位为OFF
状态。
非积算定时器没有复位输入，图3.9中T100的“R'未用。
MT100K1图3.9
MD1图^3.8
5.对32位计数器的监视
0以监视32位计数器C200的运行情况为例0首先按MNT/TEST键使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：
SP—C—2—0—0—GO
意义与
当其?
C200PRU
反之为
屏幕上显示的内容如图3.10所示。
第一行显示的P和R的图3.9中的一样，U表示该计数器是递增还是递减计数方式，右侧显示“■”时（见图3.10），表示其计数方式递增（UP）
减计数方式。
第二行显示的数据为当前计数值，第三行和第四行■显示设定值，如果设定值为常数，直接显示在屏幕的第三行上；图3.10
如果设定值存放在某数据寄存器内，第三行显示该数据寄存器的元件号，第四行才显示其设定值。
按功能键HELP显示的数据在十进制数和十六进制数之间切换。
6.通/断检查（Continuitycheck）
在监视状态下，根据步序号或指令读出指令，可监视指令中兀件触点的通/断和
线圈的状态，基本操作如图3.11所示。
按GO键后显示4条指令，第一行是指定的指令。
若某一行的第11列（即元件符号的左侧）显示空格，表示该行指令对应的触点断开，对应的线圈“断电”；若第11列显示“■”，表示该行指令对应的触点接通，对应的线圈“通电”。
设在M工作方式下，按以下顺序按键:
它们按元件号从大到小的顺序排列
3.1.7对编程元件的测试
1.位编程元件强制ON/OFF
先按MNPTEST键，使编程器处于M工作方式，然后按照监视位编程元件的操作步骤，显示出需要强制ON/OFF的那个位编程元件，接着再按］MNPTEST键，使编程器处于T工作方式，确认“？
”指向需要强制接通或断开的编程元件以后，按一下SET
键，即强制该位编程元件ON按一下RST键，即强制该编程元件OFF
强制ONPOFF的时间与可编程序控制器的运行方式有关，也与位编程元件的类型有关。
一般来说，当可编程序控制器处于STOP状态时，按一下SET键，除了输入继电器X接通的时间仅一个扫描周期以外，其他位编程元件的ON状态一直持续到按下
RST键为止（注意，每次只能对“？
”所指的那一个位编程元件执行强制ONPOFF）。
但是，当可编程序控制器处于RUN状态时，除了输入继电器X的执行情况与在STOF状态时的一样以外，其他位编程元件的执行情况还与梯形图的逻辑运算结果有关。
例如，设扫描用户程序的结果使输出继电器丫0为ON按RST键只能使丫0为OFF的时间维持一个扫描周期；反之，设扫描用户程序的结果使输出继电器丫0OFF,按
SET键只能使丫0为ON的时间维持一个扫描周期。
2.修改T，C,D,乙V的当前值
基本操作如下所示，在M工作方式下，按照监视字编程元件的操作步骤，显示出需要修改的那个字编程元件，再按|MNPTEST®，使编程器处于T工作方式，将定时器T5的当前值修改为K20的操作如下：
监视T5—TEST—SP—K—2—0—GO
常数K为十进制数设定，H为十六进制数设定，若要输入十六进制数，按了|k键后还应按H键。
3.修改定时器和计数器的设定值
基本操作如下所示。
先按MNPTESTS，使编程器处于M工作方式，然后按照前述监视定时器和计数器的操作步骤，显示出待监视的定时器和计数器指令后，再按TEST!
，使编程器处于T工作方式，将定时器T2的设定值修改为K414的操作为：
监视T2—TEST—SP—SP—K—4—1—4—GO
第一次按SP后，提示符“？
”出现在当前值前面，这时可以修改其当前值：
第二次按SP键后，提示符“？
”出现在设定值前面，这时可以修改其设定值；键入新的设定值后按GO键，设定值修改完毕。
将T7存放设定值的数据寄存器的元件号修改为D125的键操作如下：
监视T7—TEST—SP—SP—D—1—2—5—GO
另外一种修改方法是先对OUTT7（以修改T7的设定值为例）指令作通/断检查，然后按功能键使“？
”指向设定值所在行，接着再按MN/TEST键，使编程器处于T工作方式，键入新的设定值，最后按GO键，便完成了设定值的修改。
将100步的OUTT7指令的设定值修改为K225的键操作如下：
监视100步的指令—J—TEST—K—2—2—5—GO
3.1.8脱机（OFFLINE）编程方式
1.概述
脱机方式编制的程序存放在简易编程器内部的RA附，联机方式键入的程序存放在可编程序控制器内的RAM中,编程器内部RAM中的程序不变。
编程器内部RAM中写入的程序可成批地
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