plc原理及应用课程

plc原理及应用课程（精选9篇）

1.plc原理及应用课程 篇一

《单片机原理及应用》课程教案

第三次课 2学时 主要内容： 第二部分 单片机的原理与结构（3）2.5 并行I/O端口 2.6 时钟电路与时序 2.7 复位操作和复位电路 重点： P0～P3端口功能及使用中应注意的问题 机器周期、时钟周期、指令周期的定义，及时钟周期、频率的计算 复位后，特殊功能寄存器的初值 难点： P0端口的功能 2.5 并行I/O端口 4个双向的8位并行I/O端口(Port)，记作P0～P3 属于特殊功能寄存器，还可位寻址。2.5.1 P0端口（讲解时强调端口完成的功能）P0口某一位的电路包括：(1)一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存(2)两个三态的数据输入缓冲器。(3)一个多路转接开关MUX，设置多路转接开关的目的:P0口既作通用I/O口，又可作为系统的地址/数据线口。(4)数据输出的驱动和控制电路，由两只场效应管（FET）组成，上面的场效应管构成上拉电路。P0口传送地址或数据时，CPU发出控制信号为高电平，打开上面的与门，使多路转接开关MUX打向上边，使内部地址/数据线与下面的场效应管处于反相接

通状态。这时的输出驱动电路由于上下两个FET处于反相，形成推拉式电路结构，大大提高负载能力。P0口作通用的I/O口使用。这时，CPU发来的“控制”信号为低电平，上拉场效应管截止，多路转接开关MUX打向下边，与D锁存器的Q*端接通。（1）作输出口使用 来自CPU的“写入”脉冲加在D锁存器的CP端，内部总线上的数据写入D锁存器，并向端口引脚P0.x输出。注意：由于输出电路是漏极开路（因为这时上拉场效应管截止），必须外接上拉电阻才能有高电平输出。（2）作输入口使用 应区分“读引脚”和“读端口”（或称“读锁存器”）。“读引脚”信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经缓冲器读入内部总线；“读锁存器”信号打开上面的缓冲器把锁存器Q端的状态读入内部总线。2.5.2 P1端口 字节地址90H，位地址90H～97H。P1口只作为通用的I/O口使用，在电路结构上与P0口有两点区别：（1）因为P1口只传送数据，不再需要多路转接开关MUX。（2）由于P1口用来传送数据，因此输出电路中有上拉电阻，这样电路的输出不是三态的，所以P1口是准双向口。因此：（1）P1口作为输出口使用时，外电路无需再接上拉电阻。（2）P1口作为输入口使用时，应先向其锁存器先写入 “1”，使输出驱动电路的FET截止。2.5.3 P2端口 字节地址为A0H，位地址A0H～A7H。在实际应用中，因为P2口用于为系统提供高位地址，有一个多路转接开关MUX。但MUX的一个输入端不再是“地址/数据”，而是单一的“地址”，因为P2口只作为地址线使用。当P2口用作为高位地址线使用时，多路转接开关应接向“地址”端。正因为只作为地址线使用，口的输出用不着是三态的，所以，P2口也是一个准双向口。

P2口也可以作为通用I/O口使用，这时，多路转接开关接向锁存器Q端。2.5.4 P3端口 P3口的字节地址为B0H，位地址为B0H～B7H。P3口的第二功能定义，应熟记。P3口的第二功能定义： 口引脚 第二功能 P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 INT0*（外部中断0）P3.3 INT1*（外部中断1）P3.4 T0（定时器0外部计数输入）P3.5 T1（定时器1外部计数输入）P3.6 WR*（外部数据存储器写选通）P3.7 RD*（外部数据存储器读选通）2.5.5 P0～P3端口功能总结 使用中应注意的问题：（1）P0～P3口都是并行I/O口，都可用于数据的输入和输出，但P0口和P2口除了可进行数据的输入/输出外，通常用来构建系统的数据总线和地址总线，所以在电路中有一个多路转接开关MUX，以便进行两种用途的转换。而P1口和P3口没有构建系统的数据总线和地址总线的功能，因此，在电路中没有多路转接开关MUX。由于P0口可作为地址/数据复用线使用，需传送系统的低8位地址和8位数据，因此MUX的一个输入端为“地址/数据”信号。而P2口仅作为高位地址线使用，不涉及数据，所以MUX的一个输入信号为“地址”。（2）在4个口中只有P0口是一个真正的双向口，P1～P3口都是准双向口。原因:P0口作为系统的数据总线使用时，为保证数据的正确传送，需要解决芯片内外的隔离问题，即只有在数据传送时芯片内外才接通；不进行数据传送时，芯片内外应处于隔离状态。为此，要求P0口的输出缓冲器是一个三态门。在P0口中输出三态门是由两只场效应管（FET）组成，所以是一个真正的双向口。而其它的三个口P1～P3中，上拉电阻代替P0口中的场效应管，输出缓冲器不是三态的，因此不是真正的双向口，只能称其为准双向口

（3）P3口的口线具有第二功能，为系统提供一些控制信号。因此在P3口电路增加了第二功能控制逻辑。这是P3口与其它各口的不同之处。2.6 时钟电路与时序 时钟电路用于产生MCS-51单片机工作所必需的时钟控制信号。2.6.1 时钟电路 时钟频率直接影响单片机的速度，电路的质量直接影响系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：内部时钟方式和外部时钟方式。2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序 单片机执行的指令的各种时序均与时钟周期有关

一、时钟周期 单片机的基本时间单位。若时钟的晶体的振荡频率为fosc，则时钟周期Tosc=1/fosc。如fosc=6MHz，Tosc=166.7ns。

二、机器周期 CPU完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。执行一条指令分为几个机器周期。每个机器周期完成一个基本操作。MCS-51单片机每12个时钟周期为一个机器周期，一个机器周期又分为6个状态：S1～S6。每个状态又分为两拍：P1和P2。因此，一个机器周期中的12个时钟周期表示为：S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、„、S6P2。

三、指令周期 执行任何一条指令时，都可分为取指令阶段和指令执行阶段。取指令阶段，PC中地址送到程序存储器，并从中取出需要执行指令的操作码和操作数。指令执行阶段，对指令操作码进行译码，以产生一系列控制信号完成指令的执行。ALE信号是为地址锁存而定义的，以时钟脉冲1/6的频率出现，在一个机器周期中，ALE信号两次有效（但要注意，在执行访问外部数据存储器的指令MOVX时，将会丢失一个ALE脉冲）2.7 复位操作和复位电路 2.7.1 复位操作 单片机的初始化操作，摆脱死锁状态。

引脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可使MCS-51复位。复位时，PC初始化为0000H，使MCS-51单片机从0000H单元开始执行程序。除PC之外，复位操作还对其它一些寄存器有影响，见表2-6(P34)。SP=07H，P0-P3的引脚均为高电平。在复位有效期间，ALE脚和PSEN*脚均为高电平，内部RAM的状态不受复位的影响。2.7.2 复位电路 片内复位结构：

复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。最简单的上电自动复位电路:

按键手动复位，有电平方式和脉冲方式两种。电平方式：

脉冲方式：

两种实用的兼有上电复位与按钮复位的电路。

图2-19中（b）的电路能输出高、低两种电平的复位控制信号，以适应外围I/O接口芯片所要求的不同复位电平信号。74LS122为单稳电路，实验表明，电容C的选择约为0.1mF较好。第四次课 2学时 主要内容： 第三部分 寻址方式，指令系统（1）3.1 指令系统概述 3.2 指令格式 3.3 指令系统的寻址方式 3.4.1 数据传送类指令 重点：指令系统的寻址方式 数据传送类指令

难点：指令系统的寻址方式 第三部分 寻址方式，指令系统（1）介绍MCS-51汇编语言的指令系统。3.1 指令系统概述 MCS-51的基本指令共111条，按指令所占的字节来分：(1)单字节指令49条；(2)双字节指令45条；(3)三字节指令17条。按指令的执行时间来分：(1)1个机器周期（12个时钟振荡周期）的指令64条；(2)2个机器周期（24个时钟振荡周期）的指令45条；(3)只有乘、除两条指令的执行时间为4个机器周期（48个时钟振荡周期）。12MHz晶振:机器周期为1ms。3.2 指令格式 两部分组成，即操作码和操作数。操作码用来规定指令进行什么操作，操作数则是指令操作的对象，有单字节指令、双字节指令、三字节不同长度的指令，格式不同。（1）单字节指令：指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。（2）双字节指令：一个字节为操作码，另一个字节是操作数。（3）三字节指令：操作码占一个字节，操作数占二个字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。3.3 指令系统的寻址方式 寻址方式就是在指令中说明操作数所在地址的方法。共7种寻址方式。1．寄存器寻址方式 操作数在寄存器中 MOV A，Rn ；（Rn）→A，n=0～7 表示把寄存器Rn的内容传送给累加器A 寻址范围包括：（1）4组通用工作寄存区共32个工作寄存器。（2）部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及数据指针寄存器DPTR等。

2．直接寻址方式 操作数直接以单元地址的形式给出： MOV A，40H 寻址范围：(1)内部RAM的128个单元(2)特殊功能寄存器。除了以单元地址的形式外,还可用寄存器符号的形式给出。例如： MOV A，80H 与 MOV A，P0是等价的。直接寻址方式是访问特殊功能寄存器的唯一寻址方式 3.寄存器间接寻址方式 寄存器中存放的是操作数的地址，在寄存器的名称前面加前缀标志“@” 访问内部RAM或外部数据存储器的低256个字节时，只能采用R0或R1作为间址寄存器。例如：MOV A，@Ri ；i=0或1 其中Ri中的内容为40H，把内部RAM中40H单元的内容送到A。寻址范围：（1）访问内部RAM低128个单元，其通用形式为@Ri（2）对片外数据存储器的64K字节的间接寻址，例如： MOVX A，@DPTR（3）片外数据存储器的低256字节，例如： MOVX A，@Ri（4）堆栈区，堆栈操作指令PUSH（压栈）和POP（出栈）使用堆栈指针（SP）作间址寄存器。4．立即寻址方式 操作数在指令中直接给出，需在操作数前面加前缀标志“#”。例如： MOV A，#40H 5．基址寄存器加变址寄存器间址寻址方式 本寻址方式是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器。例如：指令 MOVC A，@A+DPTR 其中A的原有内容为05H，DPTR的内容为0400H，该指令执行的结果是把程序存储器0405H单元的内容传送给A。说明：（1）本寻址方式是专门针对程序存储器的寻址方式，寻址范围可达到64KB。（2）本寻址方式的指令只有3条：

MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC JMP @A+DPTR 6．位寻址方式 MCS-51有位处理功能，可以对数据位进行操作，例如MOV C，40H 是把位40H的值送到进位位C。寻址范围包括：（1）内部RAM中的位寻址区。位有两种表示方法，例如，40H；另一种是单元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H单元中的最低位。它们是等价的。（2）特殊功能寄存器中的可寻址位 可寻址位在指令中有如下4种的表示方法： a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址为0D5H。b.位名称的表示方法。例如：PSW.5是F0标志位，可使用F0表示该位。c.单元地址加位数的表示方法。例如 :(0D0H).5。d.特殊功能寄存器符号加位数的表示方法。例如:PSW.5。7．相对寻址方式 在相对寻址的转移指令中，给出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址： 目的地址=转移指令所在的地址 + 转移指令的字节数+ rel 偏移量rel是一带符号的8位二进制数补码数。范围是：–128 ~ +127。向地址增加方向最大可转移（127+转移指令字节）个单元地址，向地址减少方向最大可转移（128-转移指令字节）个单元地址。3.4 MCS-51指令系统分类介绍 111条指令，按功能分类，可分为下面5大类：（1）数据传送类(28条)（2）算术操作类(24条)（3）逻辑运算类(25条)（4）控制转移类(17条)（5）位操作类(17条)指令中符号的意义: Rn 当前寄存器区的8个工作寄存器R0～R7(n=0～7)。Ri 当前选中的寄存器区中可作间接寻址寄存器的2 个寄存器R0、R1(i=0,1)。

Direct 直接地址，即8位的内部数据存储器单元或特殊功能寄存器的地址。#data 包含在指令中的8位立即数。#data16 包含在指令中的16位立即数。rel 相对转移指令中的偏移量，为8位的带符号补 码数 DPTR 数据指针，可用作16位的地址寄存器。bit 内部RAM或特殊功能寄存器中的直接寻址位。C（或Cy）进位标志位或位处理机中的累加器。addr11 11位目的地址 addr16 16位目的地址 @ 间接寻址寄存器前缀，如@Ri，@A+DPTR(X)X中的内容。((X))由X寻址的单元中的内容。→ 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。3.4.1 数据传送类指令 使用最频繁的一类指令,通用格式： MOV <目的操作数>，<源操作数> 属“复制”性质，而不是“搬家”，数据传送类指令不影响标志位, CyOV，但不包括奇偶标志位P。1．以累加器为目的操作数的指令 MOV A,Rn;(Rn)→A，n=0～7 MOV A,@Ri;((Ri))→A,i=0,1 MOV A,direct;（direct）→A MOV A,#data;#data→A 例如： MOV A,R6;(R6)→A，寄存器寻址 MOV A,70H;(70H)→A，直接寻址 MOV A,@R0;((R0))→A，间接寻址 MOV A,#78H;78H→A，立即寻址 2.以Rn为目的操作数的指令、Ac和

MOV Rn,A;(A)→Rn,n=0～7 MOV Rn,direct;（direct）→Rn,n=0～7 MOV Rn,#dat;#data→Rn,n=0～7 功能：是把源操作数的内容送入当前一组工作寄存器区的R0～R7中的某一个寄存器。3.以直接地址direct为目的操作数的指令 MOV direct,A;(A)→direct MOV direct,Rn;(Rn)→direct, n=0～7 MOV direct1,direct2;MOV direct,@Ri;((Ri))→direct MOV direct,#data;#data→direct 功能：把源操作数送入直接地址指出的存储单元。direct指的是内部RAM或SFR的地址。4.以寄存器间接地址为目的操作数的指令 MOV @Ri,A;(A)→((Ri)),i=0,1 MOV @Ri,direct;（direct）→((Ri))MOV @Ri,#data;#data→((Ri))5.16位数传送指令 MOV DPTR,#data16;#data16→DPTR 唯一的16位数据的传送指令 ,立即数的高8位送入DPH，立即数的低8位送入DPL。6．堆栈操作指令 MCS-51内部RAM中可以设定一个后进先出（LIFO-Last In First Out）的区域称作堆栈.堆栈指针SP指出堆栈的栈顶位置。(1)进栈指令 PUSH direct 先将栈指针SP加1，然后把direct中的内容送到栈指针SP指示的内部RAM单元中。例如： 当（SP）=60H,（A）=30H,（B）=70H时，执行下列指令

PUSH ACC;(SP)+1=61H→SP,(A)→61H PUSH B;(SP)+1=62H→SP,(B)→62H 结果：(61H)=30H,(62H)=70H,(SP)=62H(2)出栈指令 POP direct SP指示的栈顶（内部RAM单元）内容送入direct字节单元中，栈指针SP减1.例如: 当(SP)=62H，(62H)=70H，(61H)=30H,执行下列指令： POP DPH;((SP))→DPH,(SP)-1→SP POP DPL;((SP))→DPL,(SP)-1→SP 结果：(DPTR)=7030H，(SP)=60H 7.累加器A与外部数据存储器传送指令 MOVX A,@DPTR;((DPTR))→A,读外部RAM/IO MOVX A,@Ri;((Ri))→A,读外部RAM/IO MOVX @DPTR,A;(A)→((DPTR)),写外部RAM/IO MOVX @Ri,A;(A)→((Ri)),写外部RAM/IO 功能：读外部RAM存储器或I/O中的一个字节，或把A中一个字节的数据写到外部RAM存储器或I/O中。注意：RD*或WR*信号有效。采用DPTR间接寻址，高8位地址（DPH）由P2口输出，低8位地址（DPL）由P0口输出。采用Ri（i=0,1）间接寻址，可寻址片外256个单元的数据存储器。Ri内容由P0口输出。8位地址和数据均由P0口输出，可选用其它任何输出口线来输出高于8位的地址（一般选用P2口输出高8位的地址）。MOV后 “X”表示单片机访问的是片外RAM存储器或I/O。8.查表指令 共两条，用于读程序存储器中的数据表格的指令，均采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式。(1)MOVC A,@A+PC

以PC作基址寄存器，A的内容作为无符号整数和PC中的内容（下一条指令的起始地址）相加后得到一个16位的地址该地址指出的程序存储单元的内容送到累加器A。注意：PSEN*信号有效。例如:(A)=30H,执行地址1000H处的指令 1000H: MOVC A,@A+PC 本指令占用一个字节，执行结果将程序存储器中1031H的内容送入A。优点：不改变特殊功能寄存器及PC的状态，根据A的内容就可以取出表格中的常数。缺点：表格只能存放在该条查表指令后面的256个单元之内，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。(2)MOVC A,@A+DPTR 以DPTR作为基址寄存器，A的内容作为无符号数和DPTR的内容相加得到一个16位的地址，把由该地址指出的程序存储器单元的内容送到累加器A.例如(DPTR)=8100H(A)=40H 执行指令 MOVC A,@A+DPTR 本指令的执行结果只和指针DPTR及累加器A的内容有关，与该指令存放的地址及常数表格存放的地址无关，因此表格的大小和位置可以在64K程序存储器中任意安排，一个表格可以为各个程序块公用。两条指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一个字母，即代码的意思。9．字节交换指令 XCH A,Rn XCH A,direct XCH A,@Ri 例如：(A)=80H，(R7)=08H，(40H)=F0H(R0)=30H，(30H)=OFH 执行下列指令： XCH A,R7;(A)与(R7)互换

XCH A,40H;(A)与(40H)互换 XCH A,@R0;(A)与((R0))互换 结果：(A)=0FH,(R7)=80H,(40H)=08H,(30H)=F0H 10．半字节交换指令 XCHD A,@Ri 累加器的低4位与内部RAM低4位交换。例如：(R0)=60H,(60H)=3EH,(A)=59H执行完

指令,则(A)=5EH,(60H)=39H。XCHD A,@RO

2.plc原理及应用课程 篇二

《PLC原理及应用》课程是电气、自动化及机电类等多个工科专业重要的专业课。PLC课程内容抽象，同时该课程的理论知识又与实际工程紧密结合，具有很强的工程实践性。而工业控制技术发展很快，新技术、新装备不断涌现，这给PLC课程教学带来了极大的挑战，采用怎样的教学手段和方式才能使学生真正掌握最新的PLC控制技术?这值得我们深刻思考。

本人对不同高校不同专业在《PLC原理及应用》课程教学过程中采用的模式及效果进行了调研，并综合本人的实践教学经验，对《PLC原理及应用》课程的教学模式进行了探讨。

二、PLC教学模式的现状分析

目前，少数院校依然采用传统的教学模式———理论课板书教学，且理论教学与实验教学独立进行。但大部分院校对PLC课程的教学模式进行了改革与创新，其方法包括:采用多媒体课件的教学方法、加强实践教学环节、采用PLC仿真软件模拟法、项目教学法以及基于任务驱动的模块化教学法等。

1．多媒体课件教学法

随着计算机技术的不断进步，多媒体教学法已经在各大专院校中普遍采用，通过编制与PLC课本以及PLC实践环节相关的多媒体课件，不但可以更加清晰地为学生讲解授课内容，而且丰富了教学方法，通过图片、动画的方式增强学生的记忆和理解，提高教学效果和质量。这对于以往单纯采用板书授课的传统教学方式是一个很大改进。尤其是在课程初期，可以充分调动学生的主动性，提高学生对本课程的学习兴趣，引导学生尽快入门。

在使用多媒体课件教学时，也要注意避免几个问题，如:尽量采用图文结合，不可一次性输入大量文字，使学生对课件产生厌倦情绪，要多穿插实例图片等内容;对于比较难的问题，如内部结构等，要重点突出，可采用多张原理图充分加以说明，使学生印象深刻;对于重点内容要充分讲解，或者配以板书讲解，避免因为课件的原因造成的讲解速度过快等问题。总之，多媒体课件教学法是学生普遍比较容易接受的方式，大多数学生对于教师所制作的优秀课件兴趣浓厚。

2．实践教学法

PLC教学具有实践性强的特点，因此课程实验是教学中必不可少的内容。学生通过亲手实验，不但可以巩固课堂教学内容，而且可以通过实验加深对课堂所学内容的理解，提高其PLC控制设计编程及开发能力，提高分析、解决实际问题的能力等。

实践教学方面一般采用课程实验和课程设计相结合的方式，这样的方式有利于提高学生的动手能力，提高其主观能动性，充分做到理论与实践相结合。通过课程实验，加深对PLC控制方式的理解;通过课程设计，提高学生利用PLC分析解决实际问题的能力。

实践环节存在的问题主要表现在:由于条件的限制，可能存在个别学生未能亲自动手，出现只看不动的情况;理论环节与实践环节的衔接问题，学生在未能充分掌握课堂内容的时候，对于实验内容不能够充分理解;课程设计题目难度不合适，在未能充分掌握课堂内容的时候，许多学生不能独立完成课程设计内容;课程设计题目过少，出现个别学生偷懒现象等。

要解决以上实践环节中出现的种种问题，必须对实践教学环节进行适当改革，如合理选择课程实验内容，充分利用现有硬件条件，优化实践教学环节，采用仿真软件模拟实验等方法，都是改革实践教学的有效方法。实践证明，通过教师和学生的互动，通过优化的实践教学环节的应用，能够有效地提高学生的自主创新能力和应用能力。

3. PLC仿真软件模拟法

在PLC课堂教学中引入PLC仿真软件是对传统教学方法的改革，为学生提供PLC仿真软件的同时，也为他们讲授仿真软件的使用方法，使学生在课余时间也能够通过软件学习PLC，提高其阅读、编写、调试和开发程序的能力，加深对课堂学习内容的理解。

不同品牌的PLC模块需要不同的编程软件和仿真软件。同一品牌的PLC模块，仿真软件也是多种多样的。目前广泛流行的PLC仿真软件有西门子的S7_200 V2.0、三菱的GX-Simulator6C、欧姆龙的CX-SimulatorV1.5等，仿真软件将虚拟舞台和编程操作合成在一起，集成了程序的编写、模拟调试、动画演示效果等功能，具有较强的互动性。

PLC课程具有信息量大、编程枯燥、程序结果无法以板书形式演示的特点，在实验设备不足的情况下如果加入仿真软件进行教学，是提高PLC教学质量的一种有效教学模式。

4．基于任务驱动的模块化教学法

该教学法改革传统的课程组织形式，探索任务驱动的课程模块化教学，将PLC控制应用技术分为若干个模块和一个PLC课程设计模块，每个模块均由若干个具体的典型工作任务组成，每个任务均将相关知识和实践过程有机结合;在课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。

该教学法的改革旨在更新教学内容，降低教学难度，提高学生对PLC课程的学习兴趣。但鉴于任务模块数量的限制，会导致学生基础知识欠缺，学习内容不够系统化。在实际操作过程中，由于时间有限，大量学生不愿自学理论知识，在完成模块任务工作时，难免因难度较大而产生抄袭现象。

三、PLC教学模式的探讨

通过分析不同PLC课程的教学模式，依据本人多年的实际教学经验的积累，本人认为应该依据不同专业特点选取不同的教学模式。对于电气、自动控制类等电学专业学生，由于他们有关PLC课程的先导课学习全面，理论基础较好，本人采取了“案例教学为主，仿真学习为辅”的教学模式;对于机电类专业学生，由于他们相关基础课比较薄弱，本人采取了忽略理论知识、偏重实际的“项目教学为主，仿真学习为辅”的教学模式。

1．案例教学

案例教学是一种准实践的教学方式，就是教师根据教学大纲和教学目标的要求，在多媒体教学课件中引入典型而实用的教学案例，并引导学生分析、讨论，让他们在具体的实际案例的软件仿真学习中，积极思考，主动探索，以培养学生的综合能力和创新意识。

相对传统教学，案例教学是一种动态开放式的教学模式。案例教学的整个教学过程以案例为主线，老师引导学生围绕案例来开展整个课堂教学活动，体现的是学生积极参与教学，所以案例的设计与选择非常重要。一方面教学案例应为课程单元基础知识的概括，又要抓住阶段所学知识体系中的重点和难点，精心设计并选取有实用性和代表性的案例;另一方还要多和学生沟通，争取所选案例能够引发学生的兴趣。后者将直接影响到教学的效果，俗话说地好，兴趣是最好的老师，所以，在案例教学中如何激发学生的学习动机与学习兴趣也是教学中的重要环节。例如，本人在介绍PLC梯形图编程方法时，第一个案例选取了“三相异步电动机的正反转控制”，这个案例既简单基础又典型实用，通过该案例重点介绍了LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、OUT等基本常用指令的功能与编程方法及梯形图的绘制方法，强调了该环节的重点为梯形图语言与指令表程序间的转换，难点为根据控制要求和实际接口电路准确画出控制梯形图。通过具体案例分析，使抽象的编程形象化，既巩固了基本指令的学习，又加深了学生对编程方法的理解。

2．项目教学

项目教学从根本上来说是案例教学的扩充、完善，教师针对一项具有实际意义的完整项目，弱化课本理论知识，偏重实际应用，进行课程内容的讲解。项目教学还依赖于实验，把课堂教学的内容与实践有机地结合起来，充分发掘学生的潜能，培养和提高学生的动手能力、实践能力、分析能力和综合能力。

例如，在讲解“五组抢答器控制设计”项目时，其讲解步骤为:

(1) 介绍项目预备知识:编程指令 (PLS、PLF、INV、NOP) ; (2) 分析项目控制要求; (3) 进行I/O地址分配; (4) 给出硬件实际输入输出接线图; (5) 编写控制梯形图语言及指令程序。

整个教学内容围绕项目分析、设计、编程完成，打乱了课本章节间的顺序限制，强调知识点的灵活应用与前后内容的系统融贯性，突出课程内容的实际应用。

3．仿真学习

仿真学习以一定的任务为驱动，就是在课堂案例或项目的基础上，延伸一个PLC程序设计任务，分组布置给学生，要求他们通过软件仿真的形式完成任务，引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列仿真任务，其任务仿真完成的过程也是学生自主学习的过程。

仿真学习的主题依然是围绕一个具体的实例或项目进行的。首先，教师明确具体的PLC程序设计任务，并考虑不同学生的实际学习能力的差异，优差组合，要求他们对任务进行切分，从主任务中分解出具体的子任务协作完成设计任务。其次，教师在学生仿真学习的过程中要适时引导，及时组织交流，并进行评讲、归纳。具体做法如下:参与小组的探讨，指导学生灵活运用教学内容;鼓励学生查阅资料，拓展知识面;促进学生之间相互学习，相互合作;课堂点评各组程序设计完成情况，推广新思路，鼓励创新。总之，仿真学习既培养了学生独自分析问题、解决问题的能力，又培养了学生间的协作精神。

无论是“案例教学为主，仿真学习为辅”的教学模式，还是“项目教学为主，仿真学习为辅”的教学模式，体现的都是一种教与学的相辅相成。教与学永远是不可分割的，在整个教学过程中只有二者有效配合，才能达到最佳的教学效果。案例或项目都只是学生从中获取知识的载体，鼓励自主学习才是学生巩固知识、提高能力的有效方法。

四、结语

在实践性较强的PLC教学过程中，充分利用PLC仿真软件的优势，采用案例或项目教学为主，仿真学习为辅的教学模式，很好地调动了学生自主学习的积极性，使“教”与“学”的配合得到了较好的发挥，解决了教与学的矛盾。让学生通过实际案例或项目的学习与仿真，走出课本理论，获取实际的应用技能，较好地体现了学以致用的道理。

摘要：根据本人实际教学经验, 提出依据不同专业特点, 利用PLC仿真软件的优势, 采用案例或项目教学为主, 仿真学习为辅的教学模式。该教学模式的具体实施, 能很好地把“教”与“学”联系在了一起, 充分调动了学生的自主学习积极性, 保证了最佳的教学效果。

关键词：PLC,教学模式,案例,仿真学习

参考文献

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[3]杨青峰, 付骞.可编程控制器原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2010.

3.plc原理及应用课程 篇三

关键词： 《PLC技术及应用》 高职教育 考试改革

引言

高职高专的《PLC技术及应用》是电气自动化技术、机电一体化技术等自动化大类专业的主干课程。课程教学有三方面的特点：一是岗位针对性强，课程设置针对电气设备的PLC维护、技术改造岗位；二是实践性强，PLC属于企业一线的应用需求，只有强化实践训练，才能满足企业的用人需求；三是创新素质要求高，从事自动化设备PLC改造需要一定的自主创新能力和综合应用能力。因此，要系统、全面、公正地评价高职高专《PLC技术及应用》课程的教学情况，就必须推进考试改革，在考核内容、考核形式、评价方案等方面进行系统设计和合理规划，制定一套符合校情学情、岗位对接紧密、体现高职高专特色的考核办法。

1.目前PLC课程考核的弊端

1.1考试内容重理论，轻实践。

高职高专的《PLC技术及应用》是一门实践性很强的专业课。目前，大多数职业技术学院对该课程的考核评价，侧重于基础知识的考查，理论笔试多，实践测试少。这种做法，导致知识点记忆的比重大，不能反映出学生的PLC实际应用能力和创新能力。部分教师在PLC授课过程中过于注重梯形图的思维严密性，忽视了指令的应用性和工程可靠性的讲解，导致部分高分学生只会死记硬背，实际应用能力弱，创新能力差。

1.2考核分值比例不合理。

目前，大部分高职院校的PLC课程采取“期末成绩占80%，平时成绩占20%”的考核方式。每到期末，任课老师出题，以理论题为主，闭卷考试。学生在规定的时间内完成笔试，教师按照评分标准批阅试卷，试卷得分占总评成绩的80%。然后，教师根据学生的到课出勤情况、平时作业和实验完成情况给出平时成绩。在这种考核方式下，期末笔试占了很多分值。部分学生就采用“考前临时突击“的做法，死记硬背理论知识，不利于学生PLC技能训练和应用创新。

1.3考核方式与岗位对接不配套。

在PLC的应用岗位中，员工完成PLC的技术改造需阅读大量的产品资料，而高职院校的PLC考核却是闭卷进行。因此，传统的考核方式多依赖于学生的死记硬背，不能考查学生阅读资料、灵活运用PLC的能力。这就直接导致现有的考核方式不能与PLC岗位有效对接，学生的能力结构与PLC应用岗位不配套。

2.PLC考试改革的策略

为了正确评价PLC教学质量，必须建立起符合高等职业教育特点的考试评价策略，充分实现评价的全面性、公平性和有效性，与实际工作岗位进行对接。通过考试改革，正确引导学生提高PLC资料查阅能力、知识应用能力、动手实践操作能力和创新思维能力，努力提高他们在PLC应用领域分析问题、解决问题的实战能力。PLC考试改革的主要策略包括以下三点：

2.1突出实践考核，强化能力培养。

高职高专的PLC课程考核应当体现职业教育的特色，以职业能力为核心，突出实践技能的考核，坚持以技能为主线，做到知识与能力并重。这就必须摒弃原来的“依靠死记硬背知识点蒙混过关”的考核形式，增加实践操作、实践技能的考核评定。在高职高专的教学活动中，突出实践考核，可以帮助建立以能力为主的PLC应用人才培养体系，体现高职高专“学以致用，能力为先”的教学特点。

2.2推进多元化考核。

为了强化PLC应用的职业素质培养，需要建立多元化的考核体系。通过考核的多元化，引领学生提高PLC知识运用能力、自学能力、自主实践和解决实际问题的能力。专业课程《PLC技术及应用》的性质和特点，决定了其考核应该是PLC知识灵活运用和实践技能并重，即理论加技能的考核模式。理论模块既可以闭卷考试，又可以是PLC应用案例分析报告、PLC应用调研报告。技能模块既可以是实验操作，又可以是创新实验设计与操作、工厂PLC项目优化实践等，注重过程的考核。总评成绩既要考虑期末考核与平时表现，又要全面考查其创新实践能力、解决工程实际问题的能力和团队合作的能力，实现考核的多元化。

2.3强化岗位能力测试。

高职高专的自动化、机电一体化专业学生，主要工作在企业一线。因此，PLC考核必须跟实际应用岗位对接，培养PLC一线岗位所需的高素质技能型人才。充分应用考核的引导作用，及时调整PLC课程的教学内容和教学深度，促进教师改进教学方法，灵活运用各种教学手段，取得良好的教学效果。同时，要加强实习期的PLC岗位跟踪反馈，及时修正测试方案，加强岗位对接。

3.PLC考试改革的具体做法

PLC考试改革以后，总评成绩由40%平时成绩和60%期末成绩构成，分值比例与考核项目如表1所示。

考试改革应重点做好以下四点：

3.1PLC教考分离题库建设。

教考分离是实现考试公平公正的有效手段。在学校的支持下，我们利用超星网络平台，建设了PLC教考分离题库，客观公正地评价教学质量。参与命题的成员，既包括本校专任教师，又包括校外专家和企业一线的能工巧匠，确保题库的多样性、客观性和实用性。在能力考核题库中，引入了企业的PLC改造实际案例，确保了岗位能力考查的有效性。

3.2注重平时成绩。

在PLC教学实践中，注重平时成绩考查，学生的平时成绩可以占到总评成绩的40%。平时考核的项目，除了出勤、作业、课堂提问以外，扩展到了第二课堂的PLC应用创新实践（兴趣小组活动）、各类技能竞赛、项目团队合作能力等。加大平时成绩的考核比例，可以避免部分学生考前突击，优化了学风，丰富了学生的课外科技活动。

3.3强化技能考核。

在平时成绩和期末成绩中，PLC应用技能考核均超过50%。在教学过程中，我们给学生的每一次PLC实验打分，既包括实验结果的评定，又包括实验过程、团队合作能力、创新能力的考查。在期末考核中，实践部分是开卷的。学生从题库抽题，完成企业PLC真实应用案例，以此考查综合应用能力。这种在平时和期末都布置技能考核的办法，有助于学生综合职业素质的提高。

3.4重视基础，考查创新能力。

在高职高专PLC教学中，必须强化基础指令的教学。在编程开发过程中，一边发展学生的梯形图编程能力，一边强化SFC绘图训练，才能保证维修电工（中级）的考证需求。因此，各校的PLC考核方案，都以基础指令考核为主。在本次PLC题库建设中，我们新增了以特殊功能指令为核心的“创新应用能力”考核模块。这个模块的分值不高，全程采用团队合作的方式进行，允许学生在考核过程中上网，自主获取足量的参考资料，灵活采用各种方案完成考题。该模块的考查重点是学生的PLC综合应用、实践创新能力。

4.PLC考试改革的实施效果

无锡城市职业技术学院的PLC考试改革以电气自动化专业为试点，采用了多元化的考核模式。新的考核办法实施后，有以下特点：

4.1课堂提问和作业成绩明显

2014级的电气自动化班改革了PLC考试方式，由于平时分值比例加大，学生更加重视平时的学习情况，课堂提问和作业质量有了明显提高，引导了班级学风的健康发展。

4.2实践训练效果明显

与往届的自动化班级相比，2014级自动化学生更加注重技能的练习。每次实验和练习，都务求规范、准确。由于要进行创新能力的考核，学生在实践中勤于思考，努力寻找新的解决方案，提高了PLC实践应用能力。维修电工职业鉴定PLC应用模块的成绩表明：自动化班级的合格率从往届的90%提高到了2014级的97%，学生的PLC实践水平明显提高。

4.3学生的PLC岗位应用能力提高

2014级自动化学生的岗位适应性调查表明：PLC应用能力强。据工厂的师傅反馈，实现PLC考试改革的2014级学生，PLC的灵活运用能力强，综合能力强，能很快适应岗位需求，综合职业素质高于往届。

结语

长期以来，以理论考试为主的《PLC技术及应用》高职课程考核方案已显示出的弊端，不利于技能型人才的培养。针对不足，笔者提出了“以技能为主、以理论为辅”、“以提升岗位能力为核心”的考试改革方案，建立教考分离题库，加大平时成绩比重，强化基础技能考核，鼓励学生创新。教学实践表明：改革后的考核方案，提高了学生的PLC职业素质和运用技能，创新能力明显增强，岗位对接性强，有益于高素质技能型人才的培养。

参考文献：

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[2]吉冰伟.PLC在工业自动化中的应用及发展[J].中小企业管理与科技，2016.

[3]吴珞，徐继红，汪琴.高等职业技术教育课程考核改革的思考与实践[J].上海第二工业大学学报，2006.doi：10.3969/j.issn.1001-4543.2006.03.014.

4.plc原理及应用课程 篇四

一、课程整体设计理念与思路

(一)设计理念

打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于工作过程的项目课程开发与设计，工作任务为中心、项目课程为主体，让学生在完成具体项目的`过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。 (二)设计思路

本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置9个学习项目, 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。

二、课程整体设计

(一)课程目标设计

确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学，本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展，培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。 2、知识目标：理解单片机的结构及其工作原理，了解单片机的特点及其发展过程;掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法;掌握单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。

3、态度目标：具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识;具有开拓和创新精神，具有良好的职业道德和职业素质。

(二)课程内容设计

为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求，我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后，选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容，以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。

(三)教学方法设计

另外，还充分利用现代化多媒体教学手段，提高教学效率。充分利用网络教学手段，提供了网络教学平台，提高学生自主学习的能力。

三、课程资源设计

使用高等职业教育时空技术专业“双证课程”培养方案规划教材、高职高专系列教材等作为教学参考教材，实行以多媒体技术为主的网络教学环境;推荐优秀网站，建立包括课程标准、教学内容、课件等内容的教学资源库。鼓励、引导学生利用网络自主学习，利用校内实验实训教学条件，让学生有目的的，主动地去学习。

四、小结

5.plc原理及应用课程 篇五

随着科技的进步，电梯也更加安全、舒适。然而，人们的追求并没有就此停止下来，仍在不断地进行研究改进。21世纪开始国际开始强调“绿色”，绿色和平，绿色天然，绿色和谐。电梯是载人的机电设备，要实现绿色，也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务，强调电梯与环境的协调与和谐。

目前意义上的“绿色”，一般是强调“天然”的一面，强调与环境的协调与和谐。电梯属于纯粹的工业产品，其天然性应表现为对环境影响的尽可能小，与环境的协调与平衡，以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的发展方向。

(1)智能化。我们这所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。传统的智能控制是一种技术的事先安排，说到底是一种程序控制，是一种周期性的系统自动控制，实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点，不仅具有传统的人工智能的所有优点，而且还有传统的人工智能无法比拟的东西，具有动念和随机处理各种问题的能力，诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息，自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等，让乘客有更多的主动性，使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能，让电梯自己能够检测到电梯的故障所在，并及时报警予以排除。

(2)安全。运行安全是电梯的根本和关键。可以说，电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的，使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射，使用安全材料和运行稳定，而且要有一种良好的视觉效果，让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时，电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时，不但要使乘客容易与外界沟通联系，而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐，彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时，电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾，不但让老人和孩子感到方便和舒适，而且更让其家人感到放心。电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能，使电梯在保证运行效率最高的同时，使电梯能最大限度地得到休眠。

(3)与环境的协调和平衡，包括以下几个方面：

①视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展：视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人，格调高雅，制作精良的电梯，乘客自然会有一种安全的感觉，有一种视觉上的舒适。用料低廉，款式陈旧，色彩沉闷，甚至破破烂烂的电梯，乘客视觉协调无从谈起，乘坐电梯的第一感觉就是不安全。国内的许多电梯公司对此的重视是远远不够的，甚至不少通过引进国外技术国产化的电梯也显露出一副土生土长的容貌。

②消除电磁辐射。如前所述，由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶，所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小，而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康，而且也可以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化、楼宇自动化、通讯自动化的正常运转。

③舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器，可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式，按人体生理适应要求，利用计算机优化设计而成的理想运行曲线，实现更稳定、更舒适的运行。

对现代化电梯性能的衡量，主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外，对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展，相信电梯行业会越来越贴近生活。

研究的主要内容及所解决的问题 目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术。

电梯的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间，随着PLC应用技术的不断发展，将使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。它已经成为电梯运行中的关键技术。因此，研究plc技术更具有了战略性的意义。

Plc的研究内容及措施 对于电梯的控制，可选用继电-接触系统或可编程控制器来完成，但是二者有各自的特点：

a:继电-接触系统：它的优点是线路直观，大部分电器均为常用电器，更换方便，价格较便宜。但是他触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢，能耗高，机械动作噪音大，而且可靠性差。

b:PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施，使用方便，扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令，易于掌握。总之，PLC取代继电-接触系统已经成为大的趋势。

基于上述原因，我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。

设计的内容与要求：

概述：

随着时代的发展，工业自动化程度的不断提高，PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。在此次设计中，我将利用PLC来实现对电梯的控制。其中包括对PLC硬件的设计，软件设计，驻点路的设计，控制柜的设计，以及电梯惦记和其他设备的选择，还有原理分析等。相信此次设计后，我对电梯的实际运行能有初步的了解。

控制要求：

1.电梯轿箱的控制要求：

a：选向：根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。

b：选层换速：指电梯能够根据轿内所选层而决定运行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。

c：楼层位置的指示：选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块，所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。

2.电梯门的控制要求：

要求当电梯平层的时候，电梯门自动打开，经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况，电梯会因为光电开关的作用而自动开门。

3.补充要求：

6.plc原理及应用课程 篇六

化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。

化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后者的代表则为填料塔。

筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于10.5%，板效率提高产量15%左右；而压降可降低30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少，塔板的造价可减少40%左右；安装容易，也便于清理检修。本次课程设计为年处理含苯质量分数36%的苯-甲苯混合液4万吨的筛板精馏塔设计，塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。

在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。

本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。

总结

本次化工原理课程设计历时一周，是学习化工原理以来第一次独立的工业设计。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性和经济合理性。

在上学期的化工原理学习中，我对于精馏塔的认识是很有限的，我们所遇到的精馏塔的计算也仅限于书上的例题和为了考试做的一些资料，它们都是简化了的或者局部的计算，而这次的课程设计让我接触到完完整整的精馏计算和一些辅助设备的计算。让我感觉到，光是平时学习的内容对于在工程方面的应用是远远不够的，这需要我们平时自觉的培养自己的自学能力，设计中我学会了离开老师进行自主学习，参看多本指导书，完善自己的设计。

通过本次课程设计的训练，让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识，这对我们的继续学习是一个很好的指导方向，我们了解了工程设计的基本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强了分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还使我们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强工程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。

最后，我还要感谢我的指导老师对我们的教导与帮助，感谢同学们的相互支持，与他们一起对一些问题的探讨和交流让我开拓了思路，也让我在课程设计时多了些轻松、愉快。

7.plc原理及应用课程 篇七

交流电机是现今采用较多也是较为广泛的电机形式.通过在交流电机的控制中使用变频器可以实现对于交流电机的变频控制, 以更好的对交流电机的转速、扭矩进行精确的控制。而对于变频器数量较多、电机分布较为广发内的场合由于需要控制的变频器较多而PLC中需要控制的I/O输出点数和DA数模的转换通道将较多将极大的影响PLC对于变频器控制的可靠性和稳定性。通过在PLC与变频器的控制中采用PLC与变频器的控制中采用PLC以RS-485的通讯方式来实现对于变频器的方便控制。

1 RS-485控制通讯系统的组成及通讯参数的设置

RS-485串行通讯采用的是典型的无协议通信, 在通讯的过程中无须经过固定协议、无须数据交换而是主要通过通信端口来进行指令的传输。某型CPIH型PLC中采用的是两个RS-485通信解接口, 在使用RS-485通信协议中需要对所使用的串口进行预置。通过使用RS-485通信方式所能控制的变频器最多可以能够实现对于32台交流变频器的控制, 因此在进行通信前首先需要对通讯端口进行正确的硬件连接和相应的参数设置。在使用PLC对多台变频器进行通讯控制时, 需要在最末端的变频器添加阻值为100Ω的阻抗, 并将拨码开关引脚为1的拨码拨为ON状态。显示为变频器的终端有电阻的存在。再使用CPIH串口通信来对RS-485通讯进行硬件设置时首先要在PLC的通信接口上外接RS-485通讯选件板, 并同时将拨码开关中的SW4拨码开关拨置到OFF状态, 将串口1置于通讯状态。在使用PLC与变频器的RS-485串行通讯控制中首先需要对两者的参数进行正确的设置, 设置两者之间能够相互认可的参数能够使得通讯的数据帧能够保持一致, 通过使用FR-E540的变频器的通讯参数通过使用控制面板来进行设置可以使得通讯控制较为简单。在使用CPIH的通讯并进行通讯参数的设置时可以较为简单的进行设置, 在设置时无需使用专用的通讯寄存器对CPIH的通讯参数来进行设置可以直接使用OMRON中所配用的专用的CX-Programmer通讯软件按照其所说明的参数来进行设置, 在进行参数设置时要按照PLC设定-串口1-通信设置这一顺序来对PLC于变频器之间的RS-485的通信进行参数的设置, 要注意的是, 在设置时需要保持PLC串口通信所设置的参数要与变频器端所设置的参数保持一致, 如参数设置不一致将会导致两者之间无法进行正常的数据通信。在进行通信参数的设置时主要有以下几个通信参数: (1) 通信速率, 包含有4800波特率/9600波特率/和19200波特率等多个通信速率, 在进行参数的选择时要与变频器端保持一致。 (2) 停止位长, 根据停止位长的不同来进行参数的设置。 (3) 奇偶校验位, 根据奇偶校验的不同来进行相应参数的设置, 此外还有通讯的参数、通讯校验时间间隔和通讯更待时间等的参数。

在使用RS-485通讯方式作为通讯方式时, 使用RS-485作为连接通讯时, 通讯线主要采用的是双绞屏蔽电缆, 并需要在主机端和最末一个从机端连接一个110Ω左右的终端电阻, 在使用双绞线连接时PLC端口处主要接通的是SDA、SDB、RDA、RDB在变频器端口中连接着R+、R-、S+、S-等几个端子, 并在所串联的多个变频器的终端串联一个110Ω的终端电阻。

在变频器与PLC的连接中变频器主要采用的是MEMOBUS协议, 在MEMOBUS协议中其主要通过的是使用主站对从站发出指令并使用从站进行响应的形式, 在传输的指令中根据所传输的指令的内容和功能的不同所传输的数据的长度也会产生相应的变化。在所传输的数据中主要包含有:从站地址、所传输的功能码、通信数据和故障检出这些部分所构成。同时在进行数据通信时还需要确保所传输的信息之间保持有一定的时间间隔, 以确保所传输数据的信息响应。在所传输输中的从站的地址可设置为 (0-20Hex) 之间, 如将从站地址设置为0则表示为主站以广播的形式发送, 而无需变频器做出反馈响应。对于数据传输中的功能码则主要传输的是指定的代码, 其中功能码主要分为:读取存储寄存器中的内容、回路测试以及读多个存储器的写入等主要几个功能。而所传输的数据主要指的是由存储寄存器编号与数据所组成组合构成的一系列的数据, 根据所传输的指令内容的不同也会使得指令数据的长度有所改变, 在传输变频器故障状态时对采用的是CRC-16的形式, 一般情况下, 计算出的CRC-16时所默认的数值为0, 在对变频器进行参数设置时需要将MEMOBUS系统中的相应参数设置为1, 对于主站所连接的从站地址中的LSB主要作为MSB, 而将所传输的最后数据的MSB来作为LSB以此为数据来完成对于CRC-16的计算, 此外对于CRC-16的计算也可以使用来自于从站的响应信息来进行相应的计算, 并将计算后的结果与响应信息中的CRC-16中的CRC-16的数据进行比对校验。

2 PLC与变频器之间的通讯控制的PLC程序的设计

在完成了对于PLC与变频器的硬件连接后为实现两者之间的数据通信与控制还需要对PLC进行程序编程, 通过使用PLC程序来实现对于变频器中的各种运行控制和数据写入、各种监控数据的读取等。在使用PLC程序进行设计编写时首先需要完成的是需要对于RS-485通信接口及相应的硬件通讯适配器的初始化、控制命令字的组合以及代码转换和变频器应答数据的处理。此外在PLC程序的编写中还需要注意的是需要对变频器中的各种运行控制和运行数据的采集和控制, 此外, 在PLC通讯程序的设计中使用RS指令来作为使用来实现对于RS-485功能扩展板及特殊适配器进行调用, 同时通过使用RS指令将串行数据的指令数据的格式通过特殊寄存器D8120来对其进行相应的设定, 在参数设定时需要注意的是所设定的数据需要与变频器的数据格式类型完全的相匹配以避免两者之间无法匹配从而无法进行数据的传输。在使用RS-485通讯时PLC通过传送指令将所需要通讯的数据传输装载到D200开始的连续的数据单元中, D200发送数据的首地址 (指针) , D0:完成对于所需传输数据的字节数 (点数) 的传输, 此外, 在程序编制时还需要注意的是可以根据传输通信协议使用常数直接来对字节数进行指定, 在不进行发送的系统中, 将所需发送的数据发送点数设定为K0, D500为PLC与变频器控制通信中PLC接收数据的首地址 (指针) , D1数据接收的字节数, 与发送相同的是可以根据传输通信协议而将常数直接指定字节数。在编程中需要注意的是数据的传输发送使用的是脉冲执行方式, 使用SETM8122即可。在RS-485串行通讯中发送指令为TXD和接受指令RXD。参数“S”为设置发送信息的首地址, “D”为接收首地址, “C”为控制字。由于一个字占据ASCⅡ字符且为两个字节, 因此, 在信息发送接收时需要按照“S (D) ~S (D) + (N÷2) -1”重的内容, 指令设置为:S=DM0001, C=#0100, N=#0014的形式, 在PLC程序编制时程序发送成功后将频率写入到变频器中, 但此时交流电机仍无法运转而需要通过向变频器中发送HFA指令来控制电机的转动状态和转动方向。

3 结束语

变频器在工业领域应用极为广泛, 使用变频器可以有效的降低电机的能耗同时可以对电机的启停进行保护。文章在分析PLC与变频器通讯控制原理的基础上对如何做好使用PLC对变频器进行通讯控制进行了分析阐述。

摘要：经济的快速发展促进了我国工业的进步与发展, 交流电机是现今在工业领域中应用较为广泛的电动机, 为实现对于交流电机的调控现今在其控制中多采用的是变频器来加以实现的, 使用PLC与变频器的组合控制已经成为了主要的控制方式之一。在以往的变频器控制中PLC的控制方式主要采用的是PLC控制继电器的启停来控制变频器的启停, 而无法实现对于交流电机的精确控制。为更好地使用PLC来对变频器进行控制可以通过使用PLC与变频器的通讯来实现对于变频器的精确控制。文章就如何做好PLC与变频器之间的通讯来实现对于交流电机的控制进行了分析阐述。

关键词：变频器,PLC通讯,交流电机

参考文献

[1]冯敬璞.PLC通过自由通讯口方式与变频器通讯[J].可编程控制器与工厂自动化, 2006 (11) :75-77.

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8.plc原理及应用课程 篇八

关键词：数据库教学；教学方法；应用

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 02-0000-02

Teaching Research of Database Theory and Application Course

Zhang Yan,Mao Lijun

(Xi’an Peihua University,Institute of Electrical and Information Engineering,Xi'an710065,China)

Abstract:According to the current database technology penetration by a computer professional to non-computer professional features,combined with each specialized in different professional direction and goal,the purpose of teaching methods and teaching points from the database of professional learning,and cultivate the talent is more suitable for the development of modern database technology to enhance the students' interest and practical ability.

Keywords:Database teaching;Teaching methods;Application

《数据库原理及应用》是大学计算机教学中一门非常重要的计算机课程，已经从计算机专业渗透到了非计算机专业，现已成为财会等专业的计算机公共基础课。针对当前数据库技术的飞速发展，能否很好地应用数据库技术解决实际问题，将理论知识和基本操作转化为实际应用，已成为许多用人单位对应聘者能力的新要求。因此，必须对教学方法进行改革，以激发学生的学习兴趣，提高学生计算机操作的技能和自主学习的能力。

一、学习目的

《数据库原理及应用》是一门理论性和实践性都很强的专业基础课程，主要目的是培养学生利用数据库系统处理数据的能力，提高学生办公自动化综合应用技术能力。我校开设数据库课程的主要有计算机专业（计算机科学与技术、计算机网络等）和非计算机专业（财会、电子商务等）。考虑到学生的专业方向、课程基础和接受能力的不同，在教学中采用不用的教学方法和不同的数据库软件进行教学，如计算机专业在教学中增加了数据库技术的概念；数据库的设计开发，数据库管理系统主要采用SQL Server和Oracle系统，结合综合实训的教学法要求学生涉及开发一个具体的小型数据库应用系统。非计算机专业则相应地降低教学难度，要求学生掌握数据库的建立和查询；熟练操作数据库，数据库管理系统主要采用Access系统。该课程在以往的教学中，教师更侧重于理论知识的教学，但一味地强调理论知识，必然导致学生缺少动手实践的能力，不能自如地应用某种数据库管理系统软件解决实际问题，这样的学生培养出来也很难适应现代数据库技术的发展。针对目前的数据库教学现状，从课程内容的选取、教学方法的使用上，解决数据库教学上存在的问题。

二、教学方法和技巧

在教学中要合理的运用教学方法。教学方法是决定教学效果的重要因素，一个好的教学方法能够使学生在轻松愉快的学习氛围中接受新知识，这样获取的知识也是比较牢固的。我们应该在教学中不断的探索和尝试新的教学方法，这样才能取得满意的教学效果。

（一）实例教学法

传统的教学方法是将概念由浅入深，循序渐进的引入知识点，这个方法固然好，但是却不足以引起学生的好奇心，对于一个实践性很强的课程来说，这个方法更显得苍白无力。实例教学法就是一个能够充分调动学生学习积极性的一种教学方法。在在课堂教学过程中首先举一些实际应用的案例来引出今天要学习的内容，使学生明白学习完今天的内容后，我们可以做什么，对今天的教学内容有了一个大概的了解之后，学生就会围绕着这个教学任务进行学习，提高了学生学习的目的性。解决了以往教学中，学生等到老师讲完了，才回过神来，才知道今天老师想讲什么内容，学生变被动为主动，有利于提高课堂教学效果。比如，在讲“数据表之间的关系”这一节时，我首先将一个已经建立好关系的数据库打开，并对这个数据库进行一些相关的操作，告诉学生建立关系的目的和好处是什么，通过演示，学生很快的明白了：数据表之间必须有关系；有几种可能的关系；有了关系对数据表的访问和管理将变的非常方便。通过这样的教学，学生听课非常认真，上机实践时不断提问，甚至一些学生还问到了下节课的知识点。由此可见，学生的积极性都被调动起来了，学习效果当然也非常好。

（二）任务教学法

任务教学法，即通过布置课堂练习任务让学生在完成任务的过程中，培养分析问题、解决问题和独立思考的能力。在数据库的教学中，此方法常用于上机实验课的教学。

好的任务可以巩固知识，锻炼学生自己处理问题的能力。在数据库的教学中，首先，利用第一节课讲完所有的知识点，然后结合本节课的重点知识，给学生布置一定量的上机作业，学生在完成作业的同时，都会碰到一些问题，如果学生已经掌握了本次课的知识点，他就能够顺利的解决问题，完成上机作业。如果已经熟练的掌握了知识点，甚至还能作到举一反三、触类旁通。

（三）互动教学法

在教学过程中，可以采用以教师讲课为主并辅助学生上台讲课和学生自己讲评的教学方式，师生在课堂上共同研究、讨论教学内容。我在讲一些比较简单的知识点时常用此方法，比如，在讲“如何使用数据表”时，我要求学生在课前先预习书本上的内容。上课时，指定几个同学上台来讲，然后让其他的同学来评价，指出他们的优缺点。最后，我再讲评。这种教学方法可以使老师和学生之间，学生和学生之间相互取长补短，充分调动学生的学习积极性，使学生由被动的听变成主动去讲，加强了学生的学习兴趣，更提高了学生的自学能力。

（四）归纳总结法

知识都是相通的，在讲解知识点的同时应注意知识点的前后连贯性，经常地总结前后所学的知识，来帮助学生理解和记忆。比如，在介绍数据库软件时，有一些菜单和界面和学生学习过的其它软件是类似的，我就注意经常给学生提示有一些菜单或者功能是他们以前学过的，并对他们的用法进行总结，对比他们的相同点和不同点。这样学生不但学习了新知识而且巩固了以前了知识，达到融会贯通。归纳总结法是一个比较好的学习方法，教师应不断地归纳总结自己讲过的知识，也应鼓励学生多归纳总结自己学过的知识。

（五）综合实训的教学法

在课程内容教学完成后，应该给学生留一部分实训的时间，让学生利用本门课程所学的知识点开发一个实例，使学生明白在实训中应该做什么，也利于提高课堂教学效果。在实训教学过程中，本着以选题为主线，结合选题，采用精讲，重点讲解在上机实训中容易出现的问题；另一方面，为完成本选题，在原有知识的基础上，对知识点和知识面进行拓宽和加深。在实训的教学中，学生是主体，老师只起辅导、提示作用，以提高学生独立分析问题和解决问题的能力。学生完成综合实训内容必须从以下几个方面入手：

（1）收集资料：在实训前，学生可以根据实训题目，通过查阅书籍或互联网收集相关的资料、信息，培养学生收集信息的能力，为下一步做充分的准备。

（2）选题实施：在实训中，学生自己或结组共同完成选题，培养学生独立完成任务及团队协作能力。

（3）选题检验：通过上机实训，完成选题后，将完成的选题上交教师，从中选出优秀作品进行展示。

三、教学的几个要点

好的教学方法利于发挥学生的想象力和创造力，调动学生的学习积极性。除此以外，还应该根据几年来的教学实践，不断修改、完善教学大纲和教学计划，包括制定每个章节的学习目标；课程内容与要求；重点与难点；关键点与模糊点等内容。使之适合当前大学生的教育、教学，符合实际需求。让学生的学习变的更明确。在数据库教学中应该注意围绕着以下几点进行：

（一）根据实际需求分析，设计数据库

（1）根据用户的需求分析，写出系统需求说明书，主要包括数据流图、数据字典、各类数据的统计表格、系统功能结构图和必要的说明。

（2）进行概念结构设计，画出E-R图。

（3）设计数据库中的表，在表之间建立关系。

（4）进行系统的优化分析。

对于简单的使用数据库管理数据及使用其它语言编程时所要访问的数据库及网络的后台数据库，数据库的设计至此就可以了。

（二）进行数据库的开发

（1）根据系统的功能结构图，进行各个功能模块的开发，制作相关的查询、窗体、报表等。

（2）设计开发主窗体或切换面板，将各功能模块联系起来。

（3）设计制作菜单：根据系统需求，设计开发菜单，将菜单项链接到相关的窗体上，或制作系统各窗体通用的菜单。

（三）数据库的安全

（1）为数据库设置密码。

（2）设置用户级安全密码。

通过围绕这三部分进行教学，并对不同的知识点从了解、掌握和应用三个方面去要求学生，强调易出错的模糊点和重要的关键点，这样学生才能学有所用、学有所长。

总之，我們要不断地探索新的有效的教学方法，利用新技术的教学手段，把传授学生知识改为传授学生学习知识的方法，让学生能够从被动学习变为主动学习，这样，才能为学生今后的学习打下坚实的基础。

参考文献：

[1]王彤,王良.案例教学法在数据库原理课程中的应用[J].计算机教育,2006,2

[2]刘金岭.“数据库原理及应用”教学中的项目教学法[J].教育与教学研究,2010

9.plc原理及应用课程 篇九

摘要：本文对《电气控制技术与PLC》课程教学的现存情况进行了分析，根据现存情况论述了分层次教学的重要性，同时根据学生在学习过程中存在的个体差异性，对不同层次的学生提出不同的目标及要求，同时采用不同的教学方法及手段进行教学，使各层次的学生都能学有所成，从而提高课堂教学效果。

关键词：分层教学；电气控制技术；PLC

一、引言

《电气控制与PLC技术》作为机电一体化专业的核心课程，不仅要求学生掌握一定的理论知识，而且对实践操作具有很高的要求。然而在实际教学过程中由于课时数的严重不足、教学内容的复杂、教学方法缺乏针对性等因素，无法在有限时间内达到教学目标。所以研究如何根据学生特点，进行分层式教学，具有非常重要的意义。

二、教学现状

1.生源结构的差异

由于高校不断扩招，学生之间的差异性逐渐增大。一是录取分数的差异悬殊，生源质量不尽相同。除了高中生生源外，还有中高职衔接的中职毕业生生源，普通高中生文化基础相对扎实，但动手能力薄弱；而中职生则动手能力强，但文化基础差。

2.学生个体需求的差异

学生来学校的目的不尽相同，有的希望毕业后直接参加工作，有的希望能够继续升学。想继续升学的，想多学习理论知识；而选择直接就业的，希望多动手提高自己的实践能力。

三、分层教学的含义

分层教学是指老师根据学生的学习情况，将学生分成A（好）、B（中）、C（差）三个层次；然后设计不同的教学内容及不同的教学目标，引导学生对课程产生兴趣；在组织教学过程中，优先分析所有学生都存在的疑惑，从最基础的开始教学，进而不断递增；根据不同层次学生的学习情况，对他们进行分类开导及引导。

四、分层教学的具体措施

1.对学生进行分层

针对一个教学班级，由于《电气控制技术》课程的教学特点，统一教学会让一部分底子好的学生丧失积极性，一部分底子差的学生跟不上。所以老师在上课之前，应该了解清楚学生关于电工基础及PLC编程知识的掌握情况；然后将学生分成A（好）、B（中）、C（差）三个层次。

2.对教学目标实施分层、分层备课

在设计教案时，应分层设计。以不同层次学生学习情况为基础，拟定基本目标、中等目标、成长目标。A注重基础培养，加强思考；B偏重知识的运用，会用就行；C激励性鼓励，提高自信心。

3.因材分层施教，提高教学效果

（1）在上课时，以B层次为主、兼顾A、C层次

在授课过程中，讲授的知识点要以B层次为主，同时兼顾A和C，让A、B、C三个层次的学生都学有所获，进而实现培优辅差。

（2）分层训练

课上训练要面向大众，根据学生层次设置不同难易程度的题目，对同一类型的题目可出三份题：“复杂、中等、简单”，分别针对各个层次的学生。

（3）实践时，分层指导

由于学生的实践动手能力不尽相同，教师可采取分层指导。A层次的加大拓展训练，加强知识点的灵活运用；C层次的学生则实行单独指导；或叫A层次的学生辅助引导其动手。

五、分层教学本课程中的应用实例讲解

现在以三相异步电机的顺序控制为例，讲解分层教学的具体实施过程：上课时教师根据需求布置三个难易程度不一致的题目给学生选择：

1.设计2台电机的顺序控制线路：电机M1运行后电机M2可直接运行，但M1停止则M2也停止。

2.设计2台电机的顺序控制线路：电机M1运行5秒后，M2运行，8秒之后，M1、M2停止。

3.设计3台电机的顺序控制线路：电机M1运行3秒后，M2自动运行，8秒之后，M1停下，与此同时M3启动，M3运行5秒后，M1、M2、M3断电。

学生在实际训练过程，老师不指定学生做哪个，题1是所有学生都要完成的项目，题目2和题目3为选做题；对题目2、3学生可以选择在教师的指导下完成，也可以和其他同学上来完成，进而形成学生相互学习，锻炼学生的自主分析能力。

六、?Y语

经过多年的实践证明，在《电气控制与PLC》课程中进行分层教学，可以减少部分学生在上课时无所事事的情况的发生，学生都感觉学到了知识，对自己的学习都很有信心。其次，分层教学能够充分利用课堂教学时间，老师上课前根据不同层次学生的需求，制定了各不相同的训练，这样各个层次的学生都获得成功的快感，大大的缓解了教师与学生的关系，从而提高师生合作、交流的效率。

参考文献：