课 时 教 案
单位： 授课教师：
课程 PLC系统设计与调试 第 周第 课时 年 月 日 课题 项目五 霓虹灯控制系统设计与调试 授课班级 知识目标 1．学会能选用使用PLC数字量扩展模块； 2．掌握使用功能指令设计控制程序并调试运行。 1．正确分析、协作解决PLC控制系统设计、编程、调试等实际问题； 教学目标 能力目标 2．学会用PLC的移位指令实现多种霓虹灯的工程项目设计和调试。 3．具备通过听课、查阅资料、上网搜索、观察及其它渠道收集信息的能力。 素质目标 1．具备企业需要的基本职业道德和素质； 2．具备主动学习的能力、心态和行动. 重点 S7-200PLC的移位指令、数据传送指令及算术运算指令格式及应用 数字量扩展模块应用 难点 移位指令的格式及应用 授课 方法 综合法（演示、讲练穿插、巡回指导） 课型 新授课 教具 实验 PLC实验箱、电脑、投影等
【组织教学】 【导入新课】 一、项目要求 演现代生活中，彩灯的使用越来越广泛，小到圣诞灯，空气加湿器中七彩灯，大到广告牌、舞台示讲灯和霓虹灯。利用PLC实现霓虹灯效果，具有控制简单，扩展方便，效果突出等优点。 解 有这样一个霓虹灯显示装置，它有1个起动按钮，1个停止按钮。两组彩灯，每组8个。当按 下起动按钮后，第1组8个彩灯周期性闪烁，亮1s，灭1s。15s后这组彩灯就全灭了，第2组彩灯PPT 图开始循环右移，假设这组彩灯的初始值为00000101，循环周期为1s。 片二、项目分析 展此项目输出点数较多，但控制思路并不复杂，我们用前面学习过的定时器指令也可以实现，只示 是程序会稍冗长些。在本项目中，通过学习数据传送、移位等指令，会使我们开发的程序变得更简 单明了，往往能收到事半功倍的效果。 三、项目实施 步骤一 确定I/O点总数及地址分配 表3-5-1 I/O地址分配表 输入信号 输出信号 1 I0.0 起动按钮 SB1 1 Q0.0~Q0.7 第一组彩灯：HL1～HL8 2 I0.1 停止按钮 SB2 2 Q1.0~Q1.7 第二组彩灯：HE1～HE8 步骤二 PLC选型 本项目输出点16个，但输入点数较少，只有2个，这种情况下，可以考虑使用I/O扩展模块。巡回相关知识 指数字量输入/输出扩展模块 导 CPU221无I/O扩展能力，CPU 222最多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），而CPU224 和CPU226最多可连接7个扩展模块。 1．数字量输入/输出扩展模块的类型 练S7-200 PLC系列常用的数字量输入／输出扩展模块有三类，即输入扩展模块、输出扩展模块、习巩输入/输出扩展模块。 固
教学内容及过程
表3-5-2 S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块 类型 型号 EM 221 输入扩展模块 EM 221 EM 221 EM 222 EM 222 输出扩展模块 EM 222 EM 222 EM 222 EM 223 EM 223 EM 223 输入／输出扩展模块 EM 223 EM 223 EM 223 输入点数／类型 8输入/24VDC光电隔离 8输入/120/230VAC 16输入/ 24V DC 4输入/24VDC光电隔离 4输入/24VDC光电隔离 8输入/24VDC光电隔离 8输入/24VDC光电隔离 16输/2入4VDC光电隔离 4输出/ 24V DC晶体管型 4输出 /继电器 8输出/24 VDC晶体管型 8输出/继电器型 8输出/120/230VAC 4输出/24VDC晶体管型 4输出/继电器型 8输出/24VDC晶体管型 8输出/继电器型 输出点数／类型 16输入/24VDC光电隔离 16输出/24VDC晶体管型 16输出/继电器型 讨论交流 讲练穿插 2．数字量输入/输出扩展模块的编址 图3-5-1 S7-200扩展模块的编址 步骤三 控制电路设计 这里要说明一下，根据我院实训室的实际情况，在本项目的实施过程中，我们仍用CPU226做主控模块，所以步骤一的I/O地址表也不用修改。 彩灯闪烁与循环PLC控制电路图如图3-5-2所示。
图3-5-2 彩灯闪烁与循环PLC控制接线图 步骤四 程序设计 相关知识 1．数据传送指令 （1）单个数据传送 表3-5-3 单个传送类指令表 说明：操作数的寻址范围与指令码一致，比如字节数据传送只能寻址字节型存储器，OUT不能寻址常数，块传送指令IN、OUT皆不能寻址常数，各种类型的操作码所对应的操作数如表3-5-4所示； 表3-5-4 数据类型及操作数 传送 字节 操作数 IN OUT IN OUT IN OUT IN OUT 类型 BYTE BYTE WORD WORD 寻 址 范 围 VB，IB，QB，MB，SMB，LB，SB，AC，*AC，*LD，*VD和常数 VB，IB，QB，MB，SMB，LB，SB，AC，*AC，*LD，*VD VW，IW，QW，MW，SMW，LW，SW，AC，*AC，*LD，*VD，T，C和常数 VW，IW，QW，MW，SMW，LW，SW，AC，*AC，*LD，*VD，T，C 字 双字 实 DWORD VD，ID，QD，MD，SMD，LD，AC，HC，*AC，*LD，*VD和常数 DWORD VD，ID，QD，MD，SMD，LD，AC， *AC，*LD，*VD REAL REAL VD，ID，QD，MD，SMD，LD，AC，HC，*AC，*LD，*VD和常数 VD，ID，QD，MD，SMD，LD，AC， *AC，*LD，*VD
例如图3-5-3所示的程序表示把变量存储器VW2中的内容传送到VW100中。 图3-5-3 单个数据传送指令举例 （2）数据块传送 表3-5-5 数据块传送类指令表 例如图3-5-4所示的程序表示把变量存储器VB10起始的3个字节的内容传送到VB20开始的3个字节中。 图3-5-4 数据块传送指令举例 2．字节交换指令 指令格式 输入/输出 操作数 数据类型 IN VW,IW,QW,MW,SW,SMW, T,C,LW,AC, *VD,*AC,*LD 字 在图3-5-5的程序中，当VW10＝16＃2033时，接通I0.0结果得VW10＝16＃3320；当VW10＝16＃3120时，接通I0.0结果得VW10＝16＃2031。 图3-5-5 字节交换指令举例
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