11.1.2-可编程控制器的工作方式（教案）-《电工技术与基础》同步教学（电子工业出版社第2版）

教案 编号：PTzZ-369 流水号：68 （首页）共 4页 课程 《电工技术与基础》 一体化 理论 章节（课题）及内容 可编程控制器的工作方式 班级日期 中职 2024.05 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解可编程控制器（PLC）的工作原理。 · 掌握PLC的扫描工作方式和循环扫描工作过程。 · 熟悉PLC的中断工作方式和异常处理机制。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. PLC的扫描工作方式。 2. PLC的中断工作方式。 教学难点 1. PLC循环扫描工作过程的实现。 2. PLC异常处理机制的理解。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 讲授法：通过课堂讲授，传授PLC的工作原理、扫描工作方式、中断工作方式等基本知识。 2. 案例分析法：结合工程实例，分析PLC在实际应用中的工作方式，提高学生解决实际问题的能力。 3. 小组讨论法：鼓励学生分组讨论，分享学习心得和经验，培养团队合作精神。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 回顾PLC的基本概念、发展历程和应用领域。 2. 引出PLC的工作方式，简要介绍其重要性。 3. 提出问题：PLC是如何进行工作的？有哪些工作方式？ 2分钟 讲授新课 练习指导 可编程控制器（PLC）的工作原理： PLC是一种数字计算机，专为工业环境下的实时控制应用而设计。它通过执行存储在内存中的程序来控制工业设备。PLC的工作原理主要包括以下几个步骤： 1. **输入采样**：PLC通过输入模块接收外部信号，如传感器、开关等。这些信号被读取到PLC的内存中，并在每个扫描周期开始时进行更新。 2. **程序执行**：PLC按照存储在内存中的程序顺序执行指令。程序通常由梯形图、功能块图或结构化文本编写。在执行过程中，PLC会对输入信号进行逻辑运算、算术运算和时间控制等操作。 3. **输出刷新**：程序执行完成后，PLC将计算结果输出到输出模块，控制执行器、继电器等设备的动作。输出信号在每个扫描周期的末尾进行更新。 PLC的扫描工作方式和循环扫描工作过程： PLC采用循环扫描的工作方式，即在一个扫描周期内，PLC会依次执行输入采样、程序执行和输出刷新等任务。扫描工作方式的优点是可以确保PLC对外部信号的实时响应，同时简化了程序设计。 循环扫描工作过程如下： 1. **初始化**：在每个扫描周期开始时，PLC进行初始化操作，准备执行新的扫描周期。 2. **输入采样**：PLC读取外部输入信号，并将其存储在内存中。 3. **程序执行**：PLC按照存储在内存中的程序顺序执行指令。 4. **输出刷新**：PLC将计算结果输出到输出模块，控制设备的动作。 5. **结束扫描**：完成上述任务后，PLC进入下一个扫描周期。 通过循环扫描工作方式，PLC能够实现对工业设备的实时控制，满足工业自动化领域的需求。 PLC的中断工作方式和异常处理机制是PLC系统的重要组成部分，它们确保了PLC在工业自动化中的可靠性和灵活性。 **中断工作方式**： 中断是PLC系统中的一个重要概念，它允许PLC在执行当前程序的同时，响应外部事件或内部条件的变化。当中断发生时，PLC会暂停当前程序的执行，转而执行相应的中断服务程序，处理中断事件。处理完毕后，PLC返回到中断前的程序位置，继续执行。 中断工作方式的主要优点是提高了PLC的响应速度和实时性。通过中断服务程序，PLC可以快速响应外部事件，如紧急停止、故障报警等，从而保护设备和人员安全。 **异常处理机制**： 在PLC运行过程中，可能会遇到各种异常情况，如输入信号错误、程序错误、硬件故障等。为了确保系统的稳定性和可靠性，PLC需要具备异常处理机制。 异常处理机制通常包括以下几个方面： 1. **错误检测**：PLC通过硬件和软件相结合的方式，实时监测系统状态，检测可能发生的错误。 2. **错误诊断**：一旦检测到错误，PLC会进行错误诊断，确定错误的类型和原因。 3. **错误处理**：根据错误类型和原因，PLC采取相应的处理措施，如停止程序执行、切换备用设备、发出报警信号等。 4. **错误记录**：PLC将错误信息记录在内存中，以便后续分析和排查。 通过异常处理机制，PLC能够在发生异常情况时及时采取措施，防止故障扩大，保障工业生产的顺利进行。 **总结**： 了解PLC的中断工作方式和异常处理机制对于掌握PLC的