11.1.1-可编程控制器的特点和结构（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 可编程控制器的特点和结构 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）的基本概念、发展历程和应用领域。 · 掌握PLC的特点、功能和工作原理。 · 熟悉PLC的基本结构和组成部分。 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的特点和功能。 2. PLC的基本结构和组成部分。 教学难点 1. PLC的工作原理及其实现。 2. PLC在实际工程中的应用。 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的基本概念、特点、功能和结构。 2. 案例分析法：结合工程实例，分析PLC的应用，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. 回顾传统的继电器控制系统及其局限性。 2. 引出PLC的概念，简要介绍其发展历程和应用领域。 3. 提出问题：PLC相较于传统继电器控制系统有何优势？ 2分钟 讲授新课 练习指导 可编程控制器（PLC）是一种具有微处理器的数字运算控制器，用于自动化控制。它可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。PLC由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。 PLC的发展历程可以分为以下几个阶段： 1. **早期阶段（1969年-1970年代中末期）**：1969年，美国数字化设备公司研制出第一台可编程控制器（PDP-14），在通用汽车公司的生产线上试用后，效果显著。随后，日本、德国等国家也相继研制出PLC。这个阶段的PLC主要用于顺序控制，具有逻辑运算能力。 2. **实用化发展阶段（1970年代中末期-1980年代初）**：计算机技术全面引入PLC中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 3. **成熟阶段（1980年代初-1990年代中期）**：PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力。PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 4. **适应现代工业需求的发展阶段（20世纪末期-至今）**：PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用PLC的工业控制设备的配套更加容易。 PLC的应用领域非常广泛，包括钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。具体应用可以分为以下几类： 1. **顺序控制**：PLC应用于单机控制、多级群控、生产自动线控制等场景。 2. **运动控制**：PLC可以控制步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置。 3. **过程控制**：PLC可以监控大量的物理参数，例如温度、压力、流量、液位和速度等。 4. **数据处理**：在机械加工中，PLC作为主要的控制和管理系统用于CNC系统中，可以完成大量的数据处理工作。 5. **通信网络**：PLC可以与其他智能控制设备组成分布式控制系统。 总之，可编程控制器（PLC）是一种具有微处理器的数字运算控制器，用于自动化控制。它具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点。PLC的发展历程经历了早期阶段、实用化发展阶段、成熟阶段和适应现代工业需求的发展阶段。PLC的应用领域非常广泛，包括钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。 PLC（可编程逻辑控制器）是一种专为工业环境设计的电子系统，用于数字运算和控制。它的特点包括工作可靠、可编程等。PLC的功能包括逻辑控制、时序控制、模拟控制、多机通信等。其工作原理基于顺序扫描，不断循环，分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。 PLC的基本结构包括CPU（中央处理器）、电源、储存器和输入输出接口电路等。CPU由控制器、运算器和寄存器组成，负责执行程序和处理数据。电源为PLC提