5.1 MOV、INC、DEC、CMP指令和D元件（教案）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

详细教案

一、设计摘要

课程课题

任务5.1 MOV、INC、DEC、CMP指令和D元件、LD/AND/OR(=、>、<)

授课教师

1

学时数

1

授课班级

人数

授课时间

教学地点

理实一体化教室

二、设计意图

学情分析

部分学生通过前期实操已熟悉 PLC 编程软件（如 GX Works2）的基本操作（如指令输入、程序监控），能快速上手本节课的指令实操；但少数学生仍停留在 “看懂程序” 阶段，软件操作不熟练，可能在 “验证溢出规则”“编写综合程序” 等环节滞后。学生对 “工业实际应用” 的案例兴趣较高（如流水线计数、温度控制），相较于抽象的指令理论，更关注 “指令能解决什么实际问题”，这为通过场景导入、实操任务激发学习动力提供了切入点。

背景分析

在 PLC 编程教学体系中，本节课是从 “简单位逻辑控制” 向 “数据化控制” 过渡的关键节点。此前学生学习的输入 / 输出继电器（X/Y）、辅助继电器（M）等均为 “位元件”，仅能实现 “通 / 断” 状态的逻辑控制（如电机启停、灯光切换），无法处理工业场景中常见的 “数值存储、计数、比较” 等需求。而本节课所学的 D 元件（数据寄存器）作为 “字元件” 的核心代表，与 MOV、INC/DEC、比较指令共同构成了 PLC 数据处理的基础框架，填补了 “位控制” 到 “数控制” 的知识空白，为后续学习定时器 / 计数器指令、算术运算指令、复杂程序设计（如 PID 控制、生产线联动控制）奠定关键基础，是 PLC 编程能力从 “基础” 向 “进阶” 提升的必经环节。

学习目标

设定

素质目标

知识目标

能力（技能）目标

培养严谨的编程思维，在使用指令时能主动检查操作对象类型、数值范围等细

准确理解 LD/AND/OR (=、>、<) 触点比较指令的含义，能区分 “LD（载入）”“AND（与）”“OR（或）” 三种连接方式

能独立完成 MOV 传送指令的应用操作，例如将常数 K 传送到指定 D 元件、将一个 D 元件的数据传送到

节，避免因参数错误导致的程序故障，形成 “先判断合法性再执行” 的操作习惯。

的逻辑关系，明确 “=（等于）”“>（大于）”“<（小于）” 三种比较符号的判断规则，知晓比较对象需为同一类型（常数 K 或 D 元件）的要求。

另一个 D 元件，并能通过 PLC 编程软件验证数据传送结果的正确性。

学习任务

描述

能准确说出 D 编程元件（数据寄存器）的定义，清晰区分 16 位与 32 位 D 元件的存储范围，明确其在 PLC 数据处理中的核心作用（如数据暂存、参数存储等）。

熟练掌握 MOV 传送指令的基本样式（“MOV 源操作数 目标操作数”），能准确列举源操作数（常数 K、D 元件等）与目标操作数（D 元件等）的合法类型，理解指令 “数据传送” 的核心逻辑。​

清晰阐述 INC 加 1 指令、DEC 减 1 指令的功能，明确二者仅能对字元件（如 D 元件）操作的特性，知晓 16 位 / 32 位 D 元件执行指令时的溢出规则（如 16 位 D 元件数值为 65535 时执行 INC 指令溢出为 0）。

教学资源

准备

教师准备：讨论主题、学生任务书；

学生准备：在线讨论、完成任务书。

教学重点

重点掌握 D 元件作为数据寄存器的存储功能，明确 16 位（0~65535）与 32 位（-2147483648~2147483647）的存储范围差异，理解其在 PLC 数据处理中的 “数据载体” 作用，为后续指令学习奠定基础。

教学难点

难点在于理解 16 位 D 元件执行 INC/DEC 指令时的溢出逻辑（如 D 值为 65535 时 INC 溢出为 0，D 值为 0 时 DEC 溢出为 65535），易因忽略 “无符号整数存储” 特性导致理解偏差，需结合具体数值案例推导溢出过程。

教学难点突破方法

在 PLC 编程软件（如 GX Works2）中搭建简单程序，将 D 元件初始值设为 65535（或 0），添加 INC（或 DEC）指令与触发按钮，让学生亲自操作按钮，观察软件监控界面中 D 元件数值的变化，通过实际操作验证溢出规则，强化记忆。

三、教学策略

教法

讲授法、演示法、讨论法；

学法

小组讨论法、自主阅读法。

四、教学资源

教材工具材料

《PLC技术及应用》，主编：曹拓 高月宁，第2版；高等教育出版社出版。

教学情景

创设

五、教学过程

教学环节

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

知识复习与回顾（2分钟）

[引入主题]（2分钟）

任务引入：能准确说出 D 编程元件（数据寄存器）的定义，清晰区分 16 位与 32 位 D 元件的存储范围，明确其在 PLC 数据处理中的核心作用（如数据暂存、参数存储等）。

提出问题，认真回答问题。

接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。

1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。

2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。