5.4 TRD、TCMP、FOR、NEXT、WDT 指令和V、Z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5.4 TRD、TCMP、FOR、NEXT、WDT 指令和V、Z元件

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

部分动手能力强、逻辑思维清晰的学生，能快速理解指令样式与参数含义，甚至可自主尝试简单实操；但少数学生对复杂逻辑（如多地址同时偏移、循环嵌套）的理解较慢，需依赖具象化案例与分步引导，且在程序调试中，排查 “参数配置错误”“逻辑漏洞” 的能力较弱。

背景分析

当前工业自动化领域中，PLC 作为核心控制设备，需应对 “精准定时控制”“批量数据处理”“程序稳定运行” 三大核心需求。例如，智能制造生产线需按固定时间启停设备（如每天早 8 点启动、晚 6 点停机），依赖时间读取与比较指令；物流分拣系统需批量处理数十个传感器数据，需通过变址寄存器实现地址灵活偏移；大型设备控制程序若出现死循环或长时间运算，易导致设备失控，需看门狗定时器指令保障安全。本节课所学的 V、Z 元件及 TRD、TCMP、FOR-NEXT、WDT 指令，正是解决这些实际工业需求的关键技术，是 PLC 工程师必备的核心技能，教学内容与工业现场应用高度契合。

学习目标

设定

素质目标

知识目标

能力（技能）目标

提升解决实际工程问题的能力，通过 TRD、TCMP 指令的定时控制案例（如工业设备启停、照明控制），理解 PLC 指令在实际生产中的应

深入理解 FOR、NEXT 循环指令的配合使用规则与指令样式，能准确描述二者 “成对出现、嵌套限制、循环计数逻辑” 等核心规则。

具备独立运用 V、Z 元件实现软元件地址偏移的实操能力，能根据需求设计包含 V、Z 元件的指令程序，并能验证地址偏移逻辑的正确性。

用价值，能将理论知识与工程需求结合，设计符合实际场景的程序。

学习任务

描述

准确理解 V、Z 变址寄存器的定义与核心功能，能清晰区分二者在地址偏移应用中的共性与差异，明确其在 PLC 程序中 “动态调整软元件地址” 的作用。

熟练掌握 TRD 时钟读取指令的功能与数据存储规则，能准确描述该指令 “读取 PLC 内部实时时钟并存储到指定数据寄存器” 的核心作用。

全面掌握 TCMP 时钟比较指令的功能、指令样式与使用说明，能精准阐述其 “比较当前时间与设定时间并输出结果” 的逻辑。

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 “基地址 + 偏移值” 的地址计算逻辑，理解其在批量操作软元件（如 D 寄存器、T 寄存器）中的作用，能根据需求设定 V、Z 的数值实现地址动态调整。

教学难点

V、Z 元件的多地址同时偏移：难点在于同时用 V、Z 分别控制不同类型软元件（如 D 和 T）的地址偏移，易混淆二者的偏移逻辑。

教学难点突破方法

通过实例（如批量读写数据 + 批量控制定时器）强化理解。

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：准确理解 V、Z 变址寄存器的定义与核心功能，能清晰区分二者在地址偏移应用中的共性与差异，明确其在 PLC 程序中 “动态调整软元件地址” 的作用。

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。