资源简介

《模块六 PLC的高级应用》单元教学设计
——《项目6.2 PLC数据通信》
1．教案首页设计
项目6.2 PLC数据通信
专业 机电一体化技术 学时 6 场所 PLC实训室
教 学 目 标 知识目标 能力（技能）目标 素质目标
了解并联连接通信和 N:N 网络通信的参数设置，理解特殊软元件的功能，掌握通信程序的编写方法。 熟悉通信程序的规则； 熟悉通信各指令的含义； 会进行并联连接通信和 N:N 网络通信的参数设置，理解特殊软元件的功能，掌握通信程序的编写方法； 会按照正确的步骤用编写通信程序。 具有查阅资料、检索信息的能力 具有良好的团队协作、与他人沟通、交流的能力 具有认真负责的工作态度、严谨细致的工作作风 具有吃苦耐劳的品德，良好的心理素质和克服困难与挫折的职业素养
主要 教学 内容及方法 主要内容： 并联连接通信的含义、组成； N:N 网络通信的参数设置； 教学方法： 小组合作法，旋转木马法、类比法、头脑风暴法、竞赛法。
参 考 资 料 《电气控制与PLC应用》 郭艳萍 主编，人民邮电出版社； 《三菱FX2N系列PLC应用技术》 李建华 主编，机械工业出版社； 《电气控制与PLC应用》 张伟林 主编，人民邮电出版社； 《FX系列PLC编程及应用》 廖常初 主编，机械工业出版社； http://www./中国工控网； http://www./中国自动化网； http://www./低压电器网。
2．教学过程
步骤/时间 (分钟) 教学内容 教学活动设计
任务描述（约10分钟） 并联连接通信通过使用 FX3U-485ADP-MB 通信适配器或 FX3U-485-BD 功能扩展板，实现两台同一子系列的 FX 系列 PLC 之间 的数据自动传送，其系统构成如图 6-10 所示，需要配置的通信设备和通信距离如表6-8 所示。与并联连接有关的标志寄存器 和特殊数据寄存器如表 6-9 所示。FX3U系列 的 PLC 数据传输是采用 100 个辅助继电器和 10个数据寄存器来完成的。 老师：讲解 学生：听讲
步骤一、资讯（约80分钟） 1．普通模式（特殊辅助继电器 M8162=OFF） 并联连接通信的普通模式如图 6-11 所示，必须将 M8162=OFF。通过 M8070 和 M8071 分别将链接在一起的两个 PLC 设置为主站和从站，主站中的 M800～M899 一共 100 个 辅助继电器的状态可以传递到从站中，供从站使用；从站中的 M900～M999 一共 100 个 辅助继电器的状态可以传递到主站中，供主站使用。主站中的 D490～D499 一共 10 个数 据寄存器的数据可以传递到从站中，供从站使用；从站中的 D500～D509 一共 10 个数据 寄存器的数据可以传递到主站中，供主站使用。 2．高速模式（特殊辅助继电器 M8162=ON） 并联连接通信的高速模式如图 6-12 所示，必须将 M8162=ON。通过 M8070 和 M8071 分别将链接在一起的两个 PLC 设置为主站和从站。快速模式中主站和从站共享 的只有 2 个字元件，主站是 D490 和 D491，从站是 D500 和 D501。 学生：按照任务单要求分步骤自主学习咨询中相关内容。 老师：实时监控学生自学过程。
步骤二、计划与决策（约55分钟） N:N 网络通信 1．N:N 网络的构成 N : N 网络通信是把最多 8 台 FX 系列 PLC 通过 RS-485 通信组成一个小型的通 信 系统，如图 6-13 所示，其中一台 PLC 为 主 站，其余的 PLC 为从站，每台 PLC 都必 须 配置 FX3U-485-BD 通信板或 FX3U-485ADP-MB 特殊适配器，需要配置的通信设备和通信 距离如表 6-8 所示。系统中的各个 PLC 能够通过相互链接的软元件进行数据共享，达到 协同运作的要求。系统中的 PLC 可以是不同的型号，各种型号的 PLC 可以组合成 3 种 模式，即模式 0、模式 1 和模式 2。PLC 中的一些特殊寄存器可以帮助完成系统的通信 参数设定，如站点号的设定、从站数目的设定、模式选择以及通信超时的设定。设定完 成之后，用户就可以根据自己的需要在主、从站的 PLC 中编制要进行数据共享的程序。 2．与 N:N 网络通信有关的辅助继电器和数据寄存器 在每台 PLC 的辅助继电器和数据寄存器中分别有一片系统指定的共享数据区，网络 中的每一台 PLC 都分配自己的共享辅助继电器和数据寄存器。N : N 网络所使用的从站 数量不同、工作模式不同，共享的软元件的点数和范围也不同，这可以通过刷新范围来 决定。共享软元件在各 PLC 之间执行数据通信，并且可以在所有的 PLC 中监视这些软 元件。 对于某一台 PLC 来说，分配给它的共享数据区中的数据自动地传送到其他站的相同 区域，分配给其他 PLC 共享数据区中的数据是其他站自动传送来的。对于某一台 PLC 的用户程序来说，在使用其他站自动传来的数据时，感觉就像读写自己内部的数据区一样方便。共享数据区中的数据与其他 PLC 里面的对应数据在时间上有一定的延迟，数据传送周期与网络中的站数和传送数据的数量有关（延迟时间为 18～131ms）。 学生： 小组合作学习 教师： 巡视、监督、指导、纠错。
步骤三、任务实施（45分钟） 1、利用GX软件输入程序 2、完成I/O接线 3、调试程序运行，如果不能正常工作，查找原因，解决问题，注意两个内容。 （1）接线错误，实际接线与程序中分配的IO不符 （2）程序错误，不能正常实现系统功能 4、调试完成后完善任务单 学生： 以小组为单位进行实操。 教师： 巡视、监督、指导、纠错。
步骤四、知识运用（70分钟） 学生： 以小组为单位设计和实操。 教师： 巡视、监督、指导。
步骤五、评价（10分钟） 根据学生实际操作是否成功，操作过程是否规范进行检查，小组之间相互监督互相评价，教师结合下面的评价表给出本次课的成绩。 评价项目评价内容配分评价标准得分课堂学习能力学习态度与能力10态度端正、学习积极思维拓展能力拓展学习的表现与应用10积极地拓展学习并能正确应用团结协作意识分工协作积极参与10语言表达能力正确清楚表达观点5学习过程：程序编制、调试、运行、工艺外部接线5按照接线图正确接线布线工艺5符合布线工艺标准I/O分配5I/O分配正确合理程序设计10能完成控制要求调试运行15程序输入正确、符合控制要求、能排除故障理论测试知识测评10正确完成测试安全操作正确使用设备工具15总得分
教师：按照综合素质评价表和任务单对各小组的本单元学习情况进行评价 教法： 自评互评 考核评价
备注
3．教学总结与反思
总结：学生如果按照给定的程序实操时，速度进展的很快，但是当他们自己设计程序实操时，总是进展缓慢，有些学生甚至就在等待别人做完之后参考。通过调查发现他们没有自己的设计思路，感觉自己设计程序很难，软元件的符号和工作原理不清楚。
反思：（1）由教师带领全班同学一起做几次练习，主要练习编程思路；（2）在用一种新方法编写程序时，以某一任务为例在任务单中写清楚编程过程；（3）对于软元件符号和工作原理不清的问题，可以采取最笨的死记硬背的方法。
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