plc可编程控制器原理与应用教案

课程概况：讲授一种计算机控制设备及技术

课程特点：简单（就是工业应用的计算机）+实用（少有的实用技术型课程） 学习方法：睡好觉吃饱饭+课上认真听讲+课后及时复习 教材问题：可买可借，一般的，书名带有“电气控制”、“可编程控制器”或“PLC”字样的里面都可以，但最好借讲授西门子可编程控制器的书。 课时安排：16学时授课

预备知识PLC结构与工作原理主要内容： 可编程控制器（PLC）原理与应用

PLC控制程序编制PLC应用系统设计与其他课程关系：跨专业选修课

第1章 概述（预备知识）

手动控制继电接触控制可编程控制器---控制---电气控制

PLC控制其他高级控制方式一、手动控制

二、继电接触控制（开始具有自动控制的特点） 1、 常用控制电器

（接触器、电磁式继电器、热继电器、按钮、刀开关、行程开关、熔断器） （1） 接触器

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132131431422324413辅助触点213143KM142232辅助触点44135246主触点绝缘连杆135A124主触点6A2线圈反力弹簧铁心线圈A2线圈A1KM135KM13213143KM246主触点A1A214223244辅助触点(a)接触器示意图(b)接触器图形符号

（2）继电器（电磁式）

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3）热继电器

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（

（4）按钮

（5）刀开关

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（6）行程开关

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（7）熔断器

2、 基本控制线路 （1） 起保停控制

（2） 正反转控制

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（3） 位置控制

三、PLC控制 1、 PLC的产生 2、 PLC的定义

国际电工委员会（IEC）定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 （可编程控制器（PLC）本质上就是为工业应用而设计的计算机） 3、 PLC的特点----好，除了贵点儿

4、 PLC的应用领域---所有的工业控制领域 5、 PLC的发展趋势---越来越好 四、其它高级控制方式

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第二章 PLC的硬件结构与工作原理（以Siemens s7-200系列plc为例） 2．1 PLC的硬件结构

一、CPU模块 （一）微处理器 （二）存储器ROM RAM* PLC的软件分为系统程序和用户程序

ROM用来存放系统程序，RAM被用户程序使用 二、I/O模块 （一）输入模块

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（二）输出模块

三、编程装置 四、电源与接口

* 根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式、模块式和混合式

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2．2 PLC的工作原理

* 扫描工作方式：周期性+批处理（与中断方式对比着讲）

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* 把内存单元看成继电器---联想！ * 讲例子

第三章 PLC程序设计（以Siemens s7-200系列plc为例） 3．1 PLC的编程软元件、编程语言及程序结构 一、编程软元件

* PLC的编程软元件既其存储单元或存储区，主要有

（1）输入继电器（又叫输入映像寄存器等名称，标识符为I，如I0.0） （2）输出继电器（又叫输出映像寄存器等名称，标识符为Q，如Q0.0） （3）定时器（标识符为T，如T5） （4）计数器（标识符为C，如C5）

（5）中间继电器（又叫位存储器等名称，标识符为M，如M0.0）

（6）特殊继电器（又叫特殊存储器等名称，标识符为SM，如SM0.0） * 存储器的数据类型与寻址方式 二、编程语言

* 有五种，但主要使用梯形图与指令表 三、程序结构

* PLC程序由主程序、子程序和中断程序组成 3．2 PLC的基本指令和功能指令 一、基本指令 （一）位逻辑指令

1、触点指令LD A O (LDN AN ON) ALD OLD 2、输出指令 = S R 3、其他指令 NOT EU ED

（二）定时器与计数器指令（例TON CTU） 二、功能指令

3．3 PLC程序设计方法及程序实例

经验设计法（经验法）PLC程序设计方法根据继电接触控制电路图设计法（翻译法）

顺序控制设计法（顺序法）程序实例：十字路口红绿灯PLC控制系统设计

第四章 PLC控制系统设计

PLC控制系统设计的一般步骤：

（1）深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成的动作。

（2）确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此确定PLC的I/O点数，进行I/O点的分配。

（3）选定PLC型号。

（4）绘制PLC外部接线图，设计控制系统主路，制作控制柜，安装PLC 。 （5）设计PLC控制程序，模拟调试。

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（6）进行现场调试。 （7）调整修改。

（8）编制技术文件，交付用户。

relay-contactor control

manual control computer digital control

electrical control

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