机电控制与PLC7ppt课件
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《机电传动控制与PLC技术》---实验教学大纲
《机电传动控制与PLC技术》课程实验教学大纲课程名称 机电传动控制与PLC技术课程学时 40课程学分 2.5课程属性 专业选修课适用专业 自动化、电气工程及其自动化专业课程性质 非独立设置的实验课程先修课程电机学、电机与拖动、工厂供电等一、课程简介本课程主要介绍常用控制电器的结构、原理、用途及型号 电气控制的基本线路 典型生产设备电气控制系统 PLC的基本原理 三菱PLC的基本指令及顺序控制指令、功能指令 PLC的通信与联网技术 PLC正确选用及PLC控制系统的简单设计。
二、课程实验目的1、进行实验基本技能的训练2、巩固、加深并扩大所学的基本理论知识 培养解决实际问题的能力3、培养实事求是、严肃认真细致踏实的科学作风和良好的实验习惯 为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。
三、实验方式及基本要求电气控制实验要求3-4人一组 按要求完成规定的实验项目 PLC实验要求单人单机实验 按要求完成规定的实验项目。
要求能独立完成规定的实验项目 学会继电接触器控制线路的分析和设计方法 会观察实验现象 会设计简单的控制险路 有解决简单控制线路故障的能力 掌握编程器、编程软件的使用 能阅读和分析实际PLC程序与梯形图 能进行简单的程序设计 运行、调试、维护可编程序控制器系统。
四、实验报告要求实验报告是实验工作的全面总结 要用简明的形式将实验结果完整和真实的表达出来 报告要求简明扼要 字迹工整 分析合理。
图表整齐清楚 线路图要用铅笔及绘图仪器绘制 不应徒手描画。
报告包括以下几项内容1、实验名称、专业、班级、姓名、同组者名称、实验台号、实验日期、交报告日期。
2、实验目的3、实验线路图4、实验设备5、根据实验指导书要求 完成程序设计 并上机调试 整理实验内容。
6、对实验结果进行分析讨论并回答试验指导书所提出的问题。
五、考试考核方法与规定实验实行单人单机逐人考核 现场完成程序设计、输入、调试运行 并回答问题。
考核成绩占实验成绩的50% 实验出勤占实验成绩的30% 实验报告占实验成绩的40% 由每一次实验签到、实验报告成绩构成 缺少此项不得分。
机电控制与PLC
通电电磁抱闸制动
如机床等经常需调整加工件位置
四、 三相异步电动机制动控制
启动按钮SB2——〉KM2 主触点吸合——〉电磁铁 线圈YA接入电源，铁芯向 上移动——〉抬起制动闸， 松开制动轮
KM2闭合——〉KM1得 电——〉电机正常运行
SB1停止按钮——〉KM1、 KM2失电，制动闸在弹簧 作用下紧压在制动轮上— —〉电动机停车
四、 三相异步电动机制动控制
反接制动中电阻及速度继电器的作用： 1） 反接制动电阻：限制制动转矩和制动电流，避免对电动机及机械 传动系统产生过大冲击。（对称电阻 及不对称电阻）
2）速度继电器：检测电动机的转速，当转速下降到接近零时 （100r/min），速度继电器自动切断电源，防止电动机反向启动。
反接制动特点：制动效果好，缺点是能量损耗大。
四、 三相异步电动机制动控制
A. 单向反接制动控制线路 启动按钮SB2——〉KM1 主触点吸合——〉电机正 常运行，KS常开触点闭 合——〉为KM2接通做准 备。
SB1停止按钮——〉KM1 失电，切断电源，但电动 机速度仍然很高，KS常开 仍然闭合——〉KM2接通， 使得定子绕组得到反相序 电源，接入制动电阻R— —〉电动机转速低于 100r/min时，KS常开触点 断开，KM2失电，切断电 源
速度继电器的作用。
3. 电机可逆运行的实现方法及其控制线路
作业
P63, 2-5，2-7 思考题： 1. 反接制动控制线路中，反接制动电阻串在定子电路还是
转子电路中？电阻的作用是什么？该电路中速度继电器的作
用是什么？
• 主要内容： 电磁抱闸制动，反接制动，能耗制动。 • 要求： 了解各种制动方法的实现电路，掌握能耗和反接制动电
路的原理。
机电控制与PLC 第3版 第13章 S7-1200 基本指令
扫描RLO的信号升降沿的案例 R-TRIG和F-TRIG指令案例
设置时钟存储位
时钟存储器设置方法
故障信息显示程序案例
生成脉冲指令
生成脉冲指令应用程序案例
接通延时指令
接通延时指令TON案例及其时序图
关断延时指令
关断延时指令TOF程序案例及其时序图
时间累加指令
时间累加器指令TONF及其时序图
检查 ARRAY
检查变量类型为 VARIANT 的变量，是否为数组类型，是数组输出 1， 不是数组输出 0
比较 EQUAL 间接寻址 DB 的数 据类型与某一种数据的类型： 两个数据类型相同输出 1，不相同输出 0
EQ_TypeOfDB
比较 UNEQUAL 间接寻址 DB 的数据类型与某一种数据的类型： 两个数据类型不相同输出 1，相同输出 0
e
为底的指数值
计算正弦值：SIN、计算余弦值： 计算弧度制的浮点数变量或者弧度制的常数的正弦值、余弦值、正切
COS、计算正切值：TAN
值
计算反正弦值：ASIN、计算反余弦 计算浮点数变量或者常数的反正弦值、反余弦值、反正切值，输出角 值：ACOS、计算反正切值：ATAN 度为弧度制
返回小数：FRAC
NE_TypeOfDB
数学函数指令
指令
功能说明
计算：CALCULATE
用以自定义一个数学表达式（也可以使用字逻辑运算符）。表达式中 不能有常数，输入输出数据类型保持一致
加：ADD、减：SUB、乘：MUL、 除：DIV
计算两个整数变量、浮点数变量、两个常数之间的加减乘除
返回除法的余数：MOD
计算两个整数变量、两个常数做除法后的余数
序列化：Serialize
机电一体化设备的PLC控制系统
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工作任务1 机械手的PLC控制
• 2. 启动运行 • 按下启动按钮，机械手按照下降→夹紧（延时1 s）→上升→右移 →下降→松开（延时1 s）→上升→左移的顺序依次从左向右转送工件。 下降/上升、左移/右移、夹紧/松开使用电磁阀控制。 • 3. 停止操作 • 按下停止按钮，机械手完成当前工作过程，停在原点位置。 • 任务分析 • 根据控制要求，按照工作方式将控制程序分为三部分：其中，第一 部分为自动程序，包括连续和单周期两种控制方式，采用主程序进行控 制；第二部分为手动程序，采用子程序SBR-0进行控制；第三部分为自 动回原点程序，采用子程序SBR-1进行控制。
返回
14.1.1 火箭弹装配的主要技术
1.基本要求 2.全部零件结合的正确性 ３.全部零件结合的可靠性 ４.点火系统安全可靠 ５.具有良好的密封性和长储性 ６.全弹质量须满足产品图要求
返回
14.1.2 火箭弹装配的主要内容
火箭弹一般可分为引信、战斗部、发动机、稳定装置四大部件。这些 部件又包含有各种零、部件。 部件装配是指战斗部、发动机、稳定 装置等部件的装配(包括其构成的组合装配)。全弹总装就是把各大部 件结合在一起的装配。
模块三 机电一体化设备的PLC控制系统 设计、安装与调试
• 工作任务1 机械手的PLC控制 • 工作任务2 机电一体化分拣系统的PLC控制
工作任务1 机械手的PLC控制
• 任务引入 • 在机电一体化控制系统中很多工作要用到机械手，机械手动作一般 采用气动方式进行，动作的顺序用PLC控制。如图3-1所示。 • 一、控制要求 • ① 工作方式设置为自动/手动、连续/单周期、回原点； • ② 有必要的电气联锁和保护； • ③ 自动循环时应按上述顺序动作。 • 二、工作内容 • 1. 初始状态 • 机械手在原点位置，压左限位SQ4=1，压上限位SQ2=1，机械手松开。
工作任务1 机械手的PLC控制
• 2. 启动运行 • 按下启动按钮，机械手按照下降→夹紧（延时1 s）→上升→右移 →下降→松开（延时1 s）→上升→左移的顺序依次从左向右转送工件。 下降/上升、左移/右移、夹紧/松开使用电磁阀控制。 • 3. 停止操作 • 按下停止按钮，机械手完成当前工作过程，停在原点位置。 • 任务分析 • 根据控制要求，按照工作方式将控制程序分为三部分：其中，第一 部分为自动程序，包括连续和单周期两种控制方式，采用主程序进行控 制；第二部分为手动程序，采用子程序SBR-0进行控制；第三部分为自 动回原点程序，采用子程序SBR-1进行控制。
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14.1.1 火箭弹装配的主要技术
1.基本要求 2.全部零件结合的正确性 ３.全部零件结合的可靠性 ４.点火系统安全可靠 ５.具有良好的密封性和长储性 ６.全弹质量须满足产品图要求
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14.1.2 火箭弹装配的主要内容
火箭弹一般可分为引信、战斗部、发动机、稳定装置四大部件。这些 部件又包含有各种零、部件。 部件装配是指战斗部、发动机、稳定 装置等部件的装配(包括其构成的组合装配)。全弹总装就是把各大部 件结合在一起的装配。
模块三 机电一体化设备的PLC控制系统 设计、安装与调试
• 工作任务1 机械手的PLC控制 • 工作任务2 机电一体化分拣系统的PLC控制
工作任务1 机械手的PLC控制
• 任务引入 • 在机电一体化控制系统中很多工作要用到机械手，机械手动作一般 采用气动方式进行，动作的顺序用PLC控制。如图3-1所示。 • 一、控制要求 • ① 工作方式设置为自动/手动、连续/单周期、回原点； • ② 有必要的电气联锁和保护； • ③ 自动循环时应按上述顺序动作。 • 二、工作内容 • 1. 初始状态 • 机械手在原点位置，压左限位SQ4=1，压上限位SQ2=1，机械手松开。
plc大学教材PPT课件
精选
绪论EXIT
26
可编程序控制器
二、应用范围 PLC的应用范围主要有哪些？
开关量逻辑控制 运动控制
连续量闭环控制 数据处理 联网控制
精选
绪论EXIT
27
可编程序控制器
• 开关量的逻辑控制
– PLC控制开关量的能力很强，所控制 的输入/输出可以从几十点到几千点
– 所控制的逻辑可以是：组合逻辑、时 序逻辑、延时计数等，都可以控制
Ｉ／Ｏ模块
CPU 电源
回路控制模块 CS1W-LCU001
精选
绪论EXIT
30
可编程序控制器
• 数据处理
– PLC能进行算术运算、数据传送、数据转 换、数据比较、数据显示等。中大型PLC 还具有浮点运算、开方、函数运算等功能
• 联网控制
– PLC与PLC之间 – PLC与可编程终端 – PLC与计算机之间 – PLC与其他智能设备
3
期末笔试成绩 （70分）
按卷面成绩，满分70分
4
奖励分 （10分）
主动参与课堂讨论并答对问题每次奖2分，最多奖励 10分； 注：包括奖励分在内，期末总评成绩封顶100分
精选
绪论EXIT
1
可编程序控制器
可编程控制器
精选
绪论EXIT
2
可编程序控制器
第1章 常用低压电器
低压 电器
手控 电器
自控 电器
项目
继电器控制
PLC 控 制
控制功能的实现
通过继电器接线
通过编制程序
对工艺变更的适应性 改变继电器接线
修改程序
控制速度
触点机械动作较慢
电子器件速度快
安装调试 可靠性 寿命
PLC技术课件——课题七 特殊功能模块
课题七 特殊功能模块
（1）通信参数设置 在两个串行通信设备进行任意通信前，必须设置相互可 以辨认的参数，这些参数是指传送数据的信息格式，包括起 始位、数据位、奇偶校验位、停止位和波特率等。 （2）串行通信指令 RS 串行通信指令是利用 PLC 的通信适配器 FX-232ADP 进 行通信控制的，实现 PLC 与外围设备的数据传送与接收。
主要的控制对象是机电产品，以开关量居多。
模拟量处理流程图
课题七 特殊功能模块
主单元与扩展模块实物图 a）主单元 b） FX2N-4AD-PT c）FXON-3A
课题七 特殊功能模块
1．读取水箱温度
读取水箱温度程序梯形图
2．读取水箱压力
读取水箱压力的程序梯形图
课题七 特殊功能模块
3． 控制电动调节阀开度
课题七 特殊功能模块
四、特殊功能模块的编号
主单元和模块连接图
课题七 特殊功能模块
五、模拟量输入/输出模块的读写操作
BFM 中的数据是通过 FROM 指令或 TO 指令使 PLC 主 单元与模块进行数据交换。FROM 是 PLC 主单元从 BFM 读 数据的指令，TO 是从 PLC 主单元将数据写到 BFM 的指令。
课题七 特殊功能模块
任务提出 在如图所示的设备中有一个水箱，水箱中安装有
一压力变送器（压力传感器）和一温度传感器，电动 调节阀控制进水量，温度传感器检测水温，压力传感 器检测水压。现要用 PLC 来检测水温、水压，控制进 水量。
水箱
课题七 特殊功能模块
任务分析 PLC 是从继电器控制系统的替代产品发展而来的，
2.TO 指令 TO 指令是 BFM 写入指令，助记符、指令代码、操作数、 程序步见表。
《机电控制技术》课件
执行器是控制系统中的重要组成部分，负责将控制 器的控制信号转换为机械动作或电信号。
02
执行器的种类很多，常见的有电动机、液压缸、气 动马达等。
03
执行器的选择应根据控制系统的要求和被控对象的 特性进行选择。
传感器
01
传感器是控制系统中的重要组成部分，负责检测被控对象的各种 参数，如温度、压力、位移等，并将检测到的信号转换为电信号
PID控制
总结词
PID控制是一种基于比例、积分和微分控制 的算法，通过对误差信号进行比例、积分和 微分运算，实现对被控对象的精确控制。
详细描述
PID控制器由比例、积分和微分三个环节组 成，通过对误差信号进行比例、积分和微分 运算，分别调节系统输出的幅值、速度和加 速度，以实现对被控对象的精确控制。PID 控制器具有结构简单、易于实现、稳定性好 等优点，因此在工业控制领域得到了广泛应
家用电器控制系统
家用电器控制系统是实现智能化家居的重要技术之一，通过微处理器和传感器技术，能够实现家电设 备的自动控制和远程控制。
家用电器控制系统通常采用可编程控制器（PLC）或微控制器（MCU），实现家电设备的自动化控制。
家用电器控制系统还包括人机交互界面，方便用户进行操作和控制，同时具备故障诊断和安全保护功能 ，保障家庭安全。
用。
模糊控制
总结词
模糊控制是一种基于模糊集合论和模糊逻辑的控制系 统，通过将人类的经验和知识转化为模糊规则实现对 被控对象的控制。
详细描述
模糊控制系统主要包括模糊化、模糊推理和去模糊化 三个部分。模糊化是将输入的精确量转化为模糊集合 论中的隶属度函数；模糊推理则是根据模糊逻辑的规 则进行推理，得到输出模糊集合论中的隶属度函数； 去模糊化则是将输出模糊集合论中的隶属度函数转化 为精确量。模糊控制系统能够处理不确定性和非线性 问题，因此在智能家居、机器人等领域得到了广泛应 用。
02
执行器的种类很多，常见的有电动机、液压缸、气 动马达等。
03
执行器的选择应根据控制系统的要求和被控对象的 特性进行选择。
传感器
01
传感器是控制系统中的重要组成部分，负责检测被控对象的各种 参数，如温度、压力、位移等，并将检测到的信号转换为电信号
PID控制
总结词
PID控制是一种基于比例、积分和微分控制 的算法，通过对误差信号进行比例、积分和 微分运算，实现对被控对象的精确控制。
详细描述
PID控制器由比例、积分和微分三个环节组 成，通过对误差信号进行比例、积分和微分 运算，分别调节系统输出的幅值、速度和加 速度，以实现对被控对象的精确控制。PID 控制器具有结构简单、易于实现、稳定性好 等优点，因此在工业控制领域得到了广泛应
家用电器控制系统
家用电器控制系统是实现智能化家居的重要技术之一，通过微处理器和传感器技术，能够实现家电设 备的自动控制和远程控制。
家用电器控制系统通常采用可编程控制器（PLC）或微控制器（MCU），实现家电设备的自动化控制。
家用电器控制系统还包括人机交互界面，方便用户进行操作和控制，同时具备故障诊断和安全保护功能 ，保障家庭安全。
用。
模糊控制
总结词
模糊控制是一种基于模糊集合论和模糊逻辑的控制系 统，通过将人类的经验和知识转化为模糊规则实现对 被控对象的控制。
详细描述
模糊控制系统主要包括模糊化、模糊推理和去模糊化 三个部分。模糊化是将输入的精确量转化为模糊集合 论中的隶属度函数；模糊推理则是根据模糊逻辑的规 则进行推理，得到输出模糊集合论中的隶属度函数； 去模糊化则是将输出模糊集合论中的隶属度函数转化 为精确量。模糊控制系统能够处理不确定性和非线性 问题，因此在智能家居、机器人等领域得到了广泛应 用。
电气控制与PLC说课课件PPT课件
二、课程教学设计
《电气控制与PLC》
1、课程设计理念与思路 2、教学内容的选取 3、教学项目划分及学时分配 4、重点、难点的确立及解决办法
二、课程教学设计
《电气控制与PLC》
1、课程设计理念与思路
◆“工学结合”的理念
课选程择企设业计真的实总项体目为思载路体是，：按照项目的生产岗位要求，以任务驱
紧动紧，围项绕目基导于向工的作方过法程实系施统，化实的现课“程四设个计企理业念化，”校：企教合学作环共境同企业 化；教学设备企业化；学生角色企业化；学习过程企业化。 开发“以电气控制与PLC”为主线，以典型工程控制项目 ◆为“任载务体驱，动遵、循项人目的导认向知”规的律理和念教育规律，充分融入职业资格标准。
电气控制实训室
电工电子实训室 维修电工实训室
校内实训室
矿山机电实训室 矿山供电实训室
《电气控制与PLC》
五、教学效果
1、学生学习本课程的成果、职业资格考证 通过率、学生取得的成就
2、同行、督导、学生等对本课程的教学评价
四、教学资源
1、学生学习本课程的成果 、职业资格考证通过率、学
生取得的成就
《电气控制与PLC》
在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，“教、 学、做”和总结有机结合，采用资讯→计划→决策→实施→检查 →评价的教学模式。
◆ 课堂与实训室一体化的理念
课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环 境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限， 实现课堂与实训现场一体化的教学模式。
评估 学互生查，自教评师检查
学生互评
教师点评
三、教学实施
《电气控制与PLC》
3、教学方法、教学手段及学习方法
PLC编程及应用全套课程ppt课件
❖ 把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电 源。
❖ 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源，可供 开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。可编 程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内 部的开关电源为各模块提供DC 5V、±12V、24V 等直流电源。
可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入 电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
❖ 定义强调了PLC是： ❖ 1 数字运算操作的电子系统——也是一种计算
机 ❖ 2 专为在工业环境下应用而设计 ❖ 3 面向用户指令——编程方便 ❖ 4 逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作 ❖ 5 数字量或模拟量输入输出控制 ❖ 6 易与控制系统联成一体 ❖ 7 易于扩充
❖
❖ 1.2 PLC的分类
❖ 1968年．美国最大的汽车制造厂家——通用汽车 公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了 十条技术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工 业控制装置，提出了研制可编程序控制器的基本设想， 即
❖ (1)能用于工业现场。
❖ (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的 元件和修改内部接线。
各种接口、高功能模块：便于扩展 小型机：一体机。有接口可扩展。
中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。
电源模块
底板
CPU模块
Power in a Small Package!!
IO模块
5. 编程设备
编程设备可以是专用 的手持式的编程器；也可 以是安装了专门的编程通 讯软件的个人计算机。
（TOSHIBA）, ❖ 光洋（KOYO),松下电工（MEW）, ❖ 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, ❖ 安川等公司。
我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC。我 国早期独立研制PLC的单位有： ❖ 北京机械工业自动化研究所， ❖ 上海工业自动化仪表研究所， ❖ 大连组合机床研究所， ❖ 成都机床电器研究所， ❖ 中科院北京计算机所及自动化所， ❖ 长春一汽， ❖ 上海起重电器厂， ❖ 上海香岛机电公司， ❖ 上海自力电子设备厂等单位。 ❖ 以上诸单位都没有形成规模化生产
❖ 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源，可供 开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。可编 程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内 部的开关电源为各模块提供DC 5V、±12V、24V 等直流电源。
可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入 电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
❖ 定义强调了PLC是： ❖ 1 数字运算操作的电子系统——也是一种计算
机 ❖ 2 专为在工业环境下应用而设计 ❖ 3 面向用户指令——编程方便 ❖ 4 逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作 ❖ 5 数字量或模拟量输入输出控制 ❖ 6 易与控制系统联成一体 ❖ 7 易于扩充
❖
❖ 1.2 PLC的分类
❖ 1968年．美国最大的汽车制造厂家——通用汽车 公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了 十条技术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工 业控制装置，提出了研制可编程序控制器的基本设想， 即
❖ (1)能用于工业现场。
❖ (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的 元件和修改内部接线。
各种接口、高功能模块：便于扩展 小型机：一体机。有接口可扩展。
中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。
电源模块
底板
CPU模块
Power in a Small Package!!
IO模块
5. 编程设备
编程设备可以是专用 的手持式的编程器；也可 以是安装了专门的编程通 讯软件的个人计算机。
（TOSHIBA）, ❖ 光洋（KOYO),松下电工（MEW）, ❖ 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, ❖ 安川等公司。
我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC。我 国早期独立研制PLC的单位有： ❖ 北京机械工业自动化研究所， ❖ 上海工业自动化仪表研究所， ❖ 大连组合机床研究所， ❖ 成都机床电器研究所， ❖ 中科院北京计算机所及自动化所， ❖ 长春一汽， ❖ 上海起重电器厂， ❖ 上海香岛机电公司， ❖ 上海自力电子设备厂等单位。 ❖ 以上诸单位都没有形成规模化生产
机电控制技术课程2_PLC控制系统
1969年美国数字设备公司(DEC)根据这10条指标， 研制出世界上第一台可编程控制器，并在GM公司汽车 生产线上应用，获得成功．
二 可编程控制器的用途
• 可编程控制器是一种进行数字运算的电子 系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工 业控制器． • 它采用了可编程序的存储器，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，并通过数字式或模 拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产 过程． • 可编程控制器及其有关外围设备，都按易 于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能 的原则设计．
第二部分 PLC控制系统
第二章 可编程序控制器（PC）
PLC：20世纪70年代之前未引入微机，采用逻 辑电路控制，故称可编程逻辑控制器。
PC：20世纪70年代引入微机后，则称可编程序 控制器。 为了与个人电脑（PC）相区别，实际使用中将 可编程序控制器别称为ＰＬＣ
以下简介两个用ＰＬＣ来实现的控制系统： （1）框架车举升控制系统
三 可编程控制器的分类
1 从组成结构上分为两类： （1）一体化整体PLC， AnS系列模块式PLC （2）模块式PLC。 模块式PLC
CPU组件 基板
电源组件
2 按I／O点数及内存容量分：
（1）小型PLC：I／O点数小于256点，内存容量 256～ 4KB．结构一般是一体化整体式的，主要用于中 等容量的开关量控制，具有逻辑运算、定时、计 数、顺控、通信功能． （2）中型PLC：I／O点数范围在256/1024点，内存 容 量在3．6～32KB．中型PLC除具有小型PLC的 功 能外，还增加了数据处理能力．适用于小规模的 综合控制系统． （3）大型PLC：I／O点数大于1024点，内存容量在 32KB上．大型PLC除具有中、小型PLC的功能外， 增强了编程终端的处理能力和通信能力，适用于 多级自动控制和大型分散控制系统。
电气控制与PLC说课ppt课件
七、教学设计特色和创新
1、制定了明确的课程培养目标和各种能力训练项目
2、做到了理论与实践相结合，“教、学、做”一体化。
3、注重学生实践操作能力的培养。
4、采用了合理有效的考核方式 。
5、注重了多种教学方法的结合。 6、实践操作部分根据学院现有实验设备，采用了硬件实验和仿真实
验相结合的方法，有效的提高了实验设备的利用率，较好的解决 了实验设备不能满足教学要求的矛盾。
PPT 板
电 气
多媒体
控
制
影象
实
书 动画
训 台
三 仿菱 真 软 件应
用
可 编 程 控 制 实 训
台
PLC可编程控制 编程软件和实训台
六、课程考核
本课程是机电一体化专业的重要的理论实践一体课程，采取以突出职 业技能操作为主的过程化考核方式。每个项目都通过项目过程和实施结果 两个方面进行考核。项目过程考核成绩占项目成绩的60%，实施结果占项 目成绩的40%。
电 动 机 按 钮 联 锁 正 反 转 控 制
三 相 异 步 电 动 机 的 行 程 控 制
工 作 台 自 动 往 返 控 制
电 动 机 的 顺 序 控 制
电 动 机 的 时 间 继 电 器 控 制
三 相 异 步 电 动 机 的 降 压 起 动
三 相 异 步 电 动 机 的 反 接 制 动
PLC PLC PLC PLC PLC PLC
综合训练项目则采取由学生根据项目任务， 自主完成项目的计划、实施和检验过程，给学生 充分的自主权。
（二）教学方法和手段
教学 方法
讲授和演示相结合 理论与实践相结合 计划与汇报相结合 独立与合作相结合
启发教学法 对比教学法 项目教学法 任务引领教学法
机电传动控制PLC控制
比成组方式进步。 ✓ 多电机拖动：多台电机拖动一台设备，
现代的传动方法。
电动机的分类
直流电机：采用直流电源，调速特性好， 但换相电刷影响其容量、使用范围和寿 命。
交流电机：采用交流电源，克服了直流 电机的缺点，现代交流调速技术的发展 使其成为主流。
步进电机：运动距离和输入脉冲成正比， 控制方便，但功率和精度较差。
内容
PLC控制 PLC原理、组成 PLC的内部等效电路（继电器） PLC的指令系统 PLC的应用与设计方法
以三菱公司的F系列PLC为基础
第一章 概述
•机电传动的定义是什么？ •机电传动的作用是什么？ •机电传动的发展过程及趋势是什么？ •什么是成组拖动、单电机拖动、多 电机拖动？优缺点是什么？ •机电传动控制系统的发展过程与趋 势是什么？
机电传动控制技术是现代制造业的基础（各种 制造装备都是以机电传动控制为基础）
机电传动与控制技术的发展有力地推动社会的 进步（提高产品质量、制造能力）
信息社会更离不开机电传动与控制技术（信息 设备产品、信息的应用等）
机电传动与控制技术的发展
传动技术的发展（简化机械结构、直接驱动） 电动机的发展（交流、直线、高性能、大、小
主干线
多层现场总线结构
现 场 总 线 在 工 厂 自 动 化 中 的 应 用
现场总线设备作为从站
所有的元件都支持现场总线
混和式
考 虑 扩 展 的 方 案
必备的基础知识
高等数学 物理 电路与磁路 模拟电子技术 数字电路 微型计算机及接口技术 控制工程
教学安排与考试
课内讲课和习题课时间56学时 1. 教材内容讲授 2. 课堂作业（4-5次） 实验8学时， 复习、练习、写实验报告等课外时间140学时 成绩以期末考试、作业和课堂作业三方面为
现代的传动方法。
电动机的分类
直流电机：采用直流电源，调速特性好， 但换相电刷影响其容量、使用范围和寿 命。
交流电机：采用交流电源，克服了直流 电机的缺点，现代交流调速技术的发展 使其成为主流。
步进电机：运动距离和输入脉冲成正比， 控制方便，但功率和精度较差。
内容
PLC控制 PLC原理、组成 PLC的内部等效电路（继电器） PLC的指令系统 PLC的应用与设计方法
以三菱公司的F系列PLC为基础
第一章 概述
•机电传动的定义是什么？ •机电传动的作用是什么？ •机电传动的发展过程及趋势是什么？ •什么是成组拖动、单电机拖动、多 电机拖动？优缺点是什么？ •机电传动控制系统的发展过程与趋 势是什么？
机电传动控制技术是现代制造业的基础（各种 制造装备都是以机电传动控制为基础）
机电传动与控制技术的发展有力地推动社会的 进步（提高产品质量、制造能力）
信息社会更离不开机电传动与控制技术（信息 设备产品、信息的应用等）
机电传动与控制技术的发展
传动技术的发展（简化机械结构、直接驱动） 电动机的发展（交流、直线、高性能、大、小
主干线
多层现场总线结构
现 场 总 线 在 工 厂 自 动 化 中 的 应 用
现场总线设备作为从站
所有的元件都支持现场总线
混和式
考 虑 扩 展 的 方 案
必备的基础知识
高等数学 物理 电路与磁路 模拟电子技术 数字电路 微型计算机及接口技术 控制工程
教学安排与考试
课内讲课和习题课时间56学时 1. 教材内容讲授 2. 课堂作业（4-5次） 实验8学时， 复习、练习、写实验报告等课外时间140学时 成绩以期末考试、作业和课堂作业三方面为
《机电控制与PLC》课件
《机电控制与plc》ppt课件
目录
CONTENTS
• 机电控制概述 • plc技术基础 • 机电控制系统的设计 • plc在机电控制系统中的应用 • 机电控制与plc的未来发展
01
CHAPTER
机电控制概述
机电控制的基本概念
总结词：基础定义
详细描述：机电控制是指通过机械和电子技术相结合，实现对机械设备的自动化控制。它涉及到对机械设备的监测、调节、 控制和优化，以提高生产效率、降低能耗和减少人力成本。
智能物流配送
通过PLC控制，实现物流配送的自动 化和智能化，降低物流成本。
智能生产调度
利用PLC技术，实现生产计划的自动 排程和优化调度，提高生产效率。
智能质量检测
通过PLC技术，实现质量检测设备的 自动化控制和数据采集，提高检测精 度和效率。
plc在机器人控制系统中的应用
机器人运动控制
PLC能够精确控制机器人的运动轨迹和 速度，实现高精度和高效率的作业。
控制系统的硬件设计
控制器选择
根据控制需求和系统规模，选 择合适的控制器，如PLC、单片
机等。
传感器与执行器选择
根据被控对象的特性，选择合 适的传感器和执行器，以实现 信号的采集和控制。
电气线路设计
根据控制系统需求，设计合理 的电气线路，包括电源、输入 输出信号线等。
抗干扰设计
考虑电气线路中的干扰因素， 采取相应的抗干扰措施，保证
PLC的编程语言主要有五种，分别是指令表（IL）、梯 形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC） 和结构化文本（ST）。这些编程语言各有特点，适用 于不同的应用场景和开发需求。
03
CHAPTER
机电控制系统的设计
目录
CONTENTS
• 机电控制概述 • plc技术基础 • 机电控制系统的设计 • plc在机电控制系统中的应用 • 机电控制与plc的未来发展
01
CHAPTER
机电控制概述
机电控制的基本概念
总结词：基础定义
详细描述：机电控制是指通过机械和电子技术相结合，实现对机械设备的自动化控制。它涉及到对机械设备的监测、调节、 控制和优化，以提高生产效率、降低能耗和减少人力成本。
智能物流配送
通过PLC控制，实现物流配送的自动 化和智能化，降低物流成本。
智能生产调度
利用PLC技术，实现生产计划的自动 排程和优化调度，提高生产效率。
智能质量检测
通过PLC技术，实现质量检测设备的 自动化控制和数据采集，提高检测精 度和效率。
plc在机器人控制系统中的应用
机器人运动控制
PLC能够精确控制机器人的运动轨迹和 速度，实现高精度和高效率的作业。
控制系统的硬件设计
控制器选择
根据控制需求和系统规模，选 择合适的控制器，如PLC、单片
机等。
传感器与执行器选择
根据被控对象的特性，选择合 适的传感器和执行器，以实现 信号的采集和控制。
电气线路设计
根据控制系统需求，设计合理 的电气线路，包括电源、输入 输出信号线等。
抗干扰设计
考虑电气线路中的干扰因素， 采取相应的抗干扰措施，保证
PLC的编程语言主要有五种，分别是指令表（IL）、梯 形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC） 和结构化文本（ST）。这些编程语言各有特点，适用 于不同的应用场景和开发需求。
03
CHAPTER
机电控制系统的设计
机电控制与PLC7ppt课件
状态为活动步； 2）与STL触点相连的触点应用LD或LDI指令，只有执行完RET后才返回
左侧母线； 3）STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈； 4）由于PLC只执行活动步对应的电路块，所以使用STL指令时允许双线
圈输出（顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈）； 5）STL触点起到总控的作用，STL触点驱动的电路块中不能使用MC和
状态转移图
状态梯形图
指令表
Date: 2020/5/1
. Page: 4
第四章 步进指令及状态编程
A. 步进指令
STL步进接点指令
Si Y0
RET: 2020/5/1
. Page: 5
第四章 步进指令及状态编程
步进指令的使用说明： 1）STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某STL触点接通，则对应的
第四章 步进指令及状态编程 B. 编程规则 （1）顺序不连续转移
向上转移（重复）：如从S25直接转移至S20 向下转移，但序号不相连：如S20直接转移至S25 向其他流程转移（跳转）： 如从S30 开始的一段流程的S31状态转 移至S40所在某段流程的S42 状态
注：顺序不连续转移的状态不能用SET指令，要用OUT指令，并在SFC 图中用“ ”表示转移目标
Date: 2020/5/1
. Page: 14
第四章 步进指令及状态编程
台车自动往返一个工作周期控制过程： 1） 按下启动按钮SB，台车前进（电机M正转），碰到限位开关SQ1后，台 车后退（电机M 反转）；2）后退碰到限位开关SQ2后，停车（电机M停转），停车5s后，第二次前进， 碰到 限位开关SQ3，再次后退；3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
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左侧母线； 3）STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈； 4）由于PLC只执行活动步对应的电路块，所以使用STL指令时允许双线
圈输出（顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈）； 5）STL触点起到总控的作用，STL触点驱动的电路块中不能使用MC和
状态转移图
状态梯形图
指令表
Date: 2020/5/1
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第四章 步进指令及状态编程
A. 步进指令
STL步进接点指令
Si Y0
RET: 2020/5/1
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第四章 步进指令及状态编程
步进指令的使用说明： 1）STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某STL触点接通，则对应的
第四章 步进指令及状态编程 B. 编程规则 （1）顺序不连续转移
向上转移（重复）：如从S25直接转移至S20 向下转移，但序号不相连：如S20直接转移至S25 向其他流程转移（跳转）： 如从S30 开始的一段流程的S31状态转 移至S40所在某段流程的S42 状态
注：顺序不连续转移的状态不能用SET指令，要用OUT指令，并在SFC 图中用“ ”表示转移目标
Date: 2020/5/1
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第四章 步进指令及状态编程
台车自动往返一个工作周期控制过程： 1） 按下启动按钮SB，台车前进（电机M正转），碰到限位开关SQ1后，台 车后退（电机M 反转）；2）后退碰到限位开关SQ2后，停车（电机M停转），停车5s后，第二次前进， 碰到 限位开关SQ3，再次后退；3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
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2. 处理方法
将控制过程分为不同的状态，在一个状态下，要完成一个或几个操作， 当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
3. 基本概念
步进指令 状态三要素 状态元件 状态转移图 状态梯形图 指令表
STL、RET 驱动负载、转移条件、转移目标 S （FX2N共有S0~S999）
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
台车自动往返一个工作周期控制过程： 1） 按下启动按钮SB，台车前进（电机M正转），碰到限位开关SQ1后，台 车后退（电机M 反转）；2）后退碰到限位开关SQ2后，停车（电机M停转），停车5s后，第二次前进， 碰到 限位开关SQ3，再次后退；3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
在使用状态时应注意： 1）状态与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点； 2）状态不与步进顺控指令STL配合使用时，可作为辅助继电器M使用；
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
D. 状态转移图
将复杂的控制过程分解为若干个工作状态，每个工作状态对应一定 的执行动作，据总的控制顺序将这些工作状态联系起来，就构成了状态 转移图，状态转移图也叫顺序功能图（SFC，Sequential Function Chart）
Y3 X1
Y2
“ 先驱动 再转移 ”
Date: 2020/4/27
. Page: 7
第四章 步进指令及状态编程 8）状态内实现的互锁
S21 X1
S22
Y002 Y001
Y001 Y002
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
B. 状态三要素
驱动负载
S21 X1
S0
X0
S21
Y0
X1
S22
Y1
初始状态、一系列一般状态 转移线、转移条件和驱动负载组成
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
E. 状态梯形图
状态转移图是以机械控制的流程表示状态（工序）的流程
状态梯形图（STL图）是用继电器(元件）表示控制流程的 程序
指令表程序
第四章 步进指令及状态编程
状态编程的基础知识 步进顺序控制的流程结构 步进顺序控制的程序设计及应用 小结
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
步进指令编程的基础知识
状态编程法
如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作 严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，这样的控 制系统称为顺序控制系统，也称为步进控制系统。
状态转移图
状态梯形图
指令表
Date: 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ20/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
A. 步进指令
STL步进接点指令
Si Y0
RET步进返回指令 RET
0 STL Si 1 OUT Y0
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
步进指令的使用说明： 1）STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某STL触点接通，则对应的
时序图
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
（2）状态划分、转移条件、驱动负载
工序
分配的状态元件
0 初始状态
S0
1第一次前进
S20
2第一次后退
S21
3 暂停5S
S22
4 第二次前进
S23
5第二次后退
S24
功能与作用 PLC上电做好准备工作 驱动输出线圈Y021，M正转 驱动输出线圈Y023，M反转
驱动定时器T0延时5S 驱动输出线圈Y021，M正转 驱动输出线圈Y023，M反转
转移条件 M8002 X000(SB) X011(SQ1) X012(SQ2)
MCR指令，但可以用CJ指令； 6) 在中断程序和子程序内，不能使用STL指令。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
7）在STL指令的内母线上连接触点使用LD或LDI指令时，请将没有连接 触点的支路放在前，有触点的支路放在后面。
S23 Y1
X1 Y2
Y3
S23 Y1
S22
Y0 转换条件
转换目标
驱动负载
S21 Y0
转换条件
X1
SET S22
转换目标
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
C. 状态元件
状态元件有五种类型： （1）初始状态S0～S9共10点； （2）回零状态S10～S19共10点（与状态初始化指令IST配合使用）； （3）通用状态器S20～S499共480点； （4）具有状态断电保持的状态器有S500～S899，共400点； （5）供报警用的状态器（可用作外部故障诊断输出）S900～S999共100点。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
状态编程法步骤
状态或步的划分 转移条件的确定
状态转移图设计
状态梯形图设计
Date: 2020/4/27
指令表程序
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第四章 步进指令及状态编程
F. 编程实例
（1）控制要求：台车启动后前进，碰到限位开关SQ1后，台车后退，后退碰到 限位开关SQ2后，停车5s后，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退 当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
状态为活动步； 2）与STL触点相连的触点应用LD或LDI指令，只有执行完RET后才返回
左侧母线； 3）STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈； 4）由于PLC只执行活动步对应的电路块，所以使用STL指令时允许双线
圈输出（顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈）； 5）STL触点起到总控的作用，STL触点驱动的电路块中不能使用MC和
状态编程法是将顺序控制系统中复杂的控制过程分解为若干个工作 状态，每个工作状态对应一定的执行动作，最后按照总的控制顺序将这 些工作状态联系起来，实现一种按照状态转移或变换的程序设计方法。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
1. 特点
能够把复杂的控制过程转化为按顺序（状态）逐步完成。在基本指 令的基础上增加了两条步进顺控指令，STL、RET，配合使用的是状 态元件（S）。
将控制过程分为不同的状态，在一个状态下，要完成一个或几个操作， 当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
3. 基本概念
步进指令 状态三要素 状态元件 状态转移图 状态梯形图 指令表
STL、RET 驱动负载、转移条件、转移目标 S （FX2N共有S0~S999）
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
台车自动往返一个工作周期控制过程： 1） 按下启动按钮SB，台车前进（电机M正转），碰到限位开关SQ1后，台 车后退（电机M 反转）；2）后退碰到限位开关SQ2后，停车（电机M停转），停车5s后，第二次前进， 碰到 限位开关SQ3，再次后退；3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
在使用状态时应注意： 1）状态与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点； 2）状态不与步进顺控指令STL配合使用时，可作为辅助继电器M使用；
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
D. 状态转移图
将复杂的控制过程分解为若干个工作状态，每个工作状态对应一定 的执行动作，据总的控制顺序将这些工作状态联系起来，就构成了状态 转移图，状态转移图也叫顺序功能图（SFC，Sequential Function Chart）
Y3 X1
Y2
“ 先驱动 再转移 ”
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程 8）状态内实现的互锁
S21 X1
S22
Y002 Y001
Y001 Y002
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
B. 状态三要素
驱动负载
S21 X1
S0
X0
S21
Y0
X1
S22
Y1
初始状态、一系列一般状态 转移线、转移条件和驱动负载组成
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
E. 状态梯形图
状态转移图是以机械控制的流程表示状态（工序）的流程
状态梯形图（STL图）是用继电器(元件）表示控制流程的 程序
指令表程序
第四章 步进指令及状态编程
状态编程的基础知识 步进顺序控制的流程结构 步进顺序控制的程序设计及应用 小结
Date: 2020/4/27
. Page: 1
第四章 步进指令及状态编程
步进指令编程的基础知识
状态编程法
如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作 严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，这样的控 制系统称为顺序控制系统，也称为步进控制系统。
状态转移图
状态梯形图
指令表
Date: 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ20/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
A. 步进指令
STL步进接点指令
Si Y0
RET步进返回指令 RET
0 STL Si 1 OUT Y0
Date: 2020/4/27
. Page: 5
第四章 步进指令及状态编程
步进指令的使用说明： 1）STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某STL触点接通，则对应的
时序图
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第四章 步进指令及状态编程
（2）状态划分、转移条件、驱动负载
工序
分配的状态元件
0 初始状态
S0
1第一次前进
S20
2第一次后退
S21
3 暂停5S
S22
4 第二次前进
S23
5第二次后退
S24
功能与作用 PLC上电做好准备工作 驱动输出线圈Y021，M正转 驱动输出线圈Y023，M反转
驱动定时器T0延时5S 驱动输出线圈Y021，M正转 驱动输出线圈Y023，M反转
转移条件 M8002 X000(SB) X011(SQ1) X012(SQ2)
MCR指令，但可以用CJ指令； 6) 在中断程序和子程序内，不能使用STL指令。
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第四章 步进指令及状态编程
7）在STL指令的内母线上连接触点使用LD或LDI指令时，请将没有连接 触点的支路放在前，有触点的支路放在后面。
S23 Y1
X1 Y2
Y3
S23 Y1
S22
Y0 转换条件
转换目标
驱动负载
S21 Y0
转换条件
X1
SET S22
转换目标
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
C. 状态元件
状态元件有五种类型： （1）初始状态S0～S9共10点； （2）回零状态S10～S19共10点（与状态初始化指令IST配合使用）； （3）通用状态器S20～S499共480点； （4）具有状态断电保持的状态器有S500～S899，共400点； （5）供报警用的状态器（可用作外部故障诊断输出）S900～S999共100点。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
状态编程法步骤
状态或步的划分 转移条件的确定
状态转移图设计
状态梯形图设计
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指令表程序
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第四章 步进指令及状态编程
F. 编程实例
（1）控制要求：台车启动后前进，碰到限位开关SQ1后，台车后退，后退碰到 限位开关SQ2后，停车5s后，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退 当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
状态为活动步； 2）与STL触点相连的触点应用LD或LDI指令，只有执行完RET后才返回
左侧母线； 3）STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈； 4）由于PLC只执行活动步对应的电路块，所以使用STL指令时允许双线
圈输出（顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈）； 5）STL触点起到总控的作用，STL触点驱动的电路块中不能使用MC和
状态编程法是将顺序控制系统中复杂的控制过程分解为若干个工作 状态，每个工作状态对应一定的执行动作，最后按照总的控制顺序将这 些工作状态联系起来，实现一种按照状态转移或变换的程序设计方法。
Date: 2020/4/27
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第四章 步进指令及状态编程
1. 特点
能够把复杂的控制过程转化为按顺序（状态）逐步完成。在基本指 令的基础上增加了两条步进顺控指令，STL、RET，配合使用的是状 态元件（S）。