plc第四章-可编程逻辑控制器-系统指令4
PLCS7-300课后习题答案
课后题：第一章：1.什么是可编程控制器？答：可编程序控制器（Programmable Controller）：可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器。
是一台专业环境应用而设计制造的计算机。
它具有丰富的输入输出接口，并且具有较强的驱动能力。
2.可编程控制器是如何分类的？简述其特点。
答：一体化紧凑型PLC：电源，CPU中央处理系统，I/O接口都集成在一个机壳内。
标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架上，构成一个完整的PLC应用系统。
3.简述可编程控制器的工作原理，如何理解PLC的循环扫描工作过程？答：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
PLC采用循环扫描的工作方式，对输入信号进行的是一次性“采样”。
采用这种工作方式，在一个PLC 程序循环周期内，即使实际输入信号状态发生变化，也不会影响到PLC程序的正确执行，从而提高了程序执行的可靠性。
用户程序通过编程器或其他输入设备存放在PLC的用户存储器中。
当PLC开始运行时，CPU根据系统监控程序的规定顺序，通过扫描，可完成各输入点状态采集或输入数据采集，用户程序的执行，各输出点状态的更新，编程器键入响应和显示器更新及CPU自检等功能。
PLC的扫描可按固定顺序进行，也可按用户程序规定的顺序执行。
4.简述PLC与继电接触器控制在工作方式上各有什么特点。
在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。
而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，同他们在梯形图中的位置有关，这种工作方式称为串行工作方式。
plc课程设计任务书
plc课程设计任务书一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其工作流程和编程方法。
2. 使学生掌握PLC的常用指令，并能运用这些指令完成简单的控制程序编写。
3. 帮助学生了解PLC在工业自动化中的应用，提高对实际工程问题的解决能力。
技能目标：1. 培养学生运用PLC软件进行程序设计和调试的能力。
2. 培养学生通过团队协作，分析问题、解决问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力，学会使用PLC控制硬件设备。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术的兴趣，激发学习热情，树立正确的学习态度。
2. 培养学生具备创新意识和实践精神，敢于面对挑战，勇于克服困难。
3. 通过课程学习，使学生认识到PLC技术在工业发展中的重要性，增强国家使命感和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏实践经验。
教学要求：结合学生特点，以实际应用为导向，注重启发式教学，鼓励学生参与实践，培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. PLC基本原理及结构：包括PLC的定义、发展历程、主要组成部分及其功能。
教材章节：第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC工作原理及编程方法：讲解PLC的工作流程、编程语言和编程规则。
教材章节：第二章 PLC工作原理与编程基础3. PLC常用指令及其应用：介绍PLC的常用指令，如逻辑运算、定时器、计数器等，并结合实例进行分析。
教材章节：第三章 PLC指令系统及编程实例4. PLC控制系统设计：讲解PLC控制系统的设计步骤、硬件选型和软件编程。
教材章节：第四章 PLC控制系统设计5. PLC在工业自动化中的应用：介绍PLC在各个领域的应用案例，分析其优缺点。
教材章节：第五章 PLC在工业自动化中的应用6. PLC实践操作：组织学生进行PLC编程软件的使用、程序设计、调试及硬件控制等实践活动。
台达 plc 课件-第4章 基本指令
第4章 PLC的指令系统
4.2 应用指令的基本构成
4.2.2 操作数 3 操作数的指定对象
(1) X、Y、M、S 等位装置也可以组合成字装置使用，在应用指令里以KnX、KnY 、KnM、KnS 的型态来存放数值数据作运算。
(2) 数据寄存器D、定时器T、计数器C、变址寄存器E、F都是一般操作数所指定 的对象。
可编程控制器应用技术 Application Technology of Programmable Logic Controller
张希川 高级工程师 沈阳工业大学 材料科学与工程学院
第4章 PLC的指令系统
本章针对ES/EX/SS系列PLC介绍编程语言，ES/EX/SS系列PLC的编 程有3中编程语言：指令表(STL)、梯形图(LD)和顺序功能图(SFC) ，供选用。这些编程语言都是面向用户使用的，它使控制程序的编 程工作大大简化，使得用户开发、输入、调试和修改程序都极为方 便。台达公司的WPL编程器是支持DVP PLC的应用程序开发平台，熟 练掌握WPL编程器的使用方法将会使用户开发应用程序极为方便。
(3) 数据寄存器一般为16位长度，也就是1个D寄存器，若指定32位长度的数据 寄存器时，是指定连续号码的2 个D寄存器。
第4章 PLC的指令系统
4.1 基本指令
4.1.3 定时器和计数器指令 1 定时器TMR指令
当TMR 指令执行时，其所指定的定时器线圈受电，定时器开始定时，当到达所 指定的定时值（定时值 >= 设定值），定时器的触点动作。当定时器的输入逻辑断 开时，定时器立即复位，其常开触点断开，常闭触点闭合，且定时器恢复到设定值 。定时器的触点不能直接对外输出，需通过输出继电器控制外部设备，如图4.8所 示。
plc三菱课程设计
plc三菱课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和结构，特别是三菱PLC的型号和功能特点。
2. 学生能够掌握三菱PLC的编程语言，包括指令的使用和程序设计方法。
3. 学生能够解释并运用PLC在工业自动化控制中的应用场景。
技能目标：1. 学生能够独立进行三菱PLC的硬件连接和基本编程操作。
2. 学生能够运用三菱PLC解决简单的自动化控制问题，设计并实现基础的控制系统。
3. 学生能够通过案例分析和实操练习，提升编程调试能力和故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对PLC技术及工业自动化的兴趣，认识到其在现代工业中的重要性。
2. 学生能够通过小组合作和问题解决过程，培养团队合作意识和解决问题的能力。
3. 学生能够在学习过程中，树立安全意识，理解遵守操作规程的重要性，培养严谨的科学态度和良好的职业习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为专业技术课程，旨在通过理论与实践结合的方式，让学生掌握三菱PLC的应用技能。
学生年级假设为高中二年级，具有一定的电子电工基础和逻辑思维能力。
教学要求注重实践操作，强调学生动手能力与问题解决能力的培养，同时结合实际工业案例，提高学生的技术应用水平。
通过具体的学习成果分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观上均得到全面发展。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，确保学生能够系统性地学习和掌握三菱PLC相关知识。
1. 三菱PLC概述- PLC的基本原理与结构- 三菱PLC型号及功能特点- 教材第一章内容2. 三菱PLC编程语言- 指令系统及编程方法- 逻辑控制程序的编写与调试- 教材第二章内容3. 三菱PLC硬件连接与操作- 硬件组件识别与安装- I/O接口连接与配置- 教材第三章内容4. PLC控制系统设计与应用- 基本控制电路设计- 实际工业应用案例分析- 教材第四章内容5. PLC编程与调试- 编程软件的使用- 程序下载与调试方法- 故障排查与解决方案- 教材第五章内容6. 实践操作与综合应用- 案例实操练习- 小组项目设计与实施- 教材第六章内容教学进度安排：共16课时，按以下顺序进行教学：1-2课时：三菱PLC概述3-4课时：三菱PLC编程语言5-6课时：三菱PLC硬件连接与操作7-10课时：PLC控制系统设计与应用11-12课时：PLC编程与调试13-16课时：实践操作与综合应用教学内容注重理论与实践相结合，确保学生在掌握理论知识的基础上，能够通过实践操作，提高综合应用能力。
PLC原理及应用(三菱机型)PLC参考资料 第五.六.七.八讲 第4章 可编程控制器梯形图程序设计方法
第4章可编程控制器梯形图程序设计方法教学目的：1.、熟练掌握可编程序控制器梯形图2、熟练掌握可编程控制器继电-接触器控制与可编程控制转换3、掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学重点：掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学难点：用可编程控制器梯形图的经验设计法设计程序参考课时：讲课8课时实验2课时说明：适当地增加与现代工业自动化有关联的事例第一讲：可编程控制器由于其应用方便，可靠性高，在各个行业，各个领域大量地应用着不同类型的可编程控制器。
如何用可编程序控制器完成实际控制系统的应用设计，是每个从事电气自动化控制技术人员所面临的实际问题。
在此，我们根据现学PLC的有关知识和可编程序控制器的工作特点和以往的经验。
通过实例，提出PLC控制系统经验设计的基本原则和一般的设计步骤，以及实际应用时的注意事项。
一. 可编程控制器梯形图可编程控制器梯形图中的某些元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但它们不是真实的物理继电器（即硬件继电器），而是在软件中使用的编程元件。
每一编程元件与可编程控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。
该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应编程元件的线圈“通电”，其对应的动合触电接通，动断触点断开，称这种状态是该编程元件的“1”状态，或该编程元件ON（接通）。
如果该存储单元为“O”状态，对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述相反，称该编程元件为“O”状态，或该编程元件OFF（断开）。
梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（bus bar）。
在编制中应按自上而下，从左到右的方式编。
同时应注意如下几点：1、注意适当的编程顺序可减少程序步。
1) 串联触点多的电路应尽量放在上部，例图4-1。
图4-1 梯形图2) 并联触点多的电路应尽量靠近母线，例图4-2。
图4-2 梯形图3) 在垂直方向的线上不能有触点，否则形成不能编程电路，需经过重新安排，如图4-3为重新安排不能编程电路。
可编程逻辑控制器(PLC)
4.3、模拟量
4.4 模拟量输入模板
将模拟量输入信号转换成数字信号。 SM331 8×12bit （订货号：6ES73311KF01-0AA0） · 分四个组，组间隔离 · 电流吸收 60mA 模板侧面电压电流转换开关： A 电压±1000mV B 电压±10V C 电流（4线）4-20mA D 电流（2线）4-20mA
电源 输出回 I＞2.6A（动态） 电压降低，电压自动恢复 路过载 2A＜I＜2.6A 电压降低，寿命降低 （静态） 输出回路短路 输入电压过载 输入电压过低 输出电压为0V，解除后， 电压自动恢复 可能损坏模板 自动断开，解除后恢复 灯 闪烁
暗 可能闪，可 能灭 暗
1.2、以PS307 2A为例（6ES7 307-1BA000AA0）
S7-300元件Biblioteka 4、信号模板：匹配不同的过程信号 等级到S7-300。 5、功能模板：满足像计数等特殊的 需要。 6、通讯模板：减轻CPU的通讯任务。 7、接口模板：为了扩展机架 8、PROFIBUS电缆：MPI或 PROFIBUS网线，以连接站点。
S7-300元件
9、编程设备电缆：连接一台 CPU到一台PG。 10、RS485中继器：在MPI或 PROFIBUS网上扩大信号，并在 这些系统中连接各段。 11、编程设备PG：带STEP7软 件包 组态、初始化、编程和测试S7300。
4.2 数字量输出模板
4.2 数字量输出模板
4.2 数字量输入/输出模板
4.2 数字量输入/输出模板
4.2 数字量输入/输出模板
4.3、模拟量
· 模拟值的转换 CPU只能以二进制处理模拟值。 模拟量输入模板可以将模拟过程信号转换为 数字形式。 模拟量输出模板可以将数字输出值转换为一 个模拟信号。
plc过程控制课程设计
plc过程控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和结构组成，掌握PLC 在工业过程控制中的应用。
2. 使学生掌握PLC编程语言，能够阅读并分析PLC程序，理解程序与工业过程之间的对应关系。
3. 帮助学生了解PLC系统的故障诊断和维修方法，提高解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行工业过程控制方案设计的能力，能够根据实际需求进行程序编写和调试。
2. 提高学生运用PLC相关软件进行仿真实验的能力，能够通过实验验证控制方案的有效性。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就PLC过程控制项目进行有效讨论和分工合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术及其应用的兴趣，激发学生学习PLC相关知识的热情。
2. 增强学生环保意识和责任感，认识到PLC在节能减排、提高生产效率等方面的重要性。
3. 引导学生树立正确的工程观念，培养严谨、务实的工作态度，为将来从事相关工作奠定基础。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，以理论教学与实验操作相结合的方式进行。
学生特点：学生已具备一定的电气、电子和计算机基础知识，具有较强的动手能力和求知欲。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，鼓励学生参与讨论和实验，提高课程教学效果。
同时，分解课程目标为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的发展历程、基本组成、工作原理，以及PLC在工业控制中的应用场景。
教材章节：第一章 PLC概述2. PLC编程语言：讲解PLC编程的基本概念、编程语言（梯形图、指令表等），并通过实例分析编程技巧。
教材章节：第二章 PLC编程语言3. PLC程序设计与调试：学习PLC程序设计方法，掌握程序调试技巧，分析实际工业控制案例。
教材章节：第三章 PLC程序设计与调试4. PLC过程控制方案设计：结合实际工业过程，教授如何运用PLC进行控制方案设计，包括输入输出信号的配置、程序编写等。
PLC可编程控制器应用技术作业4
学习目标：●掌握PLC的基本指令●能够用常用基本指令进行简单梯形图设计●掌握CPM1A的子程序指令、中断控制指令、步进指令功能第四章SYSMAC－C系列指令系统第一节SYSMAC－C系列指令SYSMAC-C系列各种指令的分类表示方法如下所述:1、按指令长度分类：单字指令、双字指令、三字指令、四字指令2、按操作数的特点分类：位操作数、字节操作数、字操作数、双字操作数、多字操作数3、按I/O、I/R、TIM/CNT通道编码位数分类：两位数通道编码、三位数通道编码4、按使用情况分类：基本逻辑指令、功能指令5、按具有前沿微分功能分类：大多数指令可以使用前沿微分(DIFU)功能，只要在该指令前加@即可。
第二节SYSMAC－C系列CPM1A型机指令系统一、基本指令1、LD：LD指令表示常开触点与左侧母线连接；指令格式：LD XXXX操作数XXXX为继电器号2、LD NOT ：LD NOT指令表示常闭触点与左侧母线连接指令格式：LD NOT XXXX操作数XXXX为继电器号3、AND指令表示常开触点与前面的触点电路相串联;指令格式：AND XXXX操作数XXXX为继电器号4、AND NOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相串联。
指令格式：AND NOT XXXX操作数XXXX为继电器号5、OR指令表示常开触点与前面的触点电路相并联；指令格式：OR XXXX操作数XXXX为继电器号6、OR NOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相并联指令格式：OR NOT XXXX操作数XXXX为继电器号7、OUT指令输出运算结果；指令格式：OUT XXX操作数XXXX为继电器号例：8、AND LD指令用于逻辑块的串联连接，即对逻辑块进行逻辑“与”的操作。
方法１方法2LD 00000 LD 00000AND 00001 AND 00001OR NOT 00002 OR NOT 00002LD 00003 LD 00003OR 00004 OR 00004AND LD LD 00005LD 00005 OR NOT 00006OR NOT 00006 AND LDAND LD AND LDOUT 20000 OUT 20000在方法2中，AND LD指令之前的逻辑块数应小于等于8，而方法1对此没有限制。
西门子s7200-PLC-基本指令
例4.1：装载及驱动线圈指令用法示例
LD I0.0 = M0.0 LDN I0.1 = Q0.0 = Q0.1
说明： （1）LD、LDN指令总是与母线相连（包括在分支点引出的母线）； （2）=指令不能用于输入继电器； （3）具有图3-1中的最后2条指令结构的输出形式，称为并联输出， 并联的=指令可以连续使用； （4）=指令的操作数不可重复使用。
指令练习
3. 根据下面设计要求写出对应的梯形图和语句表 设计要求： 当I0.0接通，且I0.1断开时，接通Q0.0 当接通Q0.0时，且T10接通时，则M0.1通电
请写出以下梯形图对应的语句表
3. 置位/复位指令S/R
普通线圈获得能量流时线圈通电，能量流不能到达时 ，线圈断电，置位/复位指令则是将线圈设成为置位 线圈和复位线圈两大部分，将存储器的置位、复位功 能分开，置位线圈受到脉冲前沿触发时，线圈通电锁 存（存储器位置1）、复位线圈受到脉冲前沿触发时 ，线圈断电锁存（存储器位置0）。下次置位、复位 操作信号到来前，线圈状态保持不变。
当存储器某地址的位（bit）值为1时，则与之对 应的常开触点闭合；而与之对应常闭触点断开。
1.装载指令及驱动线圈指令 LD/LDN/OUT
装载指令及驱动线圈指令如表4-2 所示。
语句表
表4-2装载指令及线圈输出指令
功能
梯形图
操作数
LD bit
常开触点与左侧母线 相连接
I、Q、M、SM、T、C、V、 S、L
LD I0.4 LPS EU = Q0.4 LPP ED = Q0.5
LD I0.4 EU = Q0.4 ED = Q0.5
跳变指令将信号的跳变转换成持续仅一个扫描周期的短脉冲。或者 可理解成把即将开始的较长过程转换成一种起始信号（有何意义）
plc供料系统课程设计
plc供料系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）供料系统的基本原理及其在工业自动化中的应用。
2. 学生能掌握PLC供料系统中常用的传感器、执行器和电气控制电路的工作原理。
3. 学生能描述并分析PLC程序设计的基本流程和供料系统的逻辑控制要求。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行简单的供料系统程序设计。
2. 学生能够通过实际操作，对供料系统的启停、故障检测、报警处理等环节进行有效控制。
3. 学生能够诊断并解决PLC供料系统中常见的问题，进行基本的故障排除。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对工业自动化及PLC技术的兴趣，增强对工程技术职业的认同感。
2. 学生通过团队协作完成项目任务，增强团队合作意识和沟通能力。
3. 学生能够在实践中体会安全生产的重要性，培养责任感和遵守工程伦理的意识。
课程性质分析：本课程设计以实践操作为核心，理论知识与实际应用相结合，旨在提高学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级的已有知识水平和认知能力，课程设计将逐步引导学生从基础知识入手，通过循序渐进的方式，最终达到能够独立完成PLC供料系统的设计与控制。
教学要求：1. 教学过程中应注重理论与实践的结合，强调知识在实际中的应用。
2. 教师应通过案例分析和问题驱动的教学方法，激发学生的思考和创新能力。
3. 课程评估应基于学生在项目实施中的表现，包括程序设计、操作技能和问题解决能力等多个方面。
二、教学内容1. PLC基础知识介绍：包括PLC的定义、功能、结构及其在工业自动化中的应用。
教材章节：第一章《PLC概述》2. PLC供料系统的组成与工作原理：重点讲解传感器、执行器、电气控制电路等关键部件的作用和相互关系。
教材章节：第二章《PLC硬件系统》3. PLC编程软件的使用：介绍PLC编程软件的功能、操作方法以及编程语言。
教材章节：第三章《PLC编程软件及其应用》4. PLC程序设计方法：讲解PLC程序设计的基本流程、逻辑控制要求以及常用的编程指令。
第四章 PLC的硬件组成及工作原理
IN
IN
输入LED 内 部 电 路
COM
直流输入接口电路示意图
IN
IN ～ COM
输入LED 内 部 电 路
交流输入接口电路示意图
OUT L 输出LED 内 部 电 路 OUT L COM ～
继电器输出接口电路示意图
OUT L 输出LED 内 部 电 路 OUT L ～ COM
双向晶闸管输出接口电路示意图
6.通讯能力 6.通讯能力 通讯能力是指可编程控制器与可编程控制器、 通讯能力是指可编程控制器与可编程控制器、可 编程控制器与计算机之间的数据传送及交换能力， 编程控制器与计算机之间的数据传送及交换能力，它 是工厂自动化的必备基础。 是工厂自动化的必备基础。目前生产的可编程控制器 不论是小型机还是中大型机，都配有一至两个、 不论是小型机还是中大型机，都配有一至两个、甚至 更多个通讯端口。 更多个通讯端口。 7.智能模块 7.智能模块 智能模块是指具有自己的CPU和系统的模块 。 和系统的模块。 智能模块是指具有自己的 和系统的模块 它作为PLC中央处理单元的下位机 ， 不参与 中央处理单元的下位机， 它作为 中央处理单元的下位机 不参与PLC的 的 循环处理过程， 但接受PLC的指挥 ， 可独立完成某 的指挥， 循环处理过程 ， 但接受 的指挥 些特殊的操作。 如常见的位置控制模块、 些特殊的操作 。 如常见的位置控制模块 、 温度控制 模块、PID控制模块、模糊控制模块等等。 模块、 控制模块、模糊控制模块等等。 控制模块
3.编程语言 3.编程语言 编程语言是可编程控制器厂家为用户设计的用 于实现各种控制功能的编程工具， 它有多种形式， 于实现各种控制功能的编程工具 ， 它有多种形式 ， 常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言， 常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言 ， 另还 有逻辑图编程语言、布耳代数编程语言等。 有逻辑图编程语言、布耳代数编程语言等。 4.扫描时间 4.扫描时间 扫描时间是指执行1000条指令所需要的时间。 条指令所需要的时间。 扫描时间是指执行 条指令所需要的时间 一般为10ms左右，小型机可能大于 左右， 一般为 左右 小型机可能大于40ms。 。 5.内部寄存器的种类和数量 5.内部寄存器的种类和数量 内部寄存器的种类和数量是衡量PLC硬件功能的 硬件功能的 内部寄存器的种类和数量是衡量 一个指标。它主要用于存放变量的状态、中间结果、 一个指标。 它主要用于存放变量的状态、 中间结果、 数据等，还提供大量的辅助寄存器如定时器/计数器 计数器、 数据等，还提供大量的辅助寄存器如定时器 计数器、 移位寄存器、状态寄存器等，以便用户编程使用。 移位寄存器、状态寄存器等，以便用户编程使用。
电气控制与PLC控制基础理论-第四章
编程元件的使用主要体现在程序中，一般可认为编程元件和继电接触器元件类似，具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元，取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态，所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元，在存储器中只占一位，其状态只有置1和置0两种情况，称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图（SFC）
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程，是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件，根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配，一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图（FBD）
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言，它与数字逻辑电路类似，极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本（ST）
随着PLC的飞速发展，如果许多高级功能仍然用梯形图来表示，会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能，方便用户使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL， BASIC，C等高级编程语言，这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2，FX0，FX2C，FX0N，FX0S，FX2N，FX2NC，FX1S，FX1N，FX1NC，FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍（参见图4-5）。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
PLC课后习题答案
可编程序控制器习题答案第一章习题答案1、什么是可编程序控制器？答：可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。
2、可编程序控制器主要有哪些特点？答：1、可靠性高，抗干扰能力强2、通用性强，使用方便3、程序设计简单，易学易懂4、采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便5、系统设计周期短6、安装简便，调试方便，维护工作量小7、对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产3、举例说明可编程序控制器目前的应用场合。
答：可编程序控制器的应用形式主要有以下几种类型：1.开关逻辑控制2.模拟量控制3.顺序（步进）控制4.定时控制5.计数控制6.闭环过程控制7.数据处理8.通信和联网针对以上的应用形式，目前可编程序控制器已广泛地应用在选煤、酿酒、化工、反应堆、锅炉以及位置和速度等控制中。
4、简述PLC的发展概况和发展趋势。
答：1、向高速、大存储容量方向发展2、向多品种方向发展a、在结构上由整体结构向小型模块化方向发展，使系统配置更加方便灵活。
b、开发更丰富的I/O模块c、P LC的规模向两端发展d、发展容错技术e、增强通信网络功能f、实现软、硬件标准化第二章习题答案1、可编程序控制器主要构成有哪几部分？各部分功能是什么？答：可编程序控制器主要有中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、电源等组成。
中央处理器包括微处理器和控制接口电路，微处理器是PLC的运算和控制中心，能实现逻辑运算、数字运算、协调控制系统内部各部分功能的作用，控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。
存贮器主要用于存储系统程序和用户程序等功能。
输入/输出单元是可编程序控制器的CPU与现场输入、输出装置或其他外部设备之间的连接接口电路。
电源单元是PLC的电源供电部分，他的功能是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。
可编程控制器编程指令
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10、空操作
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11、输出举例
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12、定时器 定时器包括三种：接通延时定时器（TON）、有记忆接通
延时定时器（TONR）、断开延时定时器（TOF）：
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接通延时定时器举例：
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有记忆接通延时定时器举例：
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断开延时定时器举例：
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13、计数器
计数器包括三种：增计数（CTU）、增/减计数（CTUD） 、减计数（CTD）
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减计数举例：
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增/减计数举例：
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二、程序控制指令 1、有条件结束
2、暂停
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3、跳转及标号指令
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4、跳转及标号指令举例
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5、子程序、子程序返回指令
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6、子程序、子程序返回指令举例
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7、循环指令
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8、循环指令举例
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三、表功能指令 1、存储器的填充
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2、存储器的填充举例
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四、 中断指令 1、中断连接、中断分离
可编程控制器编程指令
•
§4-1 S7-200 PLC的编程语言
常用编程语言包括：梯形图(LAD)、语句表(STL)、功能块
图(FBD)、IEC 1131-3.
一. 梯形图(LAD)
与传统的继电器的控制图十分相似，是目前PLC中使用最
广泛的一种编程语言。
例如：
•SB2
•SB1
•KM
•条件指令
•输出指令
•
二、语句表语言(STL)
各厂家所用的语句表语言不尽相同，S7-200 PLC语句表表
示方法如下：
LD
装载（开始的常开触点）。
A
逻辑“与”，输入变量串联
PLC第四、五节
T’—输入开关接通/断开时间；τ ---滤波器时间常数；Ts—扫描周期
为了保证CPU能够可靠地读入开关接通或断开的状态，不丢失脉冲， 输入滤波后的信号其有效高电平和低电平持续时间不能少于一个扫描周期。 即 T’ ≥ τ + Ts
1 则 fMAX 2( TS )
若 τ=8ms，Ts=2ms 则
fMAX
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第一章
§1-5 PLC的工作原理
§1-5-1 PLC的继循电环器扫控描制工电作路过是程一种并行工作方式
可编程控制器概述
PLC机上电
初始化
公共处理
CPU对梯形图按
自上而下，自左向右
执行程序
循
的逐次扫描、执行。
环
PLC梯形图中各线圈 的状态的变化在时间
扫描周期计算处理
扫 描
上是串行的，不会出 现多个线圈同时改变
3. 扫描周期计算处理
扫描周期为固定值（由用户通过数据存储区DM6619设定）
扫描周期时间不到则等待，时间到继续往下执行。 扫描周期为不固定值
进行扫描周期计算
第一章 可编程控制器概述
4. I/O刷新
输入刷新
CPU从输入电路读出各输入点的状态写入输入映象寄存器
输出刷新
输出继电器的元件映象寄存器内容送到输出锁存器
考虑输入ON延时
点击此处察看详细说明
已考虑输出ON延时
已考虑输出ON延时
20000 01000 00000 20000 20000 01001
第一章 可编程控制器概述
§1-5-3 PC对输入点计数的频率问题
PLC对外部事件计数
高速计数 普通计数
输入信号不经输入滤波器直接送到CPU，计数不受输入滤波器时间常
PLC_基础与应用课件
第一节 概述
1. GM10条 2. PLC的产生 3. PLC定义 4. PLC的组成 5. PLC的一般特点 6. PLC的发展趋势 7. OMRON-PLC简介
2020/4/6
1. GM10条
① 编程简单，可在现场修改程序； ② 维护方便，最好是插件式； ③ 可靠性高于继电器控制柜； ④ 体积小于继电器控制柜； ⑤ 可将数据直接送入管理计算机； ⑥ 在成本上可与继电器控制柜竞争； ⑦ 输入可以是交流115V； ⑧ 输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等； ⑨ 在扩展时，原系统只需很小变更； ⑩ 用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。
★ 第二代：70年代初期到70年代末期。其特点是：CPU采用微处理器，存储 器采用EPROM ；
★ 第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位和16位微处 理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用EPROM、EAROM、 CMOSRAM等 ；
★ 第四代：80年代中期到90年代中期。PLC全面使用8位、16位微处理芯片 的位片式芯片，处理速度也达到1us/步 ；
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2. PLC的产生
❖ 1968年，美国通用汽车公司(GM)要求制造商为其装配线提供一种新型的通 用程序控制器
❖ 美国数字设备公司(DEC)经过一年多的努力，研制出第—台这种控制器 ★ 第一代：从第一台可编程控制器诞生到70年代初期。其特点是：CPU由中
小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器；
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1.什么是PLC？
全名：Programmable Logic Controller 中文名称：可编程序控制器 名称的演变：PLC→PC→PLC 易混名称：PC——Personal Computer
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PID指令的参数
独立增益与相关增益
独立增益与相关增益与微分
PID公式变量说明
Proportional Integral Derivative (PID)
Proportional Integral Derivative (PID)
手动自动无冲击切换的实现
Proportional Integral Derivative (PID)
PID
控制一个PID回路。
Proportional Integral Derivative (PID)
Proportional Integral Derivative (PID)
PID调节器主要有以下优点。 • 技术成熟 • 易被人们熟悉和掌握 • 不需要建立数学模型 • 控制效果好
PID调节器的形式
t 0
图4-2 积分作用响应曲线
• 将比例和积分两种作用结合起来，就构 成PI调节器，调节规律为：
Hale Waihona Puke PI调节特性e(t) t 0 y
y2 y1=KP e(t)
0 K1 KP e(t) t
图4-3 PI调节器的输出特性曲线
3. 比例微分调节器
• 微分调节器的微分方程为：
微分作用响应曲线如图4-4所示。
比例调节特性
e(t) t 0 y KP e(t) 0
图4-1 阶跃响应特性曲线
t
2. 比例积分调节器
• 积分作用是指调节器的输出与输入偏差的 积分成比例的作用。积分方程为：
式中： TI 是积分时间常数，它表示积分速度的大小. TI 越大，积分速度越慢，积分作用越弱。
积分作用
e(t) t 0 y
4.10 Special Instructions
FBC 与已知参考数据比较，并记录所有不匹配位的位置。 DDT 与一已知的参考数据比较并记录所有不匹配位 的位置。并且修改参考数据使之与源操作数匹配。 DTR 通过屏蔽传递源操作数，并比较传递结果与参考数 据，然后用源操作数覆盖参考数据以用于下一次比 较。
PID
PID
PID
PID
PID
PID
串级控制
PID
Proportional Integral Derivative (PID)
Proportional Integral Derivative (PID)
比率控制举例
图4-4 微分作用的输出特性曲线
• PD调节器的阶跃响应曲线如图4-5所示。
图4-5 PD调节器的输出特性曲线
4. 比例积分微分调节器
• 为了进一步改善调节品质，往往把比例、 积分、微分三种作用组合起来，形成PID 调节器。理想的PID微分方程为：
（4-5）
图4-6 PID调节器对阶跃响应特性曲线
Proportional Integral Derivative
Proportional Integral Derivative
Proportional Integral Derivative (PID)
Proportional Integral Derivative (PID)
(PID)
• • • • 比例调节器 比例积分调节器 比例微分调节器 比例积分微分调节器
1. 比例调节器
比例调节器的微分方程为：
y=KP e(t)
式中：
（4-1）
y
为调节器输出；
Kp 为比例系数； e(t) 为调节器输入偏差。
由上式可以看出，调节器的输出与输入偏差成正比。因此，只要 偏差出现，就能及时地产生与之成比例的调节作用，具有调节及 时的特点。比例调节器的特性曲线，如图所示。