电气控制与PLC-PLC基本逻辑指令及其应用
电气控制与Plc第5章-S7-200-PLC的基本指令及程序设计
KA2
(M0.1)
KM2
(Q0.1)
KM1
(Q0.0)
KM2
(Q0.1)
KA1
(M0.0)
图5-4 电气原理图
LD M0.0 A I0.0 = Q0.0
LD Q0.0
AN M0.1
=
Q0.1
AN Q0.1
=
M0.0
(a) 梯形图
图5-5 触点串联指令编程使用举例
(b) 语句表
触点并联指令使用说明：
EXIT
5.1.2 触点串连指令
与指令：用于单个常开触点的串联连接。 指令格式：A bit
与反指令：用于单个常闭触点的串联连接。 指令格式：AN bit
例3-2 触点串联指令的应用举例。图5-4为电气原理图（已标 地址），图5-5为对应的梯形图和语句表。
KA1
(M0.0)
SB
(I0.0)
KM1
EXIT
5.1.9 逻辑堆栈操作指令
S7－200 PLC使用了一个9层堆栈来处理所有逻辑操作， 逻辑堆栈指令主要用来完成对触点进行的复杂连接，配 合ALD、OLD指令使用。
1．指令
1）逻辑入栈指令 指令格式：LPS
2）逻辑读栈指令 指令格式：LRD
3）逻辑出栈指令 指令格式：LPP
4）装入堆栈指令 指令格式：LDS n
I0.1 I0.2 Q0.1,Q0.2
(b) STL
(c) 时序图
图5-14 S/R指令使用举例
EXIT
S/R指令使用说明
➢S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和 L。 ➢ N的常数范围为1～255，N也可为：VB、IB、QB、 MB、SMB、SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。 一般情况下使用常数。 ➢ 对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对 它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它置 位。
电气控制与plc应用-4
2）字节寻址方式ABx如：VB100(8位组成）； 3）字寻址方式AWx如：VW100（ VB100 ， VB101）；
4）双字寻址方式ADx如：VD100（VB100 ～ VB103）；
VB100 7 VB100 0
VW100
15 VB100
VB101
0
VD100
1、数学运算指令
加法、减法、乘法、除法指令 增减指令 数学函数指令（平方根、自然对数、指数函数、 正弦、余弦、正切）
a.加法指令 ADD 整数加法指令＋I 双整数加法指令＋DI 实数加法指令＋R b.减法指令 SUB 整数减法指令－I 双整数减法指令－DI 实数减法指令－R
c.乘法指令 MUL 整数乘法指令× I 完全整数乘法指令 双整数乘法指令×D 实数乘法指令× R d.除法指令 DIV 整数除法指令/I 完全整数除法指令 双整数除法指令/D 实数除法指令/R
基本数据类型 位(布尔）：0和1，“字节.位”寻址方式，如I3.2 字节（B)：8位值，0～255或0～FF 字（W）：16位值，0～65535或0～FFFF 双字（D）：32位值，0～（232－1）或0～FFFF FFFF
数据区存储器区域： 输入映像寄存器(I)、输出映像寄存器(Q)、变量存储 器(V)、内部标志位存储器(M)、局部变量存储器(L)、顺 序控制继电器存储器(S)、特殊标志位存储器(SM)、定时 器存储器(T)、计数器存储器(C) 、高数计数器(HC)、累 加器(AC)、模拟量输入寄存器(AI)、模拟量输出寄存器 (AQ)。
循环左移或循环右移指令的特点：
被移位的数据是无符号的；
在移位时，移出端即与另一端连接，又与特殊继电器SM1.1连接， 移出位在被移到另一端的同时，也进入SM1.1（溢出）；
电气控制与PLC基本逻辑指令基础知识讲解
第一节 基本逻辑指令
四、 ORB指令
❖ ORB(Or Block)：串联电路块并联连接指令
❖ 指令的说明 ➢ 串联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路块； ➢ 将串联电路块并联时用ORB指令； ➢ ORB指令不带元件号（相当于触点间的垂直连线） ➢ 每个串联电路块的起点都要用LD或LDI指令，电路 块后面用ORB指令
第七章基本逻辑指令基础知识讲解
第一节 基本逻辑指令 第二节 编程的规则与技巧 第三节 基本逻辑指令的应用 本章小结
Date: 2023/4/17
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第一节 基本逻辑指令
一、LD、LDI、OUT 指令 二、AND、ANI指令 三、OR、ORI 指令 四、ANB、ORB 指令 五、MPS、MRD、MPP 六、指M令C、MCR 指令 七、SET、RST 指令 八、PLS、PLF 指令 九、NOP、END 指令
K120 6 LD X2 7 OUT M8200 8 LD X3 9 RST C200 10 LD X4 11 OUT C200
K34
第一节 基本逻辑指令
九、PLF、PLS 指令
❖ 指令的作用 ➢ PLS (Pulse) ：上升沿微分输出指令 ➢ PLF：下降沿微分输出指令
❖ 指令的说明 ➢ 指令只能用于编程元件Y和M ➢ PLS为信号上升沿（OFF→ON）接通一个扫描周期。 ➢ PLF为信号下降沿（ON→OFF）接通一个扫描周期。
Date: 2023/4/17
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第一节 基本逻辑指令
三、OR、ORI 指令
❖ 梯形图程序
LD
X1
Y1
Y1
OR
M102
ORI
X1 Y1
Y2
风力发电工程技术《电气控制与PLC》课程标准
风力发电工程技术《电气控制与PLC》课程标准一、课程概要二、课程定位本课程是电力系统自动化、热能动力的核心课程。
将继电器技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术集于一体的综合性、应用型课程。
要求学生掌握三菱FX2N系列PLC的应用，初步具备PLC自动控制系统的设计、安装与调试等方面能力。
三、教学目标（一）知识目标1.掌握PLC技术的基础知识；2.熟练掌握PLC编程软件的使用方法；3.熟悉PLC的I/O端口分配及PLC外部接线和安装；4.熟练掌握PLC的三种编辑方法，特别是图形编辑；5.掌握PLC的编程语言和编程指令；6.掌握常用控制程序的编制方法及调试；（二）能力目标1.具有基本硬件模块的识别、检测和选用方法的能力；2.能读懂常用的控制程序；3.能按要求设计简单的控制程序；4.具有对一般控制程序进行分析和调试的能力；5.具有查阅手册、技术参数、产品说明书、产品目录等资料的能力；6.能用可编程控制器的基本指令对相关项目进行编程与调试。
（三）素质目标1.学会一定的沟通、交际、组织、团队合作的社会能力；2.具有一定的自学、创新的能力；3.具有一定的解决问题、分析问题的能力；4.具有良好的职业道德和高度的职业责任感。
5.具有良好的职业道德、敬业精神和社会责任心；6.具有守时诚信、严谨踏实的工作作风和吃苦耐劳的精神；.四、课程设计本课程标准以相关专业学生的就业为导向，根据行业专家对有关专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，按照核心技术教学环境一体化的理念，通过3～4个不同层次要求的PLC应用技术实训室的学习与实践，由浅入深，由初学者的入门到最后的专家型方向逐渐递进，使学生通过设定好的教学任务按照“资讯→计划→决策→实施→检查→评估”这一行动导向六步教学法，在逐步掌握PLC的基本组成、工作原理、指令系统及编成方法，形成较强的PLC程序的设计、编程、安装、调试及维护技术和方法的专业能力的同时，也锻炼和培养学生的方法能力与社会能力。
教案电气控制与PLC应用
电气控制与PLC应用一、教学目标1. 了解电气控制的基本概念、原理和应用。
2. 掌握可编程逻辑控制器（PLC）的基本结构、工作原理和编程方法。
3. 学会使用PLC进行电气控制系统的设计和调试。
4. 能够分析解决电气控制与PLC应用过程中的实际问题。
二、教学内容1. 电气控制概述电气控制系统的组成常用控制电器及其功能电气控制原理及基本环节2. PLC基本知识PLC的定义、分类和发展历程PLC的硬件结构及其功能PLC的编程语言及编程软件3. PLC编程技术顺序控制编程方法功能指令及其应用典型控制程序的设计与分析4. PLC控制系统设计PLC选型及硬件配置电气控制系统设计原则和方法PLC与电气设备的连接与调试5. PLC在电气控制中的应用实例常用电气设备及控制系统的PLC改造PLC在工业生产中的应用案例分析PLC在电气控制领域的创新应用三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和应用案例。
2. 实践教学：动手操作PLC控制系统，培养实际操作能力。
3. 案例分析：分析实际工程案例，提高解决实际问题的能力。
4. 讨论与问答：激发学生思考，巩固所学知识。
四、教学资源1. 教材：选用权威、实用的教材及相关参考资料。
2. 实验室：提供PLC实验设备，进行实际操作训练。
3. 网络资源：利用网络平台，获取相关信息和资料。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、提问、讨论等参与程度。
2. 实践操作：评估学生在实验室的实际操作能力。
3. 期末考试：采用闭卷考试，检验学生对知识的掌握程度。
4. 综合能力：分析学生在案例分析和实际问题解决中的表现。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。
2. 教学计划：按照教学大纲和教学内容进行合理安排，确保每个知识点都能得到充分讲解和实践。
七、教学过程1. 理论教学：第1-8课时：讲解电气控制概述及PLC基本知识。
第9-16课时：教授PLC编程技术、控制系统设计和应用实例。
电气控制与PLC-PLC功能指令及其应用
7.3.1 温度A/D输入模块FX2N-
4AD-PT
温度A/D输入模块的功能是把现场的 模拟温度信号转换成相应的数字信号。
FX2N系列PLC有两类温度A/D输入模 块，一种是热电偶传感器输入型，另一种 是铂温度传感器输入型。
FX2N-4AD-PT模拟特殊模块将来自4 个铂温度传感器（Pt100，3线，100）的 输入信号放大，并将其转换成12位的可读 数据，存储在主处理单元（MPU）中，摄 氏度和华氏度数据都可读取。
进行32位运算时，字元件的低16位被 指定，紧接着该元件编号后的软元件将作 为高16位。
2．BIN减法运算指令SUB（FNC 21）
适合BIN减法运算指令SUB的软元件 与表7-7所示相同。减法指令的表现形式有 SUB、SUBP、DSUB和DSUBP，16位指令 占用7步，32位指令占用13步。
1．实训目的 2．实训器材 3．实训任务
用功能指令设计一个8站小车呼叫的 控制系统。
其控制要求如下：小车所停位置号小
于呼叫号时，小车右行至呼叫号处停车； 小车所停位置号大于呼叫号时，小车左行 至呼叫号处停车。
小车所停位置号等于呼叫号时，小车
原地不动；小车运行时呼叫无效；具有左 行、右行定向指示和原点不动指示；具有 小车行走位置的七段数码管显示。8站小车 呼叫示意图如图7-13所示。
加法指令的表现形式有ADD、ADDP、 DADD和DADDP，16位指令占用7步，32 位指令占用13步。
当运算结果为0时，0标志M8020动作； 当运算结果超过32 767（16位运算）或2 147 483 647（32位运算）时，进位标志 M8022动作。
当运算结果小于−32 768（16位运算） 或−2 147 483 648（32位运算）时，借位标 志M8021动作。
电气控制与PLC S7-200 第2版 第六章 S7-200 PLC功能指令及应用
SM1.3（除数为0）；SM4.3（运行时间）。 （1）整数乘法指令：*I
➢使能输入有效时，将两个单字长（16 位）的符号整数IN1和IN2相乘，产生一 个16位整数结果OUT。 指令格式：*I IN1, OUT
➢ 使能输入有效时，将两个单字 长（16位）的符号整数IN1和IN2 相 加 ， 产 生 一 个 16 位 整 数 结 果 OUT。
电气控制与PLC
➢ 在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：
IN1+IN2→OUT。
➢
在STL中 ，通 常将 IN2 与OUT公 用一 个地 址单元 ，执 行结果 ：
电气控制与PLC
（1）字节传送指令MOVB MOVB指令的功能是在使能输入端EN有效时，在不改变原值的情况
下将由IN指定的一个八位字节数据传送到OUT指定的字节单元中。如 图MOVB指令的应用示例，当I0.0闭合，将16#07传送到VB0中。
电气控制与PLC
（2）字/双字传送指令MOVW/MOVD MOVW/MOVD指令的应用示例如图所示。当I0.0闭合时，将VW100中
4. 除法运算指令
➢ 除法运算指令是对有符号数进行相除操作。包括：整数除法、完全 整数除法、双整数除法和实数除法。这四种除法指令与所对应的乘法 指令除运算法则不同之外，其他方面基本相同。 ➢ 除法指令影响的特殊存储器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）； SM1.2（负）；SM1.3（除数为0）。
电气控制与PLC
LD I0.0 //使能输入端 *I VW0, VW2 //整数乘法
//VW0*VW2→VW2
电气控制与PLC实训章 (5)
辅助继电器的常开、常闭接点在PLC内可无限次使用。
第பைடு நூலகம்章
4) 状态器(S) 状态器S是构成状态转移图的重要器件，它与后述的步进顺 控指令配合使用。通常，状态器软件有下面五种类型： (1) 初始状态器S0～S9共10点。 (2) 回零状态器S10～S19共10点。 (3) 通用状态器S20～S499共480点。 (4) 保持状态器S500～S899共400点。 (5) 报警用状态器S900～S999共100点。这100个状态器器件 可用作外部故障诊断输出。 S0～S499没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定为 有断点保持功能的状态。状态器的常开、常闭接点在PLC内可以 使用，且使用次数不限。不用步进顺控指令时，状态器S可以作 辅助继电器M在程序中使用。此外，每一个状态继电器还提供一 个步进触点，称为STL触点，在步进控制的梯形图中使用。
第5章 图5.6 ANB指令使用说明(一)
第5章 图5.7 ANB指令使用说明(二)
第5章
6. 多重输出指令MPS、MPD、MPP (1) MPS：进栈指令； (2) MRD：读栈指令； (3) MPP：出栈指令。 PLC中有11个存储运算中间结果的存储器，称为栈存储器。 进栈MPS指令就是将运算中间结果存入栈存储器。使用一次MPS指 令，该时刻的运算结果就压入栈存储器第一级，再使用一次MPS 指令，此次的运算结果压入栈的第一级，上一次压入的数据依次 向栈的下一级移动。 使用出栈指令MPP就是将存入栈存储器的各数据依次上移， 最上级数据读出后就从栈内消失。
第5章
(3) 特殊辅助继电器M8000～M8255(256点)。PLC内有256个 特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能，通 常分为下面两大类。
电气控制与PLC第六章
END：条件结束指令，执行条件成立时结束主程序， 返回主程序起点。 MEND：无条件结束指令，结束主程序，返回主程序 起点。
30
三、停止指令
STOP：停止指令，执行条件成立时停止执行用户程序， 令CPU状态由RUN切换到STOP模式。
31
四、 警戒时钟刷新指令
WAD：警戒时钟刷新指令，该指令把警 戒时钟刷新，以延长扫描周期。
33
第三节 PLC初步编程指导
一、梯形图设计规则 1. 触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。如图a） 中触点3被画在垂直线上，通过触点3的“能流”是双 向的，而不是单向，属于不可编程梯形图，对不可编 程梯形图可按逻辑关系不变的原则进行处理，处理后b 图
34
2. 不含触点的分支应画在垂直方向，不可 画在水平位置.
1
LD，LDN，=指令使用说明 LD，LDN指令用于与输入公共线(输入左母线)相连的触点， 也可以与OLD，AID指令配合使用于分支回路的开头。 = 指令用于输出继电器，辅助继电器，定时器及计数器等， 但不能用于输入继电器。 并联的=指令可以连续使用任意次。 LD、LDN的操作数：I，Q，M，SM，T，C，V，S。=的操 2 作数：Q，M，SM，T，C，V，S。
逻辑指令的操作
16
17
LPS、ALD、LRD、LPP指令应用示例
18
十、定时器指令
定时器是由集成电路构成，是PLC中的重 要硬件编程元件。定时器编程时提前输入时间 预设值，在运行时当定时器的输入条件满足时 开始计时，当前值从0开始按一定的时间单位 增加，当定时器的当前值达到预设值时，定时 器发出中断请求，使PLC响应作出相应的动作。 此时它对应的常开触点闭合，常闭触点断开。 利用定时器的输入与输出触点就可以得到控制 所需的延时时间。 系统提供3种定时指令：TON(通电延时)， TONR(有记忆通电延时)，TOF(断电延时)。
电气控制与PLC----第九章-PLC的基本指令
注意：设定值可以是VW，T，C，IW，QW，MW，SMW， AC，AIW，K
10
8、逻辑堆栈的操作 S7-200系列PLC中有一个9层堆栈，用于处理所有逻辑操作，
称逻辑堆栈。
11
例
思考题：I0.0并联I0.7，试着写出指令表。
12
9．定时器T
定时器按工作方式分：1）TON：不保持延时通定时器
2）TONR：保持延时通定时器
1）TON梯形图
LD I0.0
很长，而在一次扫描结束之前，
下面的处理是被禁止的（7条P192
⒌子程序调用：子程序入口和子程序返回指令
CALL SBR
CALL n SBR n
CRET：有条件返回
CRET
RET：无条件返回
RET
注意：子程序可以嵌套最多达8层
23
⒍中断程序标号：中断程序的返回指令
INT
改为：
对不可编程电路，按逻辑不变原则重画梯形图
29
§9-4 PLC逻辑指令应用实例
⒈延时断开电路 LD Q0.0 AN I0.0 TON T37，50 LD I0.0 O Q0.0 AN T37 = Q0.0
时序图
30
⒉分频电路
二分频时序图 作业：设计一个四分频梯形图并写指令表
断服务程序内
例：LD I0.0
JMP 4
.
教案电气控制与PLC应用
电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。
大学PLC电气控制与PLC原理及应用-PLC在工业中的应用(1)
大学PLC电气控制与PLC原理及应用-PLC在
工业中的应用(1)
PLC，即可编程逻辑控制器，它是一种基于数字化电子技术的专业控制装置。
它具有可编程、可控制的特点，在现代工业中被广泛应用。
本文将从大学PLC电气控制与PLC原理及应用出发，介绍PLC在工业中的应用。
一、大学PLC电气控制
大学PLC电气控制是让学生能够掌握PLC控制器的工作过程，以及PLC 在电气控制中的应用。
在学习本科PLC电气控制时，学生一般从PLC 的概念、功能、结构等方面着手。
学生学习过程中还学习了PLC基本指令的编写，运算符的使用，以及如何设计PLC程序等内容。
二、PLC原理与应用
PLC原理与应用是研究PLC的基本知识、原理及其应用方面的内容。
在PLC原理的学习中，学生将深入了解PLC的硬件组成，CPU，通道，输入/输出电路等。
在PLC的应用中，学生将进一步了解如何使用PLC来进行自动化控制，如何建立PLC系统的配置画面等。
三、PLC在工业中的应用
在现代工业中，PLC作为一种先进的自动化控制设备，被广泛应用于各种自动化装备中。
PLC在控制系统中的应用使工业生产线的稳定性得到了保证，减少了出现故障的概率。
同时，PLC在工业中的应用还大大提高了工作效率，缩短了产品的制造周期。
PLC还经常被用来控制温度、
压力、流量等物理量，从而达到控制生产操作的目的。
综上所述，大学PLC电气控制与PLC原理及应用是学生学习PLC知识的重要基础。
而PLC在工业中的应用，也使工业自动化技术得到进一步的推广和发展。
可编程控制器PLC基本逻辑指令的应用
课堂教学设计表课程名称：可编程控制器应用技术课程所属专业电气自动化/机电技术授课（编写）人：授课学期：学年第2 学期步骤一：引入课题（ 10分钟）从实际的2个任务引入：通过具体的要求让学生实现任务1.3、任务1.4的PLC控制并接线、调试和实操？训练：学生的自学、观察比较能力、实际操作能力、编程设计能力，激发学习主动性和自觉性。
1、用起-保-停的编程方法如何对2个任务进行编程?2、用置位复位指令又如何对2个任务进行编程?3、用继电器-接触器实现任务和PLC编程有何不同？分组讨论：以上问题针对学生讨论的结果进行补充或讲解步骤二：任务实施任务2.1 设计一个单台电动机的正/反转互锁PLC控制系统（35分钟）训练：学生简单逻辑电路的编程的能力。
一、用继电器-接触器是如何实现一个单台电动机的正/反转互锁PLC控制系统？（动手设计操作和实施）1、电路设计2、系统实现二、用可编程控制器如何实现一个单台电动机的正/反转互锁PLC控制系统？（动手设计操作和实施）1、软件设计1）画图形图。
2）写语句表。
3）软件输入和编辑。
2、硬件连接1）输入信号的处理。
2）输出信号的处理3）电源的连接。
3、综合调试4、尝试（1）启保停逻辑电路的的编程方法；（2）置位复位指令的编程方法实现用可编程控制器进行控制。
5、用用继电器-接触器方法和用可编程控制器进行控制的方法进行比较分析。
三、总结分析根据大家做的情况进行点评分析，进一步加深大家对编程的认识和理解任务2.2 设计一个工作台自动往复的PLC控制系统（ 40分钟）训练：学生简单逻辑电路的编程的能力。
3一、用继电器-接触器是如何实现设计一个工作台自动往复的PLC控制系统？（动手设计操作和实施）1、电路设计2、系统实现二、用可编程控制器如何实现设计一个工作台自动往复的PLC控制系统？（动手设计操作和实施）1、软件设计1）画图形图。
2）写语句表。
3）软件输入和编辑。
2、硬件连接1）输入信号的处理。
电气控制与PLC应用 第3章 PLC基本指令的应用
1．点动控制线路 电动机的点动控制要求是：按下按钮SB，电动机运转；松开按 钮SB，电动机停机。
图3.16 点动控制线路PLC接线图和程序梯形图
2．运行三菱PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C
图3.17 初始启动画面
图3.18 选 择PLC的类 型
图3.19 程序编辑的主界面
图3.20 指令输入对话框
3．将PLC中存储的原用户程序清除
（1）按【RD/WR】键两次。 （2）按【NOP/0】键。 （3）按【MC/A】键。 （4）按【GO】键。手持编程器屏幕上显示如下： ALL CLEAR ？ OK → [GO] …清除所有程序吗？ …是→按【GO】键 …否→按【CLEAR】键
NO → [CLEAR]
3.4 脉冲指令与正反转控制程序 3.4.1 脉冲上升沿、下降沿“取”指令LDP、LDF
W 0 LD 2 END X 006 …取X6状态 …输出到Y0 …程序结束 1 OUT Y 000
3 NOP
…空指令
5．运行程序
将方式开关【RUN/STOP】开关拨向【RUN】位置，PLC置于程序 运行状态，程序运行指令灯（RUN）亮。
6．操作
（1）按下按钮SB，PLC输入/输出LED指示灯X6/Y0亮，灯HL通电亮。 （2）松开按钮SB，PLC输入/输出LED指示灯X6/Y0灭，灯HL断电灭。 运行的结果符合控制要求。 从这个控制例子可以看出，一个完整的PLC控制系统是由硬件和 软件（用户程序）两部分组成。输入不同的用户程序，PLC便具有不同的 控制功能。
2．FX2N系列基本单元I/O端子的排列
图3.8 FX2N-16MR 的I/O端子排列
图3.9 FX2N-32MR 的I/O端子排列
plc基本逻辑指令及编辑方法
plc基本逻辑指令及编辑方法
PLC的基本逻辑指令及编辑方法包括以下几个部分：
1. LD（读取）：表示一个与输入母线相连的常开接点指令，用于常开接点接到母线上的逻辑运算起始。
2. LDI（读取反）：表示一个与输入母线相连的常闭接点指令，用于常闭接点接到母线上的逻辑运算起始。
3. AND（与指令）：用于单个常开接点的串联。
4. ANI（与非指令）：用于单个常闭接点的串联。
5. OR（或指令）：用于单个常开接点的并联。
6. ORI（或非指令）：用于单个常闭接点的并联。
7. OUT：输出指令，目标元件是Y,M,S,T,C。
8. SET（置位指令）：使动作保持。
9. RST（复位指令）：使操作保持复位。
10. PLS（输入信号上升沿产生脉冲输出）：目标元件为Y,M，但特殊辅助继电器不能作为目标元件。
11. PLF（输入信号下降沿产生脉冲输出）：目标元件为Y,M，但特殊辅助继电器不能作为目标元件。
12. INV：该指令用于运算结果的取反。
此外，还有NOP（无操作指令）和END（结束指令）等基本逻辑指令。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅PLC编程相关书籍或咨询专业人士。
电气控制与PLC应用技术(中国电力出版,崔继仁)PPT 第5章 PLC的基本指令及程序设计
表 CPU22X定时器的精度及编号
类型 定时指令 分辨率 1ms 10ms 计时范围 0-32.767s 0-327.67s 可使用的定时器号 T32、T96 T33-T36、T97-T100
接通延时
TON
100ms
1ms 断开延时 TOF 10ms 100ms 1ms 记忆接 通延时 TONR 10ms
当用立即指令读取输入点的状态时，直接读取物理输入点 的状态，相应的输入映像寄存器中的值并未更新； 当用立即指令访问输出点时，直接刷新输出映像寄存器中 某一位的状态，新值同时写到PLC的物理输出点，而不需要等待 扫描周期的输出时段。
立即指令的名称和使用说明 分类：
立即 触点
立即 输出
立即 置位/ 复位
第五章 PLC的基本指令及程序设计
PLC可采用指令表（STL）、梯形图（LAD）、顺序功能图 （SFC）和功能块图（FBD）四种编程语言。 本章主要使用梯形图和语句表两种编程语言。 本章主要介绍S7-200逻辑指令、定时器（计时器）、计数器 等指令，传送（移动）、移位、比较、中断、顺序控制、通信等 指令和编程在后续章节中介绍。
二、定时器
（一）定时器介绍
定时器类似于时间继电器，起延时作用。S7-200的PLC总共 可以提供256个定时器T0-T255。
1. 分类
(1)接通延时定时器（TON），用于单一时间间隔的定时。
(2)记忆接通延时定时器（TONR），用于累计多个时间间隔的定时。 (3)断开延时定时器（TOF），用于关断、故障事件后的延时。
（1）在块电路的开始要使用LD和LDN指令。
（2）每完成一次块电路的串联时要写上ALD指令。 （3）ALD指令没有操作数。 ALD（And Load）操作示例如图5-6所示。
《电气控制与PLC应用》教学大纲
《电气控制与PLC应用》教学大纲（56课时）西门子S7-200系列PLC版1课程编码：课程类别：职业核心能力课课程归属：信息与控制技术学院编制人：徐文编（修）制日期：2008年10月审定组（人）：审定日期：2008年10月适用专业：计算机控制技术一、课程的性质与任务《电气控制与PLC应用》课程是计算机控制技术专业的职业核心能力课，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。
目前PLC 集三电（电控、电仪、电传）为一体，性能价格比高、高可靠性的特点已使其成为自动化工程的核心设备。
PLC作为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。
PLC目前是现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM ）之一。
本课程的任务是让学生学习和掌握低压电器的基本知识、电气控制系统的基本控制环节、典型电路的基本原理，具有电气控制系统分析和阅读电气系统图的基本能力；掌握可编程控制器工作原理、系统构成、指令系统及编程方法（包括开关量控制、模拟量控制、数据通信及网络），具备一定的PLC程序设计和PLC 应用能力，能熟练使用一种典型的PLC设备进行控制系统的结构组成设计、I/O 地址分配设计、以梯形图为主的PLC程序设计、控制系统的软件调试以及故障分析。
教学内容大致分为低压电器（模块一）、电气控制基本环节（模块二）、PLC 基础知识（模块三）和PLC控制系统设计与编程实现（模块四）部分。
其中PLC 控制系统设计与编程实现（模块四）部分可以根据教学条件和教师资源选择三菱FX2N系列或西门子S7-200系列可编程控制器。
二、教学基本要求1本教学大纲中涉及PLC实际教学的部分均采用西门子S7-200系列PLC《电气控制与PLC应用》具有很强的实践性，要求学生具有良好的电子、电工基础知识和操作技能，并具备基本的逻辑判断能力和计算机软件的基础知识。
在教学中注意该课程的理论与实践、应用相结合，采用启发式、讲练结合式、案例式等多种教学方法，培养学生针对实际应用工程的项目开发能力。
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MPP
v 指令表程序
步序
0 1 2 3 4 6 7
指令
LD ANI MPS AND OUT MPP OUT
地址
Y2 X1
T1 M101
Y3
Date: 6/18/2020
Page: 12
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.2 OR、ORI 指令
v 指令的作用 Ø OR：或指令，用于并联单个常开触点； Ø ORI(OR Inverse)：或反指令，用于并联单个常闭
地址
X1 Y1 M102 Y1 X1 Y1 M103 Y2 M104 M103
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第5章基本逻辑指令及其应用
4．指令应用实例
用所学指令设计三相异步电动机正、反转控制的梯形图。 其控制要求如下：若按正转按钮SB1，正转接触器KM1得电， 电动机正转；若按反转按钮SB2，反转接触器KM2得电，电 动机反转；若按停止按钮SB或热继电器FR动作，正转接触 器KM1或反转接触器KM2失电，电动机停止；只有电气互 锁，没有按钮互锁。
第5章基本逻辑指令及其应用
第5章 基本逻辑指令及其应用
学习情景引入：
1、PLC基本逻辑指令的作用是什么？ 2、有多少条基本逻辑指令？
3、梯形图与指令表之间是否存在对应关系？ 4、输入信号又是如何来控制输出状态？
5、PLC如何进行循环扫描工作？ 6、PLC程序设计有何技巧？ 7、实训12——实训16
Date: 6/18/2020
Date: 6/18/2020
Page: 15
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.3 ORB指令
v ORB(Or Block)：串联电路块并联连接指令 v 指令的说明
Ø 串联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路块； Ø 将串联电路块并联时用ORB指令； Ø ORB指令不带元件号（相当于触点间的垂直连线） Ø 每个串联电路块的起点都要用LD或LDI指令，电路块
后面用ORB指令
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
3.1 基本逻辑指令
5.1.3 ORB 指令
v 梯形图程序
串联电路块 X2 X0
Y0 X1 Y2
v 指令表程序
步序
0 1 2 3 4 6
指令
LD AND LDI ANI ORB OUT
地址
X2 X0 X1 Y2
X1
1 OUT Y0
M100
2 LDI X1
3 OUT M100
T0 K19 4 OUT T0
T0
K19
Y1
7 LD T0
8 OUT Y1
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.2 AND、ANI 指令
v 指令的作用 Ø AND：与指令，用于串联单个常开触点； Ø ANI(ANd Inverse)：与反指令，用于串联单个常闭 触点。
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
Date: 6/18/2020
Page: 6
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.1 LD、LDI、OUT、END 指令
v 梯形图程序
v 指令表程序
X0
步序 指令 地址
Y0
0 LD X0
指令
LD AND OUT LD ANI OUT AND OUT
地址
X0 X2 Y2 Y2 X0 M101 T1 Y3
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.2 AND、ANI 指令
v 注意梯形图的画法
MPS
Y2 X1 T1 M101
v 指令的作用
Ø LD（LoaD）:取指令，常开触点与母线连接。 Ø LDI(LoaD Inverse)：取反指令，常闭触点与母线连接。 Ø OUT：驱动线圈的输出指令。
v 编程元件
Ø LD： Ø LDI：
X、Y、M、S、T、C
Ø OUT：Y、M、S、T、C
Date: 6/18/2020
Page: 4
Y3
6 AND M101 7 OUT Y2 8 MPP 9 AND 102
10 OUT Y3
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.4 MPS、MRD、MPP 指令 0 LD X1
v 梯形图（一层栈例）
1 MPS 2 LDI X2
Ø 使用ANB指令前，应先完成并联电路块内部的连接。
Ø 并联电路块中各支路的起点使用LD或LDI指令；
Ø ANB指令相当于两个电路块之间的串联连线。
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.3 ANB 指令
v 梯形图程序
ANB X1
v 指令的说明 Ø SET指令的编程元件：Y、M、S Ø RST指令的编程元件：Y、M、S、T、C、D Ø RST指令具有优先级。
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.5 SET、RST 指令
v 指令的梯形图
X0 SET Y0
Date: 6/18/2020
Page: 9
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第5章基本逻辑指令及其应用
3.1 基本逻辑指令
二、AND、ANI 指令
v 梯形图程序
X0 X2 AND Y2
Y2 X1 ANI M101
T1 Y3
AND
v 指令表程序
步序
0 1 2 3 4 5 6 7
指令
LD AND OUT LD ANI OUT AND OUT
M105
Y3
MPP
14 OUT Y2 15 MPP 16 AND M105 17 OUT Y3
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
写出下列梯形图的指令：
Date: 6/18/2020
Page: 24
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第5章基本逻辑指令及其应用
3．指令应用实例
5.1 基本逻辑指令
5.1.2 OR、ORI 指令
v 梯形图程序
LD
X1
Y1
Y1
OR
M102
ORI
X1 Y1
Y2
M103 OR
M104
Date: 6/18/2020
M103
ORI
Page: 14
v 指令表程序
步序
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
指令
LD OR ORI OUT LDI ANI OR ANI ORI OUT
Date: 6/18/2020
Page: 20
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.4 MPS、MRD、MPP 指令
v 梯形图（一层栈例）
0 LDI X1 1 MPS
MPS
X1
M100
2 AND M100 3 OUT Y1
Y1
4 MRD
MRD MPP
M101
Y2
M102
Date: 6/18/2020
Page: 2
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.1 LD、LDI、OUT、END 指令 5.1.2 AND、ANI、OR、ORI指令 应用1
5.1.3 ANB、ORB 指令 5.1.4 MPS、MRD、MPP 指令
应用2
5.1.5 SET、RST 指令
Y3
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.3 ANB 指令
v ANB(And Block) v 指令的说明
并连电路块串连连接指令
Ø 并联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路；
Ø 将并联电路块与前面的电路串联时用ANB指令；
触点。 v 指令的说明
Ø OR、ORI编程元件：X、Y、M、T、C、S ； Ø OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联； Ø 若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连
接的电路）相并联，则用ORB指令。
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
用所学指令设计三相异步电动机正、反转控制的 梯形图。其控制要求及I/O分配图同前，其梯形图及指 令表如图5-11所示。
Date: 6/18/2020
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第5章基本逻辑指令及其应用
5.1 基本逻辑指令
5.1.5 SET、RST 指令
v 指令的作用 Ø SET：置位指令(接通并保持) Ø RST：复位指令
地址
X0 X2 Y2 Y2 X0 M101 T1 Y3
Date: 6/18/2020
Page: 10
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