PLC技术 第三章 基本环节
PLC知识点总结
PLC知识点总结第一篇：PLC知识点总结PLC的基本结构：PLC 主要由CPU模块，输入模块，输出模块和编程器电源组成。
可以将PLC分为整体式，模块式和混合式。
PLC使用以下几种物理存储器： 1.随机存取存储器(RAM)2.只读存储器（ROM）3.可以电擦除可编程的只读存储器(EEPROM)PLC的工作原理：PLC通电后，需要对硬件和软件作一些初始化工作。
为了使PLC得输出及时地响应各种输出信号，初始化后PLC要反复不停地分阶段处理各种不同任务，这种周而复始的循环工作方式成为扫描工作方式。
1.读取输入：在PLC的存储器中，设置了一片区域来存放输入信号和输出信号，在读取输入阶段，PLC把所有的外部数字量输入电路的1/0状态读入输入过程映像寄存器。
外接的输入电路闭合时，对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中对应的输入点的常开触点接通，常闭触点断开。
外接的输入电路断开时，对应的输入过程映像寄存器为0状态，梯形图中对应的输入点的常开触点断开，常闭触点接通。
2.执行用户程序：PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中顺序排列。
在RUN模式的程序执行阶段，如果没有跳转指令，CPU从第一条指令开始，逐条顺序地执行用户程序。
3.通讯处理：在处理通讯请求阶段，CPU处理从通讯接口和智能模块接收到的信息，在适当的时候将信息传送给通讯请求方。
4、CPU自诊断测试：自诊断测试包括定期检查CPU模块的操作和扩展模块的状态是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些别的内部工作。
5、改写输出“CPU执行完用户程序后，将输出过程映像存储器的0/1状态传送到输出模块并锁存起来。
梯形图中某一输出位的线圈“通电”时，对应的输出过程映像寄存器为1的状态。
若梯形图中输出点的线圈“断电”，对应的输出过程映像存储器中存放的二进制数为0，将它送到继电器型输出模块，对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负载断电，停止工作。
CPU分配给数字量I/O模块的地址以字节为单位，一个字节由8个数字量I/O点组成。
PLC项目教学教案
PLC项目教学教案第一章：PLC基础知识1.1 PLC简介1.1.1 PLC的定义1.1.2 PLC的发展历程1.1.3 PLC的应用领域1.2 PLC的组成部分1.2.1 中央处理单元（CPU）1.2.2 输入/输出模块（I/O模块）1.2.3 电源模块1.2.4 编程设备及通信接口1.3 PLC的工作原理1.3.1 PLC的工作方式1.3.2 PLC的扫描周期1.3.3 PLC的指令系统第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动2.1.1 软件的安装步骤2.1.2 软件的启动及界面简介2.2 编程软件的基本操作2.2.1 创建新项目2.2.2 输入/编辑程序2.2.3 编译与程序2.3 编程软件的功能模块2.3.1 梯形图编程2.3.2 功能块图编程2.3.3 指令表编程第三章：PLC编程技术3.1 定时器与计数器3.1.1 定时器的使用3.1.2 计数器的使用3.2 逻辑控制指令3.2.1 常用的逻辑控制指令3.2.2 指令的编程与应用3.3 数据传输与运算指令3.3.1 数据传输指令3.3.2 运算指令3.4 功能指令3.4.1 常用功能指令简介3.4.2 功能指令的应用实例第四章：PLC控制系统设计4.1 PLC控制系统设计流程4.1.1 需求分析4.1.2 硬件选型4.1.3 软件设计4.1.4 系统调试与验收4.2 PLC控制系统硬件设计4.2.1 PLC的选型及参数确定4.2.2 I/O模块的配置4.2.3 外围设备的选型及连接4.3 PLC控制系统软件设计4.3.1 梯形图编程方法4.3.2 功能块图编程方法4.3.3 指令表编程方法第五章：PLC项目实践5.1 项目一：三相异步电动机的启停控制5.1.1 项目要求5.1.2 设计思路5.1.3 编程与实现5.2 项目二：抢答器系统5.2.1 项目要求5.2.2 设计思路5.2.3 编程与实现5.3 项目三：水位自动控制系统5.3.1 项目要求5.3.2 设计思路5.3.3 编程与实现5.4 项目四：交通信号灯控制系统5.4.1 项目要求5.4.2 设计思路5.4.3 编程与实现5.5 项目五：小型生产线自动控制系统5.5.1 项目要求5.5.2 设计思路5.5.3 编程与实现第六章：PLC的故障诊断与维护6.1 PLC故障诊断方法6.1.1 视觉检查法6.1.2 信号诊断法6.1.3 程序检查法6.2 PLC故障处理步骤6.2.1 确定故障现象6.2.2 定位故障部位6.2.3 故障原因分析6.2.4 故障排除与修复6.3 PLC的日常维护与保养6.3.1 环境要求6.3.2 硬件维护6.3.3 软件维护第七章：PLC在工业现场的应用案例分析7.1 案例一：PLC在自动化生产线的应用7.1.1 应用背景7.1.2 系统设计7.1.3 实施效果分析7.2 案例二：PLC在电梯控制系统中的应用7.2.1 应用背景7.2.2 系统设计7.2.3 实施效果分析7.3 案例三：PLC在环保领域的应用7.3.1 应用背景7.3.2 系统设计7.3.3 实施效果分析第八章：PLC技术的发展趋势8.1 PLC技术的创新点8.1.1 微处理器的升级8.1.2 通信技术的进步8.1.3 编程技术的创新8.2 PLC技术在物联网中的应用8.2.1 物联网的基本概念8.2.2 PLC在物联网中的作用8.2.3 物联网下的PLC技术发展8.3 PLC技术在智能制造中的应用8.3.1 智能制造的概念8.3.2 PLC在智能制造中的关键作用8.3.3 智能制造下的PLC技术发展第九章：PLC技术的安全性与可靠性9.1 PLC系统的安全性9.1.1 硬件安全措施9.1.2 软件安全措施9.1.3 系统安全防护策略9.2 PLC系统的可靠性9.2.1 硬件可靠性设计9.2.2 软件可靠性设计9.2.3 系统可靠性评估与改进第十章：PLC技术的未来展望10.1 新型PLC技术的发展方向10.1.1 边缘计算与PLC的融合10.1.2 与PLC的结合10.1.3 开源PLC技术的兴起10.2 PLC技术在未来的应用前景10.2.1 工业4.0与PLC技术10.2.2 智慧城市与PLC技术10.2.3 轨道交通与PLC技术重点和难点解析一、PLC基础知识重点和难点解析：PLC的定义、发展历程、应用领域以及其组成部分和工作原理是理解PLC技术的基础。
PLC课程设计
PLC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，掌握其工作流程。
2. 学生能够掌握PLC编程语言，如LD、IL、FBD等，并能够运用这些语言进行基本的程序编写。
3. 学生能够了解PLC在工业自动化中的应用领域，掌握常见应用案例。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成PLC程序的编写和调试。
2. 学生能够运用PLC解决简单的工业控制问题，具备实际操作能力。
3. 学生能够通过小组合作，完成具有一定难度的PLC控制系统设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术及工业自动化的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神，提高沟通协调能力。
3. 培养学生具备安全意识，遵循工程实践中的规范操作。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，强调动手能力和实际应用。
学生特点：学生具备一定的电子、电气基础知识，对PLC技术有一定了解，但编程和实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养其创新能力和实际操作能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. PLC基础知识- PLC的定义、原理与结构- PLC的分类与性能指标- PLC在工业自动化中的应用案例2. PLC编程语言- LD（梯形图）编程方法- IL（指令列表）编程方法- FBD（功能块图）编程方法3. PLC程序设计与调试- 编程软件的使用与操作- PLC程序设计步骤与方法- PLC程序的调试与优化4. PLC控制系统设计- 系统设计原则与方法- PLC与外围设备的连接- 实际案例分析与设计5. PLC应用实例- 顺序控制- 运动控制- 过程控制教学内容安排与进度：第一周：PLC基础知识，应用案例介绍第二周：LD编程方法，IL编程方法第三周：FBD编程方法，编程软件操作第四周：PLC程序设计与调试，系统设计原则第五周：PLC控制系统设计，实际案例分析第六周：PLC应用实例，综合实践与讨论教材章节关联：本教学内容与教材第三章“PLC编程与应用”相关，涵盖该章节的主要知识点，确保学生能够掌握PLC的基本知识和应用能力。
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。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
3.PLC应用技术(三菱机型)教学课件 第3章基本指令
类别 输入 输出
表3-2电动机的基本控制资源分配表
名称
I/O地址
功能（可变）
SB1
X0
正转按钮
SB2
XI
反转按钮
SB3
X2
停止按钮
SQ1
X4
左限位行程幵关
1.指令集
指令的学习及应用要注意三个方面的问题。 其一是指令的表迖形式，每条指令都有梯形图与指令表 两种表迖形式，也就是说每条指令都有图形符号和文字 符号，这是使用者要记住的。 其二是每条指令都有各自的使用要素。如定时器是用来 计时的，计时自然离不幵计时的起点及计时时间的长短 ，指令中一定要表现这两个方面的内容，这也就是指令 的要素。 其三是指令的功能，一条指令执行过后，机内哪些数据 出现了哪些变化是编程者特别要把握的，分析不透，就 难以熟练编写分析调试程序，达到控制目的。
I/O 总 点 数 ： 即 输 入 点 数 与 输 出 点 数 之 和 ， 三 菱 PLC 的 输 入 点数和输出点数相等。 单元类型：M—该模块为基本单元（CPU模块）；E—输入 、输出混合扩展单元或扩展模块;
输 出 形 式 ： R_ 继 电 器 输 出 ； S — 双 向 晶 闸 管 输 出 ； T 一 晶 体 管输出。 特殊品种区别：D—直流电源，直流输入；A—交流电源， 交流输入或交流输入模块。
指令将前面的运算结果上升（下降）沿时输出脉冲，不能
2.基本指令
八、主控触点（MC、MCR）指令
MC （MasterControl）:主控指令，用于公共串联触点连接 ，占3个程序步。 MCR （MC Reset）:主控复位指令，用于公共串联触点的 清除，是MC指令的复位指令，占2个程序步。 使用主控指令的触点称为主控触点，它们在梯形图中与一 般的触点垂直，是与左母线直接相连的动合触点，其作用 相当于控制一组电路的总开关。 在MC指令内采用MC指令时，嵌套N级的编号按顺序增大（ N0-N7）。将该指令返回时，采用MCR指令，从大的嵌套 级开始消除（N0-N7）。嵌套级最大可编8级，特殊辅助继 电器不能用做MC的操作元件。
《电气控制与PLC技术》教学大纲
《电气控制与PLC技术》教学大纲课程名称：电气控制与PLC技术课程编号：课程类别：专业方向课/必修课学时/学分：52/4开设学期：第六学期开设单位：物理与机电工程学院适用专业：电气工程及其自动化说明一、课程性质与说明1、课程性质专业方向课/必修课2、课程说明本课程使学生初步了解可编程控制器及其应用，掌握基本的工作原理和编程方法，了解和掌握在工厂自动化实践中使用可编程控制器进行应用系统设计的基本方法。
具体来说，使学生能够掌握PLC的基本原理，能够阅读PLC的程序，分析PLC控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的PLC控制系统，编写相应的程序。
本课程应在《电工基础》、《电子技术》教学之后开设，本课程实践性强，学好这门课程的关键在于理论联系实际，讲授中应尽可能结合实物进行直观教学及多媒体教学，重视实践技能训练。
部分理论课进行现场教学，实践环节在实验实训室进行。
二、教学目标理解常用低压电器的符号、用途及电气参数，机床电气控制线路的基本环节；掌握机床电气控制原理图、接线图的读图与分析方法；掌握PLC工作原理、指令系统及应用。
具备正确分析电气器件故障原因初步能力，电气控制电路分析及读图能力，PLC中等复杂应用能力。
三、学时分配表四、教学教法建议以课堂讲授法为主，结合讨论法、演示法和任务驱动法，利用多媒体课件进行讲授。
五、课程考核及要求1．考核方式考试（√）；考查（）。
2．成绩评定计分制百分制（√）；五级分制（）；两级分制（）。
成绩构成总成绩=平时考核（10 ）％+中期考核（20 ）％+期末考核（70 ）％。
第1章常用低压电器教学目标了解常用低压电器的分类及各种常用低压电器的典型产品及主要技术参数；熟悉各种常用低压电器的结构和工作原理；掌握各种常用低压电器的用途、图型符号、文字符号及其正确选用原则。
教学时数8学时教学内容绪论1.1 常用低压电器的分类1.2电磁式低压电器1.3 电磁式接触器1.4 电磁式继电器1.5 时间继电器1.6 速度继电器1.7 热继电器1.8 熔断器1.9低压断路器1.10主令电器教法建议课堂讲授法和演示法，利用多媒体课件进行讲授。
PLCppt课件基本控制环节解读
二、绘制、识读电气控制系统图的原则 2.电气原理图 ➢主电路接点表示： ✓三相交流电源采用L1、L2、L3标记 ✓主电路按U、V、W顺序标记 ✓分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记 ✓分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记 ✓控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号
电器互连图示例
EL
HL
0 42 31 0
41 42 2
3
2
1
3×2.5mm2 3×2.5mm2 3×1mm2 5×0.75mm2 3×0.75mm2
3×2.5mm2 QS
Q1 M1 M2
CW6132型车床电气互连图
第二节 三相异步电动机全压启动控制
一、单向旋转控制
1．手动控制
➢电气原理图：
Q
Q
S
✓基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超 过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉 丁字母中“I”和“O”不允许单独作为文字符号使用。
二、绘制、识读电气控制系统图的原则
电气控制系统图的结构 电气原理图
电气控制系统图
电气安装图 框图
主电路 控制电路 照明和显示电路 电器安装图 电气互连图
节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环节的文字 号或环节的名称。
➢原则：
✓外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理 图上。
✓电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、 用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。
✓为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序， 并尽可能减少线条和避免线条交叉。
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。
第三讲FX2系列PLC基本指令与环节一
语句步 指令 元素
0
LD X0
1
AND M0
2
OUT Y0
3
LD
X1
4
ANI X2
5
OUT M06ຫໍສະໝຸດ AND Y07OUT Y3
基本指令使用说明2.2
图4-15 触点并联指令的梯形图及指令表
X0 Y0
X1
X2
M1 M0 M0 M2
Y0
M2
语句步 指令 元素 0 LD X0 1 OR X1 2 OR X2 3 OUT Y0 4 LD M1 5 ANI M0
二、练习题：
M运行 M停止
基本指令应用举例2练习2
所述指令应用举例 —— 启-保-停基本环节练习题
二、练习题： 1. 两台电机分别起动分别停止 要求：I/O设置；外部接线图；梯形图；运行调试；语句表； 时序图。 2. 两台电机，M1先起动，M2才能起动。M1、M2分别停止。 要求：I/O设置；外部接线图；梯形图；运行调试；语句表； 时序图。
梯形图 24V
COM
COM
SB
X0 PLC Y0
KM
X1
Y1
操作练习
LD X0 OUT Y0 END
语句表
基本指令应用举例1练习
逻辑取及输出线圈指令的应用举例 —— 点动基本环节练习题
一、三相异步电动机点动控制上机操作练习
画出时序图： X0 Y0 KM M运行 M停止
二、练习题： 两台电机分别点动控制。要求：I/O设置；外部接线图；梯形图； 运行调试；语句表；时序图。
FX2系列可编程控制器基本指令二
(二) 触点串联及触点并联
AND指令：串联一个常开触点 ，1步程序步 母线 X0 X1 操作元件：X、Y、M、S、T、C
16《电气控制及PLC技术》实验指导书(FX-TRN-BEG-C版本)
电气控制及PLC技术实验指导书（FX-TRN-BEG-C版本）浙江海洋学院自动化技术中心序言本实验指导书适用于电气工程及其自动化专业的《电气控制及PLC技术》课程实验部分教学环节。
实验教学环节在本课程教学中为16学时，占总学时的33%。
实际开设的实验项目可根据教学大纲确定。
实验教学是教学环节当中必不可少的重要一环，实验课主要有两方面的重要意义：第一，通过实验使学生加深对理论教学中重点和难点的理解。
比如，在课堂教学中，学生对基本逻辑指令、程序设计步骤和过程难于全面理解和把握，仅停留在感性认识阶段。
而通过实验，就会从直观的实际操作过程中加强对理论知识的理解，建立牢固的认识。
第二，通过学生自身实际动手操作的过程，不仅有利于对课程本身内容的理解，更有助于将各专业课程知识融会贯通，为日后走向社会、提高和培养工作能力打下基础。
实验课的目的并不在于仅仅使学生会做几个固定内容的实验，而在于给学生提供一个动手的机会。
指导教师应鼓励学生积极思考、独立完成实验项目。
在实验室等条件允许情况下，应积极引导学生积极创造并完成课外设计性或综合性实验。
编者目录第一章 FX-TRN-BEG-C软件介绍 (4)第二章 FX-TRN-BEG-C软件基本操作练习 (8)第三章实验项目 (13)实验一基本逻辑指令应用 (13)实验二计时器/计数器应用 (17)实验三按钮信号控制设计 (22)实验四输送带控制设计 (25)实验五舞台装置控制设计 (28)实验六自动门操作控制设计 (31)实验七升降机控制设计 (34)实验八部件分拣与分配控制设计 (37)第一章 FX-TRN-BEG-C软件介绍一、练习概要此软件目的在于帮助您学习PLC的编程。
当您安装软件的时候，您学习PLC时所需的以下项目已经被装进您的计算机。
•编程工具• 一个虚拟PLC• 模拟机器• 输入/输出 开关和指示灯请看一下下边的表。
从介绍性的到进阶性的多样的练习被分成6类。
您能任意选择一个作为起点。
PLC编程基础教程
第一章可编程控制器概况可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。
与个人计算机的PC相区别，用PLC 表示。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。
国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。
用户程序由用户按控制要求设计。
第二章PLC的结构及基本配置一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。
但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。
对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。
无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC的基本结构框图如下：一、CPU的构成PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
电气控制与PLC技术教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电气控制与PLC技术》教学大纲一、课程的基本信息课程编号：课程性质：专业课学时：48学时（理论40学时，实验8学时）学分：学分开课单位：光电与机电工程系适用专业：机械类专业先修课程：《电路分析基础》、《数字电子技术》二、课程目的与任务通过先进完整的梯形图设计方法，包括经验设计法、继电器电路转换法和顺序控制设计法，以及具有多种工作方式的系统的梯形图设计方法，培养学生将新知识、新技术、新领域逐渐融合到教学、实践环节的实际工程能力，达到PLC控制系统应用与产品开发等工作的工程技术水平，为后续《电机调速控制技术》和《电机拖动》等多门课程打好基础。
本课程的主要任务是：从应用角度出发，使学生熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法，了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。
在此基础上，学习可编程控制器(PLC)的基本原理及三菱(FX2N)系列PLC的指令系统。
三、课程教学基本要求1、了解常用的低压电器，电气控制线路的绘制方法，交直流典型电动机控制环节的控制线路技术。
2、掌握电气控制系统的基本控制电路，(FX2N)系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令，PLC的系统设计与调试。
3、理解PLC应用指令的基本规则，PLC模拟量和位置控制及其网络与通信和跳转应用指令。
五、课程教学基本内容第一章常用低压电器教学内容：概述、常用控制类电器、常用保护类电器重点：掌握常用低压控制电器的结构、工作原理、对应的图形文字符号及其工业环境要求的选择原则。
难点：理解各低压电器，尤其是交直流接触器的特点、分类及其选择原则。
第二章继电器—接触器控制电路基本环节教学内容：电路图的基本概念及绘制、三相笼型异步电动机的直接起动与正反转控制电路、三相笼型异步电动机减压起动控制电路、三相笼型异步电动机的制动控制电路、三相笼型异步电动机有级变速控制电路、电液组合控制电路、其他功能控制电路重点：掌握三相笼型异步电动机各典型控制环节线路实现方法的工作原理、控制分类和线路中的保护环节及特点。
plc基本流程
plc基本流程
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）工作流程简述如下：
PLC的工作流程主要包括三个连续的阶段：输入采样、程序执行和输出刷新。
首先，在输入采样阶段，PLC依次读取所有输入端子的状态并将这些信息存入输入映像寄存器；接下来，在程序执行阶段，PLC按照梯形图等编程逻辑顺序扫描执行程序，根据输入状态和程序逻辑运算得出输出结果，暂存于输出映像寄存器；最后，在输出刷新阶段，PLC将输出映像寄存器中的内容写入到输出锁存器，进而驱动外部负载设备。
整个过程不断循环，每个循环周期称为扫描周期。
在循环过程中，即使输入状态改变，也会在下一个扫描周期的输入采样阶段才被捕捉到。
江南大学PLC课件 (3)
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单机架系统（中小型完整系统）
多机架系统（中大型完整系统）
3.5 可编程控制器的软件基础
PLC是一种通用的、商业化的工业控制计算机， 与个人计算机相仿，用户程序必须在系统程序 的管理下才能运行。本节首先介绍PLC系统监 控程序的运行情况，然后再介绍用户指令系统 的相关内容。
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3.5.1 系统监控程序
3.2.5 接口单元
接口单元包括扩展接口、通信接口、编程器接口 和存储器接口及其它外部设备接口等。
PLC的I/O单元也属于接口单元的范畴，它完成 PLC与工业现场之间电信号的往来联系。除此之 外，PLC与其它外界设备和信号的联系都需要相 应的接口单元 。
3.2.6 外部设备
PLC的外部设备种类很多，可以概括为以下四类： 编程设备：除了用于编程，还可对系统作一些 设定，以确定PLC的工作方式。
3.1 可编程控制器概述
可编程控制器的英文名称是Programmable Controller，早期简称PC，后来为了与个人 计算机（PC）区分，在行业中多称之为 Programmable Logic Controller，即可编程 逻辑控制器，简称PLC，而这种称呼又与可 编程控制器的起源和它本身的特点有关。
监控设备：将现场数据动态实时显示出来，以 便操作人员随时掌握系统运行的情况。
存储设备：用于保存用户数据，避免程序丢失。
输入输出设备：用于接受信号和输出信号的专 用设备。
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3.3 可编程控制器的工作原理
可编程控制器是基于电子计算机的工业控制器， 从PLC产生的背景来看，PLC系统与继电器控制 系统有着极深的渊源，因此可以比照着继电器 系统来学习PLC的工作原理。
PLC的工作的三个基本过程内容
PLC的工作的三个基本过程内容PLC的工作的三个基本过程内容PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。
PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。
全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。
当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。
在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
1．输入处理输入处理也叫输入采样。
在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。
在此输入映象寄存器被刷新。
接着进入程序执行阶段。
在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
2．程序执行根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。
遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。
从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。
对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。
3．输出处理程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
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2.新国标： GB/T 4728-2008《电气简图用图形符号》 GB/T 6988-2008《电气技术用文件的编制》 GB/T 5094-2003《工业系统、装置与设备以 及工业产品——结构原则与参照代号》 GB/T 20939-2007《技术产品及技术产品文件 结构原则字母代码》
二、电气原理图
电气元件的布置原则： （1）重量和体积大的元件安装在下方，发热 元件装在上方； （2）强弱电分开，弱电应屏蔽； （3）需经常维护、检修、调整的元件安装位 置不宜过高； （4）元件之间应留有一定间距。
第二节 电气控制线路的常用基本回路
由按钮、继电器、接触器等低压控 制电器组成的电气控制线路，简称继电接触器控制系统。
图 区 的 编 号
元 件 或 电 路 的 功 能
（3）符号位置的索引
在继电器、接触器线圈的下方注有该 继电器、接触器相应触点所在图中位置的 索引代号，索引代号用图面区域号表示。
符 号 位 置 的 索 引
（3）符号位置的索引 1、接触器QA：
左栏 主触点所 在图区号 中栏 辅助动合触点 所在图区号 右栏 辅助动断触点 所在图区号
I>
四、失电压保护 诱因：电动机工作时，电源电压突然消失； 现象：电源电压恢复，电动机自行启动； 后果：无法预计的人身伤亡和机械故障； 保护方法：采用接触器和按钮控制； 保护元件：QA和SF
五、欠电压保护
诱因：负载突然增加，缺相运行或电源电压降低； 现象：电源电压降到额定电压的60%~80%； 后果：引起控制电器释放，电路不正常工作； 保护方法：将欠电压继电器线圈跨接在电源上； 保护元件：KF U<
主 电 路
辅 助 电 路
原则2：电气原理图中电气元件的画法 同一电气元件的不同部分（线圈、触点） 分散绘制在各自完成作用的地方，需要用同一 文字符号标出。 若有多个同类元件，可在文字符号后面加 上数字序号，以示区别。
QA1主触点、线 圈和动合触点
按钮 SF1~SF3
原则3：电气原理图中电气触点的画法 所有电气触点均按无外力作用时或未通电 时的自然状态画出。当电气触点的图形符号垂 直放置时，以“左开右闭”原则绘制。当图形 符号为水平放置时，以“下开上闭”原则绘制。
※注意复合按钮常开触点和常闭触点的动作顺序
SF1
QA
SF2 QA SF3
SF3
M
QA
二、联锁控制回路
生产机械往往是由许多零部件组成的， 而零部件之间的运动是相互联系和相互制 约的，这种相互联系和制约的控制称为联 锁控制（或互锁）。
L1 L2 L3
正转 启动 停转 反转 启动
按下 SF2/SF3 QA1/QA2 线圈得电
一、常用电气图形符号和文字符号
电气控制系统图是工程技术的通用语言， 为了便于交流和流通，在绘制电气控制系统时 ，电气元件的图形、文字符号必须符合国家标 准。
电气图形符号和文字符号的国家标准：
1.旧国标：
GB4728-1984《电气简图用图形符号》 ——较大修改 GB7159-1987《电气技术中的文字符号制定通则》 ——已废止
机电控制与可编程控制器技术
——电气控制电路的基本环节 主讲：陈曦
意义和目的
（1）结构简单、维护方便、价格低廉；
（2）我国现有大量机电设备仍采用继电-接 触器控制； （3）PLC是计算机技术和继电-接触器控制 相结合的产物。
本章内容提要
一、电气控制系统图的绘制
二、电气控制线路的常用基本回路 三、电气控制系统的常用保护环节
五、自动往复循环控制回路
有些设备要求其工作台能在一段距离内自 动往复循环运行，以实现工件的连续加工或操 作，这种控制回路称为自动往复循环控制。
利用行程开关、位置开关或接近开关来实现。
挡铁
限位保护开关
[提示] 行程开关BG的动作顺序是动 断触点先断开，随后动合触点闭合， 因此符合电动机从正转-停止-反转的 原则。
2、继电器KF：
左栏
右栏
动合触点所在图区号 动断触点所在图区号
继电器KF的两个 动合触点分别在9区 接触器、继电器触点位置图 和13区，动断触点 未使用。
QA 4 6 4 × 4
KF × × 9 13 × × × × × ×
接触器QA的三个 主触点在4区，一个 动合触点在6区，动 断触点未使用。
某 机 床 电 气 原 理 图
下 开 上 闭
左 开 右 闭
原则4：电气原理图的布局原则 电气原理图的控制电路，原则上按电路动 作顺序从上而下或自左至右的原则绘制。尽量 避免线条的交叉。两线交叉时连接点用黑点标 出，非连接点不标黑点。
（2）图面区域的划分 图区下方（或上方）的数字代表图区的编 号，便于检索电气线路、方便阅读分析； 图区上方（或下方）的文字表明它所对应 的下方元件或电路的功能，以便于理解全部电 路的工作原理。
电气原理图是根据工作原理而绘制的， 不反映元器件的实际位置、大小和接线 点的相互关系，只反映电气元件之间的 连接关系。
某 机 床 电 气 原 理 图
（1）电气原理图的绘制原则 总则：
原理图的绘制要层次分明，各电器元件 及触头的安排要合理，既要做到所用元件、 触头最少，耗能最少，又要保证电路运行可 靠，节省连接导线以及安装、维修方便。
三、电气安装接线图
电气安装接线图是按照电气元件 的实际位置和接线遵照电气原理图绘 制的。
三相鼠笼电动机可逆电气安装接线图
电气安装接线图绘制原则：
（1）电气元件的布置位置按安装实际情况绘 出，各元件均按实际尺寸的统一比例绘制； （2）同一电气元件的各个部件应画在一起； （3）图中文字符号、元件连接顺序、线路号 码编制都必须与电气原理图一致；
甲地停止：
按下SF2→QA线圈失电→主触点 断开、解除自锁→电动机停转
乙地启动： 按下SF4→QA线圈得电→主触 点闭合、辅助触点闭合自锁→ 电动机启动 乙地停止： 按下SF1→QA线圈失电→主触 点断开、解除自锁→电动机停 转
三 地 控 制
四、顺序控制回路
生产系统各部件的启动或停止的顺序各有 不同，这就要求拖动这些运动部件的电动机 按一定的加工顺序进行启动或停止，这种控 制方式称为顺序控制。 包括主电路顺序控制和控制电路顺序控制。
二、过载保护
诱因：负载突然增加，缺相运行或电源电压降低 现象：额定电流<电动机运行电流<额定电流的1.5倍 后果：电动机绕组发热，绝缘材料老化，寿命缩短 保护方法：熔断器+热继电器 保护元件：FA+BB
三、过电流保护
诱因：频繁启动和正反转、重复短时使用电动机； 现象：额定电流<电动机运行电流<额定电流的6倍； 后果：过大的电动机冲击电流，损坏电动机和过大的 电磁转矩，损坏机械传动部件； 保护方法：将过电流继电器串联在被保护电路中； 保护元件：KF
持续运转
过 载 保 护 启 动 按 钮
停 止 按 钮 接触器 常开触点
长动控制回路
QA SF2
SF1
SF2
QA
SF1
M
QA
2、点动控制
除长动控制外，还有一种要求电动机受控 于外部按钮的控制，即触发一次按钮电动机运 转一下，连续触发电动机连续运转，不触发电 动机无运转，这种控制称为“点动控制”。
六、时间控制回路
某些生产机械上的电动机要求运行一段时 间，停止一段时间再运行，即间歇运行，这时 就需要时间继电器来实现控制。这种采用时间 继电器进行的延时控制称为时间控制。
[提示] 各种时间继电器表示方法
（a） （b） （c） （d）（e）（f）（g）
通电 延时 线圈 断电 延时 线圈 瞬动 通电延时闭 断电延时闭 通电延时断 断电延时断 触点 合常开触点 合常闭触点 开常闭触点 开常开触点
1、主电路的顺序控制
QA2主触点 在QA1主触 点的下方
2、控制电路的顺序控制
顺序控制回路的设计原则： （1）若希望甲接触器工作后方允许乙接触器工 作，则在乙接触器线圈电路中串联甲接触器的 动合触点。——顺序启动 （2）若希望乙接触器线圈断电后方允许甲接触 器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在 甲接触器的停止按钮两端。——逆序停止
电气控制系统图
是由电气元件和电气设备按照一定的控 制要求连接而成的； 用统一的图形符号和文字符号绘制的；
电气控制系统图
便于系统安装、调试、使用和维护的；
能够清晰表达生产机械电气控制系统结构、 原理等设计意图的；
工程图
常用的电气控制系统图有: 1、电气原理图
2、电气安装接线图
3、电气元件布置图
优点
维修方便
线路简单 成本低廉
目前仍广泛应用在各种生产机械的控 制领域中。
常用基本回路
长动与点动控制回路 联锁控制回路 多点控制回路 顺序控制回路 自动往复循环控制回路 时间控制回路
一、长动与点动控制回路
1、长动控制
生产设备在其加工时一般处于连续运 转状态，这种工作状态称为“长动”。
（1）电气原理图的绘制原则
原则1：
电气原理图分为主电路和辅助电路两部分： 主电路从电源到电动机，是强电流通 过的电路。一般绘制在原理图的左侧。
原则1：
电气原理图分为主电路和辅助电路两部分：
辅助电路包括接触器和继电器的线圈、 触点以及其它控制电器的触点，还包括照明 电路、信号电路及保护电路等，是小电流通 过的电路。一般绘制在原理图的右侧。
[提示] 为了避免对电动机产生过大的冲 击，电动机的操作只能按正、停、反或反、 停、正的方式进行。不允许正反、反正操 作控制。
三、多点控制回路
对于一些大型的生产机械，为了操作 方便，常要求在两个或者两个以上的地点 对其进行操作，这种控制方式称为多点控 制。
[要点]