《可编程控制器原理及应用教程》(第2版)-孙振强主编清华大学出版社【第四章_可编程控制器程序设计】课件
典型工业生产过程的组态控制课程标准
《典型工业生产过程的组态控制》课 程 标 准山东职业学院教务与科研处2012年9月1日专业领域： 电气自动化技术 课程代码： 03021047课程名称： 典型工业生产过程的组态控制所属系部： 电气工程系目录一、课程基本信息 (1)二、课程目标 (1)三、课程设计 (1)1. 教学设计 (1)2. 教学内容及学时分配 (1)3. 课程考核 (5)4. 教学环境及设备 (6)5. 教师队伍 (6)6. 教材选用 (6)四、实施建议 (6)《典型工业生产工程的组态控制》课程标准1《典型工业生产过程的组态控制》课程标准一、课程基本信息二、课程目标本课程的教学目标是使学生在了解和掌握工控系统组态和调试的原理、方法和过程基础上，培养学生具有较完备的工控系统安装与调试知识。
较强的设计能力、扩展能力以及较好的自动化技术系统设计和综合实践能力，为毕业后参与自动化方面的工作及三到五年内获得技师证书打下扎实基础。
培养学生具有综合应用知识与技术从事程度比较复杂的技术工作的能力。
具有独立进行系统分析、设计、实施、评价的能力，具有获得、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力。
具有自学、理解能力与表达能力。
具有合理利用与支配资源的能力。
三、课程设计1. 教学设计本课程教学模式采用“行动导向，真实任务驱动”；理论、实验与实训相结合；讲授和练习相结合；课程项目与工程完成相结合；课程讲授与实训场所相结合。
2. 教学内容及学时分配《典型工业生产过程的组态控制》课程标准2表1 《典型工业生产过程的组态控制》教学内容及学时分配表3《典型工业生产过程的组态控制》课程标准4《典型工业生产过程的组态控制》课程标准5 3. 课程考核本课程为项目教学方式，各教学项目既有联系又相对独立，每项目结束都进行实战（综合训练）考核，采用自评、互评、师评相结合。
期末考试采用上机工程实做测试，最终成绩=时成绩（50%）+期末测试成绩（50%）。
考核要点如下：1）. 现场授课任务（师评） 2）. 单独完成任务（师评）；以训练过程中的态度、结果和撰写的实训报告为评分依据。
可编程控制器原理及应用教程
可编程控制器是一种用于自动化控制的电子设备。通过该教程，您将了解到 可编程控制器的核心原理、功能以及在各个领域的应用。
可编程控制器的定义和功能
可编程控制器（PLC）是一种专门设计用于自动化控制的电子设备。它具有 灵活性和可配置性，可根据不同的应用需求进行编程和修改。
可编程控制器的原理
物流领域
可编程控制器在仓储和物流系统中使用，提 高物流效率和准确性。
如何学习并开始使用可编程控制器
1. 了解可编程控制器的基本原理和工作方式。 2. 学习编程语言和开发环境，如Ladder Diagram（LD）和Structured Text（ST）。 3. 参加培训课程或自学教材，了解实际应用和案例。 4. 通过实际项目实践，掌握可编程控制器的使用技巧。
机器人技术
机器人技术中的运动控制和路径规划通常使用可编程控制器。
智能家居
可编程控制器可以实现智能家居系统的自动化控制和远程监控。可编程控制器的优势和特点
1 灵活性和可扩展性
可编程控制器可以灵活配置和扩展，以适应不同的应用需求。
2 可编程性和可定制性
可编程控制器可以根据具体需求编写和修改程序，实现个性化的控制逻辑。
1
输入输出模块
输入输出模块用于将传感器和执行器与可编程控制器连接起来，实现对外部设备 的控制。
2
中央处理器
中央处理器负责执行程序和控制逻辑，根据输入信号和编程指令来控制输出信号。
3
存储器
存储器用于存储程序、数据和配置信息，确保可编程控制器的正确运行。
可编程控制器的应用领域
工业自动化
可编程控制器在工业领域广泛应用，用于控制生产线和自动化设备。
3 可靠性和稳定性
可编程控制器原理及应用教程ppt课件
第四代：80年代中期到90年代中期。PC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 ；
第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯 片，有的已使用RISC芯片。
思考:可编程控制器的基本特点是什么?
可编程控制器的基本特点
1. 灵活、通用
2“34... 专可平-无控编接-实变量----触制均为-靠--现的的程线---点系无P-适-性控话接C-简简的统故P用采C应制，线半中高障单单是用微导 的恶时功只即、的、通机体接间劣能 需 可是抗实使过电线一的微的 要 。路老干般现存用电工， 修来化可控扰储子方完、如 改业达制技在能便成脱1果 程环术，0存的焊力控 序万境，使，、储强小大制 以而用因触器时量功 及此点设的中左的不电能 改是计右开的会弧需动汇的关程出等要极动编计现现序作改少语继象算是言电。机由器，” 5. 1难 机 功-)-硬硬于-能-件-件掌P强措C和握还施，软采：要件取了求知以使识下用。主者而要具P措C有施采来一用提定面高水向其平控可的靠制计性过。算程、 6. 均面 体采向积用问小对严题格电,重的措源“量施变进压自轻行器然,屏、易语蔽C于言P，U”实以、编防编现外程程机界器，电干等容扰主一易；要体掌部化握件，。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理图
主电路原理图
传统的继电接触控制原理图 PLC控制原理图原理图
问题提出:
传统的继电接触控制系统，只能改变 某些硬件接线，才能完成上述的两种控制 方式，而可编程控制器控制系统可在不改 变硬件接线的情况下，通过修改程序而实 现控制顺序的变化。控制两个电动机的顺 序运行，控制复杂程度不高，如用继电接 触控制系统已够费时的了，何况汽车生产 流水线的控制系统？
简述可编程序控制器的定义
第一章习题1. 简述可编程序控制器的定义。
2. 可编程控制器的基本组成有哪些？3. 输入接口电路有哪几种形式？输出接口电路有哪几种形式？各有何特点？4. PLC的工作原理是什么？工作过程分哪几个阶段？5. PLC的工作方式有几种？如何改变PLC的工作方式？6. 可编程序控制器有哪些主要特点?7. 与一般的计算机控制系统相比可编程序控制器有哪些优点?8. 与继电器控制系统相比可编程序控制器有哪些优点?9. 可编程序控制器可以用在哪些领域?第二章习题1. S7-200系列PLC有哪些编址方式？2. S7-200系列CPU224 PLC有哪些寻址方式？3. S7-200系列PLC的结构是什么？4. CPU224 PLC有哪几种工作方式？5. CPU224 PLC有哪些元件，它们的作用是什么？6. 常见的扩展模块有几类？扩展模块的具体作用是什么？7. PLC需要几个外电源？说明各自的作用？第三章习题1. 如何建立项目？2. 如何在LAD中输入程序注解？3. 如何下载程序？4. 如何在程序编辑器中显示程序状态？5. 如何建立状态图表？6. 如何执行有限次数扫描？7. 如何打开交叉引用表？交叉引用表的作用是什么？第四章习题1. 填空1）通电延时定时器（TON）的输入（IN）时开始定时，当前值大于等于设定值时其定时器位变为，其常开触点，常闭触点。
2）通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路时被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值等于。
3）若加计数器的计数输入电路（CU），复位输入电路（R），计数器的当前值加1。
当前值大于等于设定值（PV）时，其常开触点，常闭触点。
复位输入电路时计数器被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值为。
4）输出指令（=）不能用于映像寄存器。
5）SM 在首次扫描时为1，SM0.0一直为。
6）外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为状态，梯形图中对应的常开接点，常闭接点。
7）若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为状态，在输出刷新后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈，其常开触点。
《可编程控制器应用技术(第2版)》项目四功能指令的应用
项目四
任务一 任务二 任务三
设计自动售货机模拟系统 设计天塔之光系统 设计十字路口交通灯控制系统
´
´
任务一：设计自动售货机模拟系统
请设计一个PLC控制的自动售货机模拟系统。控制要求如下： 自动售货机模拟系统中有汽水（3元/瓶）和咖啡（8元/瓶）两种饮料，投入1元、5元或
该温度检测系统的重点是将温度传感器 检测到的值与设定范围进行比较，超出该设 定范围时，报警信号灯输出状态为“1”，故 应选用OUT_RANGE指令。
时钟存储器字节（MB100）为系统提供 频率为2 Hz的脉冲信号，故温度检测系统的 梯形图程序如图4-7所示
分析
图4-7 某温度检测系统的梯形图程序
´ ´
名称 计算
格式
表4-4 其他常用数学函数指令
功能
用于定义数学表达式，双击
，在打
开的对话框中输入数学表达式（表达式中不能
有常数）
求余
执行两个整数类型变量或常量的带余数除法 指令，并将余数送至OUT指定的地址中
取反 递增
更改有符号整数或浮点数的正负号
计算整数变量的自加运算（操作数=操作数 +1），指令的输入和输出结果存放在同一个地 址中
设每次投入的货币金额送至输入映像 寄存器IW0中，投入的总金额存储在MW0中， 单张票价存储在MW2中，购票张数存储在 MW4中，应找零存储在MW6中，总票价存储 在MW8中，存储器及I/O地址分配表如表4-3 所示。
分析
地址 MW0 MW2 MW4 MW6 MW8
表4-3 存储器及I/O地址分配表
的 按钮来增加输入操作数的数量
电子教案-《可编程控制器原理及应用》第2版(孙平)答案2 电子课件
可编程控制器原理及应用试卷2 答案
一、填空题（每空１分，共30分）
1整体式，模块式
224
3RUN , STOP
4内部元器件
51ms，10ms，100ms
6时序、逻辑，循环移位和步进控制
7继电器、晶体管和晶闸管
8 T0～T255
9梯形图、语句表和功能图
10 TERM、RUN和STOP
11 32
二、判断题（每空４分，共２０分）
C，A，D，A，C，C，A，B，D，A
三、指令功能分析（每题10分，共20分）
1、分析下图的指令功能
原理分析
输入点I0.0=1时，位取反指令右侧
有效，执行空操作指令20次。
2、设I0.0和I0.1分别为外部输入的按钮操作信号，画出M0.0、M0.1和Q0.0的逻辑状态波形。
I0.0
M0.0
I0.1
M0.1
Q0.0
扫描周期
四、可编程控制器应用程序设计（共35分）
1、用梯形图指令编写一段数据处理程序，将累加器AC0与VW100存储单元数据实现逻辑与操作，并将运算结果存入累加器AC0。
（本题15分）
2、设计周期为5S，占空比为20％的方波输出信号程序（输出点可以使用Q0.0）。
①设计PLC的电气接线图，②用定时器指令编写LAD应用程序。
（本题20分）。
可编程控制器原理与应用书籍
可编程控制器原理与应用书籍
可编程控制器（PLC）是一种专门用于工业自动化控制的设备，它可以根据预先设定的程序来控制生产线、机器设备等。
关于可编程控制器的原理与应用，有许多书籍可以提供深入的了解。
以下是一些常见的书籍推荐：
1. 《可编程控制器技术与应用》（作者，周云鹏），这本书系统地介绍了可编程控制器的基本原理、结构、工作原理、编程方法以及在工业自动化中的应用。
它涵盖了从基础概念到实际应用的内容，适合初学者和工程技术人员阅读。
2. 《可编程控制器技术与应用实例精解》（作者，王国明），这本书以实例为主线，通过丰富的案例和实际应用场景，深入浅出地介绍了可编程控制器的原理和应用技术。
读者可以通过案例学习到如何应用PLC解决实际的工业控制问题。
3. 《PLC程序设计与应用》（作者，李国庆），这本书主要介绍了PLC的程序设计方法和应用技巧，包括PLC的基本概念、编程语言、程序设计流程、调试技巧等内容。
它适合有一定基础的读者深入学习PLC的程序设计和应用。
4. 《可编程控制器应用技术与实例分析》（作者，王明达），这本书通过大量实例分析，介绍了PLC在自动化控制系统中的应用技术和解决方案。
它不仅介绍了PLC的基本原理，还涉及了通信接口、故障诊断、系统集成等方面的内容。
以上推荐的书籍涵盖了可编程控制器的原理和应用技术，读者可以根据自己的实际需求和基础选择合适的书籍进行学习。
希望这些推荐能够帮助你更好地了解可编程控制器。
可编程控制器原理及应用教程
04 可编程控制器的未来发展
可编程控制器的新技术
嵌入式系统技术
01
嵌入式系统技术将可编程控制器与微处理器、集成电路等结合，
提高了控制器的性能和功能。
人工智能技术
02
人工智能技术为可编程控制器提供了更高级的算法和控制策略，
使其能够更好地处理复杂和不确定的系统。
物联网技术
03
物联网技术使得可编程控制器能够与其他设备进行无线通信和
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
注意事项
安全性
在编写程序时，应考虑安全因素，如对输入 的验证、防止程序崩溃等。
稳定性
确保程序在各种情况下都能稳定运行，避免 因外部干扰或异常输入导致程序出错。
可维护性
编写易于维护的代码，方便后续的修改和扩 展。
兼容性
确保程序在不同的硬件和软件平台上都能正 常运行。
常见问题与解决方案
控制精度不高
可能是由于算法或数据处理不当导致的。 解决方案：优化算法、提高数据精度等。
可编程控制器在物联网中的应用
智能制造
可编程控制器在智能制造中用于控制生产设备和生产线，实现自动 化生产。
智能家居
可编程控制器在智能家居中用于控制家电设备和照明系统，实现智 能化家居生活。
智能农业
可编程控制器在智能农业中用于控制灌溉、施肥等农业设备，实现精 准农业管理。
05 可编程控制器的编程技巧 与注意事项
工业自动化控制
自动化生产线控制
可编程控制器能够实现自动化生 产线上各种设备的控制，如机械 臂、传送带、包装机等，提高生 产效率。
设备故障诊断与预
防
通过可编程控制器对设备进行实 时监测和数据分析，能够及时发 现潜在故障并进行预警，减少设 备停机时间。
可编程控制器原理及应用教程
欢迎来到可编程控制器的世界。在本教程中，您将掌握可编程控制器的基础 知识和应用技巧。
可编程控制器是什么
外观及构造
可编程控制器是一种数字计算机，具有输入/输出 模块、中央处理器和供电模块等基本部件。
广泛应用
可编程控制器广泛应用于自动化生产线、机器人控 制、智能楼宇、电力系统、交通运输等领域。
电力系统
可编程控制器应用于电力系统自动化控制，提升 电网稳定性和安全性。
可编程控制器的优势
1
易于维护
2
可编程控制器高可靠性
可编程控制器具有高可靠性和抗干扰性， 适用于各种恶劣工作环境。
操作灵活
可编程控制器具有弹性输入输出能力和 灵活的操作方式，方便使用和扩展。
可编程控制器的使用步骤
1 系统规划
根据控制要求和系统特点进行规划。
2 程序设计
编写控制程序，包括输入输出模块配置、逻 辑控制程序编写等。
3 现场调试
现场连接输入输出模块，并进行程序调试和 优化。
4 系统运行
系统正常运行后，进行系统监控和维护工作， 确保系统稳定运行。
可编程控制器的故障排除
故障现象分析
工作原理
可编程控制器的工作原理类似于计算机，但其输入 输出模块及指令系统更加专门化，可以实现各种自
可编程控制器的应用领域
自动化制造
可编程控制器应用于各种自动化生产线，提高生 产效率和产能。
智能楼宇
可编程控制器应用于智能楼宇系统，提供楼宇自 动化控制和管理服务。
机器人控制
可编程控制器可以实现机器人的自动化控制，广 泛应用于工业和民用领域。
分析故障现象，确定故障范围 和可能原因。
设备检测
可编程控制器原理及应用第二版
可编程控制器原理及应用第二版
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种
用于自动化控制系统的电子设备，能够根据预先编写好的程序进行逻辑运算、数据处理和控制输出，实现对工业过程的自动化控制。
可编程控制器的原理是通过输入模块接收传感器或开关等信号，再经过CPU进行逻辑运算和数据处理，最后通过输出模块控
制执行器或执行元件实现对工业过程的控制。
其中，CPU是PLC的核心部分，负责执行编写好的程序。
编程可以使用类
似于传统继电器逻辑的梯形图编程语言，也可以使用高级语言进行编程。
可编程控制器的应用非常广泛，主要用于工业自动化领域。
它可以控制各种机械设备，如生产线、机械臂、输送带等。
通过编写程序，可以实现对设备的启停、速度调节、位置控制等功能。
另外，PLC还可以与人机界面（Human Machine Interface，HMI）、数据采集系统、企业资源计划系统等进行联网，实现对整个工业过程的监控和管理。
除了在工业领域，可编程控制器也广泛应用于建筑、能源、交通等领域。
在建筑中，PLC可以控制照明系统、空调系统、
电梯等设备；在能源领域，可以控制发电机组、输电线路等；在交通领域，可以控制信号灯、地铁系统等。
通过使用可编程控制器，可以提高设备的自动化程度，增加生产效率，减少能源消耗，提高安全性。
总而言之，可编程控制器是一种用于自动化控制系统的电子设备，通过编写程序实现对工业过程的控制。
它的应用非常广泛，可以在各个领域中实现设备的自动化控制，提高生产效率和安全性。
可编程序控制器原理及应用 教学大纲
可编程序控制器原理及应用一、课程说明课程编号：080806Z10课程名称：可编程序控制器原理及应用/The Principle and Application of Programmable Logic Controller课程类别：专业教育学时/学分：32 /2先修课程：模拟电子技术、数字电子技术适用专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程、微电子等教材、教学参考书：[1] 廖常初.FX系列PLC编程及应用（第二版）机械工业出版社，2013.8[2] 可编程序控制器实验指导书.（机电工程系自编）二、课程设置的目的意义可编程序控制器原理及应用课程是一门适合机械设计制造及其自动化专业的专业类选修课程。
课程使学生掌握可编程序控制器（PLC）的基本结构、工作原理与I/O系统硬件接线，掌握PLC的指令及编程方法，掌握PLC控制系统的设计步骤和设计方法，了解PLC的特殊功能模块与通信，并能应用可编程序控制器进行科学研究和机电一体化设备的自动控制。
三、课程的基本要求学生在学完本课程后应具备以下几个方面的知识和能力：1．对PLC的基本结构、I/O系统及工作原理有较深的理解。
2．掌握PLC的编程语言和多种顺序控制编程方法。
3．掌握PLC控制系统的设计原则和设计步骤，以及PLC复杂程序结构及其设计方法,能正确选择PLC及其配套功能模块组成PLC控制系统。
4．具有一定的应用可编程序控制器技术独立解决工程实际问题的能力。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求实验方式：编程软件操作，I/O系统硬件接线，PLC编程，PLC软件调试。
基本要求：根据实验项目的要求掌握编程软件操作，编制相应程序，在实验过程中严格按照操作步骤进行实验。
通过实验掌握：PLC编程软件的使用方法；PLC计时器、计数器等软元件的工作原理及其使用；PLC的编程语言和编程方法；PLC控制系统的设计方法。
实践教学内容：六、考核方式及成绩评定七、大纲主撰人：大纲审核人：。
《可编程控制器原理及应用教程》(第2版)-孙振强主编清华大学出版社
清华制器概述 1.1 可编程控制器的产生
国际电工委员会IEC在1987年颁布的可编程控制器 的定义如下： 可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设 计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的 存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、 计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式 或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过 程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按照易于与 工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而 设计。
清华大学出版社
LOGO
第一章 可编程控制器概述 1.1 可编程控制器的产生
1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世 界上第一台可编程控制器并在GM公司汽车生产线上首次应用成功， 实现了生产的自动控制。此后日本、德国等相继引入，可编程控制 器迅速发展起来。这一时期它主要用于顺序控制，虽然也采用了计 算机的设计思想，但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控 制器，简称PLC（Programmable logic Controller）。 70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，可 编程逻辑控制器真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可 编程控制器，简称PC（Programmable Controller），但由于PC 容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，所以人们仍习 惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。
清华大学出版社
LOGO
第一章 可编程控制器概述 1.1 可编程控制器的产生
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，并提出10项招标指标。这就是著名的GM 10条。 (1) 编程简单，可以在现场修改和调试程序； (2) 维修方便，采用插入式模块结构； (3) 可靠性高于继电器控制系统； (4) 体积小于继电器控制柜； (5) 能与管理中心计算机系统进行通信； (6) 成本可与继电器控制系统相竞争； (7) 输入量是115V交流电压； (8) 输出量是115V交流电压，输出电流在2A以上，能直接驱动电 磁阀； (9) 系统扩展时，原系统只需作很小改动； (10) 用户程序存储器容量至少4KB。 清华大学出版社
可编程序控制器原理及应用第2版(可下载使用)
可编程序控制器原理及应用（第２版）作者: 吴中俊等主编价格: 定价:28 元书号: 7-111-12516-9出版社: 机械工业出版出版日期: 2005-10-09---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 内容简介本书从实际工程应用和教学需要出发，介绍了电气控制的基本知识；以SIEMENS S7-200 可编程序控制器（PLC）为背景机，重点介绍了PLC 的工作原理、系统配置、指令系统、编程软件、设计方法等内容；简要介绍了S7-300、S7-400PLC 及PLC 的网络通信知识。
有关章节附有习题及思考题。
书末有实验指导书和课程设计指导书。
本书语言简练、通俗易懂，内容由浅入深，注重理论和实际应用相结合，书中附有PLC 应用实例，所有程序均经调试运行。
本书可作为高等学校工业自动化、电气工程及其自动化、机电一体化、计算机应用等本科专业的教材，也可供相关工程技术人员参考。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 目录第一章电气控制基础第一节常用低压电器第二节基本电气控制电路第二章可编程序控制器概述第一节 PLC 的由来和定义第二节 PLC 的发展概况和发展趋势第三节 PLC 的主要功能和特点第四节 PLC 的分类第三章可编程序控制器的基本组成和工作原理第一节 PLC 的基本组成和各部分的作用第二节 PLC 对继电器控制系统的仿真第三节 PLC 的工作原理第四章 S7-200 可编程序控制器的系统配置第一节 S7-200 PLC 系统的基本组成第二节 S7-200 的接口模块第三节 S7-200 的系统配置第五章 S7-200 可编程序控制器的指令系统第一节 S7-200 编程的基本概念目录第二节 S7-200 的基本指令及编程方法第三节 S7-200 的功能指令第六章 STEP7-Micro/WIN32第一节软件安装及硬件连接第二节编程软件的主要功能第三节编程软件的使用第四节程序的监控和调试第七章可编程序控制器的控制系统设计第一节 PLC 控制系统设计的内容和步骤第二节 PLC 控制系统的硬件配置第三节 PLC 控制系统应用程序的设计第四节 PLC 应用程序的基本环节及设计技巧第五节 PLC 在工业控制中的应用第六节提高PLC 控制系统可靠性的措施第八章 S7-300 和S7-400 可编程序控制器的系统配置及编程第一节 S7-300 和S7-400 的系统配置第二节 S7-300 和S7-400 的指令系统第三节 S7-300 和S7-400 应用系统的编程第九章可编程序控制器的通信及网络第一节通信及网络的基本知识第二节 S7 系列PLC 的网络类型及配置第三节 S7-200 网络及应用。
教学课件：《可编程控制器原理及应用》
• 按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。
•
小型PLC:<256点
•
中型PLC:<2048点
•
大型PLC:>2048点
• 多的可达10万点，组件系统公司IAC-5300PC， 120960点
项目一 可编程序控制器系统认知
六、可编程控制器的特点
特点
与应用领域
1. 可靠性高 ，抗干扰能力强
项目一 可编程序控制器系统认知
七、可编程控制器发展方向 • （一）微型、小型PLC功能明显增强 • （二）集成化发展趋势增强 • （三）向开放性转变
项目一 可编程序控制器系统认知
可编程序控制器－当代工业自动化支柱之一
项目一 可编程序控制器系统认知
可编程序控制器－当代工业自动 化支柱之一
传送带生产线控制 印刷机械
灌装及包装机械
纺织机械
空调控制
电梯控制
项目一 可编程序控制器系统认知
项目一
任务实施 一、认识S7-200 1.S7-200 CPU
可编程序控制器系统认知
项目一 可编程序控制器系统认知
2.S7-200扩展模块
项目一 可编程序控制器系统认知
二、S7-200的安装
• 1.安装的先决条件 • （1）在安装前，要确保该设备的供电已被切断。同样，也要
确保与该设备相关联的设备的供电被切断。（2）在安装前， 要确保使用了正确的模块和等同的模块。除了保证正确的模块 外，还应注意安装的方向和位置是否正确。 • 2.安装尺寸 • 在安装前，一定要确保安装位置有足够的尺寸，并预留一定的 散热位置。这能够确保S7-200能够顺利安装并稳定工作。S7200的安装尺寸如表所示。
任务一 认项识目并一安装一可款编典程型序的控可制编程器控系制统器认知
可编程控制器原理及应用教程第二版教学设计
可编程控制器原理及应用教程第二版教学设计背景可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种以可编程的数字化操作方式，实现了工业自动化控制的设备。
随着工业自动化的迅猛发展，PLC已经成为工业自动化领域中不可或缺的控制设备。
PLC采用的是基于固件的程序运行方式，也就是说，它们运行的程序是硬件实现的。
这也就意味着，PLC具有极高的实时性和稳定性，非常适合需要高精度、高可靠性的控制场合。
此外，PLC还采用了面向对象的编程方式，简化了工业控制系统的设计工作，降低了开发难度，提高了开发效率。
随着PLC在工业控制领域中的广泛应用，越来越多的人需要了解和掌握PLC的原理和应用。
可编程控制器原理及应用教程第二版就是为了满足这一需求而编写的。
目的本教程的目的是让学生掌握PLC的基本原理、控制方法和编程技能，能够独立开发和维护PLC程序，并能够应用PLC实现工业自动化控制。
教学内容1.PLC基本原理：包括PLC的结构、内部原理、输入输出模块、CPU模块等。
2.PLC编程环境：介绍PLC编程软件的安装、配置和使用，以及PLC编程的一般流程和方法。
3.PLC编程语言：介绍PLC编程的常用语言及其基本语法，包括LadderLogic、Function Block Diagram、Structured Text等。
4.PLC控制方法：介绍PLC控制的基本方法，包括定时器、计数器、比较器等。
5.PLC应用案例：以车库门控制系统为例，介绍PLC的应用方法和实现步骤。
教学方法本教程采用“理论讲解+实践操作”的教学方法，将理论和实践相结合，让学生在动手实践中逐步掌握PLC的原理和应用方法。
具体来说，每一节课将首先介绍PLC的相关理论知识，包括PLC的结构、原理、编程语言和控制方法等。
接着，通过实际操作，让学生使用PLC编程软件编写PLC程序，实现对某一控制对象的控制。
例如，可以以车库门控制系统为例，让学生通过PLC实现自动控制车库门的开关。
可编程控制器原理及应用
2.3 CPU单元（模块）
2.3.1 微处理器（CPU）
1> 处理器 —— 总线控制、自诊断、输入/输出、字节指令、计数/定时 2> 位处理器 —— 位指令、语言转换（梯形图——机器语言） 3> 协处理器 —— 运算、超越， 2.3.2 存储器——ROM
RAM 备用得电池 E2PROM
35
2.3.3 操作、显示——运行、停机
2) 程序代替硬件接线 编程方便，现场可修改程序；
6
3) 输入/输出电平直接与外部装置接口 输入可为市电； 输出可为市电，要求2安培以上，可直接驱动电磁阀、接触器；
4) 结构易于扩展 维修方便，采用插件式结构； 扩展时原系统变更最小；
满足上述四方面十项要求的控制装置在当时是先进的； 现在的可编程控制器的性能已远远超出上述要求。
10
可编程控制器是： l 一种计算机，“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统”； l 工业控制计算机，“专为在工业环境下应用而设计”； l 蓝领计算机，“面向用户的操作指令”。
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l 发展 1）20世纪70年代中期——实用化
* 8位微处理器，8位单片机 * 数值运算 * 速度加快，规模扩大 * 与计算机网络接口——PLC集散控制 2）20世纪70年代末期——成熟 * 16位微处理器，8/16位单片机，协处理器 * 系列化 * 分布网络 * 梯形图语言 * 外部设备（编程器、通信接口….） 3）20世纪80年代中末期——广泛应用
如：考虑电路的合并、译码策略、执行时序等；商用CPU中为什么 只有少数几个寄存器（特别是累加器）具有丰富的操作功能。
21
2）指令程序的自动执行 CPU自动执行程序（一定顺序的若干条指令的集合）的关键在于 CPU内部的程序计数器（PC, Program Counter）。
电子教案-《可编程控制器原理及应用》第2版(孙平)P14 电子课件
应用领域
可编程控制器在多品种、小批量、高质量的产品生产中得到广泛 的应用，PLC控制已成为工业控制的重要手段之一，与CAD/CAM ，机器人技术一起成为实现现代自动化生产的三大支柱。 通常可 以认为，只要有控制要求的地方，都可以用到可编程控制器。
发展方向
分小型化和大型化两个发展趋势。 小型PLC有两个发展方向，即微型化和专业化。 大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使 之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性 的自发展
1.4.1 可编程控制器的分类方法
一、按I/O点数分类
小型：I/O点数在256点以下； 中型：I/O点数在256～1024点之间；
大型：I/O点数在1024点以上。 二、按结构形式分类
分为整体式结构和模块式结构两大类。
三、按用途分类
分为通用型和专用型两大类。
概述
可编程序控制器原理及应用（第2版）
可编程序控制器原理及应用（第2版）
佚名
【期刊名称】《《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》》
【年(卷),期】2005(000)009
【总页数】1页(P128)
【正文语种】中文
【中图分类】TM
【相关文献】
1.可编程序控制器原理及应用课程实践教学研究 [J], 朱熀秋;黄永红;吴中俊;刘贤兴
2.“可编程序控制器原理及应用”信息化教学设计探究 [J], 付君
3.电气控制与可编程序控制器的原理及应用 [J], 沈侃;孙丽娜;
4.提高"可编程序控制器原理及应用"课程设计效果的方法和途径 [J], 朱熀秋;黄永红;吴中俊;刘贤兴
5.电气控制与可编程序控制器的原理及应用 [J], 沈侃;孙丽娜
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第四章 可编程控制器程序设计
4.4 顺序功能图的编程方法
根据控制系统的顺序功能图设计梯形图的方法， 称为顺序控制梯形图的编程方法。下面介绍三种 编程方法。 起动、保持、停止电路的编程方法
以转换为中心的编程方法
使用STL指令的编程方法。
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第四章 可编程控制器程序设计
4.1.1 梯形图经验设计法的步骤 4.1.2 常用基本环节梯形图程序
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第四章 可编程控制器程序设计
梯形图经验设计法的步骤
分解梯形图程序 输入信号逻辑组合 使用辅助元件和辅助触点 使用定时器和计数器 使用功能指令 画互锁条件 画保护条件
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第四章 可编程控制器程序设计
4.3.4顺序功能图的基本结构
单序列结构 选择序列结构 并行序列结构 子步结构 跳步、重复和循环序列结构 绘制顺序功能图的注意事项
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第四章 可编程控制器程序设计 单序列结构 顺序功能图的单序列结构 形式最为简单，它由一系 列按顺序排列、相继激活 的步组成。每一步的后面 只有一个转换，每一个转 换后面只有一步
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第四章 可编程控制器程序设计 多继电器线圈控制电路 下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电 路图。其中X0是起动按钮，X1是停止按钮。
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第四章 可编程控制器程序设计 多地控制电路 下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其 中X0和X1是一个地方的起动和停止控制按钮，X2 和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。
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第四章 可编程控制器程序设计
4.3.2 顺序控制设计法的设计基本步骤
1.步的划分
2.转换条件的确定
3.顺序功能图的绘制 4.梯形图的绘制
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第四章 可编程控制器程序设计 4.3.3 顺序功能图的组成要素 顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作 （或命令）等要素组成。 步与步之间实现转换应同时具备两个条件： (1) 前级步必须是活动步。 (2) 对应的转换条件成立。
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第四章 可编程控制器程序设计
启动、保持和停止电路
实现Y10的启动、 保持和停止的四种梯形图 如图所示。这些梯形图均 能实现启动、保持和停止 的功能。X0为启动信号， X1为停止信号。图a、c是 利用Y10 常开触点实现自 锁保持，而图b、d是利用 SET、RST指令实现自锁保 持。
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第四章 可编程控制器程序设计 选择序列结构 选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称为分支， 选择序列的结束称为合并。 选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若干个后续 步可供选择，各分支都有各自的转换条件。分支中表示转 换的短划线只能标在水平线之下。
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第四章 可编程控制器程序设计
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第四章 可编程控制器程序设计 跳步、重复和循环序列结构 跳步、重复和循环序列结构实际上都是选择序 列结构的特殊形式 。
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第四章 可编程控制器程序设计 绘制顺序功能图的注意事项
（1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔 开。 （2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 （3）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初 始状态，初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不 可少的。 （4）自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此 在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。 （5）在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时， 该步才有可能变成活动步。因此在进入RUN工作方式时，必 须用初始化脉冲M8002的常开触点作为转换条件，将初始步 预置为活动步，否则因顺序功能图中没有活动步，系统将无 法工作。
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第四章 可编程控制器程序设计
集中与分散控制电路
在多台单机组成的自动线
上，有在总操作台上的集 中控制和在单机操作台上 分散控制的联锁。集中与 分散控制的梯形图如图所 示。X2为选择开关，以其 触点为集中控制与分散控 制的联锁触点。当X2为ON 时，为单机分散起动控制； 当X2为OFF时，为集中总起 动控制。在两种情况下， 单机和总操作台都可以发 出停止命令。
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第四章 可编程控制器程序设计 闪烁电路 当拨动开关将X0接通，启动脉冲发生器。延时2s后Y0接通， 再延时3s后Y0断开。这一过程周期性地重复。Y0输出一系列 脉冲信号，其周期为5s，脉宽为3s。
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第四章 可编程控制器程序设计 延合延分电路 如图所示用X0控制Y0，当X0的常开触点接通后， T0开始定时，10s后T0的常开触点接通，使Y0变为 ON。X0为ON时其常闭触点断开，使T1复位，X0变 为OFF后T1开始定时，5s后T1的常闭触点断开，使 Y0变为OFF，T1也被复位。Y0用起动、保持、停止 电路来控制。
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第四章 可编程控制器程序设计
定时器和计数器组合
当X1为ON时，T1开始定时，0.6s 后T1定时时间到，其常闭触点断 开，使它自己复位，复位后T1的 当前值变为0，同时它的常闭触 点接通，使它自己的线圈重新通 电，又开始定时。T1将这样周而 复始地工作，直至X1变为OFF。 从分析中可看出，1最上面一行 电路是一个脉冲信号发生器，脉 冲周期等于T1的设定值。 产生的脉冲列送给C0计数，计满 3个数后，C0的当前值等于设定 值，它的常开触点闭合，Y0开始 输出。
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第四章 可编程控制器程序设计
互锁控制电路
下图是3个输出线圈的互锁电路。其中X0、X1和X2 是起动按钮，X3是停止按钮。由于Y0、Y1、Y2每次 只能有一个接通，所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分 别串联到其它两个线圈的控制电路中。
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第四章 可编程控制器程序设计 顺序起动控制电路 如图所示。Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1 的接通是以Y0的接通为条件。这样，只有Y0接通才 允许Y1接通。Y0关断后Y1也被关断停止，而且Y0接 通条件下，Y1可以自行接通和停止。X0、X2为起动 按钮，X1、X3为停止按钮。
4.3.2 顺序控制设计法的设计基本步骤 4.3.3 顺序功能图的组成要素 4.3.4 顺序功能图的基本结构 4.3.5 顺序功能图的编程方法
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第四章 可编程控制器程序设计
4.3.1 顺序控制设计法
顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入 信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中 各个执行机构自动地有序地进行工作。使用顺序控制设计 法时首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根 据顺序功能图画出梯形图。 顺序控制设计法是一种先进的设计方法，很容易被初学者 接受，程序的调试、修改和阅读也很容易，并且大大缩短 了设计周期，提高了设计效率。
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第四章 可编程控制器程序设计
分频电路
用PLC可以实现对输入信号的任意分频，如图所 示是一个二分频电路。
分频电路动作演示 CLICK HERE
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第四章 可编程控制器程序设计
4.2 继电器控制电路移植法设计梯形图
用PLC改造继电器控制系统时，因为原有的继电器 控制系统经过长期的使用和考验，已被证明能够 完成系统要求的控制功能，而且继电器电路图与 梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处， 因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继 电器电路图转换为具有相同功能的PLC外部硬件接 线图和梯形图。
4.4.1 起动、保持、停止电路的编程方法
单序列结构的编程方法 选择序列结构的编程方法 并行序列结构的编程方法 仅有两步的闭环的处理
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第四章 可编程控制器程序设计 定时范围扩展电路 FX2N系列PLC定时器的最长定时时间为3276.7s，如 果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得 较长延时时间。
多个定时器组合电路 定时器和计数器组合
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第四章 可编程控制器程序设计 多个定时器组合电路
如图所示。当X0接通，T0线圈得电并开始延时，延时到T0 常开触点闭合，又使T1线圈得电，并开始延时，当定时器 T1延时到，其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延 时，当定时器T2延时到，其常开触点闭合，才使Y0接通。 因此，从X0为ON开始到Y0接通共延时9000s。
第四章 可编程控制器程序设计
常用基本环节梯形图程序 1.起动、保持和停止电路 2.三相异步电动机正反转 控制电路 3.常闭触点输入信号的处 理 4.多继电器线圈控制电路 5.多地控制电路 6.互锁控制电路 7.顺序起动控制电路 8.集中与分散控制电路 9.自动与手动控制电路 10.闪烁电路 11.延合延分电路 12.定时范围扩展电路 13.分频电路
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常闭触点输入信号的处理 如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触 点类型与继电器电路的触点类型完全一致。 如果接入PLC的是输入信号的常闭触点，这时在梯 形图中所用的X1的触点的类型与PLC外接SB2的常开触点时 刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽 可能采用常开触点作为PLC的输入信号。
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第四章 可编程控制器程序设计
4.2 继电器控制电路移植法设计梯形图
设计步骤 1. 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的 动作 情况。 2.确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC外部接 线图。 3. 确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电 器对应的梯形图中的辅助继电器M 和定时器T的元件号。
4.根据上述对应关系画出梯形图。
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