电器及PLC控制技术与实训(西门子)第五章
电器及PLC控制技术与实训(西门子)第5章
第五章 PLC的步进指令及编程
5.1 顺序功能图
（3）工序图与顺序功能图的编制
SM0.1 S0.0 I0.0 S2.0 T37 S2.1 Q0.1 (S) 1 T37 50 Q0.2 (S) 1 T38 150 Q0.3 ( ) Q0.1 (R) 3
T38 S2.2 I0.1
电器及PLC控制技术与实训（西门子）
第3 4 章 PLC 的基本指令系统及编程 概述 第 5章 PLC 的步进指令及编程
第五章 PLC的步进指令及编程
第5章
PLC的步进指令及编程
电器及PLC控制技术与实训（西门子）
第3 4 章 PLC 的基本指令系统及编程 概述 第 5章 PLC 的步进指令及编程
第五章 PLC的步进指令及编程
学习目标
KM1
一、顺序功能图
（2）输入输出端口分配 及I/O接线图：
SB1 SB2
I0.0 I0.1
Q0.1 KM2 Q0.2 KM3 Q0.3
FR1 FR2 FR3 FU
1M M L+
1L
～
电器及PLC控制技术与实训（西门子）
第3 4 章 PLC 的基本指令系统及编程 概述 第 5章 PLC 的步进指令及编程
第3 4 章 PLC 的基本指令系统及编程 概述 第 5章 PLC 的步进指令及编程
第五章 PLC的步进指令及编程
5.1 顺序功能图
2．顺序功能图的组成 （1）步：步又分为初始步和工作步，在每一步中要完成一个或多个特定的 动作。初始步表示一个控制系统的初始状态，初始步可以没有具体要完成的动 作。在功能图中，初始步用双线框表示，工作步用单线框表示。 （2）转移条件：步与步之间的转移条件用与有向连线垂直的短划线来表示， 将相邻两状态隔开。当条件得以满足时，可以实现由前一步转移到下一步的控 制。 （3）有向线段：步与步之间用有向线段连接。当系统的控制顺序是从上向 下时，可以不标注箭头；若控制顺序是从下向上时，必须要标注箭头。
电气控制与plc第五章
开关SQ2
X03
开关SQ3
X04
选择按钮S07
X05
输出
输出设备
输出编号
向前接触器 KM1
Y00
甲装料接触器
KM2
Y01
乙装料接触器
KM3
Y02
向后接触器 KM4
Y03
车卸料接触器 KM5
Y04
选择按钮S08
X06
44
电气控制与plc
5.2.4 PLC控制工作方式可选的运料小车
45
电气控制与plc
S07
S08
第一方式
0
0
第二方式
1
0
第三方式
0
1
第四方式
1
1
42
电气控制与plc
5.2.4 选择性流程—— PLC控制工作方式可选的运料小车
43
电气控制与plc
5.2.4 选择性流程—— PLC控制工作方式可选的运料小车
输入
输入设备
输入编号
启动按钮S01
X00
停止按钮S02
X01
开关Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
X02
电气控制与plc
5.2.1 简单流程编程——PLC控制冲压生产线
输入
输出
输入设备
输入编号
输出设备
输出编号
启动按钮S01 限位开关SQ1 限位开关SQ2 限位开关SQ3
X000 X001 X002 X003
进料带电动机 出料机械手左移电磁
阀YV1 进料机械手左移电磁
阀YV2 进料机械手吸合电磁
阀YV3 压模电磁阀YV4 出料机械手右移电磁
M8002 开机脉冲
S0
《电气控制与PLC应用技术(西门子PLC)(理实一体化项目教程)》大纲
机械工业出版社《电气控制与PLC应用技术（西门子PLC）》（理实一体化项目教程）目录（大纲）模块一常用低压电器的认识、测试及安装1.1知识链接1.1.1低压电器的分类与作用1.1.2接触器1.1.3 继电器1.1.4刀开关与低压断路器1.1.5熔断器1.1.6主令电器1.2 实训项目常用低压电器的认识、拆装及测试思考练习题模块二常用低压电气控制系统的设计、安装和调试2.1知识链接2.1.1电气控制系统图概述2.1.2 电气控制系统图的绘制2.1.3电气原理图的识读2.1.4 几种典型的电气控制系统2.1.5 电气控制系统的设计2.2 实训项目2.2.1项目1三相异步电动机点动控制和自锁控制2.2.2 项目2三相异步电动机的正、反转控制2.2.3 项目3工作台自动往返循环控制2.2.4 项目4 三相异步电机Y－△降压起动控制2.2.5 项目5 CA6140型普通车床电气控制系统分析、调试与维修2.2.6 项目6 Z3050型摇臂钻床电气控制系统分析、调试与维修2.2.7 项目7 X62W型万能铣床电气控制系统分析、调试与维修2.2.8 项目8 M7120型平面磨床电气控制系统分析、调试与维修思考练习题模块三 PLC的认识和初步应用3.1 知识链接3.1.1可编程控制器的产生、发展及定义3.1.2 PLC的特点与应用领域3.1.3 PLC的分类3.1.4可编程控制器的构成及工作原理3.1.5 初识S7-200 CPU3.1.6 CPU模块的技术指标及接线3.1.7 S7-200 扩展模块的技术指标及接线3.1.8 S7-200供电和接线3.1.9 可编程控制器的软件3.1.10可编程控制器的工作方式3.1.11 PLC的性能指标3.1.12 PLC的发展趋势3.1.13 S7-200系列PLC数据存储区及元件功能3.1.14 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用3.1.15 S7-200仿真软件的使用3.2 实训项目3.2.1 项目1 电动机正反转的PLC控制3.2.2 项目2 工作台的自动往返PLC控制3.2.3 项目3 密码锁的PLC控制思考练习题模块四 PLC控制系统基本指令的编程和应用4.1知识链接4.1.1梯形图绘制规则4.1.2 S7-200 PLC的指令系统4.1.3定时器指令4.1.4计数器指令4.1.5典型基本梯形图经验设计方法4.1.6 定时器的扩展应用4.2 实训项目4.2.1 项目1 传送带顺序启停PLC控制系统的设计4.2.2 实训项目2 液体混合装置的PLC控制控制系统的设计4.2.3 实训项目3 十字路口交通灯的PLC控制系统的设计思考练习题模块五 PLC控制系统顺序控制法的编程和应用5.1知识链接5.1.1 顺序控制设计法概述5.1.2 顺序控制设计法的设计步骤5.1.3 顺序功能图的绘制5.1.4顺序控制设计法中梯形图的编程方式5.2 实训项目5.2.1 项目1 自动送料装车控制系统的设计5.2.2 项目2 大小球的分拣控制系统的设计5.2.3 项目3 全自动洗衣机PLC控制系统的设计5.2.4 项目4 机械手PLC控制系统的设计思考练习题模块六 PLC控制系统功能指令的编程和应用6.1知识链接6.1.1数据传送指令6.1.2 字节交换、字节立即读写指令6.1.3 移位指令及应用举例6.1.4 数据转换指令6.1.5 算术运算指令6.1.6 逻辑运算指令6.1.7 递增、递减指令6.1.8 表功能指令6.1.9比较指令6.2 实训项目6.2.1 项目1模拟喷泉的控制系统的设计6.2.2 项目2 智能停车场显示系统的控制思考练习题模块七PLC控制系统特殊功能指令的编程和应用7.1 知识链接7.1.1 立即类指令7.1.2 中断指令7.1.3 高速计数器与高速脉冲输出7.1.4高速计数器的工作模式7.1.5高速脉冲输出7.1.6 PID控制7.1.7 PID控制功能的应用7.1.8 时钟指令7.2 实训项目基于PLC和变频器的恒压供水系统的设计模块八PLC的通信及综合应用8.1知识链接8.1.1 S7-200系列PLC的自由端口通信8.1.2 S7-200系列PLC的网络通信8.1.3 PLC与变频器之间的通讯8.2 实训项目8.2.1 实训项目1 两台PLC的主从通信系统的设计8.2.2 基于USS协议的PLC与变频器的通信思考练习题附录A S7-200系列PLC CPU技术规范附录B S7-200 特殊内存（SM）位。
《电气控制与PLC应用技术(第2版)》第五章习题答案
6.不同分辨率的定时器当前值是如何刷新的？ 答：1ms 分辨率定时器当前值每隔 1ms 刷新一次，在一个扫描周期中可能要刷新多次，不 和扫描周期同步；10ms 分辨率定时器在每个扫描周期的开始对定时器的位和当前值刷新， 定时器的位和当前值在整个扫描周期内保持不变；100ms 分辨率定时器只有在定时器指令执 行时，定时器的位和当前值才被刷新。
7. 写出图 5-60 所示梯形图的语句表程序。 答案：
LD I0.0
O I0.3
LD I0.1
O I0.4
ALD
AN I0.2
= Q0.1
LD Q0.1
TON T38，30
LD T38
S
Q0.2，4
LD I1.0
R Q0.2，4
8.写出图 5-62 所示梯形图的语句表程序。 答： 语句表如下：
LD I0.0 EU SHRB M0.0，V10.0，4 LD V10.0 S Q1.0，2 LD V10.1 R Q1.1，1 LD V10.2 S Q1.2，3 LD V10.3 R Q1.4，1
12.用置位、复位指令设计一台电动机的起、停控制程序。 答：
种类 输入信号
名称 启动按钮 SB1 停止按钮 SB2
I/O 地址分配表
地址
种类
I0.0 输出信号
I0.1
名称 接触器 KM
地址 Q0.0
3
13.用顺序控制继电器(SCR)指令设计一个居室通风系统控制程序，使三个居室的通风机自动 轮流地打开和关闭，轮换时间为 1h。 答：
第五章 习题参考答案
1.S7-200 PLC 的指令参数所用的基本数据类型有哪些？ 答：S7-200 系列 PLC 的基本数据类型有布尔型(BOOL)、字节型(BYTE)、无符号整数型 (WORD)、有符号整数型(INT)、无符号双字整数型(DWORD)、有符号双字整数型(DINT)、 实数型(REAL)。
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 》第五章 S7-200PLC
第一节 可编程控制器的产生与发展
PLC的分类
• （2）按结构形式分类 • 整体式PLC： 又称单元式或箱体式。整体式PLC 是将电源、CPU、I／0部件都集中装在一个机箱内。 一般小型PLC采用这种结构。 • 模块式PLC：将PLC各部分分成若干个单独的模块， 如 CPU模块、I／0模块、电源模块和各种功能模 块。模块式PLC由框架和各种模块组成。模块插在 插座上。一般大、中型PLC采用模块式结构，有的 小型PLC也采用这种结构。 • 有的PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装式 PLC。
三、可编程序控制器的发展
•1969年美国研制出世界上第一台PLC 以后，日本、德国、法国等国相继研 制了各自的PLC。 •70年代中期，PLC进入了实用化阶段 。 •70年代末和 80年代初，PLC进入了成 熟阶段。 产品现已发展到第五代。其发展 过程大致为 ：
第一代：1969～1972年。特点是： （1）功能简单，主要是逻辑运算、器控制相比，可靠性有一 定提高； （4）CPU由中、小规模集成电路组成， 存储器为磁芯存储器。
第一节 可编程控制器的产生与发展
PLC的国内外状况
• 欧洲PLC的厂家有60余家: • 西门子（Siemens）于1973年研制出第 一台PLC； • 金钟默勒 （Klockner Moeller Gmbh）， AEG； • 法国的TE(Telemecanique）(施耐德） • 瑞士的Selectron公司等。
西门子系列PLC
GE FANUC系列PLC
AB系列PLC
LG系列PLC
三菱系列PLC
欧姆龙系列PLC
五、PLC的发展趋势
1、小型化、专用化和低价格；
2、大型、高速、多功能和分布式全 自动网络化。
资源整理电器及PLC控制技术与实训第5章
SM0.1
S0.0 I0.1 Q0.1
S2.0 ( )
I0.2 Q0.2
S2.1 ( )
I0.0
I0.3 I0.0
I0.3
5.1 顺序功能图
5.1 顺序功能图
解：顺序功能图
SM0.1
S0.0 I0.0
S2.0
南北信号灯 Q0.0 ( )绿
T37 S2.1
T37 500
Q0.1 ()
黄
T38 S2.2
T38 100
Q0.2 ()
红
T39 600
T39 T42
东西信号灯
S3.0 T40
S3.1 T41
S3.2
Q0.3 ()
红
T40 600
例5-3 南北信号灯和东西信 号灯同时工作，0～50s期间， 南北信号绿灯亮，东西信号红灯 亮 ； 50s ～ 60s 期 间 ， 南 北 信 号 黄灯亮，东西信号红灯亮；60s ～ 110s 期 间 ， 南 北 信 号 红 灯 亮 ， 东 西 信 号 绿 灯 亮 ； 110s ～ 120s 期 间 ， 南 北 信 号 红 灯 亮 ， 东西信号黄灯亮。
一、顺序功能图
1.工序图与顺序功能图。
（1）控制要求：某设备有3台电动机，按下起动按钮，第一台电动机M1起 动；运行5s后，第二台电动机M2起动；M2运行15s后，第三台电动机M3起动。 按下停止按钮，3台电动机全部停机。
（2）输入输出端口分配 及I/O接线图：
KM1 FR1 I0.0 Q0.1 SB1
电气控制与PLC第五章课后答案
第五章作业答案1、S7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些?S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位字节型(BYTE)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(1NT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。
实数型(REAL)是按照ANSI／IEEE754-1985标准(单精度)的表示格式规定。
2、立即I/O指令有何特点?它应用于什么场合?立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。
当用立即指令读取输入点的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问输出点时，访问的同时，相应的输出寄存器的内容也被刷新。
只有输入继电器I和输出继电器Q可以使用立即指令。
7、写出图5-48所示梯形图的语句表程序。
LD I0.0 LD Q0.1O I0.3 TON T37,30LD I0.1 LD T37O I0.4 S Q0.2, 4ALD LD I0.1AN I0.2 S Q0.3, 1= Q0.18、写出图5-49所示梯形图的语句表程序。
LD I0.4 A V3.1EU R Q3.1, 1SHRB I0.5, V3.0, 4 LRDLD I0.1 A V3.2LPS S Q3.2, 3A V3.0 LPPS Q3.0, 2 A V3.3LRD R Q3.3, 19、用自复位式定时器设计一个周期为5s，脉冲为一个扫描周期的脉冲串信号。
10、设计一个计数范围为50 000的计数器。
13、用寄存器移位指令(SHRB)设计一个路灯照明系统的控制程序，3路灯按H1→H2→H3的顺序依次点亮。
各路灯之间点亮的间隔时间为10h用PLC输出点Q0.0~Q0.2分别控制路灯H3~H114、用循环移位指令设计一个彩灯控制程序，8路彩灯串按Hl→H2→H3→…H8的顺序依次点亮，且不断重复循环。
各路彩灯之间的间隔时间为0.1s用PLC输出端点Q0.0~Q0.7分别控制彩灯H1~H8.控制程序如下。
电气控制与plc实训教程电子教案(第五章).pptx
符号、名 称
功能
电路表示
操作元件 程 序 步
LD取
常开触点逻辑运算 起始
X，Y，M，T，C， S
1
LDI取反
常闭触点逻辑运算 起始
OUT输出 线圈驱动
X，Y，M，T，C， S
1
Y，M，T，C，S
Y、M：1，特M： 2，T：3，C： 3～5
1．用法示例 2．使用注意事项 3．双线圈输出
5.1.2 触点串、并联指令 AND/ANI/OR/ORI
按下起动按钮SB1，电动机起动运行， 按下停止按钮SB2，电动机停止运行。
（2）输入/输出（I/O）分配 X0：SB1，X1：SB2（常开），Y0：
电动机（接触器）。 （3）梯形图方案设计
图5-20 电动机的起保停梯形图（停止优先）
若要改为起动优先，则梯形图如图521所示。
图5-21 电动机的起保停梯形图（起动优先）
能
电路表示
操作元件
MPS进栈
进栈
无
程序 步
1
MRD读栈
读栈
无
1
MPP出栈
出栈
无
1
1．用法示例 多重输出电路指令的应用如图5-7和图
5-8所示。
图5-7 简单1层栈
2．使用注意事项
图5-8 复杂1层栈
5.1.5 置位与复位指令SET/RST
置位与复位指令如表5-5所示。
表5-5
符号、名 称
功能
置位与复位指令表
无
1
5.1.10 空操作和程序结束指令
NOP/END
空操作和程序结束指令如表5-10所示。 1．空操作指令NOP 2．程序结束指令END
PLC按照循环扫描的工作方式，首先进 行输入处理，然后进行程序处理，当处理到 END指令时，即进行输出处理。
电气控制与PLC应用技术课后习题答案(第五章)
种类
名称
地址
种类
名称
地址
启动按钮 SB1
I0.0
输入信号
输出信号
灯 H1~H4
Q0.0~Q0.3
停止按钮 SB2
I0.1
15. 用 移 位 寄 存 器 指 令 （ SHRB ） 设 计 一 组 景 观 彩 灯 控 制 程 序 ， 8 路 彩 灯 串 按
H1→H2→H3…→H8 的顺序依次点亮，且不断重复循环。各路彩灯之间的间隔时间为 2s。
名称
地址
种类
名称
地址
启动按钮 SB1
I0.0
接触器 KM1
Q0.0
输入信号 停止按钮 SB2
I0.1
输出信号
接触器 KM2
Q0.1
接触器 KM3
Q0.2
14. 用移位寄存器指令（SHRB）设计一个路灯照明系统的控制程序，四台路灯按
H1→H2→H3→H4 的顺序依次点亮。各路灯之间点亮的间隔时间为 10s。
(I )
Q1.1
()
Q0.3
()
I0.6
Q1.9
()
T32
M1.0
()
T32
T32
IN TON
??? PT 1ms
a）
b）
图 5-64 习题 16 梯形图
图 5-64a 中的错误主要有：
1）T39 的 PT 值 40000>32767，超出定时器 PT 值范围，可以改为+30000；
2）M1.0 和 M10.2 不能用立即指令；
3S
>2S
<2S
图 5-65 习题 17 梯形图及输入信号时序图
1s I0.1
电气控制与PLC应用技术-西门子S7-200SMART(第三版)PPT第5章PLC基本指令
数据存储区是S7-200 SMART PLC提供给用户的编 程元件的特定存储区域。
2.数据区存储器的编址格式
可分为:
位地址 字节地址 字地址 双字地址 其他地址格式
SM0.6：该位是扫描周期时钟，接通一个扫描周期，然后断 开一个扫描周期，在后续扫描中交替接通和断开。该位可用 作扫描计数器输入。
8. 定时器（T）
定时器（T）是累计时间增量的内部元件。 S7-200 SMART PLC定时器有三种类型：接通延时定时器TON， 断开延时定时器TOF，保持型接通延时定时器TONR。 定时器的定时时基有三种：1ms、10ms、100ms。使用时需要 提前设置时间设定值。 与定时器相关的有两个变量：定时器当前值和定时器状态位 。 定时器地址表示格式为：T［定时器号］，如T24、T37、T38 等。 S7-200 SMART PLC定时器的有效地址范围为：T0～T255。
文本语言：指令表（IL）和结构化文本（ST）
1.梯形图(LAD)
梯形图（LAD）是使用得最多、最普遍的 一种面向对象的图形化编程语言。
▲ 梯形图（LAD）与电 气控制电路图相呼应。 ▲沿用了继电器、触点、 串并联等术语 ▲简化了图形符号 ▲增加了特殊功能的指令 ▲信号流向清楚、简单、 直观、易懂。
SMART CPUSR40/ST40的有效地址范围为：V0.0～V16383.7、 VB0～VB 16383、VW0～VW 16382、VD0～VD16380。
5. 局部变量存储器（L）
局部变量存储器（L）用来存放局部变量。L局部有效。常 用于带参数的子程序调用过程中。
电气控制与PLC综合应用技术第5章
图5-22 加热器多挡位功率控制电路原理图
2．控制程序
图5-23 多挡功率 调节控制 程序
5.7 逻辑运算指令及应用
5.7.1 逻辑“与”指令WAND
1．逻辑“与”指令WAND的说明
（1）IN1、IN2为两个相“与”的源操作数，OUT为存储“与”逻辑结果的 目标操作数。 （2）逻辑“与”指令的功能是将两个源操作数的数据进行二进制按位相“与 ”，并将运算结果存入目标操作数中。
2．减法指令SUB的举例
图5-12 减法指令举例
图5-13 减法运算状态监控表
5.4.3 乘法指令MUL
1．乘法指令MUL的说明
（1）整数乘法运算MUL_I。将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相乘， 运算结果送到OUT指定的存储器单元，输出结果为16位。 （2）双整数乘法运算MUL_DI。将2个双字长（32位）有符号双整数IN1和 IN2相乘，运算结果送到OUT指定的存储器单元，输出结果为32位。 （3）整数乘法运算双整数输出MUL。将2个单字长（16位）有符号整数IN1 和IN2相乘，运算结果送到OUT指定的存储器单元，输出结果为32位。 （4）整数数据做乘2运算，相当于其二进制形式左移1位；做乘4运算，相当 于其二进制形式左移2位；做乘8运算，相当于其二进制形式左移3位；……。
5.6.1 加1/减1指令INC/DEC
5.6.2 加1/减1指令应用举例
加1/减1指令举例如图5-20所示，该程序可以用来验证字节加1/减1操作结果是 无符号循环数。
图5-20 加1/减1指令举例
【例题5.5】 应用加1/减1指令调整QB0的状态。要求QB0的初始状态为7，状 态调整范围为5～10，编写相应的PLC程序。
2．手动/自动选择控制电路
电气控制与PLC应用(第2版)[陈建明]第5章
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5.1.2 数据类型
表5-1 完全数据类型检查 用户选 定的数 据类型 BOOL BYTE WORD INT 与之等 价的数 据类型 BOOL BYTE WORD INT 表5-2 简单数据类型检查 用户选定的数 据类型
BOOL BYTE WORD INT DWORD DINT REAL
表5-3 无数据类型检查 用户选定 的数据类 型 V0.0 VB0 VW0 VD0 与之等价 的数据类 型 BOOL BYTE WORD， ， INT DWORD, DINT， ， REAL
Hale Waihona Puke 返回5.1.1 编程语言1. 梯形图（LAD）编程语言 梯形图（ ）
◆ 梯形图（LAD）是与电气控制电路相呼应的图形语言。 梯形图（ ）是与电气控制电路相呼应的图形语言。 它沿用了继电器、触头、串并联等术语和类似的图形符号， 它沿用了继电器、触头、串并联等术语和类似的图形符号， 并简化了符号，还增加了一些功能性的指令。 并简化了符号，还增加了一些功能性的指令。梯形图按自 上而下，从左到右的顺序排列，最左边的竖线称为起始母 上而下，从左到右的顺序排列， 线也叫左母线， 线也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个接 最后以继电器线圈（或再接右母线）结束， 点，最后以继电器线圈（或再接右母线）结束，称为一逻 辑行或叫一“梯级” 辑行或叫一“梯级”。通常一个梯形图中有若干逻辑行 梯级），形似梯子，如图5-1所示 ），形似梯子 所示。 （梯级），形似梯子，如图 所示。
对应图5-1中的 对应图 I0.1长闭触点
图5-2 功能块图（FBD）
5.1.1 编程语言
3. 语句表（STL）编程语言 语句表（ ）
语句表（ 语句表（STL）是用助记符来表 ） 的各种控制功能的。 达PLC的各种控制功能的。它类似 的各种控制功能的 于计算机的汇编语言， 于计算机的汇编语言，但比汇编语 言更直观易懂，编程简单， 言更直观易懂，编程简单，因此也 是应用很广泛的一种编程语言。 是应用很广泛的一种编程语言。这 种编程语言可使用简易编程器编程， 种编程语言可使用简易编程器编程， 但比较抽象， 但比较抽象，一般与梯形图语言配 合使用，互为补充。 合使用，互为补充。
电气控制与plc实训教程电子教案(第五章)
理解了PLC的工作原理和应用领域。
03
本章总结
1
学会了使用PLC进行简单的编程和控制。
重点与难点解析
2
3
重点：PLC的编程指令和常用功能。
本章总结
01 难点：如何根据实际需求进行PLC的选型 和配置。
02
案例分析与实践
03
通过案例分析，加深了对电气控制与PLC 的理解。
04
通过实践操作，提高了应用PLC解决实际 问题的能力。
比较指令
用于比较两个值是否相等或不等，如CMP 指令比较两个输入值的大小。
控制指令
用于控制程序的流程，如跳转、循环等， 如JMP指令实现无条件跳转。
编程方法
顺序控制法
按照工艺流程的顺序，将各个动作的执行 条件和执行顺序依次编写成程序，使程序
结构清晰，易于阅读和维护。
逻辑设计法
根据逻辑代数的基本原理，将控制系统的 逻辑关系转化为PLC的输入/输出逻辑关系，
主题内容
介绍电气控制系统的基本 概念、组成、工作原理以 及应用领域。
主题目标
通过学习，使学生掌握电 气控制系统的基本原理和 应用，为后续的PLC实训 打下基础。
章节概述
章节结构
本章节共分为三个部分，分别是电气控制系统概述、电气控制系 统的组成和工作原理、以及电气控制系统的应用领域。
重点与难点
重点在于理解电气控制系统的基本原理和工作方式，难点在于掌握 电气控制系统的实际应用和系统设计。
常用PLC指令
数据传输指令
用于在PLC的输入/输出端口之间进行数据 传输，如MOV指令将数据从一个地址源 传送到一个目标地址。
移位和位操作指令
用于对位数据进行操作，如左移、右移、 位与、位或等，如SHL指令将输入值的二 进制表示向左移动指定的位数。
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电器及PLC控制技术与实训教案5-1-1
【课题编号】
5-1-1
【课题名称】
顺序功能图
【教学目标】
知识传授目标：
1．掌握顺序功能图的组成
2．理解活动步与状态继电器；
3.理解单一顺序的顺序功能图的绘制方法
能力培养目标：
培养学生的观察能力和抽象思维的能力
【教学重点】
重点：顺序功能图的组成及要点
【难点分析】
难点：顺序功能图的使用注意事项
【学情分析】
PLC的编程语言有5种，其中常用的有3种，顺序功能图语言是专门用于编制顺序功能程序。
PLC的SFC语言是一种在编写复杂程序时方便易懂的图形语言，可结合具体的事例引导学生分析其特点，增强学生的视觉感受，从而解决其关键点，突破教学难点。
【教学方法】
讲授法、演示法、
【教具资源】
PLC实物、多媒体课件、计算机
【课时安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
教师可结合控制要求，编写控制的工序图，根据工序图引导学生分析功能图，利用多媒体课件投影，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课
教学环节1：顺序功能图的组成
教师活动：结合图5-2，教师分析步、转移条件、动作之间的关系。
学生活动：通过绘图，理解其中的顺序功能图的要点组成。
能力培养：培养学生的观察能力。
教学环节2：活动步及注意事项
教师活动：老师结合活动步及其状态继电器的分析，明确状态功能图的工作过程。
学生活动：理解顺序功能图编制过程中的注意事项
教学环节3：单一顺序功能图的编程设计
教师活动：通过例5-1分析，顺序功能图的单一顺序的编制方法，并进行演示和仿真。
学生活动：在教师的指导下，分析和理解顺序功能图的工作过程；
三、课堂小结
教师与学生一起回顾PLC简介，引导学生在理解的基础上总结。
1、顺序功能图的组成：步、转移条件、动作
2、状态转移的条件
3、单一顺序功能图的要点
四、课堂练习
五、课后作业
【板书设计】
【教学后记】
电器及PLC控制技术与实训教案5-1-2
【课题编号】
5-1-2
【课题名称】
顺序功能图
【教学目标】
知识传授目标：
1．掌握选择顺序顺序功能图的设计方法
2．理解并发顺序功能图的设计思路；
3.理解跳转和循环顺序功能图的设计方法
能力培养目标：
培养学生的观察能力和抽象思维的能力
【教学重点】
重点：顺序功能图的编程要点
【难点分析】
难点：顺序功能图的编程要点
【学情分析】
PLC的编程语言有5种，其中常用的有3种，顺序功能图语言是专门用于编制顺序功能程序。
PLC的SFC语言是一种在编写复杂程序时方便易懂的图形语言，可结合具体的事例引导学生分析其特点，增强学生的视觉感受，从而解决其关键点，突破教学难点。
【教学方法】
讲授法、演示法、
【教具资源】
PLC实物、多媒体课件、计算机
【课时安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
教师可结合控制要求，编写控制的工序图，根据工序图引导学生分析功能图，利用多媒体课件投影，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课
教学环节1：选择顺序顺序功能图
教师活动：结合图5-7，教师分析电动机正反转的顺序功能图的编程实例。
学生活动：通过绘图，理解顺序功能图的要点组成。
能力培养：培养学生的观察能力。
教学环节2：并发顺序的顺序功能图
教师活动：老师结合图5-8交通灯的顺序功能图的设计，提高学生的工作过程理解。
学生活动：理解并发顺序功能图的设计思路的分析
教学环节3：跳转与循环顺序功能图的编程设计
教师活动：通过例5-10分析，分析自动门的顺序功能图的编制方法，并进行演示和仿真。
学生活动：在教师的指导下，分析和理解顺序功能图的工作过程；
三、课堂小结
教师与学生一起回顾PLC简介，引导学生在理解的基础上总结。
1、选择顺序功能图的特点及思路设计
2、并发顺序功能图的特点及思路设计
3、跳转与循环顺序功能图的特点及思路设计
四、课堂练习
五、课后作业
【板书设计】
【教学后记】
电器及PLC控制技术与实训教案5-2-1
【课题编号】
5-2-1
【课题名称】
步进指令及编程实例
【教学目标】
知识传授目标：
1．掌握步进指令及注意事项
2．理解单一顺序功能图的梯形图转换方法；
能力培养目标：
培养学生的观察能力和抽象思维的能力
【教学重点】
重点：步进指令的使用注意事项
【难点分析】
难点：步进指令的使用注意事项
【学情分析】
PLC的步进指令有3条，步进指令在使用中与顺序功能图有何关系，为什么顺序功能是一种编程语言，还需要步进指令。
PLC的SFC语言是一种在编写复杂程序时方便易懂的图形语言，可结合具体的事例引导学生分析其特点，进一步分析步进指令的使用，增强学生的视觉感受，从而解决其关键点，突破教学难点。
【教学方法】
讲授法、演示法、
【教具资源】
PLC实物、多媒体课件、计算机
【课时安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
教师可结合控制要求，编写控制的工序图，根据工序图引导学生分析功能图，利用多媒体课件投影，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课
教学环节1：步进指令及步进梯形图
教师活动：结合图5-12，教师分析电动机正反转的顺序功能图如何转化为梯形图的编程实例。
学生活动：通过绘图，理解功能指令的使用方法。
能力培养：培养学生的观察能力。
教学环节2：步进指令的使用注意事项
教师活动：老师结合顺序功能图的设计及转化的步进梯形图，分析使用过程中的注意事项。
学生活动：理解顺序功能图及步进指令的使用注意事项
能力培养：培养学生的观察能力。
教学环节3：单一顺序的顺序功能图的梯形图编程设计
教师活动：通过例5-13分析，分析单一顺序的顺序功能图的编制方法，并进行演示和仿真。
学生活动：在教师的指导下，分析和理解顺序功能图的工作过程；
能力培养：培养学生的观察能力。
三、课堂小结
教师与学生一起回顾PLC简介，引导学生在理解的基础上总结。
1、步进指令及步进梯形图
2、步进指令的使用注意事项
3、单一顺序功能图的梯形图转换
四、课堂练习
五、课后作业
【板书设计】
【教学后记】
电器及PLC控制技术与实训教案5-2-2
【课题编号】
5-2-2
【课题名称】
步进指令及编程实例
【教学目标】
知识传授目标：
1．掌握步进指令的编程实例
2．理解顺序功能图中停止的多种编程思路；
能力培养目标：
培养学生的观察能力和抽象思维的能力
【教学重点】
重点：顺序功能图中停止的多种思路
【难点分析】
难点：顺序功能图中停止的多种思路
【学情分析】
PLC的步进指令有3条，步进指令在使用中与顺序功能图有何关系，为什么顺序功能是一种编程语言，还需要步进指令。
PLC的SFC语言是一种在编写复杂程序时方便易懂的图形语言，可结合具体的事例引导学生分析其特点，进一步分析步进指令的使用，增强学生的视觉感受，从而解决其关键点，突破教学难点。
【教学方法】
讲授法、演示法、
【教具资源】
PLC实物、多媒体课件、计算机
【课时安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
教师可结合控制要求，编写控制的工序图，根据工序图引导学生分析功能图，利用多媒体课件投影，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课
教学环节1：运料小车的顺序功能图的设计
教师活动：结合图5-18，教师分析运料小车的顺序功能图的编程实例。
学生活动：通过绘图，理解顺序功能图的编程设计方法。
能力培养：培养学生的观察能力。
教学环节2：定时器和计数器在顺序功能图中编程应用
教师活动：老师结合顺序功能图图5-19分析电动机正反转次数是如何实现的，分析使用过程中的注意事项。
学生活动：理解顺序功能图及步进指令的使用注意事项
能力培养：培养学生的观察能力。
教学环节3：关于停止的顺序功能图的编程设计
教师活动：通过例5-23、图5-25的分析，分析关于不同停止方法中顺序功能图的编制方法，并进行演示和仿真。
学生活动：在教师的指导下，分析和理解顺序功能图的工作过程；
能力培养：培养学生的观察能力。
三、课堂小结
教师与学生一起回顾PLC简介，引导学生在理解的基础上总结。
1、顺序功能图的编程综合思路
2、关于停止在顺序功能图中实现的方法
四、课堂练习
五、课后作业
【板书设计】
【教学后记】。