工厂电气控制与PLC应用技术第9章PLC应用系统设计实例
“电气控制与PLC”课程设计实例教学应用
“电气控制与PLC”课程设计实例教学应用电气控制与PLC（Programmable Logic Controller）课程是电气工程相关专业的一门重要课程。
随着电气自动化技术的不息进步和应用，精通电气控制与PLC的原理和应用已成为电气工程师的基本能力之一。
为了提高同砚的实际动手能力和解决实际问题的能力，在教学过程中引入课程设计实例教学是一种有效的教学方法。
本文将以“电动窗帘控制系统”的课程设计实例为例，探讨“电气控制与PLC”课程设计实例教学的应用和效果。
二、课程设计实例介绍1. 设计目标：设计一个能够实现电动窗帘自动控制的系统，能够依据室内光照强度和用户的控制指令来控制窗帘的开启和关闭。
2. 设计内容：依据设计要求，需完成以下任务：（1）设计并制作电动窗帘控制系统的电路板；（2）选择合适的传感器并毗连到电路板；（3）编写PLC程序，实现窗帘的自动控制；（4）调试及测试系统功能。
三、课程设计实例教学过程1. 系统硬件设计与制作同砚需依据设计要求，选择合适的器件和元件进行系统硬件设计。
例如，选择合适的光敏电阻作为光照传感器，并毗连到电路板；选择合适的电机和驱动器组成电动窗帘控制系统。
同砚在实践中进修如何选择合适的器件和元件，并进修如何进行硬件电路的毗连与制作。
2. PLC程序编写同砚需依据系统要求和硬件设计，编写PLC程序。
程序需包括读取光敏电阻的模拟量值、读取用户的控制指令、控制电机的运行等功能。
同砚在实践中进修如何依据实际需求编写PLC程序，并进修如何进行程序的调试与优化。
3. 调试与测试同砚需对系统进行调试与测试，确保系统能够正常运行。
包括检查硬件毗连是否正确，检查PLC程序是否符合要求，检查系统是否能够依据光照强度和用户指令正确控制窗帘等。
同砚在实践中进修如何进行系统的调试与测试，并进修如何分析和解决常见的故障。
四、课程设计实例教学的应用1. 提高同砚的实际动手能力通过课程设计实例的教学，同砚不仅能够理解电气控制与PLC的原理和应用，更能够通过实践来稳固和应用所学知识。
电气自动化专业精品课PLC在工业控制中的应用案例
电气自动化专业精品课PLC在工业控制中的应用案例电气自动化专业是现代工程领域中的重要学科之一，随着科技的发展，越来越多的技术被应用于工业控制中。
其中，可编程逻辑控制器（PLC）作为一种重要的智能控制设备，被广泛应用于工业自动化领域。
本文将通过几个实际案例，探讨PLC在工业控制中的应用。
案例一：自动化生产线控制系统在传统的生产线中，工人需要手动操作机器完成指定的任务。
然而，这种操作方式低效且容易出错。
通过引入PLC控制系统，可以实现自动化生产。
PLC可以根据预设的逻辑和参数自动控制各个工作站的机器设备，实现流水线化生产。
例如，在汽车生产线中，PLC可以控制机器人对汽车进行焊接、装配和涂漆等工艺流程。
这样既提高了生产效率，又降低了人为操作带来的错误率。
案例二：能源管理系统能源消耗是工业生产中的一个重要环节，有效的能源管理对于企业的节能降耗非常关键。
PLC可以通过对能源设备的智能控制来实现能源的高效利用。
例如，在一座大型建筑物中，PLC可以根据该建筑的用电量、温度和人员流量等参数，智能控制灯光、空调、电梯等设备的开启和关闭。
这样能够提高能源利用率，降低企业的能源消耗成本。
案例三：物流自动化管理系统在仓储和物流管理中，PLC可以实现自动化的货物分拣、仓储和运输控制。
通过PLC控制系统，可以自动监测货物的种类、尺寸和重量，并根据预设的规则进行自动分拣和仓储。
在货物的运输过程中，PLC可以控制运输设备的行驶和停止，确保货物的安全和高效运输。
通过引入PLC控制系统，物流管理成为了高效、准确和可靠的过程。
案例四：环境监测与控制系统在一些特殊的生产环境中，如化工、医药等行业，环境因素对生产过程的影响尤为重要。
PLC可以配备相应的传感器，实时监测生产环境的指标，如温度、湿度、气体浓度等。
当环境指标出现异常时，PLC 可以立即作出响应，通过控制设备来调整环境参数，保证生产过程的正常进行并确保员工的安全。
综上所述，PLC在电气自动化专业中的应用非常广泛。
plc在电气工程自动化中的应用案例
PLC在电气工程自动化中的应用案例随着科技的不断发展，电气工程自动化已成为当今工业生产的重要组成部分。
其中，可编程逻辑控制器(PLC)作为自动化控制系统的核心，发挥着重要作用。
本文旨在从深度和广度两个方面探讨PLC在电气工程自动化中的应用案例，希望能为您对此主题的理解提供全面、深入的帮助。
1. 工业生产线自动化PLC在工业生产线自动化中具有广泛的应用。
通过PLC控制系统，工程师可以编写程序，实现对生产线各个环节的精确控制和调度。
在汽车装配线上，PLC可以根据产品型号和订单量自动调整生产节奏，确保生产效率的最大化。
PLC还能监控设备运行状态，及时发现并处理故障，保障生产线的稳定运行。
2. 智能建筑控制在现代智能建筑中，PLC也扮演着重要角色。
通过PLC系统，建筑设备如空调、照明、安防等可以实现智能化控制。
当房间无人时，PLC 可以自动关闭不必要的照明和空调设备，以节约能源。
而当有人进入时，PLC又可以根据环境和人员需求，灵活调整设备运行状态，提供舒适的使用体验。
3. 水处理与环保PLC在水处理和环保领域也有着重要的应用。
水处理厂通常会采用PLC控制系统，通过预先编写的程序，实现对污水处理设备的自动控制和运行。
这不仅提高了水处理效率，降低了操作成本，还有利于环境保护。
PLC还可用于监测空气和水质，及时发现环境污染问题，保障人们的健康和安全。
4. 物流仓储自动化在物流仓储行业，PLC也扮演着重要的角色。
通过PLC控制系统，仓储设备如输送带、堆垛机等可以实现智能化运行和管理。
PLC系统可以根据仓储需求和订单信息，自动调度设备运行，实现货物的快速、准确地分拣、存储和出库。
这不仅提高了物流效率，降低了人力成本，还减少了人为误操作带来的风险。
5. 个人观点和理解在我看来，PLC在电气工程自动化中的应用案例丰富多样，越来越多的行业和领域都离不开PLC控制系统的支持。
随着科技的不断进步，我相信PLC在未来会发挥更加重要和广泛的作用，为各行各业的自动化发展提供强大的技术支持和保障。
第9章 罗克韦尔PLC工程应用实例
景观喷泉PLC控制系统潜水泵输入/输出信号分配如表9-1所示。
3．控制系统的软件设计 景观喷泉潜水泵启动联锁梯形图如图9-1所示。
景观喷泉潜水泵停止联锁梯形图如图9-2所示。
4．系统应用分析 采用PLC控制潜水泵，从而实现景观喷泉的喷水效果。与传统继电器或单片机 控制系统相比，PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。
现地控制单元构成示意图如图9-5所示。
现地控制屏柜示意图如图9-6所示。
（2）现地控制单元设备配置 机组现地控制单元LCU的设备配置如表9-2所示。
设备名称
彩色液晶触摸屏 数据采集单元PLC 智能电力监测仪 同期装置 有功、无功变送器 电压变送器 交/直流供电电源 继电器 常规紧急停机回路直流继电器 电源防雷器 机柜及其附件
5．输煤PLC控制系统的主要技术特点 系统启动按逆煤流方向顺序启动，按顺煤流方向停机，异常时按顺煤流方向
联锁停机。
操作方式：程控、遥控、就地控制。 运行路径选择，设备工况监视和报警。 给煤机出力调节。 每条皮带有速度信号、打滑信号、跑偏信号等。 落煤管处装有堵煤信号。 电厂来煤/卸煤沟出煤/原煤仓进煤计量。 原煤仓煤位测量，集灰斗灰位测量。 原煤仓配煤控制。 可与工业电视接口。
嵌装Ethernet接口 32通道DI 32通道DO 16通道AI 电源模块
开关站及公用LCU的设备配置如表9-5所示。
模块名称 CPU模块 数字量输入模块 数字量输出模块 模拟量输入模块 型号及规格 1756-L63 1756-IB32 1756-OB32 数 1 4 1 量 单 块 块 块 块 位 描 述
嵌装Ethernet接口 32通道DI 32通道DO 16通道AI
第9章-现代PLC控制系统综合设计实例PPT课件
9.5 PLC控制系统的必要保护措施
1、为了防止负载短路损坏输出单元，应在PLC输出线路上安装熔断器，有条件的情况下，在每个回路中都装上熔断器。 2、对电动机正反转控制等需要互锁的场合，除了在PLC程序设计触点互锁之外，通常在外部接线中也应采取互锁措施，以保证电气系统的安全运行。 3、针对供电不稳定和紧急停止的需要，PLC外部负载还应具有失电压保护、过电流保护、过电压保护和紧急停车等措施，以确保系统的可靠运行。 4、合理的使用灭弧装置。
9.2 PLC设计时的注意事项
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1、节省PLC输入/输出点数的方法 1）减少所需输入点的方法 （1）分时分组输入
L+
M
1M
I0.0
I0.1
I0.2
自动/手动
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（2）输入触点的合并
L+
I0.0
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（3）将信号设置在PLC之外
Q0.0
PLC
FR
KM
2）减少所需输出点数的方法 在PLC输出功率允许的条件下，通/断状态完全相同的多个负载可以并联。
9.1 PLC控制系统设计步骤及内容
9.1.1 系统设计的原则 9.1.2 PLC控制系统设计的步骤
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9.1.1 系统设计的原则
在PLC控制系统的设计中，应该最大限度地满足生产机械或生产流程对电气控制的要求，在满足控制要求的前提下，力求PLC控制系统简单、经济、安全、可靠、操作和维修方便，而且应使系统能尽量降低使用者长期运行的成本。
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设计任务书内容：电气设计任务书中，除简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过程、动作要求、传动参数、工作条件外还应说明以下主要技术指标及要求： 1）控制精度、生产效率要求。 2）电气传动基本特性如运动部件数量、用途、动作顺序，负载特性、调速指标、起动、制动要求等。 3）自动化程度要求。 4）稳定性及抗干扰要求。 5）联锁条件及保护要求。 6）电源种类、电压等级、频率及容量等要求。 7）目标成本与经费限额。 8）验收标准及验收方式。 9）其他要求如设备布局、安装要求、操作台布置、照明、信号指示、报警方式等等。
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
电气控制与PLC应用案例
8.2
PLC控制的应用实例 ——电子产品生产线中移行机的应用
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本章内容结束！
二、PLC选型注意事项
1.PLC的硬件功能 开关量控制是PLC的基本功能,对于开关量控制系统, 主要需要考虑PLC的最大开关量I/O点数是否满足系统要求. 2.PLC指令系统的功能 对于小型单台仅需要开关量控制的设备,一般的小型 PLC可满足要求. 3.PLC物理结构的选择 整体式：每一I/O点的平均价格低,一般在小型控制系统 中采用。 模块式：扩展功能灵活,维修时更换模块、判断故障范 围方便，复杂系统采用。
二、PLC选型注意事项
4.确定输入/输出（I/O）点数 应确定哪些信号需输入给PLC，哪些负载由PLC 驱动，是开关量还是模拟量，是直流还是交流量， 以及电压的等级等。 节省（I/O）点数的方法 （1）分时分组输入（例手动/自动切换） （2）输入触点的合并（例多点控制用按钮）
三、实际应用中应注意的问题
8.1 PLC控制系统的基本设计方法
8.2 PLC控制的应用实例
8.1 PLC控制系统的基本设计方法 一、设计步骤 1．熟悉控制对象的工艺流程 2．制定控制流程方案 3．进行PLC选型、各输入输出设备选型 4．控制程序设计（包括PLC的I/O外接线图、 主电路设计、PLC控制程序） 5．程序调试和运行
电气控制与PLC应用技术 (FX3U) 第4版习题答案第9章
第9章
1.Ｎ∶Ｎ网络系统最多允许有几个从站，怎样设置从站的数量？
答：PLC的N:N网络通过ＲＳ－４８５通信板最多支持８台ＦＸ系列PLC之间的数据自动交换，其中一台为主站，其余为从站,因此，最多允许7个从站。
通过特殊寄存器D8177设置从站数量，具体操作为：将从站数赋值给D8177。
2.假设某系统共有4个站点，选用PLC的N:N网络进行通信，选择模式2，请问从站点３用于通信的链接辅助继电器及数据寄存器有哪些？
答：辅助继电器主要有：M8038、M8183、M8186、M1192~M1255。
特殊寄存器有：D8176、D30~D33.
3.某系统有3个站点，其中一个主站，两个从站，每个站点的PLC都连接一个ＦＸ３Ｕ－４８５－ＢＤ通信板。
选择模式1，重试次数选择3，通信超时选50ｍｓ，系统要求：１）主站点的输入点Ｘ０～Ｘ３输出到从站点1和2的输出点Ｙ０～Ｙ３。
２）从站点1的输入点Ｘ０～Ｘ３输出到主站点和从站点2的输出点Ｙ１０～Ｙ１３。
３）从站点2的输入点Ｘ０～Ｘ３输出到主站点和从站点1的输出点Ｙ１４～Ｙ１７。
请设置相应的网络参数，并设计各站的控制程序。
答：参考程序
主程序
从站1程序
从站2程序。
2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
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。
电气控制PLC-第九章 PLC控制系统应用实例
②当液位升至高液位时，L1接通，关闭电磁阀Y3，电动机M起动开始
搅拌。 ③经10s搅匀后，电动机M停止搅拌，加热器H开始加热。 ④当混合液温度到达指定值时，温度传感器T发出信号停止加热，并打 开电磁阀Y4，开始放出混合液体。 ⑤当液位下降至低于L3时，经5s后电磁阀Y4关闭，同时电磁阀Y1、Y2 打开，开始下一周期运行。
电气控制与可编程序控制器
主编 黄净
第九章 PLC控制系统应用实例
第一节 PLC在机床中的应用 第二节 PLC在电动单梁起重机质量检测系统中的应用 第三节 PLC在注塑机上的应用 第四节 PLC在工件传送机械手上的应用
第一节 PLC在机床中的应用
一、双面单工位液压传动组合机床继电器控制系统
图9-1 双面单工位液压传动组合机床继电器控制电来自原理图 a)主电路 b)控制电路
光信号，并停止运行。 5.设计一个十字路口交通指挥灯控制系统，其示意图如图题2-2a所示。 6.为了限制绕线转子异步电动机的起动电流，在其转子电路中串入电 阻，如图题2-3所示。
第四节 PLC在工件传送机械手上的应用
图题2-2 习题5附图 a)示意图 b)时序图
7.液压动力滑台是完成进给运动的部件，图题2-4a是工艺流程图，图 题2-4b为其二次工进元件示意图，工作循环如图题2-4c所示。
第四节 PLC在工件传送机械手上的应用
图题2-3 习题6附图
第四节 PLC在工件传送机械手上的应用
图题2-4 习题7附图 a)工艺流程 b)元件示意图 c)工作循环图
第四节 PLC在工件传送机械手上的应用
8.送料车运行如图题2-5所示，该车由电动机拖动，电动机正转，车子 前进，电动机反转，车子后退。 (1)单周工作方式：每按动送料按钮，预先装满料的车子便自动前进， 到达卸料处(SQ2)自动停下来卸料，经延时t1时间后，卸料完毕，车子
电气控制与plc应用技术
22 June 2024
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第1章
（2）按动作方式分类 ➢ 自动电器。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变 化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。 ➢ 非自动电器。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作 的电器，如按钮、行程开关等。
（3）按工作原理分类 ➢ 电磁式电器。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各 类电磁式继电器等。 ➢ 非电量控制电器。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作 的电器，如行程开关、速度继电器等。
22 June 2024
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第1章
二．本课程的性质和任务
➢ 性质：实用性很强的专业课。 ➢ 任务： 1.熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号、能正确使 用和选用； 2.熟练掌握电气控制的基本环节，具备阅读和分析电气控 制线路的能力； 3.能设计简单的电气控制线路，较好地掌握电气控制电路 的简单设计法； 4.了解电气控制电路分析的方法和步骤，熟悉典型生产设 备电气控制线路的工作原理。
图1-9 窄缝灭弧 1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧
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第1章
3）栅片灭弧
将电弧分成许多串联 的短弧，增加维持电 弧所需的临极电压降， 同时栅片将电弧的热 量散发，使电弧迅速 熄灭。
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图1-10 栅片灭弧装置
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第1章
绪论
一．电气控制技术的发展概况
1. 拖动方式：生产机械的运动需要电动机的拖动，即电 动机是拖动生产机械的主体。 成组拖动→单电机拖动→多电机拖动
工厂电气控制与PLC应用技术第9章 PLC应用系统
式中等号左边的Xn为第n步的状态，等号 右边Xn+1表示关断第n步的条件，Xn表示 自保持信号，b表示转换条件。
【例】根据图所示的功能流程图，设计出梯形图程序。将结合 本例介绍常用的编程方法。
SM0.1
1）使用起保停电路模式的编程方法。
M0.0 I0.0
硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可 在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮 的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制 ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动 作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。
1）工艺分析 2）选择合适的PLC类型 3）分配I/O点 4）程序设计 5）控制柜或操作台的设计和现场施工 6）应用系统整体调试 7）编制技术文件
1. PLC的硬件 PLC硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电气线
路的设计和抗干扰措施的设计等。
2. PLC的软件设计 软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中
9.1.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤
1. PLC控制系统的设计内容
1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它 是设计的依据。
2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备 （如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。
3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。 4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。 5）编写程序并调试。 6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。 7）编写设计说明书和使用说明书。
这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量 与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。
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第9章 PLC应用系统设计及实例习题答案
1. 可编程控制器系统设计一般分为几步？
答：1）工艺分析；2）选择合适的PLC类型；3）分配I/O点；4）程序设计；5）控制柜或操作台的设计和现场施工；6）应用系统整体调试；7）编制技术文件。
2. 如何选择合适的PLC类型？
答：在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：
○1功能的选择。
对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。
○2I/O点数的确定。
统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。
○3内存的估算。
用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。
一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。
3. 用PLC构成液体混合控制系统
答：参考程序如下：
I/O分配
输入输出
起动按钮：I0.0 Y1：Q0.1
停止按钮(常闭按钮)：I0.4 Y2：Q0.2
L1按钮：I0.1 Y3：Q0.3
L2按钮：I0.2 M：Q0.4
L3按钮：I0.3
4. PLC对安装环境有何要求？PLC的安装方法有几种？
答：安装环境：PLC适用于工业现场，为了保证其工作的可靠性，延长PLC的使用寿命，安装时要注意周围环境条件：环境温度在0～55℃范围内；相对湿度在35%～85%范围内（无结霜），周围无易燃或腐蚀性气体、过量的灰尘和金属颗粒；避免过度的震动和冲击；避免太阳光的直射和水的溅射。
安装方式：S7-200的安装方法有两种：底板安装和DIN导轨安装。
底板安装是利用PLC 机体外壳四个角上的安装孔，用螺钉将其固定在底版上。
DIN导轨安装是利用模块上的DIN 夹子，把模块固定在一个标准的DIN导轨上。
导轨安装既可以水平安装，也可以垂直安装。
5. I/O接线时应注意哪些事项？PLC如何接地？
答：I/O接线和对扩展单元的接线：可编程控制器的输入接线是指外部开关设备PLC的输入端口的连接线。
输出接线是指将输出信号通过输出端子送到受控负载的外部接线。
I/O接线时应注意：I/O线与动力线、电源线应分开布线，并保持一定的距离，如需在一个线槽中布线时，须使用屏蔽电缆；I/O线的距离一般不超过300m；交流线与直流线，输入线与输出线应分别使用不同的电缆；数字量和模拟量I/O应分开走线，传送模拟量I/O线应使用屏蔽线，且屏蔽层应一端接地。
PLC的基本单元与各扩展单元的连接比较简单，接线时，先断开电源，将扁平电缆的一端插入对应的插口即可。
PLC的基本单元与各扩展单元之间电缆传送的信号小，频率高，易受干扰。
因此不能与其他连线敷设在同一线槽内。