第7章PLC应用系统的设计
PLC的控制系统设计
PLC的控制系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化领域的控制设备，广泛应用于机械、自动化设备、流水线等系统。
PLC的控制系统设计是指对PLC进行编程和配置，使其能够按照预定逻辑完成控制任务。
1.系统需求分析和规划：在设计PLC控制系统之前，需要充分了解用户对系统的需求和要求，并进行系统规划。
这包括了解系统的输入输出信号、控制逻辑和设备之间的关系等。
2.硬件选型和布局：选择合适的PLC型号和外围设备，并进行布局。
这包括选择PLC的处理器、输入输出模块、通信模块等，并将它们安装在合适的位置。
3.编程设计：根据系统需求和规划，进行PLC的编程设计。
这需要使用相应的编程软件，按照逻辑设计控制程序。
编程涉及到使用逻辑元件、定时器、计数器等来实现控制逻辑。
4.系统联调和调试：在编程设计完成后，需要进行系统联调和调试。
这包括检查各个设备之间的连接是否正确，确保传感器、执行器等设备与PLC连接正常，并进行逻辑调试和参数调整。
5.系统验证和优化：在控制系统设计完成后，需要进行系统验证和优化。
这包括对系统进行测试，检查系统是否满足预定的需求和要求，并根据实际情况进行优化调整，提高系统的性能和可靠性。
在进行PLC的控制系统设计时，需要注意以下几个方面：1.接口设计：PLC的控制系统需要与其他设备或系统进行通信，因此需要考虑系统的接口设计。
这包括选择合适的通信方式、协议和接口标准，并考虑通信的速度、稳定性和可靠性。
2.安全设计：在PLC的控制系统设计中，安全性是一个重要的考虑因素。
需要考虑采取一些安全措施，例如设置密码访问控制、故障诊断和报警功能等，以确保系统的安全性和可靠性。
3.灵活性设计：在PLC的控制系统设计中，需要考虑系统的灵活性和可扩展性。
这意味着在设计中要考虑到未来可能的需求变化，并留有余地进行系统的扩展和升级。
4.性能优化：在控制系统的设计中，需要考虑系统的性能并进行优化。
这包括减少系统响应时间、提高系统的稳定性和可靠性，以及降低能耗等，以满足用户的需求和要求。
S7-1500PLC应用技术 第7章 S7-1500 PLC系统的通信应用
Date: 2023/6/26
Page: 11
7.2 S7-1500 PLC的S7通信应用示例
• 任务3：基于PUT/GET指令的程序编写
➢ 通信模块的设置
Date: 2023/6/26
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7.2 S7-1500 PLC的S7通信应用示例
• 任务3：基于PUT/GET指令的程序编写
➢ 通信模块的设置
➢ 数据块的建立-客户端
Date: 2023/6/26
Page: 19
7.2 S7-1500 PLC的S7通信应用示例
• 任务3：基于PUT/GET指令的程序编写
➢ 数据块的建立-服务器
Date: 2023/6/26
Page: 20
7.2 S7-1500 PLC的S7通信应用示例
• 任务4：系统通信功能测试
Date: 2023/6/26
Page: 13
7.2 S7-1500 PLC的S7通信应用示例
• 任务3：基于PUT/GET指令的程序编写
➢ 通信模块的设置
Date: 2023/6/26
Page: 14
7.2 S7-1500 PLC的S7通信应用示例
• 任务3：基于PUT/GET指令的程序编写
➢ 通信模块的设置
① PLC_1读取PLC_2保持寄存器中2个字的数据。 ② PLC_1向PLC_2保持寄存器中写入2个字的数据。
Date: 2023/6/26
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7.3 S7-1500 PLC以太网通信应用示例
• 任务1： Modbus TCP协议的认识
MODBUS TCP具有以下特点： 1）用户可免费获得协议及样板程序； 2）网络实施价格低廉，可全部使用通用网络部件； 3）易于集成不同的设备，几乎可以找到任何现场总线连接 到Modbus TCP的网关； 4）网络的传输能力强，但实时性较差。
简述plc应用系统设计的基本原则
简述plc应用系统设计的基本原则PLC（可编程逻辑控制器）应用系统设计的基本原则包括以下几点：1. 功能性原则：PLC 应用系统的设计应满足所需的功能要求。
明确系统需要实现的控制任务和逻辑功能，确保设计的系统能够有效地完成预期的工作。
2. 可靠性原则：可靠性是 PLC 应用系统的重要指标。
在设计过程中，应考虑系统的容错能力、冗余设计以及适当的维护措施，以提高系统的可靠性和稳定性。
3. 可扩展性原则：PLC 应用系统应该具有一定的可扩展性，以便在未来需要时能够方便地进行功能扩展和系统升级。
合理规划系统的架构和模块化设计，可以提高系统的可扩展性。
4. 易用性原则：设计的 PLC 应用系统应易于使用和维护。
考虑用户的操作习惯，提供清晰的人机界面和操作指南，方便用户进行系统的监控和操作。
5. 安全性原则：在设计 PLC 应用系统时，应考虑安全性因素，确保系统的运行不会对人员和设备造成危险。
采取适当的安全措施，如密码保护、权限控制等，保护系统免受未经授权的访问和操作。
6. 经济性原则：在满足功能和性能要求的前提下，应尽量降低系统的成本。
合理选择PLC 设备和配件，优化系统的设计和布局，以实现经济高效的应用系统。
7. 标准化原则：遵循相关的工业标准和规范，确保 PLC 应用系统的互操作性和兼容性。
采用标准的通信协议和接口，可以提高系统的开放性和可集成性。
8. 调试和测试原则：在设计过程中，应注重系统的调试和测试。
建立完善的测试计划和测试用例，进行充分的功能测试、性能测试和可靠性测试，确保系统的稳定性和正确性。
综上所述，PLC 应用系统设计的基本原则包括功能性、可靠性、可扩展性、易用性、安全性、经济性、标准化以及调试和测试等方面。
遵循这些原则，可以设计出高质量、高性能的 PLC 应用系统，满足工业控制领域的需求。
plc第七章7.基本指令及应用
逻辑堆栈指令
S7-200可编程序控制器使用一个逻辑堆栈来 分析控制逻辑，用语句表编程时要根据这一堆 栈逻辑进行组织程序，用相关指令来实现堆栈 操作，用梯形图和功能框图时，程序员不必考 虑主机的这一逻辑，这两种编程工具自动地插 入必要的指令来处理各种堆栈逻辑操作。 S7-200可编程序控制器的主机逻辑堆栈结构如 表7-1所示。
基本逻辑指令
基本逻辑指令一般指位逻辑指令、定时器指令 及计数器指令。位逻辑指令又含触点指令、线 圈指令、逻辑堆栈指令、RS触发器指令等。这 些指令处理的对象大多为位逻辑量，主要用于 逻辑控制类程序中。
位逻辑指令
1.标准触点指令 标准触点指令有LD、LDN、A、AN、O、ON、NOT、 =指令（语句表）。这些指令对存储器位在逻辑堆栈 中进行操作。 由于堆栈存储单元数的限制，语句表中A、O、AN、 ON指令最多可以连用有限次。同样，梯形图中，最多 一次串联或并联的触点数也有一定限制，功能框图中 AND和OR指令盒中输入的个数也不能超过这个范围 标准触点指令中如果有操作数，则为BOOL型，操作 数的编址范围可以是：I、Q、M、SM、T、C、S、 VL。
//装入常开触点 //或常开触点 //被串的块开始 //被并路开始 //与常开触点 //栈装载或，并路结束 //栈装载与，串路结束 //输出触点 //装入常开触点 //逻辑推入栈，主控 //与常开触点 //输出触点 //逻辑读栈，新母线 //装入常开触点 //或常开触点 //栈装载与 //输出触点 //逻辑弹出栈，母线复 //装入常开出触点 //或常开触点 //栈装载与 //输出触点
5、LRD（逻辑读栈指令）Logic Read LRD，逻辑读栈指令。把堆栈中第二级的值复 制到栈顶。堆栈没有推入栈或弹出栈操作，但 原栈顶值被新的复制值取代。在梯形图中的分 支结构中，当左侧为主控逻辑块时，开始第二 个和后边更多的从逻辑块。应注意，LPS后第 一个和最后一个从逻辑块不用本指令。
PLC应用技术 第7章 模拟量控制
PLC应用技术（三菱机型）
淄博职业学院 电子电气工程学院
PLC应用技术（三菱机型）
第1章 可编程控制器认知 第2章 FX系统资源 第7章 模拟量控制 第3章 基本指令 第6章 状态法编程
3.模拟量采集（FROM指令）
3.模拟量采集（FROM指令）
由于工业环境干扰，采集到的模拟量如果不很稳定，甚至 明显错误，就需进行滤波。如果设置模块参数进行滤波效 果仍不理想，可考虑进行平均值滤波。 平均值滤波的基本思路是先把采集到的值，存储在某一存 储区域，然后进行排序，去掉不可信的一部分数值，其余 值求和取平均。 由于采集存储，求和取平均已在循环指令中说明，在次只 说明比较法排序，也就是两重循环在PLC中的应用。 如果采集到的模拟量存放在D50-D59中，共10个数据。
第8章 变频器控制 第4章 定时器计数器指令
第9章 工业网络控制 第5章 应用指令 第10章 上位机监控组态
第11章 三菱大中型PLC
第 7章
模拟量控制
3 1 2 3 4
7.1 模拟量采集 7.2 模拟量变换 7.3 模拟量输出 7.4 恒压供水
1.变送器选择
变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换为标准量程的 直流电流或直流电压信号，例如DC0~10V和DC4~20mA。 变送器分为电流输出型和电压输出型。电压输出型变送器具 有恒压源的性质，PLC模拟量输入模块的电压输入端的输入 阻抗很高，例如100K~10MΩ。如果变送器距离PLC较远， 通过线路间的分布电容和分布电感产生的干扰信号电流，在 模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压。例如1μA干扰电 流在10MΩ输入阻抗上将产生10V的干扰电压信号，所以远 程传送模拟量电压信号时抗干扰能力很差。
电气控制与PLC应用技术项目化教程第7章
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
这样就得到了输入和输出之间的逻辑关系式，可以很容 易地得到红、绿灯闪烁的梯形图程序，如图7-2所示，其中 SM
图7-2 灯闪烁梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
四、拓展知识：PLC控制系统设计的基本步骤 (1) 对控制任务作深入的调查研究。 (2) 确定系统总体设计方案。 (3) 确定系统的硬件构成。 (4) 确定PLC的I/O分配。 (5) 设计应用程序。 (6) 程序调试。 (7) 制作控制柜。 (8) 现场调试。 (9) 编制技术文件。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
2．喷泉控制系统设计。 控制要求：有10个喷泉头“一”字排开。系统启动后， 喷泉头要求每间隔1 s从左到右依次喷出水来，全部喷出10 s 后停止，然后系统又从左到右依次喷水，如此循环。10个喷 泉头由10个继电器控制，继电器得电，相应的喷泉头喷水。 请给出PLC的I/O分配表，并编写梯形图程序。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 由状态表可得F1、F2的逻辑函数：
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 这样就可以很容易地得到绿灯常亮的梯形图程序，如图
7-1所示。
图7-1 绿灯常亮梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
由控制要求可知，能引起绿灯闪烁的情况有六种，能引 起红灯闪烁的情况有四种。综合二者，得到状态表，如表72所示。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
图7-6 PLC-S2挂件端子连接
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
三、任务实施
(一) 所需元件和工具
电气控制与PLC技术及应用
7.1.2 可编程控制器系统设计步骤
• 1. 熟悉被控对象，制定控制方案 • 在分析被控对象的基础上，根据PLC的技
术特点，与继电接触器控制系统、DCS系统、 微机控制系统进行比较，优选控制方案。
• 2. 确定I／O点数及类型 • 根据被控对象，确定用户所需的输入、输
KM
I0.5
1M
+24V
1L
GND L1 N
+24V 220VAC
3. 程序设计
• 依照流程图的设计思想，用传统的顺序控制的程序结构，画出
满足控制要求的梯形图 。
原位
SB 2=1
Y V 1-1= 1 Y V 2= 1
快进
SQ 2=1
Y V 1-1= 1 Y V 2= 0
工进
SQ 3=1
延 时 2秒
• 7.2.2 参数表的定义及地址分配
X i-1
第 i-1步 执 行 的 动 作
• 7.2.3 梯形图的功能流程图设计
a
• 1. 功能流程图的组成
Xi
功能（状态）流程图由状态、
b
转换、转换条件和动作说明四部分 X i+1 组成。
第 i步 执 行 的 动 作 第 i+1步 执 行 的 动 作
7.3 PLC应用举例
停留
K T=1
Y V 1-1= 0 Y V 2= 0
快退
Y V 1-2= 1
SQ 1=1
周期结束
4、电气设计
• 要求掌握：
电路化简、改错、经验法简单设计， 并会根据电路图写出逻辑表达式。
• 了解：
电气接线图和互连图的设计、绘制 规律。
PLC应用系统设计及实例- 自动化学院
第7章 PLC应用系统设计及实例本章要点● PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法●应用举例● PLC的装配、检测和维护7.1 应用系统设计概述在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是：1. 充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。
2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。
3. 保证控制系统安全可靠。
4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。
5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。
7.2 PLC应用系统的设计7.2.1 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。
2. 设计步骤（1）工艺分析深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。
（2）选择合适的PLC类型在选择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。
第七章 可编程序控制器的控制系统设计
PLC应用技术
§7-1
PLC控制系统的总体设计
（3）采样循环时间。 采样循环时间反映了系统处理模拟量输入的响应时间。 （4）模拟量输入模块的外部连接方式。
外部检测元件各种各样，其信号范围和要求的连接也不
相同。模拟量输入模块为适应这些要求可提供各种连接方式，
电气控制与PLC
第七章
§7-1 §7-2
可编程序控制器的控制系统设计
PLC控制系统的总体设计 提高PLC控制系统可靠性的措施
2013-1-16
西南科技大学信息工程学院
1
PLC应用技术
§7-1
PLC控制系统的总体设计
PLC控制系统软件设计方法
控制系统软件设计流程 信号采样和滤波处理方法与技巧
PLC控制系统硬件设计方法
1、PLC控制系统类型
由PLC构成的单机控制系统可分为下列四种类型。
（1）由PLC构成的单机控制系统
（2）由PLC构成的集中控制系统 （3）由PLC构成的分布式控制系统 （4）由PLC构成远程I/O控制系统
2013-1-16 西南科技大学信息工程学院 3
PLC应用技术
§7-1
PLC控制系统的总体设计
2013-1-16
西南科技大学信息工程学院
11
PLC应用技术 （1）下降；
（2）夹紧； （3）上升；
（4）右移；
（5）下降； （6）放松； （7）上升； （8）左移。
2013-1-16
西南科技大学信息工程学院
12
PLC应用技术
§7-1
PLC控制系统的总体设计
2、设备状况
设备状况应满足整个工艺要求。
S7-1200 PLC应用基础课件第7章 PLC控制系统设计与调试
7.1.1 PLC控制系统设计的原则与内容
2. 设计内容
1）拟订控制系统设计的技术条件 技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整 个设计的依据。 2）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构。 3）选定PLC的型号。 4）原理设计 设计工艺设备布置图、电气原理图、编制材料清单等。 5）编写软件规格说明书，用相应的编程语言进行程序设计。 6）人机界面的设计。 7）工艺设计 设计元件布置图、安装接线图、控制台（柜）等。 8）编制整理技术文件 整理完整的技术文件，编写使用、维护说明书。
7.2.4 分配输入/输出点
1. 输入点的简化
（1）合并输入 如果某些信号的逻辑关系总是以“串联”或“并联”的方式整体 出现，这样可以在信号接入输入点前，按“串联”或“并联”的逻辑关系接好线 ，再接到输入点。 （2）分时分组输入 （3）采用拨码开关 （4）减少多余信号的输入 如果通过PLC程序就可判定输入信号的状态，则可以减 少一些多余信号的输入。 （5）某些输入设备可不进PLC 有些输入信号功能简单、涉及面很窄，将它们放在 外部电路中同样可以满足要求，就没有必要作为PLC的输入。
7.2.5 输出点的保护
在带感性负载时，要抑制关闭电源时电压的升高，可以采用下面的方法来设计合 适的抑制电路。设计的有效性取决于实际的应用，所以必须根据实际调整参数， 以保证所有的器件参数与实际应用相符合。 1. 晶体管输出的保护 对于大电感或频繁开关的感性负载可以使用外部二极管或齐纳二极管来保护内部 电路。如图7-1和图7-2所示。
plc应用系统课程设计
plc应用系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、组成结构及其工作原理；2. 掌握PLC编程语言，如梯形图、指令表等，并能运用这些语言进行简单的程序设计；3. 了解PLC在工业控制系统中的应用场景，如逻辑控制、过程控制等；4. 熟悉PLC与外围设备的连接及通信方式。
技能目标：1. 能够运用所学知识对简单的PLC控制系统进行设计、编程和调试；2. 培养学生的实际操作能力，提高他们解决实际工程问题的能力；3. 培养学生的团队协作和沟通能力，使他们能够在项目实施过程中进行有效合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术及其应用的兴趣，激发他们探索工业自动化领域的热情；2. 培养学生的创新意识和实践能力，使他们具备继续学习和发展的潜力；3. 增强学生的工程意识，使他们认识到PLC技术在现代工业中的重要性，树立正确的职业观念。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和团队合作精神。
通过本课程的学习，学生将能够掌握PLC应用系统的基本知识和技能，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基本原理及结构- PLC的定义、发展历程- PLC的硬件组成、工作原理- PLC的软件系统及编程语言2. PLC编程技术- 梯形图、指令表等编程语言- 基本指令、功能指令的应用- PLC程序的编写、下载与调试3. PLC应用系统设计- PLC控制系统设计流程- PLC与外围设备的连接及通信- 电气控制线路的设计与优化4. PLC工程实践- 实践项目一：简单逻辑控制- 实践项目二：过程控制- 实践项目三：综合控制系统5. PLC技术在工业控制中的应用案例分析- 逻辑控制案例- 过程控制案例- 自动化生产线案例本教学内容根据课程目标制定，涵盖PLC基本原理、编程技术、应用系统设计及工程实践等方面，旨在使学生系统地掌握PLC相关知识。
plc控制系统设计的内容和步骤
PLC控制系统设计的内容和步骤1.引言在工业自动化领域中，P LC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于各种控制系统中，它可以对工业生产过程进行自动化控制。
设计一个高效且可靠的P LC控制系统是确保生产线正常运行的重要环节。
本文将讨论PL C控制系统设计所涵盖的内容和步骤。
2.设计前准备在进行P LC控制系统设计之前，我们需要进行一系列的准备工作，包括但不限于：-了解所需控制系统的工作原理和功能需求。
-完成相关的系统需求规格说明书（S RS）。
-确定系统的输入和输出设备，如传感器、执行器等。
-确定P LC软件和硬件的选择。
3. PL C硬件设计P L C硬件设计是PL C控制系统设计的重要组成部分，它的主要内容包括：-确定P LC的型号和规格，根据实际需求选择合适的P LC设备。
-确定信号输入和输出的电压等级，并设计相应的电路连接。
-配置和调试PL C的模块，如输入模块、输出模块、通信模块等。
-进行P LC的布线和连接，确保各个模块之间的良好通信。
4. PL C软件设计P L C软件设计是PL C控制系统设计的核心部分，它的主要内容包括：-根据系统需求规格说明书，进行逻辑设计和功能分解。
-使用逻辑编程语言（如LD、S T、FB D等），根据功能需求编写程序。
-进行程序的调试和测试，确保程序的正确性和可靠性。
-配置和调试人机界面（HM I），为操作人员提供友好的界面。
5. PL C控制策略设计P L C控制策略设计是P LC控制系统设计的关键环节，它的主要内容包括：-确定控制策略的类型，如顺序控制、循环控制、比例控制等。
-设计程序的执行流程，包括条件判断、循环控制等。
-根据系统需求规格说明书，设计报警逻辑和异常处理策略。
-结合实际情况进行程序的优化和改进，提升控制系统的性能和稳定性。
6.安全控制设计在P LC控制系统设计中，安全性是必不可少的考虑因素。
安全控制设计的内容包括：-确定安全控制的需求和指标，如紧急停止、安全间距控制等。
可编程控制器原理及应用习题答案
可编程控制器原理PLC课后习题部分解答第一章、可编程控制器概述1-1、简述可编程的定义答：可编程控制器是取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成控制而设计的装置，具有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制、实际能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。
87年新定义：可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。
它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。
并通过数字式和模拟式的输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。
1-2、可编程控制器的主要特点有哪些？答：可靠性高，PLC平均无故障时间达10万小时；控制功能强，具有数值运算、PID调节；数据通信、中断处理，对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制；组建灵活：随时可扩展各种功能；操作方便：三种语言（LAD、STL、FBD）编程。
1-3、可编程控制器有哪几种分类方法?答：按I/O点数分类：小型机I/O＜256点；中型机I/O在256~1024之间；大型机I/O＞1024点；按结构分类：整体结构和模块结构；按用途分类：有通用型和专用型。
1-4、小型ＰＬＣ发展方向有哪些？答：小型PLC向微型化和专业化方向发展：集成度更高、体积更小、质量更高更可靠、功能更强、应用更广泛。
第二章、可编程控制器构成原理２-１、PLC由哪几部分组成？答：PLC由五大部分组成：①、中央处理器CPU；②、存储器；③、基本I/O接口电路；④、接口电路，即I/O扩展和通讯部分；⑤、电源（+5V、+24V的产生。
2-2、PLC的I/O接口电路有哪几种形式?答：PLC的输入部分，有三种接口电路：①、干结点式；②直流输入式；③、交流输入式。
PLC的输出部分，有三种接口电路：①、继电器式；②、晶体管式；③、晶闸管式输入、输出电路均采用光电隔离形式，以便保护PLC内部电路不受伤害。
2-3、PLC的主要技术指标有哪些？答：PLC的主要技术指标如下：①、Ｉ／Ｏ点数、一般以输入、输出端子总和给出；②、存储容量，有系统、用户、数据三种存储器，即用户可用资源；③、扫描速度，即扫描周期，表示ＰＬＣ运算精度和运行速度；④、可扩展性：可扩展Ｉ／Ｏ接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。
第7章PLC在模拟量闭环控制中的应用
1 TI
t
e(t)dt TD
0
de(t dt
)
]
M
initial
2．PID控制器的数字化 上式中的积分对应于图7-7中误差曲线e(t)与坐标轴包围的面积（图中的灰 色部分）。一般用图7-7中的矩形面积之和来近似精确积分。 在误差曲线e(t)上作一条切线，该切线与 x 轴正方向的夹角 α 的正切值tgα 即为该点处误差的一阶导数de(t)/dt。
7.2.3 PID参数整定的实验
用作者编写的子程序“被控对象”来模拟PID闭环中的被控对象（见图715），被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节，其增益为GAIN，3个惯 性环节的时间常数分别为TIM1～TIM3。DISV是系统的扰动输入值。
主程序中T37和T38组成了方波振荡器，用 来提供周期为60s、幅值为20.0%和70.0%的方 波设定值。在主程序中调用PID向导生成的子 程序PID0_CTRL。CPU按PID向导中组态的采 样 周 期 调 用 PID 中 断 程 序 PID_EXE ， 在 PID_EXE中执行PID运算。PID_EXE占用了定 时中断0，模拟被控对象的中断程序INT_0使
用定时中断1。 设定值Setpoint_R是以百分数为单位的浮点
数。Auto_Manual（I0.0）为ON时为自动模式。
实际的PID控制程序不需要调用子程序“被控对象”，在主程序中只需要调 用子程序PID0_CTRL，其输入参数PV_I应为实际使用的AI模块的通道地址 （例如AIW0），其输出参数Output应为实际使用的AO模块的通道地址（例如 AQW0）。
6．变送器的选择 AI模块的电压输入端的输入阻抗很高，微小的干扰信号电流将在模块的输入 阻抗上产生很高的干扰电压。远程传送的模拟量电压信号的抗干扰能力很差。 电流输出型变送器具有恒流源的性质，恒流源的内阻很大。PLC的AI模块的 输入为电流时，输入阻抗较低，例如250。干扰信号在模块的输入阻抗上产生 的干扰电压很低，模拟量电流信号适用于远程传送。
西门子S7-200PLC教程PPT
✓自动和半自动调整步2
✓工位1：
✓工位2：
✓工位3
（2）执行元件函数式
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第7章 应用设计
8. 画梯形图
将所有函数式写出后，很容易就可以用编程软件 做出梯形图。梯形图完成后便可以将可编程序控 制器与计算机连接，把程序及组态数据下装到 PLC进行调试，程序无误后即可结合施工设计将 系统用于实际。
第7章 应用设计
5
0
(a)
(b)
图7.1 步和初始步
第7章 应用设计
（2）有向线段和转移 有向线段和转移及转移条件如图7.2所示。
图 7 2 转 移
.
第7章 应用设计
（3）动作说明 一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或 多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明 的文字说明该步对应的动作，如下图7.3所示。 图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b）和（c）表 示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。
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第7章 应用设计
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第7章 应用设计
2. 使用规则
（1）步与步不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用步分开； （3）步与转移、转移与步之间的连线采用有向 线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到 右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。 （4）一个功能图至少应有一个初始步。
第7章 应用设计
第7章 应用设计
工位2 钻孔
装工件
工位1
退回
卸
料
卸工件
器
退回
工位3
图7.12 工作台示意图
(完整版)三菱FX2N系列PLC应用技术-习题答案
第1章可编程序控制器概述一、判断题1．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储器。
（）2．可编程序控制器的输出端可直接驱动大容量电磁铁、电磁阀、电动机等大负载。
（）4．PLC采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。
（）5．梯形图是程序的一种表示方法，也是控制电路。
（）6．梯形图两边的两根竖线就是电源。
（）7．PLC的指令语句表达形式是由操作码，标识符和参数组成。
（）8．PLC可编程序控制器是以“并行”方式进行工作的。
（）9．PLC机产品技术指标中的存储容量是指其内部用户存储器的存储容量。
（）10．PLC机产品技术指标中的存贮容量是指内部所有RAM、ROM的存贮容量。
（）11．PLC机虽然是电子产品，但它的抗干扰能力很强，可以直接按装在强电柜中。
（）二、选择题1．可编程序控制器是以（）为基本元件所组成的电子设备。
A．输入继电器触头B．输出继电器触头C．集成电路D．各种继电器触头2．PLC的基本系统需要哪些模块组成？（）A．C．PU模块B．存储器模块C．电源模块和输入输出模块D．以上都要3．PLC的程序编写有哪些图形方法？（）A．梯形图和流程图B．图形符号逻辑C．继电器原理图D．卡诺图4．PLC可编程序控制器的整个工作过程分五个阶段，PLC通电运行时，第四个阶段应为（）。
A．与编程器通信B．执行用户程序C．读入现场信号D．自诊断9．输入采样阶段，PLC的中央处理器对各输入端进行扫描，将输入信号送入（）A．累加器B．指针寄存器C．状态寄存器D．存储器10．PLC机将输入信息采入PLC内部，执行（）后达到的逻辑功能，最后输出达到控制要求。
A．硬件B．元件C．用户程序D．控制部件11．PLC机的扫描周期与程序的步数、（）及所用指令的执行时间有关。
A．辅助继电器B．计数器C．计时器D．时钟频率三、简答题1．1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标提出十项PLC指标是什么？2．简述PLC的定义。
PLC的控制系统设计
案例五：智能家居的自动控制
总结词
实现家居设备的智能化控制和管理，提高居住的舒适度 和便捷性。
详细描述
利用PLC技术对智能家居系统进行自动化控制和管理。 PLC控制系统可以与各种家居设备进行连接和控制，实 现家居设备的智能化管理和自动化运行。例如，系统可 以根据室内温度和湿度自动调节空调和加湿器的运行状 态，根据室内光线强度自动调节窗帘的开合程度等。同 时，系统还可以对家居安全进行实时监测和预警，提高 居住的舒适度和便捷性。
案例四：电梯的自动控制
总结词
提高电梯的运行效率和安全性，提升乘客的 乘坐体验。
详细描述
通过PLC技术对电梯的运行进行自动化控制 。PLC控制系统可以根据乘客的需求和电梯 的运行状态，自动调整电梯的运行速度和停 靠楼层，提高电梯的运行效率和安全性。同 时，系统还可以对电梯的运行状态进行实时 监测和预警，及时处理故障和异常情况，确
PLC的控制系统设计
目录
• PLC基础知识 • PLC控制系统设计 • PLC控制系统的实现 • PLC控制系统的应用案例
01
PLC基础知识
PLC的定义与特点
总结词
PLC是可编程逻辑控制器的简称，是一种专门用于工业控制的计算机系统。
详细描述
PLC采用可编程的存储器，用于执行顺序控制、逻辑运算、计数、定时、算术运算等操作指令，并通过数字或模 拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、编程简单、维护 方便等优点。
维护
定期对PLC控制系统进行检查、保养 和维修，及时发现并处理潜在问题， 延长系统使用寿命。
控制系统的故障诊断与排除
诊断
当PLC控制系统出现故障时，能够快速准确地诊断故障原因 。
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储容量 = 开关量I/O点总数 × 10 + 模拟量通道数 × 100
7.2.3 I/O模块的选择
1．开关量输入模块的选择
（1）输入信号的类型及电压等级的选择 直流输入、交流输入和交流/直流输入。 交流输入模块接触可靠，适合于有油雾、粉尘 的恶劣环境下使用； 直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与 接近开关、光电开关等电子输入设备连接。
第 7章 PLC应用系统的设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7.1
PLC应用系统设计的内容和步骤
7.2
PLC的选择
节省PLC输入/输出点数的方法
7.3
7.4
PLC应用中的若干问题
7.1 PLC应用系统设计 的内容和步骤
7.1.1 PLC应用系统设计的基本原则
① 充分发挥PLC功能，最大限度地满足被 控对象的控制要求。 ② 在满足控制要求的前提下，力求使控制 系统简单、经济、使用及维修方便。 ③ 保证控制系统安全可靠。 ④ 应考虑生产的发展和工艺的改进，在选 择PLC的型号、I/O点数和存储器容量等内容时， 应留有适当的余量。
7.2.2 PLC的容量选择
1．I/O点数
满足控制要求的前提下力争使I/O点最少，但必
须留有一定的备用量。 通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出信号 的实际需要，再加上10%～15%的备用量来确定。
2．用户存储容量
PLC用于存储用户程序的存储器容量。
需要的用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。
（1）电源模块的选择 （2）编程器的选择
7.3 节省PLC输入/输出点数的方法
7.3.1 减少输入点数的方法
1．分时分组输入
2．输入触点的合并
将某些功能相同的开关量输入设备合并输入。 如果是常闭触点则串联输入，如果是常开触点则 并联输入。 一些保护电路和报警电路就常常采用这种输入方法。
3．将信号设置在PLC之外
3．并联输出
当两个通断状态完全相同的负载，可并联后共用 PLC的一个输出点，但要注意当PLC输出点同时驱动 多个负载时，应考虑PLC输出点驱动能力是否足够。
4．负载多功能化
一个负载实现多种用途。
5．某些输出设备可不进PLC
系统中某些相对独立、比较简单的部分可 考虑直接用继电器电路控制。
7.4 PLC应用中的若干问题
直流5
V、24 V、48 V、60 V等； 交流110 V、220 V等。
（2）输入接线方式选择
对于选用高密度的输入模块（如32点、48点等），应考 虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的 60%。
2．开关量输出模块的选择
（1）输出方式的选择
开关量输出模块有3种输出方式：继电器输 出、晶闸管输出和晶体管输出。
系统中的某些输入信号功能简单、涉及面 很窄，如手动操作按钮、电动机过载保护的热继 电器触点等，有时就没有必要作为PLC输入，将 它们放在外部电路中同样可以满足要求。
7.3.2 减少输出点数的方法 1．分组输出
当两组负载不会同时工作时，可通过外部 转换开关或通过受PLC控制的电器触点进行切换。
2．矩阵输出
7.1.2 PLC应用系统设计的一般步骤
1．熟悉被控对象，制定控制方案 2．确定I/O设备 3．选择PLC 4．分配PLC的I/O地址 5．设计软件及硬件 6．连机调试 7．整理技术文件
7.2 PLC的选择
7.2.1 PLC的机型选择 1．结构合理 2．安装方式 3．功能合理 4．系统可靠性的要求 5．机型统一
1．短路保护
当PLC输出控制的负载短路时，为了避免 PLC内部的输出元件损坏，应该在PLC输出的负 载回路中加装熔断器，进行短路保护。
2．感性输入/输出的处理
3．PLC系统的接地要求
PLC的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近PLC， 同时，接地线的截面应大于2 mm2。
7.4.1 对PLC的某些输入信号的处理
① 若PLC输入设备采用两线式传感器（如接近开 关等）时，其漏电流较大，可能会出现错误的输 入信号。为了避免这种现象，可在输入端并联旁 路电阻R。
② 若PLC输入信号由晶体管提供，则要求晶体管的 截止电阻应大于10 k，导通电阻应小于800 。
7.4.2 PLC的安全保护
（2）输出接线方式的选择
（3）输出电流的选择
输出模块的输出电流（驱动能力）必须大 于负载的额定电流。 选择输出模块时，还应考虑能同时接通的 输出点数量。同时接通输出的累计电流值必须小 于公共端所允许通过的电流值。一般来说，同时 接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60%。
3．电源模块及编程器的选择