plc课程设计书重点讲义资料
PLC 电子教学内容
PLC与变频器第三章PLC概述第四章第四章第一节、第二节第四章第三节、第四节第五章第五章第一节顺序功能图第五章第二节步进指令及编程实例第五章第三节GX软件的应用第六章第一节功能指令的基本规则第二节功能指令及编程第七章第一节变频器的分类及原理第二节变频器的接线及操作面板第三节变频器参数第四节变频器的控制电子技术基础与应用第一章二极管及其应用第一节晶体二极管的特性、结构与分类第二节整流电路及其应用第三节滤波电路及其应用第四节直流稳压电源（集成稳压、并联稳压）第五节焊接基本知识第二章三极管及其放大电路第一节晶体三极管及其应用第二节放大电路构成第三节放大电路分析第四节放大器静态工作点稳定第五节多级放大第六节晶闸管及其应用第三章常用放大器第一节反馈的概念及其判断第二节集成运放第三节低频功率放大器第四节正弦波振荡电路第五章数字电路基础第一节脉冲与数字信号第二节数制与码制第三节逻辑门电路第四节基本逻辑运算第六章组合逻辑电路第一节组合逻辑电路特点第二节组合逻辑电路分析第二节编码器第四节译码器第七章触发器第一节RS触发器第二节JK触发器第三节D触发器第八章时序逻辑电路第一节寄存器第二节计数器第九章脉冲波形的产生与变换第一节555集成定时器介绍第二节555集成定时器的应用例:第一章二极管及其应用第一节晶体二极管的特定、结构与分类【考纲要求】（1）了解PN结、半导体二极管构造及单向导电性、伏安特性、主要参数；（2）会用万用表判别二极管的管脚极性及质量；【重点内容】1.二极管的特性、参数；2.二极管管脚极性及质量判别；3.二极管状态的判断；【难点内容】二极管状态的判断【知识点分解】1.半导体材料、P型N型半导体；2.二极管结构符号；3.二极管特性；4.二极管伏安特性；5.二极管参数；6.稳压二极管及其特点；7.二极管的识别及检测；8.二极管状态判断；【精选习题】一、填空题1.常用的半导体材料为__________和_________________。
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第一章可编程序控制器的结构及基本工作原理第一节PLC的产生和特点及其应用方向一、PLC的发展史可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。
20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司（GM）首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为：a。
它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单成本低。
b。
它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。
但编程要比计算机简单易学、操作方便。
c。
系统通用性强。
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PLC，并在GM公司汽车生产线上首次试用成功，实现了生产的自动化。
其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来，但是主要应用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。
其定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，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。
可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，所以又简称PC（PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是为了不和PERSONAL COMPUTER混淆，仍习惯称为PLC。
目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展，并且现今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无限的发展前景。
二、可编程序控制器的功能特点1．逻辑控制 PLC具有逻辑运算功能，能够进行与、或、非等逻辑运算，可以代替继电器进行开关量控制，故它可替代继电器进行开关量控制。
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目录第1章创意描述1.1创意描述2章功能描述2.1控制特点分析2.2方案论证2.3方案选择第3章各个端口分布描述3.1 系统I/O分配第4章硬件的选择4.1 CPU型号的选择4.2 PLC选择时应注意的问题4.3外围硬件的选择第5章接线原理图5.1 接线原理图5.2系统工作流程图第6章控制任务和要求第7章程序梯形图7.1 程序梯形图结论参考文献第1章创意描述1.1创意描述随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。
比如广场，大厦，小区等。
花式喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。
花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。
花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。
因此，进行花式喷泉的plc控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大plc在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。
第2 章功能描述2.1 控制特点分析本设计的花式喷泉的特点有：（1）具有选择有顺序地喷水且有定时喷水的特点。
（2）有多种花样模式的喷泉效果，即选择不同的花样模式位置，其喷头的电磁阀按照所在位置开闭。
2.2 方案论证根据本设计的花样喷泉控制特点,下面给出几种控制装置的控制比较。
（1）采用控制继电器来控制。
继电器是指输入量或激励量，满足某些规定的条件是能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件。
今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域，他们比以往产品具有更高的可靠性。
但是这也随之带来一些问题。
如绝大数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。
在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时消耗大量的电能。
并且继电器控制系统必须是手动接线，安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制安装和调试。
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4 8 E R
内部电源、内部输入输出、 输出形式： R-继电器输出（有触点，可接交直流负载）； S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）； T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。
图6-4 FX2N系列扩展单元型号名称体系形式
所示
FX2N系列的扩展单元种类共有4种，如表6-2
表6－2 FX2N系列扩展单元型号种类
动作显示
第二节 FX2N系列可编程控制器软组件及功能 可编程控制器的软组件从物理实质上来说 就是电子电路及存储器。具有不同使用目的的 软组件其电路也有所不同。考虑到工程技术人 员的习惯，常用继电器电路中类似器件名称命 名。为了明确它们的物理属性，称它们为“软 继电器”。从编程的角度出发，我们可以不管 这些器件的物理实现，只注重它们的功能，在 编程中可以像在继电器电路中一样使用它们。
表6-4 FX2N系列使用的特殊功能模块
分类 型号 FX2N-4AD 模拟量 控制模块 FX2N-4DA FX2N-4AD-PT FX2N-4AD-TC 位置控 制模块 FX2N-1HC FX2N-1PG FX2N-232-IF 计算机 通讯模块 FX2N-232-BD FX2N-422-BD FX2N-485-BD FX2N-CNV-BD 特殊 功能板 FX2N-8AV-BD FX2N-CNV-IF 名 称 4CH模拟量输入（4路） 4CH模拟量输出（4路） 4CH温度传感器输入 4CH热电偶温度传感器输 50KHz2相高速计数器 100Kpps高速脉冲输出 RS232通信接口 RS232通信接板 RS422通信接板 RS485通信接板 与FX0N用适配器接板 容量适配器接板 与FX0N用接口板 占有点数 8 8 8 8 8 8 8 8 耗电量/DC5V 30mA 30mA 30mA 30mA 90mA 55mA 40mA 20mA 60mA 60mA 20mA 15mA
PLC讲义
电源接线 端子
RS 232 Modbus/ASCII 端口 RS 232 Modbus/ASCII 端口
Modicon Quantum 标准 CPU
Modbus Plus 端口
向上兼容
Unity 固件可下载到 434 14A和 534 14A 处理器中 Concept的应用程序可以转换到Unity下 使用 增加的程序容量 增加的数据内存 硬件相同，但性能更加优越
Modbus Plus 端口
USB 终端口
Ethernet TCP/IP 端口
Hot Standby 端口
出类拔萃的处理能力
比 534 14A快大约4～5倍 灵活的内存管理，增加的程序和数据的内存 容量 多任务操作系统
651 50
651 60
671 60
目前，为了适应各种生产过程控制的不同需要，进一步扩大PLC在工业自动 化领域的应用范围，PLC正朝着两个方向发展; 其一是向大型化、复杂化、多功能、分散型、多层分布式工厂全自动网络化 方向发展。例如美国GE公司推出的GENETTWO工厂全自动化网络系统，不仅具有逻 辑运算、计时、计数等功能，还具有数值运算、模拟量控制、监控、记录、显示 、计算机接口、数据传送等功能，而且还能进行中断控制、智能控制、过程控制 、远程控制等。该系统配置了gE/BASIC语言，向上能与上位计算机进行数据通信 .向下不仅能直接控制CNC数控机床、机器入，还可通过下级PLC去控制执行机构 。在操作台k如果配备该公司的FactoryMaster数据采集和分析系统、Viewaster 彩色图像系统，则管理、控制整个工厂十分方便。如汽轮机控制系统(TGC). 其二是向简易、超小型方向发展。为了占领小型、分散、低要求的工业控制 市场，国外许多厂商正在开发简易经济的超小型PLC，以适应单机控制的“机电 一体化”。 从PLC的发展趋势看，PLC控制技术将成为今后工业自动化的主要手段之一。 在未来的工业生产中，PLC技术和机器入、CAD/CAM技术将成为实现工业生产自动 化的三大支柱。
PLC原理及应用(讲义)
第一章． PLC 概论可编程序控制器(Programmable Controller)简称PC ，为了避免同个人计算机（Personal Computer ，简称PC ）混淆，现在一般将可编程序控制器简称为PLC （Programmable Logic Controller ）。
PLC 从诞生至今已有30多年，发展势头异常迅猛，已经成为当代工业自动化领域中的支柱产品之一。
特别是随着计算机技术和通信技术的发展，PLC 的应用领域逐步扩大，应用前景十分看好。
第一节． PLC 的产生传统的控制系统（特别是1969年以前，那时PLC 还未出现）中主要元件是各 种各样的继电器，它可以可靠且方便地组成一个简单的控制系统。
例1-1：但随着社会的进步，工业的发展，控制对象越来越多，其逻辑关系也越来越复杂，用继电器组成的控制系统就会变得非 常庞大，从而造成系统的不稳定和造价昂贵。
主要表现在：①当某个继电器损坏、甚至继电器的某触点接触不良都会影响系统的运行；②继电器本身并不太贵，但控制柜内元件的安装和接线工作量极大，造成系统价格偏高；③产品需要不断地更新换代，生产设备的控制系统不断地作相应的调整。
但对庞大的系统而言，日常维护已很难，再作调整难度更大。
鉴于以上问题，1968年美国通用汽车公司(General Motors)向传统的继电器控制系统提出了挑战：设想是否能用一种新型的控制器，引入这种控制器后可使庞大的系统减小，并且能方便地进行修改、调整。
按照这个宗旨，该公司向外公开招标，提出如下十大指标：LLKM 图1-1 电机控制①. 编程简单，可在现场改程序；②. 维护方便，最好是插件式；③. 可靠性高于继电器控制柜；④. 体积小于继电器控制柜；⑤. 成本低于继电器控制柜；⑥. 可将数据直接输入计算机；⑦. 输入可以是市电(AC110v)；⑧. 控制程序容量≥4KB；⑨. 输出可驱动市电2A以下的负荷，能直接驱动电磁阀；⑩. 扩展时，原有的系统仅作少许更改。
欧姆龙PLC讲义第四章
设计步骤：
1）理解控制策略 2）I/O分配 3) 设计梯形图
I/O分配
I/O分配
1）I/O分配
输入：右行启动按钮SB1 00000 输出：右行接触器 01000
左行启动按钮SB2 00001
左行接触器 01001
停止按钮SB3
00002
装料电磁阀 01002
右端行程开关ST2 00003
卸料电磁阀 01003
欧姆龙PLC讲义第四章
本章主要内容
• 第一部分、梯形图的基本电路 • 第二部分、梯形图的经验设计方法 • 第三部分、梯形图的顺序控制设计方法 • 第四部分、 PC控制举例
第一部分、梯形图的基本电路
第一部分、梯形图的基本电路
1．启保停电路 2．双向控制电路 3．定时器和计数器的应用程序 4．移位寄存器的应用举例
1．启保停电路
1．启保停电路 --电机的启动、保持、停止控制
说明：这种电路具有自锁或自保持作用。按一下 停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线圈 断电，接触器KM也断电，电机停转。 2．双向控制电路
2．双向控制电路 --电机的正反转控制
互锁
互锁
启、保、停
说明：双向控制电路要求2个接触器KM1、KM2不 能同时得电，否则会造成电机电源的短路。
功能表图
单周期、连续、单步工作的 功能表图
自动方式下的总功能表图
自动工作方式下的总功能表图
梯形图的总体结构
梯形图的总体结构
说明：整个程序可 分为三段： 公用程序 手动程序 自动程序
1．手动程序
1)手动程序
说明：手动按钮 00104~00107 控 制小车的各个动作， 程序中设置了一些 必要的联锁。
PLC教案(第二章)要点
2.3 梯形图编程规则梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，很容易就可以将继电器控制电路图转化为梯形图，具有直观易懂的优点，很容易被电气人员掌握。
因此，梯形图已经成为了国内外技术人员主要的编程语言。
为了便于阅读和理解，与其它语言一样，梯形图语言也有自己的编程规则。
首先，梯形图的设计必须满足工艺控制要求，这是梯形图设计的前提条件。
此外，在绘制梯形图时，还得遵循以下几个基本规则：1）“从上到下、从左到右”的顺序绘制。
与每个继电器线圈相连的全部支路形成一个逻辑行，每个逻辑行始于左母线，终于右母线（可省略，本教材右母线均省略），继电器线圈与右母线直接相连，在继电器线圈右边不能插入其它元素。
其应用示例如图所示。
2）串联触点多的电路应尽量放在上部，以减少编程指令。
3）并联触点多的电路应尽量靠近左母线，以减少编程指令。
4）垂直方向支路上不能有触点，否则会有双向电流经过，形成不能编程的梯形图，应进行重新编排。
触点应前移X1X3X4X5X1X3X4X2X4X3X1X55）逻辑行之间的关系清晰，互有牵连且逻辑关系不清晰的应进行改进，方便阅读和编程。
2.4 梯形图的经验设计法在PLC 发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。
有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。
这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。
经验设计法对于一些比较简单控制系统的程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。
但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。
经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。
PLC课程设计
（11）强化学生对PLC编程软件的使用，通过实操练习，熟练掌握编程环境、程序下载和上传等操作；
（12）深入学习PLC的故障诊断技术，包括在线监控、故障代码分析及其排除方法；
（13）介绍PLC在安全相关系统中的应用，如紧急停止、安全监控等；
（14）通过案例分析，使学生了解PLC在环保、节能等领域的应用，培养学生的环保意识和社会责任感；
5、教学内容
（21）引入工业4.0和智能制造的概念，探讨PLC在未来工业自动化中的应用前景和挑战；
（22）通过模拟实际工作场景，训练学生解决复杂工程问题的能力，包括系统设计、程序编写、故障排除等；
（23）强调工程伦理和职业道德教育，培养学生对安全、质量、效率等方面的责任心；
（24）开展跨学科综合实践，鼓励学生将PLC技术与机械、电子、计算机等其他领域的知识相结合，创造性地解决实际问题；
（15）组织学生进行课程总结和评价，通过小组展示、讨论和互评，提高学生的表达能力和团队合作精神。
4、教学内容
（16）开展综合性的PLC控制系统设计项目，要求学生运用所学知识，自主设计并实现一个具有一定复杂度的控制系统，提升学生的综合设计能力和实践操作技能；
（17）针对项目实施过程，指导学生进行系统测试、性能优化及调试，培养学生严谨的科学态度和问题解决能力；
（25）组织学生进行课程反思，评估自己的学习过程和效果，以及课程设计的可行性和改进空间，为未来的学习和职业生涯规划奠定基础。
PLC课程设计
一、教学内容
《PLC课程设计》章节内容如下：
1.教材章节：本章内容基于《电气自动化技术》第十二章“可编程逻辑控制器（PLC）”的相关内容。
2.教学内容：
（1）PLC的基本结构、工作原理及其在工业自动化中的应用；
PLC课程设计完整版
PLC课程设计完整版1. 课程目标通过本课程的学习，学生将掌握以下技能：- 熟悉PLC的基本组成和工作原理；- 熟练掌握PLC的编程语言和编程工具；- 能够独立设计PLC控制系统；- 能够分析和解决PLC控制系统中的故障；- 掌握PLC在实际工程中的应用。
2. 教学内容本课程共分四个模块，具体内容如下：模块一：PLC基础知识- PLC概述及分类- PLC的组成和工作原理- PLC的硬件和软件配置- PLC的操作和编程模块二：PLC编程语言和工具- PLC编程语言概述- 逻辑控制指令- 运算指令和计数器指令- 定时器指令和比较指令- 模拟指令和数据操作指令- PLC编程工具使用模块三：PLC控制系统设计- 设计流程和步骤- 工程项目实例分析- 控制系统的I/O分配- 编写PLC程序并调试- 相关设备的实现和联调- 控制系统的测试和维护模块四：PLC控制系统应用- 单进单出控制系统应用- 多进多出控制系统应用- 连续控制系统应用- 模拟控制系统应用- 其他应用实例分析3. 教学方法本课程主要采用以下教学方法：- 理论讲授：通过课堂讲解，介绍PLC基础知识、编程语言和工具等内容；- 实践操作：通过实验操作、仿真软件模拟等方式，让学生熟练掌握PLC编程；- 工程设计：通过工程项目实例分析和设计，培养学生解决实际问题的能力；- 课堂讨论：通过课堂讨论和思维导图等方式，激发学生的思维和创新能力。
4. 教学评估本课程的教学评估主要采用以下方式：- 作业评估：通过课后布置的作业，检查学生的理论掌握情况和编程能力；- 实验评估：通过实验操作和仿真软件模拟，检查学生PLC编程水平；- 工程项目评估：通过工程项目实例分析和设计，检查学生的设计能力和实际应用能力；- 期末考试：通过课后总结和期末考试，检查学生对整个课程的掌握情况。
5. 教材和参考书目本课程的教材主要为《PLC理论与应用》（第二版）和《PLC 编程与工程实例》（第三版），参考书目包括《PLC与自动化控制基础》、《PLC控制系统设计》等相关书籍。
PLC讲义
100 ns 100 ns 100 ns 0,6 µs
64 KB 96 KB 4 MB
128 KB 192 KB 4 MB
512 KB 64 KB 4 MB
2048 8 128 64
2048 8 128 64
8192 8 512 512
192
256
192
512
254
511
128 Byte each
128 Byte each
I0.5 I1.5 I0 .6 I0 .7
Q0.0 Q1.0 Q0.1 Q1.1 Q0 .2 Q0 .3 Q0 .4 Q0 .5 Q0 .6 Q0 .7
CPU 214
EM 221
DI 8 x DC24V I.0 I.1 I.2 I.3 I.4 I.5
I.6 I.7
CPU212
CPU214
CPU215
300 ns 800 ns 1500 ns <50 µs
300 ns 900 ns 1500 ns <35 µs
6 KB 20 KB -
12 KB 20 KB 4 MB
24 KB 40 KB 4 MB
32 KB 48 KB -
48 KB 80 KB 4 MB
1024 8 64 32
2048 8 128 64
Valves Samson
60 buffer and storage tanks
100M Ethernet 管理网络
Ethernet Switch or Router
10/100Base TCP/IP
Compact
c) 实时控制快速系统：
对于中小型快速系统，可采用PLC与工控机相 结合的配置，数据处理与管理由工控机完成，现场 控制由PLC完成。
《PLC学习教程全》课件
PART 04
PLC选型与维护
PLC的选型原则
根据控制系统的需求，选 择合适的PLC型号和规格 ，确保满足系统的控制要 求。
考虑PLC的扩展性，选择 具有可扩展能力的PLC， 以便未来系统升级或增加 功能。
ABCD
考虑PLC的性能指标，如 运算速度、输入输出点数 、模拟量处理能力等，以 满足实际需求。
的编程基础和经验。
PART 03
PLC应用实例
电机控制实例
总结词
电机控制是PLC应用中最常见的实例之一，通过PLC编程实现对电机的启动、停止、正反转等控制。
详细描述
电机控制实例中，PLC接收输入信号，如按钮、传感器等，通过程序逻辑运算，输出信号控制电机驱 动器，从而实现对电机的精确控制。这种应用在工业自动化领域中非常普遍，如传送带、包装机械等 。
PLC未来展望
更加智能和开放
未来的PLC将更加智能化，具备更高级的算法和控制功能 ；同时，PLC将更加开放，与其他设备和系统的兼容性和 互操作性将更好。
绿色环保和可持续发展
随着对环保和可持续发展的重视，未来的PLC将更加注重 节能减排和资源循环利用，推动工业生产的绿色转型。
定制化和专业化
随着工业自动化需求的多样化，未来的PLC将更加定制化 和专业化，满足不同行业和场景的需求。
物联网和云计算集成
物联网和云计算技术的发展将推动PLC 向远程监控和数据共享方向发展。未来 的PLC将能够通过云平台进行远程编程 、监控和维护，提高生产效率。
模块化和可扩展性
随着工业自动化需求的多样化，PLC 将采用模块化设计，方便用户根据需 求进行灵活配置和扩展。
PLC在工业自动化中的重要地位
核心控制器
电梯控制实例
PLC基础知识讲义(正)解析
2---2 可编程序控制器的基本结构及特点
一、PLC的定义
❖ 国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月 和 1985年1月对可编程序控制器作了如下 的定义：“可编程序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，用 来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、 定时、计数和算术运算等操作的命令，并 通过数字式模拟式的输入和输出，控制各 种类型的机械或生产过程。可编程序控制 器及其有关设备，都应按易于与工业控制 系统联成一个整体，易于扩充功能的原则 而设计”。
第二章 可编程序控制器概述
2---1 可编程序控制器的历史与发展
一. 可编程序控制器的历史
1969年美国数字设备公司（DEC）根据招 标的要求，研制出世界上第一台可编程序 控制器，并在GM公司汽车生产线上首次 应用成功。
1980年美国电气制造商协会（NEMA）正 式将其命名为可编程序控制器 （Programmable Controller），简称 PC。
以上划分不包括模拟量I／0点数，且划分界限 不是固定不变的。
2---2 可编程序控制器的基本结构及特点
二、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。
PLC讲义要点
序号名称型号与规格数量备注1 可编程控制器实训装置THPFSM-1/2 12 实验导线3号若干3 PC/PPI通讯电缆 1 西门子4 计算机 1 自备三、PLC外形图四、控制要求1、认知西门子S7-200系列PLC的硬件结构，详细记录其各硬件部件的结构及作用；2、打开编程软件，编译基本的与、或、非程序段，并下载至PLC中；3、能正确完成PLC端子与开关、指示灯接线端子之间的连接操作；4、拨动K0、K1，指示灯能正确显示；五、功能指令使用及程序流程图1、常用位逻辑指令使用标准触点常开触点指令（LD、A和O）与常闭触点（LDN、AN、ON）从存储器或过程映像寄存器中得到参考值。
当该位为1时，常开触点闭合；当该位为0时，常闭触点为1；输出输出指令（=）将新值写入输出点的过程映像寄存器。
当输出指令执行时，S7-200将输出过程映像寄存器中的位接通或断开。
2、与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态均为1时，Q0.0有输出；当I0.0、I0.1两者有任何一个状态为0，Q0.0输出立即为0。
3、或逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态有任意一个为1时，Q0.1即有输出；当I0.0、I0.1状态均为0，Q0.1输出为0。
4、非逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态均为0时，Q0.2有输出；当I0.0、I0.1两者有任何一个状态为1，Q0.2输出立即为0。
程序流程图六、端口分配及接线图1、I/O端口分配功能表序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端子）功能说明1 I0.0 K0 常开触点012 I0.1 K1 常开触点023 Q0.0 L0 “与”逻辑输出指示4 Q0.1 L1 “或”逻辑输出指示5 Q0.2 L2 “非”逻辑输出指示6 主机1M、面板V+接电源+24V 电源正端7 主机1L、2L、3L、面板COM接电源GND 电源地端2、控制接线图七、操作步骤1、按下图连接上位计算机与PLC；2、按“控制接线图”连接PLC外围电路；打开软件，点击，在弹出的对话框中选择“PC/PPI通信方式”，点击，设置PC/PPI 属性；3、点击，在弹出的对话框中，双击，搜寻PLC，寻找到PLC后，选择该PLC；至此，PLC与上位计算机通信参数设置完成；4、编译实训程序，确认无误后，点击，将程序下载至PLC中，下载完毕后，将PLC模式选择开关拨至RUN状态。
PLC讲义第2章 系统构成和工作原理
2 可编程控制器的系统构成和工作原理2.1 可编程控制器的基本组成2.1.1 可编程控制器的硬件系统可编程控制器实质上是一种为工业控制而设计的专用计算机，因此它的硬件结构同计算机十分类似。
但由于可编程控制器是面向工业应用的，必须适应恶劣的工业环境，如温度、湿度和噪声干扰等，故它的操作系统和一些接口部件与计算机有所不同。
其硬件构成大体有中央处理单元、存储器、输入/输出单元、编程器和电源等。
可编程控制器的硬件结构如图2-1所示。
中央处理单元（CPU）是PLC的运算和控制中心，能指挥PLC按照预先编好的系统程序完成各种任务。
其作用有：●接收并存储用户程序和数据；●检查、校验用户程序；●接收、调用现场信息；●执行用户程序；●故障诊断。
（1）存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量及其他信息。
分为两大部分：图2-1 可编程控制器硬件结构●系统程序存储器：由ROM（Read Only Memory，只读存储器）或EPROM（Erasable Programmable Read OnlyMemory，可擦除的只读存储器）组成。
系统程序由系统管理程序、编译程序和监控程序组成。
●用户程序存储器：由RAM或CMOS RAM组成。
CMOS RAM是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，用锂电池做备用电源，掉电时可以有效地保持存储的信息不丢失。
用户存储器分两个区存放用户应用程序：用户程序存储器区和工作数据存储器区（变量存储器）。
（2）输入输出单元（I/O）输入/输出单元是PLC与外部设备相互联系的窗口，必须能直接与现场相连，这是PLC的重要特点。
输入单元由输入端子、输入电路和输入锁存器组成。
其作用是连接外部信号，并将这些信号转换成PLC的CPU所需要的标准电平信号，并将信号所存。
输出单元由输出锁存器、输出电路和输出端子组成。
其作用是将CPU送来的各输出点的信号进行锁存，并转换成外部过程所需要的信号电平，并以此来驱动外部过程的执行机构、指示灯及各种负载。
plc课程设计讲解
plc课程设计讲解一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理、编程方法和应用技巧。
通过本课程的学习，学生应能够：1.描述PLC的基本组成部分和工作原理；2.熟练使用PLC编程软件进行程序设计；3.分析PLC程序并进行调试；4.应用PLC技术解决实际工程问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC基本原理：介绍PLC的定义、发展历程、基本组成部分和工作原理；2.PLC编程方法：讲解PLC编程的基本规则、编程语言（如LD、LAD、FBD、SFC等）及其应用；3.PLC程序设计：通过实例分析，教授如何设计PLC程序，包括输入输出处理、定时器、计数器、数据存储等；4.PLC应用案例：介绍PLC在工业自动化领域的典型应用，如生产线控制系统、液压控制系统等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解PLC的基本原理、编程方法和应用案例；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解PLC程序设计方法和技巧；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作PLC设备，巩固所学知识。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名出版社出版的PLC教材，为学生提供系统、全面的学习资料；2.参考书：推荐学生阅读一些PLC领域的经典著作，以拓展知识面；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，辅助学生更好地理解PLC相关概念和编程方法；4.实验设备：提供PLC实验装置，让学生在实验环节亲身体验PLC编程和应用。
通过以上教学资源的支持，相信学生在本课程的学习中能够取得良好的效果。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，评估学生的编程能力和实践能力；3.考试：安排期末考试，测试学生对PLC基本原理、编程方法和应用案例的掌握程度；4.实验报告：评估学生在实验环节的操作技能和问题解决能力。
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PLC 课程设计目录第1 章创意描述1.1创意描述2 章功能描述2.1 控制特点分析2.2方案论证2.3方案选择第3 章各个端口分布描述3.1 系统I/O 分配第4 章硬件的选择4.1 CPU 型号的选择4.2 PLC 选择时应注意的问题4.3 外围硬件的选择第5章接线原理图5.1 接线原理图5.2 系统工作流程图第6 章控制任务和要求第7章程序梯形图7.1 程序梯形图结论参考文献第1章创意描述1.1创意描述随着城市化进程的加速，花式喷泉可以在人们周围随处可见。
比如广场，大厦，小区等。
花式喷泉是人造小气候，在炎热的夏日可以起到增湿和降温的作用；也为水体充氧，有利于水体增加自净能力，起到防止水体黑臭的作用。
花式喷泉运行的灵活性是评价花式喷泉优劣的关键，而这与花式喷泉的控制系统息息相关。
花式喷泉可以根据自己的设计，设计出各种各样的花样，加上灯光，能给人有种不错的视觉享受。
因此，进行花式喷泉的pic控制系统的设计，可以推动喷泉行业的发展，扩大pic在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。
第2章功能描述2.1 控制特点分析本设计的花式喷泉的特点有：（1）具有选择有顺序地喷水且有定时喷水的特点。
（2）有多种花样模式的喷泉效果，即选择不同的花样模式位置，其喷头的电磁阀按照所在位置开闭。
2.2方案论证根据本设计的花样喷泉控制特点，下面给出几种控制装置的控制比较。
（1）采用控制继电器来控制。
继电器是指输入量或激励量，满足某些规定的条件是能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件。
今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域，他们比以往产品具有更高的可靠性。
但是这也随之带来一些问题。
如绝大数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。
在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时消耗大量的电能。
并且继电器控制系统必须是手动接线，安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制安装和调试。
用继电器控制的花式喷泉现在显然不能满足高要求，一旦有一个继电器损坏，那将难以排除其故障。
(2)采用微控制器单片机控制。
随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器，存储器和多种接口集成在一块芯片上，称为微处理器，也叫微控制器，在我国习惯上又叫单片机。
单片机具有集成度高，体积小，功耗低，系列齐全，功能扩展容易，抗干扰能力强等优点。
不可否认，单片机开发的器件成本比较低，但是他的开发成本比较高，而且单片机的编程麻烦，工作量大，可读性差，用于花式喷泉这种实时控制不太占优势。
要满足花式喷泉这么大而且复杂的工程用一般的单片机控制显然有点麻烦，而且可靠性过低。
(3)采用可编程程序控制器PLC控制经过长期的工程实践，PLC是最为广泛应用。
在石油，化工，机械，钢铁，交通，电力，轻工，采矿，水利，环保等各领域。
PLC控制器是建立在单片机之上的产品。
不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进，而且编程方法简单易学。
PLC可以根据按钮，各种开关操作现场输入信号或检测信号控制执行机构完成。
相应的功能PLC具有定时控制功能，可以为用户提供上千个定时器和计数器，实现具体控制。
对于花式喷泉的PLC控制，其可靠性要高很多，而且能把复杂的喷泉系统利用编程软件编程下来，编程出来的程序就简单易懂多了，也容易查出故障，维修方便。
2.3方案选择根据比较，最终选择pic控制器来控制花式喷泉。
这样更经济，耐用适合时代的大潮流。
（1）花式喷泉pic控制的必要性伴随经济的发展要求，以及环境需要对于自动化控制的需求也在不断的增加，可编程控制器是应用十分广泛的微机控制装置，是自动化控制系统中的关键设备。
对于花式喷泉系统中操作中可编程控制的使用也是相当广泛，因为可编程控制器编程方法简单易学，功能强，性能价格比高，硬件配置全。
用户使用方便，使用性强，可靠性高，抗干扰能力强。
系统的设计安装调试工作量少，维护工作量少，维护方便，体积小，能耗低。
所以在使用pic 控制花式喷泉是相当具有优势的，利用自动化达到完美的效果，也可最大限度的优化资源。
第3章各个端口分布描述3.1系统I/O分配根据控制要求给出系统I/O分配表第4章硬件的选择4.1CPU型号的选择S7-200不同的CPU模块的性能有较大的差别，在选择CPU模块时，应考虑开关量，模拟模块的扩展能力，程序存储器与数据存储器的容量，通信口的个数，本机I/O点的点数等，当然还要考虑性能价格比，在满足要求的前提下尽量降低硬件成本。
喷泉的控制系统，不仅喷水花样繁多，而且对电磁阀的动作时序要求相当高。
传统的继电器逻辑控制，根本无法满足这一要求，为了保证系统的实用性，可靠性，故本次设计选用西门子S7-200CPU226型4.2PLC选择时应注意的问题S7-200CPU226型有24个输入，16个输出。
如果喷头的数量超过此数量将要其进行扩展。
但设计要求中喷头数量为8个，所以本次设计CPU I/O基本合适，按接通的点数不超过该模块点数的60%的原则，则不需要扩展。
4.3外围硬件的选择（1）喷头的选择中心直上喷头是在同一个水箱是安装许多的万向直流喷嘴，当这些喷嘴的规格相同时，喷出的水姿雄壮笔直。
故选用该类喷头。
(2)电磁阀选择水下专用电磁阀是自动控制控制系统中常见的开关元件，为音乐喷泉的核心控制设备，特别适用于跑泉的水路控制。
主要技术参数原理结构：直动膜片型先导膜片式控制方式：常闭式流体范围：水使用寿命：》25万次流体温度：C1组：-5摄氏度到+50摄氏度接口形式：螺纹式，法兰式阀体材质:黄铜304不锈钢标准电压:AC220V DC24V(3)水泵的选择型号IS50-32-125 流量12.50立方米/h 电工功率2.2千瓦第5章接线原理图5.2系统工作流程图5.1接线原理图nu 11 GJ o a a Q Q Q11-acio . Q Q2 3 4 5 i I I I o oK3<K6 24V工艺流程简介按下启动，PLC驱动电动机水泵运转，开始自动循坏。
按下停止，水泵停止工作，所有的电磁阀关断。
喷水电磁阀共有8个电磁阀，通过改变不同时段内这8个喷水阀的状态，来组合变化复杂多样的花型。
第6章控制任务和要求6.1控制任务和要求(1)按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作，按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。
(2)花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，先考虑4种喷水花样。
1.花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，1号8号喷头喷水，延迟1秒后，2号7号喷头喷水，在延迟1秒，3号6号喷头喷水，在延迟一秒，4号5号喷头喷水。
循环此方式。
2.花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号8号喷头一直喷水，2号3号4号5号6号7号喷头共同延迟一秒后喷水。
循环此方式。
3.花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，2号喷头开始喷水，延迟1秒后3号喷头喷水，再延迟1秒，4号喷头喷水，再延迟1秒，5号喷头喷水，再延迟1秒，6号喷头喷水，再延迟一秒，7 号喷头喷水，在延迟1秒，8号喷头喷水。
循环此方式。
4.花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，1号2号7号8号喷头共同喷水，延迟1秒后，3号4号5号6号喷头共同喷水。
循环此方式。
第7章程序梯形图7.1程序梯形图主程序Network Title主程序MO.CQ0.0(R0.5< I ► I uh MAIN X SER 0 X SER 1 X SBR 2 X SBR 3 X INT 0/MO.OI0L210.5 SHR_O/ I---- -------------- ENM1.0—)10_3I |MO.OI ||10.21申I10.4II」I110.5I ” ISHR.1匚hl1 1 1 1 1 f\ 1 ' 1 1 z 1 匚HM1.1■—()网第5ICL4M101012IQ.3IA6SBF_2I I I I I » I I 、I 1 、1|_ I I1 1 1 1 1 f\ 1 f\ I * IM1I.2HJb MD.O IO.3喷泉样式1网络1网络2M1.0 Q02Q0.3 Q0.1 Q0.0pC )Q0.7-()IN TON10-PT100 msT37IN roNPT100 m?T39T40 Q0.3网络1[7^M1.1T42T43Q0.0Q07Y )Q03T )QQ4(IN TON10-PT100 msT42015Q0.G□0.2T42IN TONPT100 ms10-Ml 1 T42 T43Q13T )Q05c:Q0.4T43IN TON10-PT100 msT43喷泉样式3M$8 1[T^3QU 2*Q0 31 1 , 1 pC )1 I IT43IN TONid」PT1CO mtQ0L1□ataa?网络3网络4网络£T46Ml.2T47Q07网络eM1.2花式|4网络2IZZM1.3Q0.0Q03Q0.4Q0.5T50IN TONI - PT100 rnsQ0.0pCdo.1TT )Q0?YT51IN TON1(b PT IDO ms 网貉4结论本系统主要以可编程控制器PLC和变频器的强大的控制功能，实现了利用可编程控制器和变频器控制花式喷泉的功能，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。
当花式喷泉的功能增加时，只需增加相应程序以及输出的功能，要改动的地方也较少，调试结果表明，在适应性、灵活性、精确性和可靠性方面，都达到了设计要求，表明该设计方案是可行的。
通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。
并且，更了解里有关可编程器件的功能。
我选择这个设计，也是为了弥补以前学习上的不足，这次设计，使我了解到老师的用心良苦，并且从老师那学到了很多宝贵的知识。
参考文献［1］郭艳萍，李晓波。
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