电工入门PLC教程课件
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PLC基础学习资料(很实用)ppt课件
PLC的基本结构
PLC的基本结构:
PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口 （I/O单元）、电源和编程器五大部分组成。
中央处理单元（CPU）：主要完成1）从存储器中读取指令；2）执行指令； 3）处理中断；4）自诊断功能。
存储器：分为系统程序存储器和用户程序存储器。用户程序存储器又可分 为用户程序存储区和用户数据存储区。
Q0.0
7
PLC的主要特点：
PLC的技术性能指标：
1.高可靠性和强抗干扰能力 2.通用性强，使用方便 3.功能强，适应面广 4.编程简单易学 5.PLC控制系统的设计、安
装、调试、维护方便 6.体积小，能耗低，易于实
现机电一体化
1.输入输出点数 2.存储容量 3.扫描速度 4.指令的种类和条数 5. 内部寄存器 6. 高级模块 7. 支持软件 8. 通信功能
输入/输出单元：PLC通过它实现与现场信号的联系。
电源：将外部输入的交流电经过整流、滤波、稳压电路转换成PLC的CPU、 存储器、I/O接口等内部电路所需要的直流电源。
编程器：人－机对话的工具。有简完整易最编新p程pt 器和智能图形编程器。
3
常用的开关量输入/输出单元接口电路：
按输入端 电源类型
开关量输入电路
过CPU模块所能提供的功率（或电流）值。
完整最新ppt
10
扩展模块I/O地址分配原则：
数字量模块总是保留以8位（1个字节）递增的方式 分配地址。如果CPU 或模块在为物理I/O点分配地址 时未用完一个字节，则那些未用位不能分配给I/O链 中的后续模块。
模拟量I/O点总是以两点递增的方式来分配空间。如 果模块没有给每个点分配相应的物理点，则这些I/O 点会消失并且不能够分配给I/O链中的后续模块。
PLC基础知识培训教材课件(PPT98页) (2)全文
PLC的发展趋势
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。 近年来PLC的市场销售一直坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。
PLC应用于步进电机控制
1 逻辑控制功能
逻辑控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的应用领域，可取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。 在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。 例如：机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯控制、饮料灌装生产线、家用电器(电视机、冰箱、洗衣机等)自动装配线控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。
◆70年代初期： 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller） ◆70年代中期： 微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能 ◆80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。
PLC设置了较强的监控功能。 利用编程器或监视器，操作人员可以对PLC有关部分的运行状态进行监视。 利用编程器，可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并可以根据需要改变PLC内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容，为调整和维护提供了极大的方便。
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。 近年来PLC的市场销售一直坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。
PLC应用于步进电机控制
1 逻辑控制功能
逻辑控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的应用领域，可取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。 在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。 例如：机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯控制、饮料灌装生产线、家用电器(电视机、冰箱、洗衣机等)自动装配线控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。
◆70年代初期： 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller） ◆70年代中期： 微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能 ◆80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。
PLC设置了较强的监控功能。 利用编程器或监视器，操作人员可以对PLC有关部分的运行状态进行监视。 利用编程器，可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并可以根据需要改变PLC内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容，为调整和维护提供了极大的方便。
PLC入门教程(2024)
确保PLC散热良好， 避免长时间在高温环 境下运行。
定期检查
清洁C进行全面 检查，包括电源、通 信、输入/输出等方面 。
2024/1/27
定期备份PLC程序和 数据，以防意外丢失 。
加强PLC维护人员的 专业培训，提高其故 障诊断和排除能力。
26
THANKS
PLC入门教程
2024/1/27
1
目录
2024/1/27
• PLC基本概念与原理 • PLC硬件组成与选型 • PLC软件编程入门 • PLC通信与网络配置 • PLC在工业自动化领域应用案例 • PLC维护与故障排除技巧
2
01
PLC基本概念与原理
Chapter
2024/1/27
3
PLC定义及发展历程
要点一
PLC（Programmable Logic Cont…
可编程逻辑控制器，一种专为工业环境应用而设计的数字 运算操作电子系统。
要点二
发展历程
从早期的继电器控制系统到现代PLC的发展历程，经历了 从硬件逻辑到软件逻辑的变革，功能不断增强，应用领域 不断扩展。
2024/1/27
4
PLC工作原理及结构组成
3
通信协议与接口标准的选择原则
根据实际需求、设备兼容性、通信距离和速率等 因素进行选择。
2024/1/27
16
PLC网络通信配置方法
硬件连接
正确连接PLC通信模块、通信线缆和通信设备。
参数设置
设置PLC的通信参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等。
2024/1/27
网络配置
配置PLC的IP地址、子网掩码、网关等网络参数，确保PLC与上 位机或其他设备在同一网络中。
PLC教程从入门到精通课件
输入处理（输入传送、远程I/O）
通信服务（外设、CPU、总线服务）
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
Y
N 存放自诊断错误结果
致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
§1.4 PLC的结构和工作过程
PLC的基本器
设备通讯接口
BUS
输 入 单 元
PLC
中央处理单元（CPU）
电源适配器
交流电源
系统程序存储器 RAM
I/O扩展接口
I/O扩展单元
接触器
输
出
电磁阀
单
元 指示灯
+-
电源ON 内部处理
上电 处理
PLC的工作过程
CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一 个MPI接口、一个DP/MPI接口，可以组态为一个故障安全型 自动化系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIsafe协议 的PROFIBUS DP可实现与安全无关的通讯；标准模块的集中 式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运 行时需要微存储卡MMC。
3.革新型CPU(2/2)
CPU 317-2DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高 的应用；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任 务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线 上的中央控制器；对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力； 具有PROFIBUS DP主/从接口，可用于大规模的I/O配置，可用 于建立分布式I/O结构；可选用SIMATIC工程工具，能够在基 于组件的自动化中实现分布式智能系统。CPU运行时需要微 存储卡MMC。
《PLC学习教程全》课件
梯形图
介绍梯形图及其常用指令，如逻辑运算、定时器 和计数器。
结构化文本
探讨结构化文本编程的优势，并演示如何使用它 来编写高级控制算法。
PLC通信及网络
了解PLC与其他设备的通信方式，并介绍常见的PLC网络配置。
1 PLC通信接口
2 PLC网络配置
介绍PLC与外部设备通 信的不同接口，如串口、 以太网和无线通信。
1
新技术和趋势
2
展望未来PLC技术的新发展，如云计
算、物联网和人工智能的结合。
3
PLC的重要性
回顾PLC在自动化控制中的重要作用， 以及其对工业和社会的影响。
学习资源
提供进一步学习PLC的资源和推荐书 籍。
介绍Ladder Diagram（梯形图）和
PLC开发环境
2
Structured Text（结构化文本）等常 用的PLC编程语言。
探索常见的PLC编程软件，并了解如
何调试和模拟程序。
3
调试PLC程序
提供一些建议和技巧，帮助您快速调 试和排除PLC程序中的错误。
PLC核心功能和指令
深入了解PLC的核心功能和常用指令，以及如何应用它们来实现复杂的控制需求。
什么是PLC？
介绍PLC的定义和用途，以及与传统控制系统的区别。
PLC的工作原理
解释PLC如何读取输入信号、进行逻辑运算和控制输出信号。
常见PLC组成部分
讨论常见的PLC部件，如中央处理器、输入/输出模块和电源。
PLC编程概述
了解如何编写和调试PLC程序，并掌握常见的编程语言和开发环境。
1
PLC编程语言
• 汽车制造 • 食品加工 • 风力发电
建筑自动化
《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
电气控制与PLC应用-完整版课件全套ppt教程
电流继电器： 根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器
➢过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断 ● 线圈电流小于整定电流时，继电器不动作 ● 线圈电流超过整定电流时，继电器才动作 ● 动作电流整定范围：交流为(110％～350％)IN，直流为(70％～300
％)IN ➢欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断
按工作原理分类
• 电磁式电器 依据电磁感应原理来工作，如 接触器、各种类型的电磁式继电器等。
• 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，如刀开关、行程 开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。
第二节 接触器
一、交流接触器 1．结构
➢触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头）
〇
TH(湿热带产品)
直流接触器型号意义说明举例：
CZ 16－ 〇
直流 接触器
设计 序号
额定电流
/〇
常开主触点数
〇
常闭主触点数
第二节 接触器
四、接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
● 线圈电流大于或等于整定电流时，继电器吸合 ● 线圈电流低于整定电流时，继电器释放 ● 动作电流整定范围：吸合电流为(30％～50％)IN
释放电流为(10％～20％)IN ● 一般自动复位
电压继电器： 根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器
➢过电压继电器：动作电压整定范围为(105％～120％)UN
plc基础知识课件(共92张)
2．发展智能模块
•
智能模块是以微处理器为基础的功能部件，其CPU和PLC的CPU并行工作，占用
PLC的机时很少，有利于提高PLC扫，使PLC在实时精度、分辨率、人机对话等方面得到进一步的改善和提高。
• 3．外部诊断功能
•
在PLC控制系统中，80%的故障发生在外围，能快速准确地诊断故障将极大地
可编程序控制器的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。 这种编程方法很有规律，容易掌握。对于复杂的控制系统， 梯形图的设计时间比继电器系统电路图的设计时间要少得多。
（6）维修工作量小，维修方便
第11页，共92页。
可编程序控制器的故障率很低，且有完善的自诊断和显示 功能。可编程序控制器或外部(wàibù)的输入装置和执行机构发生 故障时，可以根据可编程序控制器上的发光二极管或编程器提 供的信息迅速地查明产生故障的原因，用更换模块的方法迅速 地排除故障。
• 6. 通信联网
•
把PLC作为下位机，与上位机或同级的可编程序控制器进行通信，可完
成数据的处理和信息的交换，实现对整个生产过程的信息控制和管理，因此
PLC是实现工厂自动化的理想工业控制器。
第14页，共92页。
1.1.4可编程序控制器的发展趋势
1．增强网络通信功能
PLC将具有计算机集散控制系统(DCS)的功能。网络化和增强通信能力是PLC 的一个重要发展趋势。
（2）PLC的分类 为了适应不同工业生产过程的应用要求，可编程序控制器能够
处理的输入/输出信号数是不一样的。一般
第6页，共92页。
将一路信号叫做一个点，将输入点数和输出点数的总和称为 (chēnɡ wéi)机器的点。按照I/O点数的多少，可将PLC分为超小 (微)、小、中、大、超大等五种类型。如表1-1所示。
PLC学习教程全ppt课件
行时间要稍长一些。 （3）多个JMP N可以共用一个JME N，如JMP 00— JMP 00—JME 00 。 （4）跳转指令可以嵌套使用，但必须是不同跳转号的 嵌套，如JMP 00—JMP 01—JME 01—JME00。
精品课件 跳转指令的应用下一页 50
跳步指令的应用
精品课件 跳转指令的互锁应用下一51页
LD 00005
LD
00005
OR NOT
00006
OR NOT
00006
AND LD
AND LD
AND LD
OUT 20000
OUT
20000
在方法2中，AND LD指令之前的逻辑块数应小于等于8，而 方法1对此没有限制。
精品课件
15
6．OR LD指令
功能：OR LD指令用于逻辑块的并联连接，即 对逻辑块进行逻辑 “精或品课”件 的操作。复杂梯形图--》16
两图中的程序功能 完全相同，但用 KEEP指令编程可 以少用一条指令。
具有断电保持功能
精品课件
22
9.上升沿微分和下降沿微分指令 DIFU（13）和DIFD（14）
功能：
➢ 当执行条件由OFF变为ON 时，上升沿微分DIFU使指 定继电器在一个扫描周期 内为ON；
➢ 当执行条件由ON变为 OFF时，下降沿微分指 令DIFD使指定继电器在 一个扫描周期内为ON。
• 功能：IL总是和ILC指令一起使用，用于 处理梯形图中的分支电路图
分支应用下一页
精品课件
37
联锁/联锁解除指令处理分支电路
复合输出定义： 电路图中，A点为分支点，右侧分为若干条支路，且每条支
路都有触点控制。 精品课件IL/ILC的两点说明下一38页
精品课件 跳转指令的应用下一页 50
跳步指令的应用
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OR NOT
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OR NOT
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AND LD
AND LD
AND LD
OUT 20000
OUT
20000
在方法2中，AND LD指令之前的逻辑块数应小于等于8，而 方法1对此没有限制。
精品课件
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6．OR LD指令
功能：OR LD指令用于逻辑块的并联连接，即 对逻辑块进行逻辑 “精或品课”件 的操作。复杂梯形图--》16
两图中的程序功能 完全相同，但用 KEEP指令编程可 以少用一条指令。
具有断电保持功能
精品课件
22
9.上升沿微分和下降沿微分指令 DIFU（13）和DIFD（14）
功能：
➢ 当执行条件由OFF变为ON 时，上升沿微分DIFU使指 定继电器在一个扫描周期 内为ON；
➢ 当执行条件由ON变为 OFF时，下降沿微分指 令DIFD使指定继电器在 一个扫描周期内为ON。
• 功能：IL总是和ILC指令一起使用，用于 处理梯形图中的分支电路图
分支应用下一页
精品课件
37
联锁/联锁解除指令处理分支电路
复合输出定义： 电路图中，A点为分支点，右侧分为若干条支路，且每条支
路都有触点控制。 精品课件IL/ILC的两点说明下一38页
PLC基础知识培训教材(PPT9)(2024)
31
软件编程与调试过程
编写控制程序
使用PLC编程语言（如Ladder Diagram、Structured Text等 ）编写控制程序，实现控制逻
辑和算法。
2024/1/27
进行程序调试
将编写好的程序下载到PLC中， 进行在线调试，检查程序逻辑 和功能的正确性。
优化程序性能
根据调试结果，对程序进行优 化，提高控制系统的性能和稳 定性。
CPU模块功能
执行用户程序
控制系统运行
2024/1/27
8
CPU模块功能与选型
处理数据
与外部设备通信
CPU模块选型
2024/1/27
9
CPU模块功能与选型
根据控制需求选择适 当的CPU型号和规格
注意与I/O模块、电 源模块等硬件的兼容 性
2024/1/27
考虑处理速度、内存 容量、通信接口等性 能指标
01
02
03
04
软件获取
从官方网站或授权渠道下载 PLC编程软件安装包。
2024/1/27
安装步骤
按照安装向导提示，完成软件 的安装过程。
软件界面
熟悉编程软件的操作界面，包 括菜单栏、工具栏、编程区等
。
基本操作
学习新建、打开、保存、打印 等基本操作，以及程序的导入
导出方法。
19
程序结构设计与实现
程序结构
采用助记符表示操作功能，具有汇编 语言的风格，适合熟悉计算机编程的 人员使用。
2024/1/27
功能块图语言（FBD）
用类似与门电路的方块表示功能，方 块之间用连线表示信号流向，直观性 强。
结构化文本语言（ST）
采用高级语言类似的语法结构，易于 描述复杂的控制逻辑，适合高级编程 人员使用。
软件编程与调试过程
编写控制程序
使用PLC编程语言（如Ladder Diagram、Structured Text等 ）编写控制程序，实现控制逻
辑和算法。
2024/1/27
进行程序调试
将编写好的程序下载到PLC中， 进行在线调试，检查程序逻辑 和功能的正确性。
优化程序性能
根据调试结果，对程序进行优 化，提高控制系统的性能和稳 定性。
CPU模块功能
执行用户程序
控制系统运行
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CPU模块功能与选型
处理数据
与外部设备通信
CPU模块选型
2024/1/27
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CPU模块功能与选型
根据控制需求选择适 当的CPU型号和规格
注意与I/O模块、电 源模块等硬件的兼容 性
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考虑处理速度、内存 容量、通信接口等性 能指标
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软件获取
从官方网站或授权渠道下载 PLC编程软件安装包。
2024/1/27
安装步骤
按照安装向导提示，完成软件 的安装过程。
软件界面
熟悉编程软件的操作界面，包 括菜单栏、工具栏、编程区等
。
基本操作
学习新建、打开、保存、打印 等基本操作，以及程序的导入
导出方法。
19
程序结构设计与实现
程序结构
采用助记符表示操作功能，具有汇编 语言的风格，适合熟悉计算机编程的 人员使用。
2024/1/27
功能块图语言（FBD）
用类似与门电路的方块表示功能，方 块之间用连线表示信号流向，直观性 强。
结构化文本语言（ST）
采用高级语言类似的语法结构，易于 描述复杂的控制逻辑，适合高级编程 人员使用。
PLC入门课程ppt课件
输入输出模块
输入模块
输入模块是用来接收和采集输入信号 的模块。这些输入信号通常来自于各 种开关、传感器等设备。
输出模块
输出模块则是用来驱动外部负载的模 块。它能够将PLC内部的信号转换成 可以驱动外部设备的信号。常见的负 载包括马达、电磁阀等。
通信接口模块
通信接口
PLC通常需要与其他的设备或系统进行通信，例如与上位机 、其他PLC、伺服系统等进行数据交换。通信接口模块就是 实现这些通信的部件。
全。
plc在工业自动化中的发展趋势和前景展望
发展趋势
PLC在工业自动化领域的发展趋势是向着智能化、网络化、协同化方向发展，具有更强的信息处理能 力、更高效的能源利用和更可靠的安全保障。
前景展望
随着工业4.0和智能制造的推进，PLC将在工业自动化领域发挥更加重要的作用，帮助企业实现数字化 转型和升级，提高企业的核心竞争力。
状态。
单的逻辑控制程序。
高级语言：功能块图和指令列表
功能块图（FBD）：一种图形化编程语言，用于描述复杂的功能和操作 。
指令列表（IL）：一种文本编程语言，用于编写一系列指令来实现特定 功能。
通过使用这些高级语言，工程师可以编写更复杂的逻辑控制程序，以满 足更高级的需求。
PART 05
plc控制系统设计
根据控制需求和PLC型 号，设计硬件配置，包 括输入输出模块、电源 模块、通信接口等。
根据控制需求和硬件配 置，编写控制程序，包 括程序结构和流程图设 计、编程语言选择等。
完成程序编写后，需要 进行调试和测试，包括 模拟输入输出信号、检 查程序逻辑错误等。
硬件设计：输入输出和电源模块选择
01
02
03
PLC采用“梯形图” 作为编程语言
2024版PLC培训课件PPT完整版
等方面的问题。
改造方案
详细阐述PLC在生产线自动化改造 中的应用，包括硬件选型、软件编 程、系统调试等方面的内容。
实施效果
展示改造后的生产线状况，包括生 产效率提升、设备稳定性提高、人 工成本降低等方面的成果。
机器人控制系统设计案例解析
机器人控制系统概述
01
介绍机器人控制系统的基本组成和功能，包括传感器、执行器、
漏型接线等。
电源模块和通信接口配置
01
02
03
04
电源模块选择
根据PLC系统功耗需求选择合 适的电源模块，确保系统稳定
运行。
电源冗余设计
对于重要控制系统，可采用电 源冗余设计，提高系统可靠性。
通信接口配置
根据通信协议和通信距离选择 合适的通信接口，如以太网接
口、串口通信接口等。
通信参数设置
设置通信接口的波特率、数据 位、停止位等参数，确保通信
PLC控制系统设计与
04
实现
控制系统需求分析
确定控制对象
明确需要控制的设备或系 统，了解其工作原理和性 能指标。
分析控制要求
根据实际需求，分析控制 系统的输入、输出信号， 以及控制逻辑和时序要求。
制定控制方案
根据控制要求，制定合适 的控制方案，包括硬件选 型、软件设计等方面的考 虑。
硬件设计原则及选型建议
安全监控等方面的内容。
02
PLC在C在智能楼宇管理系统中的作用，包括数据采集、设备控制、
网络通信等方面的内容。
03
应用实例
分享一个具体的智能楼宇管理系统应用实例，包括系统架构、功能实现、
应用效果等方面的内容。
PLC维护与故障诊断
06
技术
改造方案
详细阐述PLC在生产线自动化改造 中的应用，包括硬件选型、软件编 程、系统调试等方面的内容。
实施效果
展示改造后的生产线状况，包括生 产效率提升、设备稳定性提高、人 工成本降低等方面的成果。
机器人控制系统设计案例解析
机器人控制系统概述
01
介绍机器人控制系统的基本组成和功能，包括传感器、执行器、
漏型接线等。
电源模块和通信接口配置
01
02
03
04
电源模块选择
根据PLC系统功耗需求选择合 适的电源模块，确保系统稳定
运行。
电源冗余设计
对于重要控制系统，可采用电 源冗余设计，提高系统可靠性。
通信接口配置
根据通信协议和通信距离选择 合适的通信接口，如以太网接
口、串口通信接口等。
通信参数设置
设置通信接口的波特率、数据 位、停止位等参数，确保通信
PLC控制系统设计与
04
实现
控制系统需求分析
确定控制对象
明确需要控制的设备或系 统，了解其工作原理和性 能指标。
分析控制要求
根据实际需求，分析控制 系统的输入、输出信号， 以及控制逻辑和时序要求。
制定控制方案
根据控制要求，制定合适 的控制方案，包括硬件选 型、软件设计等方面的考 虑。
硬件设计原则及选型建议
安全监控等方面的内容。
02
PLC在C在智能楼宇管理系统中的作用，包括数据采集、设备控制、
网络通信等方面的内容。
03
应用实例
分享一个具体的智能楼宇管理系统应用实例，包括系统架构、功能实现、
应用效果等方面的内容。
PLC维护与故障诊断
06
技术
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3. 输入/输出单元
PLC 与外部设备联系的桥梁
开关量输入单元
直流输入单元 交流输入单元
开关量输出单元
晶体管输出单元 晶闸管输出单元 继电器输出单元
直流输入电路
外部开关
S
输入点
R1
C
R2
COM
公共端
LED
输入点的 状态显示
+5V
T
→→ A
滤波
R3
光电耦合
路电部内
交流输入电路
外部开关
S
输入点
LED R1
主机
电源
CPU
元单出输 备设出输
元单入输
备设入输
编程器 盒式磁带机
打印机 EPROM写入器 上位计算机
PLC 可编程终端PT
…
口接设外
存储器
I/O 扩
系统程序 用户程序 展
存储器 存储器 口
I/O扩展 单元
特殊功 能单元
组合式 PLC 的基本组成框图
系统总线
通信单元
智能I/O 单元
输出单元 输入单元
第五代： 90年代中期之后。
● CPU 使用16位或32位微处理器。 ● PLC 的I/O 点增加，最多可达32K个I/O 点。 ● 处理速度进一步提高（1ns/步）。 ● PLC 都可以与计算机通信。 ● 具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。 ● 开发了大量的特殊功能模块。 ● 编程软件功能更强大。 ● 不断开发出功能强大可编程终端。
第一章
PLC 的产生与发展 PLC 的主要特点 PLC 的基本组成
PLC 的编程语言 PLC 的工作方式 PLC 的性能指标
PLC是一种数字运算操作 的电子系统，专为工业环境下 应用而设计的工业控制装置。
PLC 的 产生与发展
第一代：从第一台 PLC 诞生到上个世纪 70年代初。
● CPU 使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。 ● 功能简单（只有计数/定时功能）。 ● 可靠性较差，略强于继电器控制。 ● 机种单一，没形成系列。
★ 随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系 统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；
★ 进一Байду номын сангаас应用计算机的信息处理技术、网络通信技术 和图形显示技术，使系统的产生控制功能与信息管理 功能一体化。
1. 通用性和灵活性强； 2. 抗干扰能力强，可靠性高； 3. 编程语言简单易学； 4. 与外部设备的连线简单、使用方便； 5. 功能强、功能的扩展能力强； 6. 控制系统设计、调试周期短； 7. 体积小、重量轻、易于机电一体化； 8. PLC 控制系统的故障少、维修方便。
● 自诊断及容错技术提高。
● 梯形图语言及语句表成熟。 ● 小型PLC 体积减小、可靠性提高、成本下降。 ● 大型PLC 向模块化、多功能方向发展。
第四代： 80年代中期到 90年代中期。
● 增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID 等功能。 ● 处理速度进一步提高（1? s/步）。 ● 连网功能增强。 ● 编程语言进一步完善，开发了编程软件。
PLC的基本分类
整体式 小型机常采用整体式 组合式 中、大型机常采用组合式
OMRON 公司的整体式 PLC
C28P
CPM2A
CPM1A
CQM1
OMRON 公司的组合式 PLC
C200HE
OMRON 公司的组合式 PLC
底版
CVM1
OMRON 公司的组合式 PLC
整体式 PLC 的基本组成框图
上位计算机 PLC
可编程终端PT
…
7. 编程工具
编程器是对PLC 进行操作的工具
专用编程器
简易编程器 图形编程器
直插式、便携式
计算机辅助编程
在装有专用编程软件的计算机上编程
运行位
显示屏
编程器 主机
工作方式 选择开关
监控位 编程位
指令键 编辑键
继电器输出电路
输出点的 状态显示
继电器
机械 触点
输出点
路电部内
LED R
J
负载
～
COM
公共端
4. 电源单元
PLC 由开关式稳压电源为内部电路供电 开关电源
输入电压范围宽 体积小 重量轻 效率高 抗干扰性能好 有的PLC 能向外部提供24V的直流电源 可作为输入单元连接的外部设备的电源
5. I/O扩展端口
CPU 单元
…
…
PLC 或 上位计算机
控制系统现场过程
编程器
1. CPU单元
CPU 指挥PLC 完成各种预定的功能
★ 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址； ★ 检查、校验用户程序，发现错误即报警； ★ 执行用户程序、驱动外部输出设备动作； ★ 诊断故障、记忆故障信息并报警。
2. 存储器
系统程序存储器—— 存储系统系统程序 用户程序存储器—— 存储系统用户程序 工作数据存储器—— 存储工作数据
C28P I/O 扩展端口
I/O 扩展端口
CPM1A 的外设端口和I/O 扩展端口
I/O 扩展端口可以连接的设备举例
I/O 扩展单元
A/D转换单元
连接电缆
主机
I/O 扩展器
CPM1A 主机与I/O 扩展器的连接
I/O扩展端口连接扩展器的示意图
6. 外设端口
外设端口
编程器 盒式磁带机
打印机 EPROM 写入器
第二代： 70年代初至 70年代末。
● CPU 使用微处理器，采用半导体存储器EPROM 。 ● 功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。 ● 有了计算机接口和模拟量控制功能。 ● 可靠性提高。 ● 整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。
第三代： 70年代末到80年代中期。 ● CPU 使用8或16位微处理器甚至多微处理器，采用 半导体存储器 EPROM 、CMOSRAM 等。 ● 增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。 ● 增加查表、列表功能。
～
R2
C
COM
输入点的 状态显示
+5V T →→
A 滤波
R3
光电耦合
路电部内
晶体管输出电路
输出点的 状态显示
光电耦合
输出点
路电部内
+5V T1
→→
R2 T2
LED
R1
R3
负载
D FU
COM
公共端
晶闸管输出电路
输出点的 状态显示
光电耦合
输出点
路电部内
T →→
LED R1
负载
R2 ～
C
FU COM
公共端
PLC及其控制系统的发展趋势
PLC 的性能
对小型 PLC
向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方 向发展。使之更利于取代继电器控制。
对大中型 PLC
向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠 性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、 复杂系统的控制。
PLC 控制系统的性能
★ I/O 模块将直接安装在现场， CPU 与现场I/O 通过数 据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高；