PLC原理及应用

绪论
Programmable Logic Controllers
PLC原理及应用
教师：苏少钰办公室：自动化系楼313室联系电话：025-********-313
南京理工大学自动化学院
Nanjing University of Science & Technology Department of Automation
Programmable Logic Controllers
S7-200 系列小型PLC
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S7-300 系列中型PLC
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FP1系列C24型PLC控制单元
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PLC的系统组成与结构
1、 3、
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是什么？？有什么特点？
What？ What？ Why？ Why？ How?
区别于商用计算机
2、为什么要学习
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1、PLC 是什么？可编程控制器 Programmable Logic Controller PLC 是一台工业控制计算机；是专为工业环境下应用而设计的计算机。
2、为什么要学习PLC ？ PLC控制技术代表了当今电气控制技术的世界先进水平，PLC与数控技术、CAD/CAM技术、工业机器人并列为工业自动化技术的四大支柱。作为一种通用的工业控制器，PLC可应用于所有工业领域：电力、机械、汽车、钢铁、化学、食品、造纸、纺织、建材、交通、石油、公用事业等。
《PLC原理及应用》讲义
苏少钰编制
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市场现状：
（1）国际市场：根据美国Frost & Sulliva公司调查：全球工业控制器市场中，四种工业控制器所占的市场份额分别为： PLC ： 50% 工业PC：14% （2）国内市场： 2007年中国PLC市场规模为50亿人民币，台套数超过 131万套，目前正在处于迅猛的上升趋势。 DCS： 27% PID控制器：9%
课程安排
共 32 个学时理论教学 24 个学时实验 8 个学时
考试方式：实验+机考评分比例：出勤 20% 实验 30% 机考 50%
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Programmable Logic Controllers
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3、PLC 有什么特点？
通用性和灵活性强，应用范围广；可靠性高，抗干扰能力强；产品系列化、模块化、功能完备、性能优良；编程语言简单易学、易掌握；设计、安装、调试周期短，扩充容易；体积小，重量轻，维护方便。
推荐参考书目
《PLC编程及应用》廖常初主编机械工业出版社
《现代电气控制及PLC应用技术》王永华主编北京航空航天大学出版社
《深入浅出西门子S7-200PLC》西门子有限公司北京航空航天大学出版社
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Programmable Logic Controllers
课程总目录
第1章 PLC 概述第2章 PLC 的组成及工作原理第3章 S7-200 使用及编程第4章 S7-200 指令系统第5章 PLC 程序设计方法第6章 PLC 控制系统设计与实例
推荐网站
https://www.360docs.net/doc/5110135964.html, https://www.360docs.net/doc/5110135964.html, https://www.360docs.net/doc/5110135964.html,
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Programmable Logic Controllers
课程总目标
学完本课程后，你应具有以下能力：
了解PLC在控制系统中的地位及应用前景掌握PLC的组成和工作原理掌握PLC基本指令系统和典型电路的编程掌握PLC经典的程序设计方法了解PLC的实际应用程序的设计步骤和方法
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第一章可编程序控制器概述
Programmable Logic Controllers
《PLC原理及应用》讲义
苏少钰编制
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第1章可编程序控制器概述
Programmable Logic Controllers
第1章可编程序控制器概述
Programmable Logic Controllers
本章内容
§1.1 基本概念 §1.2 PLC 的产生及定义 §1.3 PLC 的特点 §1.4 PLC 的应用与发展 §1.5 PLC 与其它工业控制系统的区别
（2）分类（按照“存储”控制顺序规则） 20世纪50年代继电器及半导体逻辑元件控制器 20世纪50年代后期矩阵式控制器 20世纪60年代可编程控制器
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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1.1 基本概念一、逻辑控制程序控制
（1）定义：指在对生产过程运行状态检测的基础上，依据预先编制好的操作规则，对输入状态进行逻辑运算、或计数、或定时、或对某些变化参量进行判断等，然后根据这些结果作出控制决策，控制执行机构协调动作，完成以开关量控制为主的生产过程的自动控制。
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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（2）逻辑控制的特点顺次控制：即以前一步动作的完成作为信号，从而启动后一步动作的程序控制方式。条件控制：以某一个或某几个动作所产生的综合结果作为信号来启动下一步动作的程序控制方式。时序控制：以时间为基准来决定每一步动作的运行或停止的程序控制方式。控制要素：动作的转换、动作的执行
1.2 PLC 的产生及定义
可编程序控制器问世于1969年。是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国General Motors公司，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项招标指标。这就是著名的 GM 10条。
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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二、程序(顺序）控制器（1）定义：采用继电器、接触器、半导体逻辑元件，甚至加上微处理器等器件组成，能完成逻辑控制（即程序控制）任务的装置。
GM10条是可编程序控制器出现的直接原因：
① 编程方便，可现场修改程序 ② 维修方便，采用插入式结构 ③ 可靠性要高于继电器控制装置 ④ 体积要小于继电器控制装置 ⑤ 数据可直接送入管理计算机 ⑥ 成本上可与继电器竞争 ⑦ 输入可以是交流115V ⑧ 输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀 ⑨ 扩展时原系统只需做很小的改动 ⑩ 用户程序存储器容量至少可扩展到4KB
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第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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二、PLC的发展与定义 1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称 PLC (Programmable Logic Controller)
补充：继电器控制系统
定义：根据外界输入的特定信号和某种要求，自动的接通和断开电路，断续地或连续地改变电路参数或运行状态，实现对电路或非电对象的切换、控制、调节和保护的一种自动控制电路。基本构成：决策部分和执行部分。决策部分检测外界输入信号，按照预先规定的控制规则通过逻辑运算，作出相应的控制决策，指挥执行部分动作，以实现控制的最终目的。决策部分分为逻辑输入和逻辑记忆。
第1章可编程序控制器概述
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1、逻辑输入：
国际历史：美国歌德公司，莫迪康 1971年日本日立公司研制了日本第一台PLC 1973年西门子公司在欧洲开了PLC的先河我国的历史： 1973年开始研制逻辑式和步进式顺序控制器 1974年开始研制可编程序控制器 1980年研制成功一位处理器及其配套器件，并同时开始研制以一位微处理器为核心的微型可编程顺序控制器。（1）主令电器：常开按钮常闭按钮复合按钮
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC (Programmable Controller)。但由于 PC容易和个人计算机 (Personal Computer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。
（2）检测器件：行程开关接近开关行程开关：将运动部件的行程位置转换为输入检测信号的检测器件接近开关：一种非接触式的、电子式的运动部件行程位置检测装置。
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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1985年1月国际电工委员会的定义国际电工委员会的定义： “可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在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指令，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，易于扩充的原则设计”。
2、逻辑记忆：用来记忆逻辑输入信号的变化，以及各逻辑输入信号经过某种逻辑运算后所的信号的变化。主要有继电器组成。电磁继电器：
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第1章可编程序控制器概述
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2、逻辑记忆：用来记忆逻辑输入信号的变化，以及各逻辑输入信号经过某种逻辑运算后所的信号的变化。主要有继电器组成。继电器控制系统的特点
优点：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强缺点：
① 对于复杂系统，整个系统可靠性差 ② 安装、接线工作量大，设备体积大、造价高 ③ 可维护性、可扩展性、可修改性差
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第1章可编程序控制器概述
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继电器表示方法
1.3 PLC的特点 PLC的特点
1．最重要的特点—“可编程”
继电器线圈常开触点常闭触点
PLC组成的控制系统控制逻辑的改变不是取决于硬件的改变，而是取决于程序的改变。即硬件柔性化，使整个系统柔性化。
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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继电器应用实例-异步电机启停电路起动、停止、自锁电路
2．可靠性高，抗干扰能力强
① 硬件：a.光电隔离，提高抗干扰能力
b.对PLC内部电源采用电磁屏蔽，防辐射措施 c.采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构。 d.电源要考虑抗干扰，系统要合理配置地线 e.与软件配合有自诊断电路 f.模块结构，易修复 g.采用了电源后备和冗余技术
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第1章可编程序控制器概述
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3、执行部分：直接控制生产装置执行移动、转动、升降、正反转、开闭、分合等，以完成相应的任务。电磁阀、微电机、灯光负载、音响负载；接触器：驱动大负载。
② 软件：
a.设置watchdog警戒时钟，防止程序“跑飞” b.对程序重要参数进行检查和校验 c.对程序及动态数据进行电池后备 d.有自诊断、报警、数字滤波功能，最新技术可作到对传感器、执行器进行在线诊断 e.采用了具有抗干扰功能的扫描工作方式（此种工作方式会使干扰入侵机会小，错误得到及时纠正。）
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第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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二、发展趋势 3．编程语言（梯形图）简单、易学、易懂、易接受 4. 控制能力强。 5. 控制系统结构简单，通用性强。采用模块化结构，组合灵活方便，扩展及外部连接方便。 6. 体积小，维护操作方便。 7．设计、施工、调试周期短。 1．低档PLC向小型、简易、廉价方向发展，使之能更加广泛的取代继电器控制。 2．中、高档PLC向大型、高速、多功能方向发展，使之能取代工业控制微机的部分功能，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。 3．产品更加标准化、规范化 PLC控制技术已成为现代工业自动化的主要手段。 PLC技术、机器人技术、CAD/CAM 已成为现代工业自动化的三大支柱。
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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1.4 PLC 的应用场合及发展趋势
一、应用场合 1.逻辑控制：代替传统继电器系统和顺序控制器实现顺序控制、联锁、计时、计数等功能。例如：自动电梯、皮带传送控制系统。 2.运动控制: 可用于精密金属切削机床、机械手、机器人等设备的控制。
1.5 PLC与其他工业控制系统的区别 PLC与其他工业控制系统的区别
一、 PLC与继电器控制的区别可靠性高、逻辑功能强、体积小。在需要大量中间继电器、时间继电器及计数继电器的场合，PLC 无需增加硬设备。随着要求的变更PLC对程序修改方便。继电器线路要想改变控制功能，必须变更硬接线，灵活性差。具有网络通讯功能，可附加高性能模块对模拟量进行处理，实现各种复杂控制功能。
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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3.过程控制：通过配用A／D、D／A转换模块及智能PID模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行闭环调节控制。例如：锅炉运行控制。 4.数据处理 5.通信：利用PLC的网络通信功能模块及远程I／O控制模块实现多台PLC之间、PLC与上位计算机的连接，以完成较大规模的复杂控制。
二、 PLC与个人计算机的区别
比较项目应用范围使用环境 PLC 工业控制工业现场环境 PC 科学计算，数值处理等要求高语言丰富，语法复杂系统软件功能强大速度快大高
输入输出控制强电，需电气隔离微电联系，无需隔离程序设计编程语言简单，易学系统功能运算速度存储容量价格简单的监控程序数据处理速度慢小低
第1章可编程序控制器概述
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第1章可编程序控制器概述
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冶金作为大型PLC最大的行业分支，占据了四分之一的市场；冶金行业各控制环节要求精度高，控制点数多，是大中型PLC应用的主要行业。汽车行业主要对各生产线的工位进行控制，对PLC的应用数量多，但控制点数一般不高，在300点左右，以中型PLC 为主。汽车行业被认为是PLC应用最有潜力的行业之一。虽然电力行业对单机容量5万千瓦以下的常规火电机组的关停在很大程度上影响了PLC在该行业的应用规模，但由于电力行业本身自动化水平很高，对PLC的应用规模基数很大，因此电力行业仍然处于大中型PLC应用的第三大行业。
三、PLC与工业控制计算机相比 ① PLC继承了继电器系统的基本格式和习惯，对于有继电器系统方面知识和经验的人来说，尤其是现场的技术人员，学习起来十分方便。 ② PLC一般是由电气控制器的制造厂家研制生产，各厂家的产品不通用。工业控制机是由通用计算机推广应用发展起来的，一般由微机厂、芯片及板卡制造厂开发生产。它在硬件结构方面的突出优点是总线标准化程度高，产品兼容性强。
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第1章可编程序控制器概述
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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二、硬件组成
③ PLC的运行方式与工业控制机不同，微机的许多软件不能直接使用。工业控制机可使用通用微机的各种编程语言，对要求快速、实时性强、模型复杂的工业对象的控制占有优势。但它要求使用者具有一定的计算机专业知识。 ④ PLC和工业控制机都是专为工业现场应用环境而设计的。都具有很高的可靠性。 ⑤ PLC一般具有模块结构，可以针对不同的对象进行组合和扩展。
第2章 PLC 的组成及工作原理
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（一）中央处理器 CPU： ① 编程状态：接收、存储由编程器输入的用户程序和各种控制参数等数据； ② 运行状态：首先以扫描的方式接收现场输入设备的状态和数据，并存入存储器；再从用户程序存储器中按顺序逐条读取指令，完成各种运算和操作，产生控制信号；最后将处理结果送至输出端。 ③ 监视PLC硬件的工作状态和诊测软件中的语法
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第二章 PLC 的组成及工作原理
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错误。
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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本章内容
§2.1 PLC 的组成 §2.2 PLC 的工作原理 §2.3 PLC 的分类 §2.4 S7-200系列性能简介
微处理器的处理能力有两个因素决定：位数 —— 指一次能处理的数据的位数。时钟频率 —— 决定执行指令的快慢。
微处理器 8085 8086 80186 80286 80386 80486 Pentium 比特大小 8位 16位 16位 16位 32位 32位 32/64位时钟速度 1MHz 4.77MHz 8MHz 12.5MHz 33MHz 50MHz 1.2GHz
第2章 PLC 的组成及工作原理
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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2.1 PLC 组成一、基本组成输入部分：检测被控对象实际运行的各种输入信号，并将这些信号转换、放大、保存。逻辑部分：按照预先规定的控制规则处理输入部分所取得的信息，作出相应的控制决策。输出部分：执行实时操作处理。
（二）存储器：
系统存储器：用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM中，用户不能更改。系统程序由三部分组成：系统管理程序、用户指令解释程序和标准程序模块及系统调用。
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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用户存储器：包括用户程序存储器和数据存储器两部分。数据存储器中存放用户程序中所使用器件的状态和数值等。
（2）开关量输出模块功能：将PLC的CPU模块的TTL电平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、显示灯等负载。类型：晶体管输出方式场效应管输出方式固体继电器输出方式
注意：PLC产品手册中给出的“存储器类型”和 “程序容量”是针对用户程序存储器而言的。
第2章 PLC 的组成及工作原理
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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PLC使用的存储器类型： ① 随机存取存储器（RAM）可读可写，易失性，工作速度高，价格便宜，改写方便。存放运行时的用户程序和数据。 ② 只读存储器（ROM）只读不能写，非易失性的。保存系统程序。 ③ 可电擦除可编程的只读存储器（EEPROM）非易失性的，可读可写。用来保存用户程序和需长期保存的重要数据。
① 继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。
L:负载 L LED 内部电路输出端子 L COM ～
继电器输出型
第2章 PLC 的组成及工作原理
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（三）输入输出模块：功能：通过输入模块把控制现场的状态、信息读入主机，通过输出模块把经用户程序的运算与决策所得的操作结果输出给执行机构。问题：实际生产中的信号电平多种多样外部执行机构所需的电平也是多种多样 PLC的CPU所处理的只能是标准电平解决：通过I/O接口实现信号电平的转换。数字量、模拟量；交流、直流；晶体管、继电器
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② 晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。
L:负载 L ED 内部电路 L 输出端子 L C OM ～
（b）晶闸管输出型
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（1）开关量输入模块：功能：将外部过程的数字量信号转换成PLC的CPU模块所需要的信号电平，并送到系统总线上。类型：直流输入，交流输入
③ 晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。
L:负载 LED 内部电路 L 输出端子 L
内部电路 LED 输出端子 L L:负载 L
COM
（c）晶体管输出型（d）晶体管输出型（PNP集电极开路）
COM
接收输入信号的状态
把输入信号转换成直流电
电子隔离
产生可被CPU 检测到的输出
（NPN集电极开路）
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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（3）模拟量输入模块功能：将模拟量信号转换成PLC所能接收的数字信号。类型：电压输入、电流输入主要性能指标：输入通道数：4路、8路、16路输入信号：电压信号、电流信号 A/D转换位数：8位、10位、12位、14位转换精度：0.01% — 0.5% 线性度（满量程）：+0.05% 转换时间：小于50ms
（六）I/O扩展接口若主机单元的I／O点数不能满足需要时，可通过此接口用扁平电缆线将I／O扩展单元与主机相连，以增加I／O点数。PLC的最大扩展能力主要受CPU寻址能力和主机驱动能力的限制。
第2章 PLC 的组成及工作原理
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（4）模拟量输出模块功能：将PLC内部输出的数字量转换成外部生产过程所需的模拟信号。类型：电压输出、电流输出主要性能指标：输出信号：电压信号、电流信号转换位数：8位、10位、12位、14位输出响应时间：30ms左右分组：2点、4点、8点
动画演示
2.2 PLC 的工作原理
顺序扫描，不断循环。即循环扫描的方式工作。
一个扫描周期
工作模式： RUN： CPU执行用户程序 STOP : CPU不执行用户程序，可以装载程序和配置CPU
第2章 PLC 的组成及工作原理
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（四）电源供应 PLC的电源是指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输入输出接口等内部电路工作需要的直流电源电路或电源模块。许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备提供标准电源。
（1）输入采样： PLC以扫描工作方式顺序读入输入端子的状态，并把这些状态存入到输入映像寄存器。这些状态要保持到下一次的读取输入，在执行程序和输出刷新时状态不会发生改变。（2）执行用户程序：按照先左后右，先上后下的顺序对每条指令进行扫描，同时 ① 读入所有的状态 ② 求解控制逻辑 ③ 把求解结果存入到输出映像寄存器（3）输出刷新：把映像寄存器中所有的输出寄存器状态输出到锁存电路并驱动负载。
第2章 PLC 的组成及工作原理
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（五）编程器及外部设备（1）编程器功能：用来输入和编辑用户程序，并对程序进行编辑检查和修改，还可以用来监视PLC运行时用户软件中各编程元件的工作状态。类型：手持编程器：使用方便、价格低廉，不直观。用通用计算机作为编程器：比手持编程工具更加直观和方便。（2）外部设备：人/机接口装置；外存储器；打印机
实例：
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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2.3 PLC 的分类
1．从规模上分类根据PLC的输入输出点数，可分为：小型：256 点以下中型：2048 点以下大型：2048 点以上
2．从结构上分类（1）整体式结构（一体式、小型）结构特点：CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱形机壳内，其规模扩展方式为基本单元和扩展单元。结构紧凑、体积小、功能齐全、性价比较高使用不灵活，维修困难，故障影响面大
第2章 PLC 的组成及工作原理
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小型机例：
公司机型 984-13X 美国MODICON 984-14X 984-38X C60P 日本OMRON C120 CQM1 日本三菱 FX2 S5-100U 德国SIEMEN S7-200 1K字处理速度/ms 4.25 4.25 3-5 4-95 3-83 0.5-10 0.74 70 0.8-1.2 储存容量/KB 4 8 4-16 1.19 2.2 3.2－7.2 2-8 2 2 I/O点数 256 256 256 120 256 256 256 128 256
（2）模块式结构（中、大型）结构特征：系统用搭积木的方式组成，每个模块各司一种专门功能。组成灵活、硬件配置余地大、维修方便；结构复杂，插件较多
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中型机例：
公司机型 984-48X 美国MODICON 984-68X 984-78X C200H 日本OMRON C1000H CV1000 日本富士德国SIEMEN HDC-100 S5-115U S7-300 1K字处理速度/ms 3 1-2 1.5 0.75-2.25 0.4-2.4 0.125-0.375 2.5 2.5 0.3-0.6 储存容量/KB 4－16 8 －16 16－32 6.6 3.8 62 42 42 12-192 I/O点数 1024 1024 1024 1024 1024 1024 1792 1024 1024
3．PLC的几种流派及典型PLC产品世界上PLC生产厂家约200多家，生产的产品大约400多种。按地域分为三个流派：美国： A-B GE-FANUC 德州仪器TI 莫迪康 MODICON 霍尼韦尔Honeywell 西屋 Westing House
第2章 PLC 的组成及工作原理
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大型机例：
公司机型 984A 美国MODICON 984B C2000H 日本OMRON CV2000 F200 S5-150U 德国SIEMEN S7-400 1K字处理速度/ms 0.75 0.75 0.4-2.4 0.125-0.175 2.5 2 0.3-0.6 储存容量/KB 16-32 32-64 30.8 62 32 480 512 I/O点数 2048 2048 2048 2048 3200 4096 131072
欧洲：德国西门子SIEMENS 法国TE 日本：三菱电机 MITSUBISHI 欧姆龙 OMRON 松下电工 MEW 富士电机 FujiElectric 东芝 TOSHIBA
日本三菱
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第2章 PLC 的组成及工作原理
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2.4 S7-200系列性能简介 S7- 200系列性能简介
1．SIMATIC S7系列产品
S7-300 S7-300C S7-200 LOGO!
微型 PLC S7- 200 中/ 小型Low-end range S7- 300 中/ 大型 High-end range/ medium range S7- 400
（2）I/O模块的扩展性能
S7-400
无扩展能力
CPU221: 数字量 10点 CPU221:
CPU222 :40入/38出=78数字量
模拟量 8入或4出或 8入/2出
最大2个模块
CPU224 :94入/74出=168 数字量
模拟量 28入或14出或 28入/7出
最大7个模块
CPU226(XM) :128入/120出=248数字量
模拟量 28入或14出或 28入/7出
最大7个模块
通用逻辑模块
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2．S7-200系列PLC CPU221 CPU 222 CPU 224 CPU 226 CPU226XM
（3）模块扩展方式
扁平电缆的连接方式，提高抗震动性能可扩展多种模块，无槽位限制
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3．S7-200 CPU模块的主要性能指标
CPU 221 用户程序区 4 K字节数据存储区 2 K字节 CPU 内置DI / DO点数 6/4 AI / AO点数无扫描时间/ 1 条指令 0.37 us 最大DI/DO点数 256 位存储区 256 计数器 256 计时器 256 时钟功能可选数字量输入滤波标准模拟量输入滤波 N/A 高速计数器 4个30Khz 脉冲输出 2个20Khz 通讯口 1x RS485 CPU 222 4 K字节 2 K字节 8/6 16/16 0.37 us 256 256 256 256 可选标准标准 4个 30Khz 2个 20Khz 1 x RS485 CPU 224 8 K字节 5 K字节 14/10 32/32 0.37 us 256 256 256 256 内置标准标准 6个 30Khz 2个 20Khz 1 x RS 485 CPU 226 8K 字节 5K 字节 24/16 32/32 0.37 us 256 256 256 256 内置标准标准 6个 30Khz 2个 20Khz 2 x RS485
CPU 226XM
5．S7-200 安装方式
运行/停止开关
16K 字节 10K 字节 24/16 32/32 0.37 us 256 256 256 256 内置标准标准 6个30Khz 2个20Khz 2 x RS485
安装方式扩展I/O连接口
墙面安装导轨安装外部电位器 (SMB28,SMB29 0-255)
扁平电缆连接
外部存储卡
接线端子可自由拆卸给系统的设备更新与维护带来方便
第2章 PLC 的组成及工作原理
Programmable Logic Controllers
第2章 PLC 的组成及工作原理
Programmable Logic Controllers
4．S7-200 扩展模块（1）模块介绍
数字量 I/O模块模拟量 I/O模块测温模块通讯扩展模块 Modem 模块定位模块以太网模块 (IT)
6．S7-200 编程接口
8DI 16DI 8 DO or relay) 4DO 5A 4DO 10A 4DI / 4DO 8DI / 8DO 4 AI 4 AI / 1AO 2 AO
2 AI or 4 AI Thermo couples RTD modules PROFIBUS DP AS-i-Master Modem Ethernet Position Teleservice Communication Messaging module for stepper solution
Ethernet module
(DC, AC 16DI / 16DO
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第3章 PLC 编程基础
Programmable Logic Controllers
第三章 PLC 编程基础
Programmable Logic Controllers
南京理工大学自动化学院
Nanjing University of Science & Technology Department of Automation
第3章 PLC 编程基础
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第3章 PLC 编程基础
Programmable Logic Controllers
本章内容
§3.1 S7-200存储空间安排 §3.2 S7-200存储空间的数据及寻址方式 §3.3 S7-200编程软件-STEP7-Micro/WIN32 §3.4 编程计算机与PLC的通讯 §3.5 PLC编程基本概念
1、程序空间：
系统程序有厂家开发固化好的，它反映PLC的技术水平，
用户不能修改。
用户程序在RAM区，E2PROM区互为用户程序的映像空间。
2、数据空间：此空间可分为数据存储空间、数据对象空间。
数据存储空间中的各存储区可以以位、字节、字、双
字为单元进行访问。
数据对象空间是由一些寄存器组成。
第3章 PLC 编程基础
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随机存取存储器（RAM）：用于存放用户程序和工作只读存储器（EPROM）：用于存储系统程序。注意：系数据。
3、数据存储空间的分布： ① 输入映像寄存器 I （IB0 — IB15）
用于映像输入开关量，它的每一位对应输入端子上的一个节点。每个节点的输入状态，由系统程序控制在输入采样阶段顺序读入并写入到该寄存器。 ② 输出映像寄存器区 Q （QB0 — QB15）用于映像开关输出量，它的每一位对应于输出端子上的一个节点。每一位的状态由用户程序执行结果决定。在扫描工作过程的执行用户程序阶段把用户程序执行结果写入到输出映像寄存器区中，等输出刷新阶段再把该区内容送到输出端子上。
统程序是由厂家开发固化好了的，用户不能更改，PLC 要在系统程序的管理下运行。
可擦除可编程只读存储器（EEPROM）:用于存放用户程序和需长期保存的重要数据。
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第3章 PLC 编程基础
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3.1 S7-200 存储空间安排 S73.1.1.存储空间的划分存储空间可分为程序空间、数据空间。程序空间：系统程序空间数据空间：数据存储空间用户程序空间数据对象空间
PLC使用输入、输出映像寄存器带来的好处：
在一般的控制系统中，被控对象的使能与输入采样几乎同步进行，在执行程序、输出刷新过程中 PLC不再与外部设备打交道，从而提高了系统的稳定性和可靠性。来自现场以位为单位的输入、输出信息存储在输入、输出映像区中是以字节位单位存放的，这样提高了PLC对它们的存取速度和处理速度。
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第3章 PLC 编程基础
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第3章 PLC 编程基础
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输入、输出映像寄存器的容量是以PLC能扩展最大的输入、输出点数总量配置的。因此输入、输出映像寄存器总量一定大于等于实际使用的输入、输出点数，多余的映像寄存器可以用作为软标志位使用。这样绝对不会出现输入、输出映像寄存器不够用的情况，也不会造成输入、输出映像寄存器多了而浪费结果。因此输入、输出映像寄存器容量配置是合理的。
例3-2：SMB30 在可读可写区内。
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③ 全局变量存储器 V （VB0 — VB5119）用于存储控制逻辑操作的中间结果、工序及与任务相关的其它数据。它全局有效（即它可由主程序、子程序、中断程序以位、字节、字双字为单位的存取访问） ④ 辅助继电器存储区 M （MB0 — MB31）用于存储中间状态及控制信息，它是一种假想的内部继电器，也称为软继电器。它实质上是寄存器的一种，对它的访问可以以位、字节、字、双字为单位
⑥ 局部变量存储器 L （LB0 — LB63）用于存储暂时数据及子程序的数据传送，它与全局变量V存储器的区别在于它是局部有效。该区域只与特定的程序相关，即分配给特定程序的区域，别的程序不能访问该区域。局部变量存储器L共有 64字节（LB0—LB64），60 个（LB0-LB60）作暂时存储器或子程序传递参数用；最后4个（LB60-LB63）保留不能使用。
⑦ 顺序控制继电器S （SB0 — SB31）用于顺序控制应用的步进指令的控制步号。
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4、数据对象空间的分布
⑤ 特殊功能寄存器区SM （SMB0— SMB179）此区域可被用作为CPU与用户之间信息交流的媒介，也可被用作为存储系统的工作状态、有关控制的信息、CPU与用户沟通的标志信息，特殊控制信号的输出。因此它被分为只读区，可读/可写区，此部分区域在PLC完成控制任务中起着很重要的作用，必须对它引起足够的重视。
① 定时器 T：可用于时间累计。 ② 计数器 C：可以累计其输入端脉冲电平有低到高的次数。 ③ 高速计数器 HSC：用于累计CPU扫描速率来不及处理的高速外部输入脉冲或者高速外部事件。 ④ 累加器 AC：用于向子程序或指令块传递参数及间接寻址地址指针，长度为32位。 ⑤ 模拟量输入/输出映像区 AI/AQ：在A/D或D/A转换中， PLC能处理的是数字量，以严格的数据对象意义上讲，它们并不是PLC的内存单元，它是PLC系统中的硬件部分，只是PLC在处理它们时当作一个存储单元来处理。
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例3-1：SMB0 SMB1 在只读区内。
3.2 S7-200 存储空间的数据及寻址方式 S7我们在S7-200中对存储空间进行寻址是为了访问存储空间的某个区域或某个单元及器件，访问的目的是对被访问对象进行数据的读写。那么在S7200中存储空间的地址格式如何规定的？如何找到被访问的对象？被读写的数据类型有哪些，如何表示这些数据？我们在此节将回答这些问题。
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3.2.1 S7-200 存储空间的数据
（1）数据的类型及类型符 S7-200处理的数据有三大类：常数数据存储器中的数据数据对象中的数据数据类型：数据类型符：字节 B 字 W 双字 D
3.2.2 存储空间的寻址方式（1）数据存储器与数据对象的地址基本格式数据存储器地址格式：数据对象的地址格式：
数据类型符使用例：VB100 VW100 VD100
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数据存储器区域地址符A及a1的寻址范围：（CPU224为例）
数据存储区域区域地址（A） I Q M SM V L S CPU224（a1) 字节 I0~I15 Q0~Q15 M0~M31 字 I0~I14 Q0~Q14 M0~M30 双字 I0~I14 Q0~Q14 M0~M28
注意：地址是互相交叠的
同一地址使用不同的类型符后，可读出的数据能占用的内存空间是不同的。当涉及多字节组合寻址时，S7-200遵循“高地址、低字节”的规律。
输入映像区输出映像区辅助继电器区特殊功能寄存器全局变量区局部变量区顺序控制继电器
SM0~SM179 SM0~SM178 SM0~SM176
V0~V5119 L0~L63 S0~S31
V0~V5118 L0~L62 S0~S30
V0~V5116 L0~L60 S0~S28
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（2）常数数据表示形式常数可以以二进制、十进制、十六进制、ASCII码形式出现。显示、输出时用十进制、十六进制、ASCII码；存储时以字节、字、双字数据类型进行二进制存储。数据存储器区域地址符A及a2的寻址范围：（CPU224为例）
数据存储区域输入映像区输出映像区辅助继电器区特殊功能寄存器全局变量区局部变量区顺序控制继电器区域地址（A）
I Q M SM V L S
CPU224（a2)
I0.0~I15.7 Q0.0~Q15.7 M0.0~M31.7 SM0.0~SM179.7 VB0.0~VB5119.7 LB0.0~LB63.7 S0.0~S31.7
注：（Ⅰ）# 为分割符；
（Ⅱ）S7-200 PLC不支持数据类型的处理和检查，对数据类型的规定隐含在指令中。例如：二进制：2#1001_0101_1010_0101 十进制：+1050 十六进制：16#7AED ASⅡ码：‘NJUST’；字符串：“NJUST” 实数（浮点格式）：+1.175495E-38；-1.175495E-38
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（3）数值长度及数值范围
不带符号带符号数据类型十进制 0~255 0~65535 十六进制 0~FF 0~FFFF 0~FFFFFFF F 十进制 -128~127 -32768~32767 -2147483654 ~2147483653 带符号十六进制 80~7F 8000~7FFF 80000000 ~ 7FFFFFFF
数据对象区域地址符A及器件数据序号n的寻址范围（CPU224为例）数据对象定时器计数器高速计数器累加器模拟量输入模拟量输出区域地址（A） T C HSC AC AIW AQW n可取范围 T0 ~ T255 C0 ~ C255 HSC0 ~ HSC5 AC0 ~ AC3 AIW0 ~ AIW30 AQW0 ~ AQW30
字节/B 字/W 双字/D
0~4294967295
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（2）数据空间的直接寻址 ① 数据存储器的直接寻址直接给出存储器的区域符（I、Q、M、V、SM、 L、S）及区域地址对存储器进行访问的方式称为直接寻址。
③ 建立地址指针可用作地址指针的数据空间：L、V、AC1、AC2、AC3 （注意：AC0不能用作地址指针）因为地址指针是双字数据类型，所以必须用双字传送指令（MOVD）生成指针。例如： MOVD MOVD &VB100,VD204 &C4,LD6 MOVD &MB4,AC2
注意：指令的输入操作数必须使用“&”符号表示某一位置的地址。
第3章 PLC 编程基础
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④ 使用指针来存取数据在操作数前面加“*”号表示该操作数为一个指针。例：*AC1指定AC1是一个指针，MOVW指令决定指针指向的是一个字长的数据。在本例中，存于VB200和VB201中的值被移至累加器AC0中。
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② 数据对象的直接寻址直接给出数据对象的区域符（T、C、AI、AQ、AC、HSC）及器件的序号对数据对象进行访问的方式称为数据对象直接寻址。例如：定时器存储区（T）寻址 [同计数器（C）] 有两种寻址形式：当前值：16位有符号整数，存储定时器所累计的时间定时器位：按照当前值和预置值得比较结果置位或复位。 ⑤ 修改指针要使用间接寻址方式对数据空间进行连续的读或写，就要进行指针修改操作，因为指针为32位，所以要用双字节指令来修改指针。注意对数据空间进行字节、字、双字读或写时，指针调整长度是不同的：当读写一个字节时，指针加1 当读写一个字、定时器或计数器的当前值时，指针加2 当读写一个双字时，指针加4
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（3）数据空间的间接寻址方式 ① 间接寻址方式在指令中给出地址指针，通过地址指针间接的访问想要访问的数据存储器或数据对象。 ② 间接寻址方式可寻址的区域输入映像存储区辅助继电器区 I M 输出映像存储区全局变量存储区 Q V
例如：
顺序控制继电器区 S 计数器区（当前值）C
定时器区（当前值）T
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第3章 PLC 编程基础
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3.3 S7-200 编程软件-STEP7-Micro/WIN32 S7编程软件- STEP7-
2．S7-200中项目的组成在一个控制系统中，使用S7-200作为控制器时，PLC对应于控制器所组织的用户软件系统称为项目（Project）。它包含用户程序的所有信息，一个项目由六部分组成： ① 程序块（Program Block）：由可执行的指令代码及注解组成分为三部分：主程序(OB1)、子程序(SBR)、中断程序(INT)。 ② 符号表（Symbol Table）：是一个允许程序员使用符号地址的工具。
演示
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3.4 编程计算机与CPU通讯编程计算机与CPU通讯
③状态表（Status Block）：（Data Block）：当程序被执行时，它是读、写、强制监视PLC变量状态的工具。 ④数据块由初始化存储器及常数组成的数据组，它要被下载到PLC ⑤系统块（System Block）：系统配置信息 ⑥交叉参考（Cross Reference）：用于检查程序中所用的操作数，已使用了的存储空间资源，程序中使用的上升沿、下降沿数目。
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3.5 PLC编程基本概念 PLC编程基本概念
1．编程语言简介 IEC（国际电工委员会）1994.5公布的可编程序控制器标准ITEC1131-3详细说明了五种PLC编程语言的表示方式 ⑴ 顺序功能图（Sequential Function Char）SFC ⑵ 梯形图（Ladder Diagram）LAD ⑶ 功能块图（Function Block Diagram）FBD ⑷ 指令表（ Instruction List ） IL 语句表（Statement List） STL ⑸ 结构文本（Structured Text） ST
3．S7-200中程序块的组成 ① 主程序（MAIN，OB1）用户程序的主体，每一个项目都必须并且只能有一个主程序。在主程序中可调用子程序和中断程序。每个CPU扫描周期都要执行一次主程序。 ② 子程序（SBR）是一个可选指令的集合，仅在被其他程序调用时执行。同一子程序可以在不同的地方被多次调用，可以简化程序代码和减少扫描时间。 ③ 中断程序（INT）是一个可选集合，中断程序不是被主程序调用，它们在中断事件发生时由PLC的操作系统调用。
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西门子S7-200支持的语言：梯形图 LAD
第四章 S7-200 常用指令系统
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功能块图 FBD
语句表 STL
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第4章 S7-200常用指令系统
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第4章 S7-200常用指令系统
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PLC指令系统概述 PLC指令系统概述
一个完整而最基本的PLC指令系统包括六大类：基本逻辑指令、输出类指令、数据处理类、数据运算类、程序流控制类、其它类。 PLC操作系统支持的软件包分三个级别：基本指令软件包、高级指令软件包、扩展指令软件包
⑸ 取反：改变它左侧逻辑运算结果的状态，把“1”变成“0”，把“0”变成“1”。 ⑹ 上升沿触发：每检测到一次的上升沿的变化，右侧的逻辑状态在本周期的剩余扫描时间内为“1” ⑺ 下降沿触发：每检测到一次的下降沿的变化，右侧的逻辑状态在本周期的剩余扫描时间内为“1”
第4章 S7-200常用指令系统
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第4章 S7-200常用指令系统
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本章内容
§4.1 位逻辑指令 §4.2 定时器指令 §4.3 计数器指令 §4.4 比较指令 §4.5 传送指令 §4.6移位和循环指令
⑻ 输出：线圈左边所有的触点闭合时，线圈得电，否则线圈失电。 ⑼ 立即输出：
注意区别
当指令执行时，立即输出指令同时将新值写到物理输出点和相应的过程映像。 ⑽ 空操作: 空操作指令不影响程序的执行，操作数N是一个0~255之间的整数。非立即输出指令只是把新值写到映像寄存器中。
第4章 S7-200常用指令系统
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4.1 位逻辑指令
1．触点和输出 ⑴ 常开标准触点：
注意区别当立即指令执行时，读取物理
⑾ 置位执行指令时，从bit指定的地址参数开始的N位连续的置位为“1”。该指令操作过的对象具有自保持功能，只能用复位才能恢复常态。 ⑿ 复位
N可以为1~255之间的整数。
当位值为1时，常开触点闭合输入值，但不更新映像寄存 ⑵ 常闭标准触点：器；当标准触点的类型是I和Q
时，从寄存器或映像寄存器中当位值为0时，常闭触点闭合存取数值。
⑶ 常开立即触点：当物理输入值的位值为1时，常开触点闭合 ⑷ 常闭立即触点：当物理输入值的位值为0时，常闭触点闭合
执行指令时，从bit指定的地址参数开始的N位连续的清为“0”。如果复位指令指定的是定时器T或计数器C，则定时器和计数器的标志位和当前值同时被复位。
第4章 S7-200常用指令系统
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取反指令：
常开触点： I0.0为“1”时，Q0.0为“1” 常闭触点： I0.1为“0”时，Q0.1为“1” 与运算： M0.0为“1”且M0.1为“0”时， Q0.2为“1” 或运算： M0.0为“1”或M0.1为“0”时， Q0.3为“1”
I0.0为“1”时，Q0.0为“0” 上升沿触发指令： I0.1从“0”变为“1”时，Q0.1为“1”一个周期下降沿触发指令： I0.2从“1”变为“0”时，Q0.2为“1”一个周期置位指令： I0.3为“1”时，从Q0.3开始的2个位（即Q0.3，Q0.4）被置为“1” 复位指令： I0.4为“1”时，从Q0.5开始的1个位被置为“1”
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第4章 S7-200常用指令系统
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注意：一个二进制位，既可以在程序中作为触点，也可以作为线圈。线圈可以作为触点在程序中被多次引用；如果同一地址的线圈不止一个程序段中出现，其状态以最后一次运算的结果为准。
第4章 S7-200常用指令系统
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例4-2：电机的正反转控制
程序：电机正反转.MWP
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4.2 定时器指令 4.2 梯形图语言的基本要点：（1）输入元件在左边，输出元件必须在最右边；（2）扫描执行顺序：从上到下，从左到右；（3）输入节点和输出线圈通电时，其相应为“1”态；（4）定时器和计数器等输出元件不能直接输出；（5）每个网络均不能以输出元件开始；
操作数： Txxx IN PT 常数（T0—T255），指定定时器号起动定时器规定预置值定时器指令的梯形图格式：
第4章 S7-200常用指令系统
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例4-1：三个地方同时控制一台电机的运行和停止。
S7-200CPU提供256个定时器。定时器分为三种类型： ① TON（接通延时定时器）：当使能输入端IN接通为“1”时，TON开始计时。当定时器当前值大于等于设定置PT时，置位定时器输出标志为 “1”。当使能输入端断开为“0”时，定时器复位，即定时器输出标志位为0；定时器当前值复位为0。
用于单一时间间隔的定时情况。
（程序：三控电机.MWP)
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第4章 S7-200常用指令系统
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② TONR（有记忆接通延时定时器）：当使能输入端IN接通为“1”时，TONR开始计时。当定时器当前值大于等于设定置PT时，定时器输出标志被置位为“1”。当使能输入端IN断开为“0”时，定时器停止计时，并不复位定时器，再一次接通IN端使能时，定时器继续计时，直到计时时间到。定时器的复位通过复位指令来完成。
定时器类型 TON
定时器工作规律比较：（定时器号决定了定时器的分辨率）
当前值>= 预设值时 IN（使能）输入接通 IN（使能）输入断开上电周期/ 首次扫描
定时器位ON，当前值对时当前值连续计数间间隔计数到32767
定时器位定时器位OFF， OFF，当前值当前值=0 =0 定时器位和当前定时器位值保持最后状态 OFF，当前值 =1
定时器位ON，当前值对时 TONR 当前值连续计数间间隔计数到32767
用于累计许多时间间隔的定时情况。
TOF
定时器位OFF，发生ON到OFF 定时器位定时器位ON 当前值=预设的跳变之后，定 OFF，当前值当前值=0 =0 值，停止计数时器开始计数
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③ TOF（断开延时定时器）：当输入使能端IN接通为“1”时，输出标志位立即接通为 “1”状态，并把当前值清为“0”。当输入使能端IN断开时，（下降沿跳变）TOF开始计时，当前值等于设定值时，定时器输出标志位断开为“0”。
TON例1：
用于故障事件后的时间延时情况。
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说明：
定时器对时间间隔计数，时间间隔又称为分辨率（或时基）。S7-200CPU提供三种定时器分辨率：1ms、10ms和 100ms。选择不同的定时器号就决定了定时器的类型和分辨率。建议在一个项目中，一个定时器号只用一次。定时器的三大要素：时基、最大定时长度、定时器输出最大定时值 = 时基 * 最大定时计数值定时器的设定值PT为一个字长的有符号整数对时基计数，最大值为32767。 TON例2：
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定时器类型
分辨率/ms 1mS
最长定时值/S 32.767S 327.67S 3276.7S 32.767S 327.67S 3276.7S
定时器输出 (定时器编号) T0，T64 T1—T4，T65—T68 T5—T31，T69—T95 T32，T96 T33—T36，T97—T100 T37—T63，T101—T255
TONR例3：
TONR
10mS 100mS 1mS
TON， TOF
10mS 100mS
注意：在一个程序中，同一个定时器号不能同时定义为
TON和TOF。例如:不能既有TON32又有TOF32
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第4章 S7-200常用指令系统
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TOF例4：
定时器应用实例：例4-3：路灯联锁（灯联锁.MWP）按下开灯按钮后，控制灯点亮10s后熄灭。输入输出安排： I0.0 开灯按钮 I0.1 关灯按钮 Q0.0 控制灯信号
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例4-4： (程序：TON1+TON2.mwp )
注意的问题：
（1）定时器时基越小，定时精度越高，但定时范围越小；定时器时基越大，定时精度越低，但定时范围越大。（2）定时器预设时间值得设定为确保时间间隔的最小值，预设值必须比它大1。例如：为确保最小时间间隔2100ms，要将100ms的定时器预置值 PV设定为22。
控制要求定时长度为50秒，定时分辨率为1ms 。我们知道分辨率为1ms的定时器最大定时长度为32.767s ？
思考题：T总＝T1*N 程序如何编？
第4章 S7-200常用指令系统
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（3）分辨率对定时器的影响：
例4-5：谐振电路占空比4:1,周期5s的方波
1ms分辨率的定时器：定时器位和当前值的更新不与扫描
周期同步。对于大于1ms的程序扫描周期，在一个扫描周期内，定时器位和当前值刷新多次。
10ms分辨率的定时器：定时器位和当前值在每个程序扫描周期的开始刷新。定时器位和当前值在整个扫描周期过程中为常数。在每个扫描周期的开始会将一个扫描累计的时间间隔加到定时器当前值上。 100ms分辨率的定时器：定时器位和当前值在指令执行时刷新。因此，为了使定时器保持正确的定时值，要确保在一个程序扫描周期中，只执行一次100ms定时器指令。
程序：谐振电路.MWP
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Programmable Logic Controllers
（4）正确使用定时器
例4-6：第一台电机起动一段时间后（10s），第二台电机跟着起动,按下停止按钮后两台电机一起停止。起动按钮 I0.0 停止按钮 I0.1 电机1 Q0.0 电机2 Q0.1 分析：定时器 TON33 （时基为：10ms） PT：1000 10ms*1000=10S
程序：电机1+电机2.MWP
《PLC原理及应用》讲义
苏少钰编制
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PLC原理与应用试题答案及复习要点(完整版)

PLC试题答案及要点归纳汇总 1、常用的主令电器有按钮、行程开关和转换开关等。、交流接触器的灭弧一般采用___________、____________和______________等，直流接触器采用__________灭弧的方式。、三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有定子串电阻或阻抗减压起动、星形-三角形换接减压起动和延边三角形减压起动及自耦变压器减压起动等。、实现电动机短路保护，通常采用熔断器。、为使变速时齿轮易于啮合，X62W铣床中设置了________________控制线路。、PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期主要包括输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。、说明下列指令意义。 MC 主控指令 ORB 模块或指令 RET 置位指令 LD 动合触头起指令 MPS 进栈指令 RST 复位指令、低压电器按操作方式可分为自动电器和手动电器。、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护和电压保护和弱磁保护等。 0、电气控制系统图主要有：电气原理图、电气元件布置图和电气安装接线图等。 1、笼型异步电动机常用的电气制动方式有能耗制动和反接制动。 2、PLC采用周期扫描的工作方式，一个扫描周期主要可分为输入采样、程序执行及输出刷新三个阶段。 3、串联触点较多的电路应编在梯形图的上方，并联触点多的电路应放在梯形图的左方。 4、PLC主控继电器指令是MC，主控继电器结束指令是MCR。 5、PLC的硬件主要由输入电路、输出电路和内部控制电路三部分组成。 6、电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。 7、各种低压断路器在结构上都有主触头、灭弧装置、自由脱扣器和操作机构等部分组成。 8、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 9、热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期过载保护。 0、熔断器主要作为电路的短路保护元件。 1 、触头的接触形式有：点接触、线接触、面接触。 2、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护及弱磁保护等。 3、PLC的基本结构由CPU、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。 4、PLC的软件由系统程序和用户（应用）程序两大部分组成。 5、PLC常用的编程语言有：梯形图、指令表、高级语言。 6、触点系统的结构形式有桥式触点、指形触点。 7、工作在交流电压1200V、或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫低压电器。 8、交流接触器的触点系统分为主触点和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 9、热继电器有多种结构形式，最常用的是双金属片结构，即由两种不同膨胀系数的金属片

PLC原理及应用

PLC原理及应用（讲义）目录第一章． PLC概论 4 第一节． PLC的产生 4 第二节． PLC的定义及其术语 5 一．定义 5 二．常用术语 5 第三节． PLC特点 6 一．可靠性高、抗干扰能力强 6 二．程序可变、具有柔性 7 三．编程简单、使用方便 7 四．功能完善 6 五．组合灵活、扩充方便 6 六．减少了工作量 8 七．体积小、重量轻、环境要求低 8 八．成本低、水平高 8 第四节． PLC的应用状况和发展趋势 9 一．应用状况 9 二．发展趋势 10 第二章． PLC的组成及工作原理 12 第一节． PLC的组成 12 第二节． PLC主要部件功能 13 一． CPU 13 二．存储器错误！未定义书签。三． I/O部分 15 四．编程工具 20 五．电源 21 第三节． PLC的工作原理 22

一． PLC的工作过程 22 二．扫描周期的计算方法 23 三．系统响应时间 24 第四节． OMRON C200H数据通道 26 一． I/O继电器区 27 二．内部辅助继电器区( Internal Relay ) IR区 27 三．特殊继电器区 ( Special Relay ) SR区 28 四．暂存继电器区( Temporary Relay ) TR区 30 五．保持继电器区( Holding Relay ) HR区 30 六．辅助存贮继电器区( Auxiliary Relay ) AR区 30 七．链接继电器区( Link Relay ) LR区 30 八．定时/计时继电器区( Timer & Counter ) TC区 30 九．数据存贮区 ( Data Memory ) DM区 30 第三章． PLC的基本指令错误！未定义书签。第一节．编程语言简介错误！未定义书签。一．梯形图错误！未定义书签。二．助记符错误！未定义书签。三．布尔表达式错误！未定义书签。四．功能块图( Function block diagram ) 错误！未定义书签。五．功能表图( Function chart ) 错误！未定义书签。六．高级语言错误！未定义书签。第二节．梯形图使用的符号、概念及注意事项错误！未定义书签。一．梯形图中的符号、概念错误！未定义书签。二．梯形图使用应注意事项：错误！未定义书签。第三节． OMRON C200H 指令系统错误！未定义书签。一．分类及说明错误！未定义书签。二．基本指令错误！未定义书签。三．常用指令(11条) 错误！未定义书签。四．数据传送指令：错误！未定义书签。

《PLC及其应用技术》课程标准

《PLC及其应用技术》课程标准一、概述 (一)课程性质本课程是应用电子技术专业的一门重要专业课程，其学习要以《电机与控制》为基础，目标是培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，能对简单的可编程控制系统进行程序设计、运行、调试与维护，满足生产现场可编程控制系统应用的需要。 (二)课程的基本理念本课程标准的总体设计思路：变三段式课程体系为任务引领型课程体系，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握” 为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的以知识传授为主的教学方式，变为以“工作项目”为主线，创设工作情景，结合职业资格鉴定，培养学生的实践动手能力。 (三)课程设计思路本课程标准以应用电子技术专业学生的就业为导向，根据行业专家对应用电子技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以电气自动化控制为主线，以本专业应共同具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中的“维修电工”中相关考核项目，确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，以典型设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在实训过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。本课程建议课时为60加一周实训（实训内容建议使用项目五和项目六）学时。课时数以课程内容的重要性和容量来确定。学时分配的建议

《PLC原理及其应用》教学大纲

天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：可编程控制器及应用课程代码：0919、4696 第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《可编程控制器及应用》是高等教育自学考试机械制造及自动化（数控方向）专业的一门专业课。在机电一体化迅速发展的今天，可编程序控制器（简称PLC）作为以计算机技术为核心的新型自动控制装置，以其功能性强、可靠性高、编程简单、使用方便和体积小巧的特点，在工业生产中得到越来越广泛的应用，已成为当代工业自动化的主要支柱之一。通过本课程的学习可以使考生了解PLC的工作原理，初步掌握PLC的编程方法和使用方法，具备一定的设计、调试和维护PLC控制系统的能力，满足现代工业对本专业学生的基本要求。二、课程目标与基本要求本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学、实践训练和辅导考试，进行有关PLC 工作原理、编程设计和操作使用的考察和训练，为以后的工作打下坚实的基础。课程基本要求如下：（本大纲依据本课程教材,以三菱公司的FX2N系列PLC为主要考察对象。) 1、掌握PLC的特点，了解PLC的应用范围及其发展趋势。 2、掌握PLC的工作原理与硬件结构, 了解PLC的性能指标和特殊功能模块的用途。 3、熟练掌握顺序功能图、梯形图和指令表三种编程语言，了解其它编程语言。 4、熟练掌握PLC的编程元件及基本逻辑指令，了解功能指令的用法。 5、熟练掌握用梯形图的经验设计法和顺序控制设计法完成开关量控制系统的梯形图

设计。 6、学习PLC控制系统的选型、配置、调试方法及应用技巧。 7、本课程设置试验课，学习PLC的编程操作和应用。三、与本专业其它课程的关系本课程是在学习了电工学、微机原理和机床电气自动控制等课程后开设的一门专业课，通过本课程的学习使考生掌握现代化的控制手段，以适应工作的需要。第二部分考核内容与考核目标第一章概述一、学习的目的与要求通过本章的学习，掌握PLC的特点，了解PLC的应用范围及其发展趋势。二、考核知识点与考核目标（一）PLC的特点（重点）识记：PLC的定义及主要特点。理解：PLC和一般的计算机控制系统、继电器控制系统相比较所具有的优点。（二）PLC的应用范围（次重点）识记：PLC的主要应用领域。（三）PLC的发展史（一般）识记：PLC的由来和发展趋势。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理一、学习的目的与要求通过本章的学习，掌握PLC的工作原理与硬件结构, 了解PLC的性能指标和特殊功能

PLC原理及应用模拟试卷

PLC原理及应用模拟试卷1 一、填空选择题：（共6小题，每空1分，共18分） 1. PLC是一种工业控制计算机，它的基本结构是由CPU、输入输出电路、存储器和电源组成。 2. PLC开关量输出接口按PLC内部使用的器件可以分为晶体管输出型、_继电器_输出型和继电器输出型。 3. PLC用户程序的完成分为输入采样、执行程序、输出刷新三个阶段。这三个阶段是采用循环扫描工作方式分时完成的。 4. PLC的编程语言常用的有梯形图、指令语言和功能图语言及高级语言。 5. PLC的控制系统构成主要由输入设备、_PLC_和__输出设备__等三部分。 6. 型号为FX1s-20MR的PLC，它表示的含义包括如下几部分：它是主机单元，其输入输出总点数为20 点，其中输入点数为12 点，输出点数为8 点，其输出类型为继电器输出型。二、单项选择题：（共6小题，每小题3分，共18分） 1. 下列结构中，不属于PLC的基本组成结构的是（Ｄ）。 A. CPU B. 输入、输出接口 C. 存储器 D. 定时器 2. 三菱公司PLC的型号为FX2N-48MR，则它的I/O总点数为（Ａ）。 A. 48 B. 4 C. 8 D. 不能确定 3. 继电接触式控制电路可以翻译成PLC的（Ｂ）程序。 A. 助记符 B. 梯形图 C. C语言 D. 汇编语言 4. 下列不属于FX2N系列PLC的编程元件的是（Ｄ）。 A. 输入继电器X B. 输出继电器Y C. 辅助继电器M D. 热继电器FR

5. 某PLC 的输出接口是晶体管电路，则其输出可驱动（Ｂ）负载。 A. 交流 B. 直流 C. 交、直流 D. 不能确定 6. 三菱PLC 的内部实时时钟数据存放的寄存器为（Ｄ）。 A. D0-D20 B. D30-D40 C. D8000-D8090 D. D8013-D8019 三、判断题：如正确，请在每题的括号内打“√” ；如错误，请在每题的括号内打“×”（共5小题，每小题2分，共10分） 1. PLC 的输出指令OUT 是对继电器的线圈进行驱动的指令，但它不能用于输入继电器。 ( √ ) 2. 把应用程序写入PLC 中，可以在线编程也可以离线编程。（ √ ） 3. 在PLC 控制中可利用PLC 内部定时器来取代低压电器时间继电器来实现时间控制。（ √ ） 4. 在FX 2N —20 M R 的PLC 中设置有输入继电器X430、输出继电器Y480、辅助继电器M790。（ ╳ ） 5. 输出接口为晶体管输出的PLC 可以驱动交流负载。（ ╳ ）四、分析题（满分10分）试分析图1所示PLC 的硬件接线和程序实现对三相异步电动机的正转长动控制的工作原理，包括起动、停止和过载保护实现原理。其中SB1为正转起动按钮，SB2为停止按钮。KM1控制电动机正转。 SB1SB2FR （Y000） [END] X000 X001X002 Y000 图1 【答】：正转起动：按下起动按钮SB1，输入继电器X000通电，输出继电器Y000线圈通电且自锁，驱动KM1线圈通电，主电路中KM1的主触点闭合，电动机得电，转动起来。停止：当按下停止按钮SB2，输入继电器X001常闭触点断开，输出继电器Y000线圈断电，KM1线圈断电，主电路中KM1的主触点断开，电动机失电，电动机停止运行。

PLC原理及应用

001BFCB6AC4E 《PLC原理及应用》试题1 一、单项选择题 1.请从下列语句表选项中选择错误的一个( )。 A. OI I3.2 B. MOV B VW1，SMW0 C. RI Q4.5，3 D. CALL SBR_0 2.请从下列语句表选项中选择错误的一个( )。 A. NOP 12 B. LIFO VB100，AC3 C. END D. CALL SRB_1 3.请从下列语句表选项中选择错误的一个( )。 A. SQRT SMD0 B. LDR= VD10,SMD10 C. OW= AC2，2000 D. TON T34，200 4.执行下面一段程序对应的时序图为( )。 LD I0.0 I= Q0.0 = Q0.1 二、填空题(每空1分，共10分) 1.如果加计数器CTU的复位输入电路(R)______，计数输入电路(CU)由断开变为接通，计数器的当前值加1。当前值达到设定值(PV)时，其常开触点______，常闭触点______。复位输入电路(R)______时计数器被复位，复位后其常闭触点______，当前值为______。 2.程序运行监控可以用以下三种方法：______、功能块图、______，其中只有______监视可以反映指令的______状态。三、语句表梯型图相互转换题(共25分) 1.请将下列语句表程序转化成梯形图。(7分) LD I0.0 A I0.1 LD I0.2 ON I0.4 AN I0.3 OLD = Q0.0 2.请将下列梯形图转化成语句表。(9分) 四、简答题(共19分) 1.简述电机制动的各种方法。(5分) 2.简述影响S7-200CPU模块最大I/O配置的因素。(5分) 3.简述特殊标志继电器SMB130各位的意义。(5分) 4.简述功能流程图的基本元素。(4分) 《PLC原理及应用》试题2 1.请从下列语句表指令中选择正确的一个( )。 A. BMB VB20,MB20 B. BCDI AC0

电气控制与PLC应用技术习题答案

电气控制与PLC应用技术习题答案第二章、继电-接触控制电路的基本环节 2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。 2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？ 1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。 2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。 2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。 2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。试画出其电气原理图。

2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按下列顺序起动：MA l→MA2→MA3。当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。起动和停止的时间间隔均为10S。试画出其电气原理图。 2、题目分解：该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。其定时值依次为T1、T2、T3和T4。工作顺序如图2-34所示。图2–34、三台电动机工作顺序 3、解题分析 1）、从图2-34中可以看出： MA的启动信号为SF，停止信号为KF计时到；4l1MA的启动信号为KF计时到，停止信号为KF计时到；312MA的启动信号为KF计时到，停止信号为SF。232在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。所示。2-35(a)、该电气控制系统的主电路如图） 2．

PLC原理及应用试卷

P L C原理及应用试卷集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

一、填空题： 1、PLC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、、计数和等面向用户的程序。 2、PLC具有较高的可靠性，采用了、、等抗干扰措施。 3、PLC的工作过程可简单地分为3个阶段，即阶段和阶段以及阶段。 4、S7PLC的基本编程语言，主要有、、三种。（本题填英文符号） 5、WORD是16位符号数、INT是16位符号数，而REAL是位有符号数. 6、S7-300CPU一般有三种工作模式（RUN、STOP、MRES），其中RUN为模式、STOP为模式、MRES为模式。 7、在CPU的对象属性中选择“周期/时钟存储器”，可以设置“时钟存储器”字节，该字节各位（0～7位）的作用是产生不同频率的方波信号，其中第3位对应频率为Hz,第5位对应频率为为Hz。 8、PLC的工作过程可简单地分为3个阶段，即阶段和阶段以及阶段。 9、S7-300的接口模块只能用于双机架的为IM；用于多机架的接口模块主机架安装IM，扩展机架安装IM。 10、构成一个简单的PLC控制单元，一般至少由、、三种模块构成。（本题填英文符号） 11、世界上公认的第一台PLC是年由美国公司研制的，其首先被应用于生产线。 12、PLC具有较高的可靠性，采用了、、等抗干扰措施。

13、PLC按结构形式分类，可分为式、式和紧凑式3种，一般中型和大型PLC都采用式结构。 14、S7PLC的基本编程语言，主要有、、三种。（本题填英文符号） 15、S7-300PLC的数字量地址由、地址的字节部分和部分组成，而模拟量的地址总是一个地址。 16、S7-300PLC指令集支持个计数器，而S7-400PLC指令集支持个计数器。每个计数器的计数范围是～。 17、数据块有数据块、数据块和数据块共三种类型。 18、S7-300PLC的DO模块按输出方式来分，包括式的输出模块、式的输出模块、晶体管式的输出模块三种；S7-300PLC的AO模块则只能输出和电流两种类型的模拟量信号。 19、S5定时器的时间需要一个字的存储空间，其中位13、位12用于表示，当这两个位的二进制为“10”时即表示ms，S5定时器最大的定时时间是。 20、PLC内部所使用的存储器按用途可分为存储器、存储器以及存储器3类。 21、S7-300PLC指令集支持个计数器，而S7-400PLC指令集支持个计数器。每个计数器的计数范围是～。 7、在S7-300PLC的CPU上，有一排工作指示灯，可以用于故障诊断。其中SF灯亮代表或错误，而BF灯亮代表错误。 22、S7-300PLC的DO模块按输出方式来分，包括式的输出模块、式的输出模块、晶体管式的输出模块三种；S7-300PLC的AO模块则只能输出和电流两种类型的模拟量信号。 22、西门子S7系列的CPU从总体上可大概分为、、三种。 23、在LAD指令表中，“ROL_DW”是指令，“SHR_DI”是指令，“ABS”是指令。24、DB是块，对DB5里的6号字进行寻址应该写成，

《PLC原理及应用技术》课程标准

《PLC原理及应用技术》课程标准课程编码：适用专业：三年制高职机电一体化专业学时：72h 开课学期: 大二下学期一、课程性质《PLC原理及应用技术》课程是我院机电一体化专业的必修课程，它是将计算机技术、继电器控制技术融为一体的新型工业控制设备，具有控制功能强，可靠性高，使用方便，适用于不同控制要求的各种控制对象等优点，其工作原理，设计和使用方法为电气和机电类专业必修课程的学习内容。本书以三菱公司的FX2N系列的为例讲述，重点掌握可编程控制器的构成、原理和指令系统，以及系统设置、调试和使用方法。二、课程培养目标本课程的培养目标是使学生掌握PLC的基本原理、结构、编程方法、编程技巧、基本技能等并能将所学知识有效地应用到工业控制领域。（一）知识目标（1）掌握PLC的基本指令系统；（2）掌握PLC的编程原理及工作特点；（3）掌握PLC的各种编程方式并能熟练应用。（二）素质目标高职教育的总体培养目标，就是造就大量具有高尚职业道德、良好职业素质的职业人，而职业素质应包含职业意识和职业能力二大内容。通过本课程的学习与训练，我们将使学生树立起安全意识、质量意识、工程意识等职业意识，并强化学生的专业技术应用能力、沟通协调能力和再学习能力等职业能力的培养。（三）能力目标该课程培养学生综合应用知识的能力,分析和解决工业控制设备实际问题的基本能力，使学生在机电设备行业能更好的适应新工作需要，实现可持续发展。具体为：（1）能正确理解、分析控制要求，提出正确的控制方案。（2）能根据控制方案可编程控制器，正确设计、调试PLC程序。（3）能根据控制方案及设计、安装规范，正确进行线路设计与安装。（4）能依据调试规程，对控制系统进行最终调试。三、与前后课程的联系（一）与前续课程的联系《高等数学》《微机原理》《电工电子技术》《计算机文化基础》等

PLC原理及应用试题库

PLC 试题 1 一、单项选择题(每小题2分，共10分) 1.请从下列语句表选项中选择错误的一个()。 A. OI I3.2 B. MOV B VW1，SMW0 C. RI Q4.5，3 D. CALL SBR_0 2.请从下列语句表选项中选择错误的一个()。 A. NOP12 B. LIFO VB100，AC3 C. END D. CALL SRB_1 3.请从下列语句表选项中选择错误的一个()。 A. SQRT SMD0 B. LDR=VD10,SMD10 C. OW=AC2，2000 D. TON T34，200 4.程序中一运行就ON的触点为。 A．R9010 B．R9011 C．R9012 D．R9013 5、可编程控制器的最小系统一般由几个主要部分构成。 A. 中央处理单元CPU、存储器、I/O接口、定时器／计数器、中断系统等。 B. CPU单元和编程器

C. CPU单元、I/O扩展单元、I／O链接单元、扩展存储器单元及输入/输出设备。 D. 中央处理单元CPU、存储器、外部设备接口、编程器二、填空题(每空1分，共10分) 1.如果加计数器CTU的复位输入电路(R)______，计数输入电路(CU)由断开变为接通，计数器的当前值加1。当前值达到设定值(PV)时，其常开触点______，常闭触点______。复位输入电路(R)______时计数器被复位，复位后其常闭触点______，当前值为______。 2.程序运行监控可以用以下三种方法：______、功能块图、______，其中只有______监视可以反映指令的______状态。三、语句表梯型图相互转换题(共25分) 1.请将下列语句表程序转化成梯形图。(7分) LD I0.0 A I0.1 LD I0.2 ONI I0.4 AN I0.3 OLD =Q0.0 2.请将下列梯形图转化成语句表。(9分)

PLC应用技术课后习题答案

第一章PLC应用基础 1-1 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。 1-2 交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。 1-3 直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通入交流电后，将在铁心中产生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙δ一直很大，因此电磁线圈的电流I也一直很大，电磁线圈将被烧毁。 1-5 带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸力特性可知，直流电磁机构线圈的电流I与工作气隙δ无关，因此线圈电流I的大小不受衔铁状态的影响，所以带有直流电磁机构的接触器频繁操作时，不会造成线圈过热。 1-6 交流电磁铁的铁心端面上为什么要安装短路环？

根据交流电磁机构的吸力特性可知，电磁吸力F随时间周期变化，且每周期有两次过零点，也就是说F有两次小于机械负载反力Fr ，衔铁有两次“拍合”铁心的现象，引起电磁噪声，因此在铁心端面的2/3处安装短路环，从而产生相差一个相位的两个磁通Φ1和Φ2，Φ1和Φ2分别产生两个分力F1和F2，其合力F= F1+F2总大于反力，这样就消除了电磁噪声。 1-7 交流接触器能否串联使用？为什么？交流接触器不能串联使用，既使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，而两个电器的动作总是有先有后，不可能同时吸合。假如一个接触器先吸合，则其磁路闭合，线圈电感显著增加，因而在该线圈上的电压降也相应增大，使另一个接触器的线圈电压达不到动作电压，从而使工作气隙δ一直很大，由于交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，将造成线圈过热而烧毁。 1-8 直流电磁式时间继电器的延时原理是怎样?如何整定延时范围？直流电磁式时间继电器断电延时原理是利用楞次定律，方法有两种： 1、阻尼铜套法：当线圈通电时，衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，所以阻尼铜套的作用很小，可不计延时作用，而线圈断电时，由于电流瞬间减小，根据楞次定律阻尼铜套中将产生一个感应电流，阻碍磁通的变化，维持衔铁不立即释放，直至磁通通过阻尼铜套电阻消耗逐渐使电磁吸力不足以克服反力时，衔铁释放，从而产生了断电延时。 2、短接线圈法：当电磁线圈断电时，立即把线圈短接，根据楞次定律线圈中将产生一个阻碍磁通变化的感应电流，维持衔铁不立即释放，从而产生断电延时。延时范围的调整：（1）改变释放弹簧的松紧度：释放弹簧越紧，释放磁通越大，延时越短。（2）改变非磁性垫片厚度：垫片厚度增加，延时增加。

《PLC原理及应用技术》课程标准

五年制高职电子信息工程技术专业《PLC原理及应用技术》课程标准一、概述 (一)课程性质本课程是五年制高职电子信息工程技术专业的一门重要专业课程，其学习要以《电机与控制》为基础，目标是培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，能对简单的可编程控制系统进行程序设计、运行、调试与维护，满足生产现场可编程控制系统应用的需要。 (二)课程的基本理念本课程标准的总体设计思路：变三段式课程体系为任务引领型课程体系，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的以知识传授为主的教学方式，变为以“工作项目”为主线，创设工作情景，结合职业资格鉴定，培养学生的实践动手能力。 (三)课程设计思路本课程标准以电子信息工程技术专业学生的就业为导向，根据行业专家对电子信息工程技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以电气自动化控制为主线，以本专业应共同具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中的“维修电工”中相关考核项目，确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，以典型设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在实训过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。本课程建议课时为60加一周实训（实训内容建议使用项目五和项目六）30学时。课时数以课程内容的重要性和容量来确定。学时分配的建议

!《PLC原理及应用》试卷--答案

一、填空题： 1、定时，算术操作 2、屏蔽，滤波，隔离 3、输入采样，执行用户程序，输出刷新 4、 STL， LAD， FBD 5、无，有， 32 6、运行，停止，复位 7、 2， 1 8、输入采样，执行用户程序，输出刷新 9、365, 360, 361 10、 PS， CPU， I/O 11、1969，数字设备，汽车 12、屏蔽，滤波，隔离 13、整体，模块，模块 14、 STL， LAD， FBD 15、地址标识符，位，字 16、 256， 2048， 0, 999 17、共享，背景，用户定义 18、继电器，晶闸管，电压 19、时基， 1000， 9990S（或2H46M30S） 20、系统，用户，数据 21、 256， 2048， 0, 999 22、硬件，软件，总线 22、继电器，晶闸管，电压 23、 200， 300， 400 24、双字左循环，双整数右移，（32位）浮点数取绝对值 25、数据块， DB5.DBW6， DB10.DBX3.2 26、 PS， IM， SM、FM、CP 27、现场设备，车间监控，工厂管理 28、时基， 1000， 9990S（或2H46M30S） 29、线性程序，分块程序，结构化程序三．简答题： 1、 OB1为循环控制组织块，OB100为启动特性组织块，OB1是操作系统调用，循环运行。OB100是在CPU重新运行时运行。

2、（1）满足被控对象的控制要求。（2）保证PLC控制系统安全可靠、操作简单。（3）力求简单、经济、使用及维修方便。（4）适应发展的需要。（5）人机界面友好。 3 共五种，分别为脉冲定时器SP、扩展脉冲定时器SE、接通延时定时器SD、保持接通延时定时器SS、断电延时定时器SE。 4、（1）外部输入、输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用。（2）梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在最右边，接点不能放在线圈的右边。（3）线圈不能直接与左母线相连。（4）同一编号的线圈在一个程序中使用两次容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用。（5）梯形图程序必须符合顺序执行的原则，从左到右，从上到下地执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程，例如桥式电路不能直接编程。（6）在梯形图中串联接点、并联接点的使用次数没有限制，可无限次地使用。 5 ---(MCRA) 主控制继电器激活 ---(MCR<) 主控制继电器打开 ---(MCR>) 主控制继电器关闭 ---(MCRD) 主控制继电器取消激活 6 相同编号的线圈在梯形图当中重复出现两次或者两次以上，这种情况称之为“双线圈输出”。在条件跳转指令编程方式时，允许双线圈输出。 7 ---(MCRA) 主控制继电器激活 ---(MCR<) 主控制继电器打开 ---(MCR>) 主控制继电器关闭 ---(MCRD) 主控制继电器取消激活 8相同编号的线圈在梯形图当中重复出现两次或者两次以上，这种情况称之8“双线圈输出”。在条件跳转指令编程方式时，允许双线圈输出。

可编程控制器原理及应用LC实验报告

可编程控制器原理及应用 L C实验报告 The latest revision on November 22, 2020

本科生实验报告实验课程电气控制与PLC应用学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名学生学号指导教师王洪辉实验地点 6C902 实验成绩二〇一六年一月实验一多人抢答器设计一、实验目的 1.运用PLC编写简单的程序实现控制功能。 2.学会运用PLC基本逻辑指令。 2.了解并掌握PLC控制系统设计的步骤和要求。

3.熟悉并掌握软、硬件设计的基本环节及设计技巧。二、实验内容及实验要求三、梯形图程序 1、起保停 2、抢答器 3、抢答器（拓展）四、实验步骤 1.编写好控制程序后，进行编译。 2.使用通讯线连接plc开发模块，并让plc上电。 3.将编写好的控制程序下载到PLC。 4. 根据控制程序内容连接好PLC与外电路。 5．使用PLC实现相应要求。五、实验总结这是PLC实验的第一次，老师给出的要求并没有那么难，都是上课时讲的基本指令。一上午的时间熟悉并掌握编程软件的使用，并完成抢答器的设计是绰绰有余的。PLC设计重点就在于梯形图的设计，需要有很巧妙的设计方法。

实验二流水灯一、实验目的 1.运用PLC编写简单的程序实现控制功能。 2.学会运用PLC基本逻辑指令。 3.掌握流水灯控制系统的接线、调试、操作。 4.熟悉并掌握软、硬件设计的基本环节及设计技巧。二、实验内容及实验要求三、梯形图程序 1流水灯 2.流水灯（拓展）四、实验步骤 1.编写好控制程序后，进行编译。 2.使用通讯线连接plc开发模块，并让plc上电。 3.将编写好的控制程序下载到PLC。 4. 根据控制程序内容连接好PLC与外电路。 5．使用PLC实现相应要求。

《PLC原理及应用技术》课程标准(汇编)

《PLC原理与应用》教学大纲

《PLC控制技术》教学大纲一、课程的性质、地位与任务本课程是电力系统自动化技术专业基础课，通过本课程的教学，使学生系统掌握可编程序控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，能初步对自动控制工程、生产过程或设备的PLC控制系统进行开发、设计，并了解PLC与PC之间的网络化通讯控制，为今后从事电气自动化控制等领域的工作打下基础。主要任务：(1) 培养学生掌握PLC的工作原理及其主要参数，掌握PLC的应用范围、应用环境及PLC的选择等；(2) 培养学生以PLC为核心的自动控制系统设计、安装、调试、运营、管理的能力；(3) 培养学生运用PLC改造自动控制系统，提高电力可靠性和生产效率的能力；(4) 通过实验环节使学生掌握PLC控制系统设计技术，从中培养学生独立思考和处理问题的能力。二、教学基本要求通过本课程学习，要求学生 1．了解可编程控制器的硬件结构、软件系统和用户程序的特点；熟悉可编程控制器的性能指标、扫描周期、I/O响应时间。 2．熟悉FX系列可编程控制器的型号命名的基本格式，三菱FX2系列PLC内部软组件，输入/输出继电器区域，专用继电器与辅助继电器区域。 3．熟练掌握FX2系列PLC的20条基本逻辑指令、梯形图和助记符评语言及其程序设计方法。 4．要求掌握用SFC语言来描述复杂的步进顺控过程的设计思路，掌握单流程结构、选择与并行分支结构以及循环结构的状态编程。 5．要求掌握各类功能指令及运用功能指令编程的方法。

四、教学内容与学时安排第一章低压电器……4学时本章教学目的和要求：目的是对PLC的发展、特点和外部硬有一个正确的认识和了解，熟练掌握八种常见的低压电器的特点及其功能；要求领会和掌握ＰＬＣ的特点、基本工作原理和主要的性能指标，初步认识PLC的编程软件。重点和难点：PLC的发展状况和整体结构，接触器的组成及其电路分析；继电器的各种用途；热继电器与融断器的特性；各种低压电器的选择；控制电路的分析；PLC 的基本工作原理和性能指标，接触器的原理；接触器与继电器的区别；低压控制系统电路分析。第一节低压电器基础一、低压电器的分类二、低压电器的主要技术数据三、低压电器的型号表示法第二节电磁机构及执行机构一、电磁机构二、触点和灭弧系统第三节低压配电电器一、刀开关二、低压熔断器和断路器三、漏电保护开关第四节低压控制电器一、主令电器二、接触器第五节继电器一、热继电器

电气控制与plc应用技术课后答案

1---5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 1---9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。 1---11、中间继电器与接触器有何异同？答：相同点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。不同点：中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制；接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置

1-----16控制按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关在电路中各起什么作用控制按钮作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。转换开关作用：转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。行程开关作用：用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。接近开关作用：不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。光电开关作用：可非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。目前，光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出以及安全防护等诸多领域。 2---1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完

可编程控制器原理及应用习题答案

可编程控制器原理及应用 PLC习题解答（S7-200系列PLC）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

第一章习题 PLC应用技术要点与题解

Kiteptin naami: PLC应用技术要点与题解第一章习题（P8）（第二节习题详解） I-l 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？答：接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。它与接触器不同，主要用于反映控制信号变化，其触点通常接在控制电路中。继电器与接触器的主要区别： (1)接触器感应固定的电压信号；继电器可感应多种输入信号的变化，包括电压、电流、速度、时间、温度、压力等。 (2)接触器主触点容量大，用于控制主电路；继电器则主要用来实现各种逻辑控制。 (3)接触器均带有灭弧装置，继电器则没有。 1-2交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？答：交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。 1-3直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？答：直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通人交流电后，将在铁心中严生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。1-4 带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？答：根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流，与工作气隙a成正比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙a-直很大，因此电磁线圈的电流J也一直很大，电磁线圈将被烧毁。 1-5 带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？答：带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸力特性可知，直流