PLC在挖掘机电气控制系统中的应用
PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析
PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析1. 引言1.1 PLC技术的定义PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）技术是一种广泛应用于工业控制领域的自动控制技术。
PLC技术是由数字计算机技术与自动控制技术相结合的产物，能够实现对生产过程中的各种参数进行准确监测和控制。
PLC技术的核心是一个可编程的微处理器，通过预先编写的程序来实现对生产过程中各种设备的控制。
这些程序可以根据生产需求进行修改和调整，使得PLC系统具有较高的灵活性和可扩展性。
PLC技术具有高度的可靠性和稳定性，能够保证生产过程的稳定运行。
与传统的机械或电气控制方式相比，PLC技术不仅具有更高的精度和响应速度，还可以实现大规模的自动化控制，提高生产效率和降低成本。
PLC技术是一种先进的自动控制技术，在工业生产中起着至关重要的作用。
通过PLC技术，生产厂家可以实现对生产过程的精确控制，提高生产效率，降低成本，保证产品质量，从而在激烈的市场竞争中取得优势。
1.2 机械电气控制装置的概述机械电气控制装置是一种能够通过控制电气信号来实现机械运动的装置。
它通常由传感器、执行器、控制器和电源等组成。
传感器用于感知外部环境的信号，执行器用于执行具体的控制动作，控制器则是控制整个系统的大脑，电源则是为整个系统提供能量。
在机械电气控制装置中，传感器接收外部信号，将信号转化为电信号传输给控制器，控制器根据接收到的信号进行分析处理，并输出控制信号给执行器，执行器则根据控制信号执行相应的动作。
这样一来，机械装置就能够根据外部信号自动完成各种操作，实现自动化控制。
机械电气控制装置在工业生产中起着至关重要的作用，它可以提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量，确保生产安全。
随着科技的不断发展，机械电气控制装置也在不断进步，其中PLC技术的应用更是推动了机械电气控制装置的发展。
PLC技术的引入使得机械电气控制装置更加智能化、灵活化，具有更广泛的应用场景和更高的控制精度。
挖掘机plc控制系统
目录1、绪论 (1)1.1 设计挖掘机控制系统的意义 (1)1.2 挖掘机控制系统的概述 (1)2、系统工作原理 (2)3、挖掘机控制系统的硬件配置 (2)3.1 PLC简介 (2)3.2 CPU处理模块 (3)3.3 挖掘机控制系统的I/O分配 (4)3.4 挖掘机控制系统的外部接线 (5)4、挖掘机控制系统软件设计 (6)4.1编程软件介绍 (6)4.2挖掘机控制系统程序设计及分析 (6)4.2.1程序的设计 (6)4.2.2程序分析 (7)5、挖掘机控制系统监控界面的设计 (8)5.1 组态软件的概述 (8)5.2 定义数据词典 (9)5.3 用户界面的制作 (10)5.4命令语言的编写 (11)6、程序调试 (13)7、实验体会 (14)参考文献 (14)附录Ⅰ程序梯形图 (14)挖掘机控制系统霍圆沈阳航空航天大学北方科技学院摘要：随着我国经济的高速发展，城镇化建设的快速推进，这就需要大量的土木工程,而挖掘机作为土木工程施工机械的一种,就显得越来越重要。
本系统就是通过PLC控制来实现挖掘机模拟运行。
本文在介绍挖掘机的工作原理的基础上，采用PLC对下位机进行控制，包括硬件和软件的设计，实现了挖掘机的自动和手动控制，使挖掘机能够完成预先设计好的动作。
在PLC设计的基础上，本文又采用了组态王6.53对挖掘机控制系统进行上位端设计，使操作人员对挖掘机运行进行远程实时监控，增加了生产安全性。
关键词：挖掘机；组态王；PLC1、绪论1.1 设计挖掘机控制系统的意义挖掘机这一工具，在如今高速发展的中国被广泛应用于建筑行业、道路施工等多个方面，为我们的生产生活带来了诸多方便。
但有时会因操作不当或是突发状况而发生事故，甚至造成人员伤亡，对驾驶员的生命造成威胁。
所以，发展挖掘机的自动化就显得尤为重要，一个好的控制系统不仅仅可以提高工作的效率，而且还可以减少事故伤害和经济损失，可谓是一举多得。
1.2 挖掘机的概述挖掘机应用面广，使用量大，在工程机械市场占有很重要的地位，目前已成为工程机械第一主力机,挖掘机模仿人体构造，有大臂小臂和手腕，能扭腰旋转和行走，具有较长的臂和杆，可做空间六自由度动作，配装上各种工作装置能进行立体作业这种带有类似人类基因的挖掘机已成为人类工程建设中的主要伙伴之一，也被称为土建机械手，是建设机器人的代表正因为挖掘机通用性强，作业范围广，所以被认为是多功能的工程机械挖掘机和液压传动紧密地联系在一起，挖掘机作业动作多，运动复杂多样，所需功率大，而液压传动的特点是功率密度大，布置简单灵活，操纵容易方便，很适合挖掘机多处需要动力驱动各种工作装置的要求，是挖掘机理想的传动装置，是挖掘机基础, 同时，挖掘机对液压技术也提出了各种各样更高层次的性能要求，推动了液压技术的发展，促进了液压元件高压化多样化小型化发展从某些方面而言，挖掘机引领着液压技术发展的潮流此外，挖掘机作业过程中要求高效快速，因为作业动作的复杂性和操纵控制的困难性，只有采用先进的电子控制才能解决，所以挖掘机又成为工程机械中采用电子技术的代表，对发动机液压泵阀和马达都要控制，从个别控制发展到全面综合控制，从人工选择控制发展到智能自动控制许多的IT（信息）技术光测和光控技术以及远距离通讯（ CT通信）技术等都已用于挖掘机上。
PLC技术在机械电气自动化控制中的应用研究
PLC技术在机械电气自动化控制中的应用研究摘要：本文研究了PLC（可编程逻辑控制器）技术在机械电气自动化控制中的应用。
通过对PLC技术的介绍和分析，探讨了PLC技术在机械电气自动化控制领域的优势和应用场景。
通过案例分析，验证了PLC技术在提高生产效率、降低成本和改善产品质量方面的作用。
本文的研究结果为机械电气自动化控制领域的实际应用提供了理论和实践指导。
关键词：PLC技术；机械电气自动化控制；应用研究引言随着科技的不断发展，机械电气自动化控制在工业生产中的应用越来越广泛。
其中，PLC技术作为一种重要的自动化控制技术，具有灵活性高、可靠性强、易于编程等优点，已经成为机械电气自动化控制领域的重要工具。
本文旨在研究PLC技术在机械电气自动化控制中的应用，并探讨其在提高生产效率、降低成本和改善产品质量方面的作用。
1.PLC技术的基本原理和特点1.1 PLC技术的基本原理PLC（可编程逻辑控制器）技术的基本原理是通过电子数字逻辑电路和微处理器等组成的控制器，对输入信号进行逻辑处理和运算，然后根据预设的程序和逻辑条件，控制输出信号实现自动化控制。
PLC技术基于逻辑控制理论和数字电子技术，可以实现对各种工业过程和设备的灵活控制。
1.2 PLC技术的特点PLC技术具有以下特点：首先，PLC具有高可靠性和稳定性，能够适应恶劣的工业环境和长时间运行的需求；其次，PLC具有灵活的可编程性，可以根据不同的需求编写程序，实现各种复杂的控制逻辑；再次，PLC具有模块化设计，易于安装和维护，可以方便地进行系统扩展和功能升级；此外，PLC还具有快速的响应速度和高精度的控制能力，能够满足工业自动化控制的要求。
总的来说，PLC技术在工业控制领域具有广泛的应用前景和重要的意义。
2.PLC技术在机械电气自动化控制中的应用2.1 PLC技术在生产线控制中的应用PLC技术在机械电气自动化控制中的生产线控制方面有着广泛的应用。
通过PLC控制器，可以实现对生产线上各个设备的自动化控制和协调。
PLC技术在机械电气控制装置中的应用
PLC技术在机械电气控制装置中的应用摘要：PLC技术在机械电气设备中的作用是显而易见的，它已逐步替代了常规的控制方式，成为了机械电气设备自动化和智能化控制的重要方法。
有关的科研人员和技术人员应该对 PLC技术的应用特点和类型进行精确把握，并与现实状况相结合，将 PLC技术适合应用在机械电气控制装置中。
通过 PLC技术对机械设备进行监控，降低故障的发生，从而提高控制的灵活性和效率，为工业生产提供科学的指导。
关键词：PLC技术；机械电气；控制装置；应用1PLC技术特点分析1.1提高工作效率PLC技术结合了计算机技术和自动化技术的优势，可以对机械、电器系统的施工过程进行高效地优化，从而使施工变得更加容易和快速。
通过 PLC技术，通过软件编程来控制和执行相应的指令，极大地减轻了工作强度，在解放了操作工人的同时，还改善了机械电气设备运行效果，极大地提高了工作效率。
1.2兼容性较好可编程控制器技术兼容性好，可以很好地与其他技术相结合。
人们对机械电气系统进行了优化，通过 PLC技术具有很好的兼容性能，可以将系统自身的机械电气设备作为辅助继电器使用，从而可以降低系统的电线连接，从而可以对控制系统进行有效的提升，从而保证了控制系统的响应速度和效率。
除此之外，该系统还具有生产过程控制、数据处理和预算的能力，并且还可以利用外部模块来完成其它的工作，所以该系统具有非常高的柔性和可延展性，被广泛地用于工业生产中。
1.3抗干扰能力较强常规的机电一体化控制方法具有较大的局限性，对外部环境的影响较大。
在具体的工程实践中，通常采用独立的模块化结构，并将可编程控制器和综合技术相结合。
该一体化控制系统能够接受大量的数据和信息，对整体的机电工作过程进行了优化，并提高了系统的抗干扰性。
1.4具备故障检测功能在实际工作中，机电控制系统的失效是无法避免的。
PLC控制系统拥有自我检测的能力，当它在发现了机械设备出现了问题的时候，它可以在最快的速度之内，找到问题的所在，并向用户提出报警。
机械电气控制装置中PLC技术的应用
机械电气控制装置中PLC技术的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种高度集成的数字式智能电气控制装置，它被广泛应用于机械电气控制领域。
PLC具有功能强大、稳定可靠、易于编程、灵活性强等优点，大大提高了机械电气控制系统的效率和质量。
本文将介绍PLC技术在机械电气控制装置中的应用。
一、PLC技术的优点1. 整合性强：PLC技术集计算机技术、控制理论、仪表技术、传感器技术等多种技术于一体，能够全面实现工业过程的控制。
2. 稳定可靠：PLC具有硬件稳定可靠、软件灵活可靠、工作环境适应能力强的优点，能够确保机械电气控制系统的正常运行。
3. 易于编程：PLC技术由于采用了图形化编程界面，程序编写需要的时间短，节省了大量时间和人力成本，功能强大，配置灵活。
4. 灵活性强：PLC技术适用于多种控制领域，能够根据用户需要进行配置，包括输入输出、数据存储、执行逻辑运算和前后关系等多种功能，增加了机械电气控制装置的灵活性和适应性。
1. 机床自动控制系统由于机床加工精度要求高、加工工艺复杂，为了满足生产需求，PLC技术被广泛应用在机床自动控制系统中，能够实现机床加工的自动化、高效化和智能化，提高生产效率和制品质量。
2. 工业生产控制系统PLC技术也具有应用于工业生产控制系统中的优势，能够实现设备的实时监控和远程调试，以及实现多个设备的协同工作，提高生产效率，减少生产成本。
3. 物流系统集成控制系统PLC技术的应用还能够完善物流系统集成控制系统，能够实现多种功能，如自动搬运、分拣、存储管理等。
消防联动控制系统是重要的消防安全设施，PLC技术可以为其提供稳定、可靠的控制基础，实现消防联动控制系统的自动化、科学化和数字化。
例如，当发生火灾或烟雾时，PLC系统能够自动启动风机、提升消防水泵的压力、开启消防门窗等。
总之，PLC技术在机械电气控制领域中的应用是非常广泛的，可以使机械电气控制系统实现更加精确、稳定、可靠、高效的控制。
尤其在工业制造和自动化领域，PLC技术几乎已成为必备的控制系统。
PLC技术在工程机械电气控制装置中应用的意义
PLC技术在工程机械电气控制装置中应用的意义摘要：电力工业的发展是工业生产的重要组成部分，也是一个国家现代化程度和工业生产水平的重要标志。
科学技术的迅速发展促进了电力工业的发展和进步。
利用计算机技术实现了工业生产过程的控制。
对于相关人员来说，他们应该学习并熟练地使用这项技术，这样PLC技术才能更好地应用于机电控制设备中。
对实际生产中可能存在的问题，要及时解决，提出合理的解决方案，促进工业生产的发展进步。
关键词：PLC技术；工程机械；电气控制装置；应用意义导言：机械制造业作为国民经济的支柱产业，对提高国民经济技术装备水平，促进民族工业化发展具有重要意义。
随着科学技术的进步，工业制造逐渐向工业智能制造发展，这对机械设备的自动化和智能化水平提出了更高的要求。
传统的机械式自动控制器已不能满足现代工业生产的需要。
PLC技术具有可靠性高、编程容易、组态灵活、输出/输出模块齐全、运行速度快、安装方便等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。
PLC技术在机电控制装置中的应用，可以减少传统电气控制装置受信号或电源的干扰，避免机械设备运行中的安全隐患，提高电气控制装置的自动化和智能化水平，更好地满足工业生产环境。
1PLC技术在工程机械电气控制装置中应用的意义作为社会发展的产物，PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用，是工程机械电气控制装置更具时代性的特点。
它也是现代社会推动工程机械电控装置发展进步的重要手段和途径，对其发展具有十分重要的意义。
PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用是独特的，对其发展有着深远的影响。
它提高了工程机械电控装置的质量和水平，使其在社会建设过程中能够发挥更大的作用，从而促进社会的发展进步，这也在一定程度上提高了社会经济水平。
随着时代的不断发展，工程机械的电气控制装置也在不断发展进步。
PLC技术在工程机械电气控制装置中的应用，提高了工程机械电气控制装置的自动化性能，使其朝着数据化的方向发展，最大限度地提高了工程机械电气控制装置的使用效率，协调了工程机械电气控制装置的自动化程度生产。
解析PLC技术在机械电气控制装置中的应用
解析PLC技术在机械电气控制装置中的应用
随着科技的发展和进步，自动化技术已经成为了现代制造业不可或缺的一部分。
PLC，或者可编程逻辑控制器，是一种经常被用于机械电气控制装置中的控制设备。
它能够接收
输入信号，然后利用预先编写好的程序在其内部进行处理，最后输出控制信号控制外部设
备的操作。
PLC在机械电气控制装置中的应用十分广泛。
其中一种常见的应用就是对机械设备的
控制。
由于PLC的高速处理能力和多路输入、输出的特点，它可以控制不同类型的电动机、气动机、液压机等，控制设备的动作和停止。
PLC可以读取各种传感器的信号，比如温度、湿度、压力、流量等等，通过算法运算来调整设备的工作状态。
此外，PLC还可与可编程
数字控制器(PID)结合使用，来控制各种工业自动化过程，如自动调节条件，保证设备的
稳定运行。
另一种常见的PLC应用在自动化生产线中。
在这种环境下，PLC成为了自动化生产线
上的核心控制终端。
PLC可以通过连接多种传感器和执行器来实现产品的自动化生产，从
而实现产品的高效、精确和稳定的生产。
在生产线控制中，PLC可以通过组合不同的控制
程序来实现灵活的产品生产，因此PLC也被广泛应用于汽车、电子、制药等各种生产、制
造行业。
PLC技术在机械电气控制装置中应用
关键词:机械;应用;PLC技术;电气控制装置目前，传统的机械电气控制方法已无法满足实际工业生产的需求，亟需借助PLC技术转变机械电气控制形式，以更高的控制效率支撑工业生产。
PLC技术应用具有可编程特征，运行中以微处理器为平台在电气控制装置中进行PLC技术融合，可促进工业机械运行、生产效率的提升。
分析机械电气控制中PLC技术的应用，对于推动工业机械自动化、智能化发展具有重要作用。
1PLC技术的特点PLC技术的应用提升了工业机械控制效率［1］。
PLC又称为可编程控制器，其包括输出设备、存储器、编辑器、中央处理器、电源等，不同组成部分的作用不同。
CPU是PLC控制器的中枢核心，可利用扫描方式接收输入装置的相关数据、状态信息等，起到编程器程序数据接收与存储作用，实现对PC运行、指令执行的诊断与分析;存储器装置主要是对系统程序、系统命令、模块功能、解释、子程序进行调动与管理，全面实时地存储控制系统运行参数，数据存储依托于编程器输入，无法以直接存储的方式进行数据管理;I/O部件装置(输入/输出)的应用主要是实现输入、输出装置或外部设备与CPU之间的连接，其功能主要为端子排列、功能模块执行、状态显示等;编程器是PLC系统在检查维护、功能开发、系统应用中的关键部件之一，PLC系统运行针对编程器，利用显示器展示内部参数信息，借助键盘输入来实现程序监视、调试、检查及编辑等。
2PLC技术在机械电气控制装置中的作用2.1实现机电一体化可编程逻辑控制系统使用的设备重量不是很高，无论是安装还是使用都较为轻便，可以实现互联网技术与计算机技术的深入融合，在计算机技术的支持下，各类机械设备的开发调试工作更加简单，可改善机器和电器的融合效果，促进电器与机械一体化，为机电一体化发展提供动力。
2.2提升抗干扰能力传统的机械电气化设备控制的抗干扰能力不强，而PLC系统具有更强的抗干扰效果。
传统设备受到外界因素的影响，整体稳定性会下降，无法发挥出应有的作用。
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图1PLC 接线图
1引言
挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械，工作时，先启动蜂鸣器，让工作人员离开生产现场；再起动冷却泵电机，对液压电机和钻头电机进行冷却；待冷却泵稳定工作后，起动液压泵电机，再起动钻头电机开始工作.停机顺序与起动顺序正好相反.以前大部分挖掘机采用传统的继电器2接触器控制系统.这种系统的主要缺点是接线复杂、
维修困难，控制触点易烧坏，以及可靠性和抗干扰性较差.可编程逻辑控制器（PLC ）作为新一代的工业控制装置，由于其具有体积小、
安装方便、编程简单、易于使用和修改等特点而获得广泛应用.用PLC 改造挖掘机电气控制系统，取得较理想的效果.2基于PLC 的挖掘机电气控制系统设计
2.1
主电路设计与控制要求
钻头电机功率较大，采用Y-△起动方式由KM 4、
KM 5、KM 6控制：冷却泵电机和液压泵电机功率较小，直接起动即可，分别由KM 2、KM 3控制.接触器KM O 作急停用：当系统出现紧急情况时，断开KM O ，即断开三台电机的电源，同时接触器KM l 控制蜂鸣器HAl 的鸣叫.FRl ～FR3为热继电器，用于对电机进行过载保护：FR4为采用温度传感器，用于准确测量钻头电机的工作温度，当温度超过设定值时，控制HAl 进行声光报警.
根据工艺要求，PLC 控制系统首先必须保证三台电机按指定的顺序起动和停止：其次，系统必须有自动和手动两种工作方式.正常工作时各电机连续自动运转，系统调试与维修时采用手动工作方式.此外，系统还应设置互锁、短路和过载保护.当液压泵电机和冷却泵电机中有一台过载时，系统必须停止工作：钻头电机过载时，只停止其本身的工作，不影响其他电机的工作.当钻头电机超过设定温度时，必须停止运行.系统还应设有急停开关以及必要的抗干扰措施，以确保挖掘机安全可靠地工作.
2.2PLC 控制系统设计
2.2.1
硬件设计
根据上述控制要求，系统实际输入点数为12点，输出点数为8点：考虑到今后扩展和维护的需要，选用三菱公司FX2N 一32M R 可编程控制器.FX2N 系列PLC 编程软元件一览表见日本三菱公司FX 系列编程手册.PLC 的硬件连接线如图1所示，图中SA 为手动／自动
Vol.25No.10
Oct.2009
第25卷第10期2009年10月赤峰学院学报（自然科学版）Journal of Chifeng University （Natural Science Edition ）PLC 在挖掘机电气控制系统中的应用
李增军
（通辽市技工学校，内蒙古
通辽０２８０２１）
摘要：挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械，它主要由电气控制系统、液压系统、冷却系统、钻臂、行走机构、扒杂运输机构等组成．挖掘机主要工作的部件是钻头、冷却系统和液压系统，因此控制它们的电气控制系统便成为了问题的关键．挖掘机的电气控制系统主要控制钻头电机、
冷却泵电机、液压泵电机按事先设定的顺序起停，按设定的时间运转，同时当系统温度超过设定值时产生报警．针对挖掘机的工作特点，提出了一种用ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ改进其电气控制系统的方法．分析了电气系统的控制要求，给出了系统的硬件、软件设计方法．
关键词：挖掘机；电气控制；硬件设计：系统程序中图分类号：TP3
文献标识码：A
文章编号：1673-260X （2009）10-0122-02
输入设备端口号输出设备端口号手动／自动SA XO 急停控制YO 急停SBl Xl 蜂鸣器控制Y1蜂鸣器控制SB2X2冷却泵电机控制Y2冷却泵启动SB3X3
液压泵电机控制
Y3
冷却泵停止SB4X4钻头电机控制Y4液压泵启动SB5X5钻头电机启动
Y6
液压泵停止SB6X6钻头电机三角运行Y5钻头启动SB7X7闪烁报警
Y7
钻头停止SB8钻头过载FR1
X10X11
122--
图3自动控制程序梯形图
工作方式的转换开关，
SBl 为紧急停止按钮；KM 4和KM 6同时得电时，钻头电机Y 型起动；KM 4和KM 5同时得电时，钻头电机△型运行.
因此，KM 5与KM 6的线圈必须由软件实现互锁，以确保不同时得电.由于系统的输出控制设备主要为交流感性负载，为保证挖掘机可靠地工作，在交流接触器KM O ～KM 6的两端各并接了一个CR 浪涌吸收器.浪涌吸收器的C 、R 值分别为0.47uF,47欧姆，连接时C,R 愈靠近交流接触器，抗干扰效果愈好.2.2.2
程序设计
挖掘机PLC 控制系统程序结构如图2示.图中手动程序设计较简单.本文重点介绍自动程序的设计方法,自动程序梯形图如图3所示.
由图3知，X2按钮首先启动蜂鸣器，同时使辅助继电器M O 线圈得电，
此时才能起动其他电机.图中将Y2线圈的常开触点串联在Y3线圈的控制回路中，
Y3线圈的常开触点串联在Y4线圈的控制回路中(这就是所谓启动优先控制方法).制程序.程序的模拟调试完成后，就可以进行联机调试.本系统调试时应将手动操作与自动控制独立分开.手动操作时先在低压下进行，检查各电机的运转方向是否正确，蜂鸣器、报警器是否能正常工作.待各部分调试成功后，再转入自动控制方式，最后连接整个系统试运行.由于PLC 可灵活、方便地通过编程来改变控制过程，使调试变得较为简单.本系统性能可靠、自动化程度高，完全能满足生产工艺要求，大大提高了生产效率.这样设计的目的是为了保证电机起动顺序为：冷却泵电机一液压泵电机一钻头电机，同时前级电机停止，后级电机立即停止，而钻头电机停止不影响其他电机的工作.当冷却泵和液压泵电机均起动后，才允许钻头电机起动.钻头电机起动时，Y4、Y6线圈得电，钻头电机Y 型起动：8s 后，Y6线圈断开，Y5线圈得电，电机转为△型运行.当钻头电机工作温度超过设定值时，
X14常闭触点断开，Y7(控制HA2报警器)进行闪烁报警，同时将钻头电机控制回路(线圈Y4的控制回路)断开.
3系统调试与运行
将编制好的程序输入到PLC ，先进行模拟调试，然后再进行系统调试.在模拟调试时，实际的输入元件和输出元件一般都不接，通常用小的扳动开关来模拟输入，而输出可以通过输出端发光二极管来判断，反馈信号如过载、超温信号等可由扳动开关模拟.模拟调试要检查程序是否完全符合预定要求，所以必须考虑各种可能的情况，要对控制系统的工艺流程进行测试，发现问题及时修正.——————————————————
—参考文献：
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业出版社，2004
．
图2PLC 程序结构图
123--。