PLC原理及应用讲义3
《PLC应用技术》ppt课件第三单元PLC的应用基础
无线通讯技术的发展使得PLC的通讯能力得到提升，降低了布线 的成本和复杂性。
应用领域的拓展
工业物联网
PLC作为工业物联网的核心组件，将进一步拓展其在智能制造、 智能物流等领域的应用。
新能源与节能
随着新能源和节能需求的增长，PLC将在太阳能、风能等新能源领 域以及节能减排方面发挥更大的作用。
PLC能够实时监测生产线上各种设备的状态和数据，根据预设的程序进行自动调整 和优化，确保生产过程的稳定性和一致性。
PLC还可以实现生产线的故障诊断和预警，及时发现和解决设备故障，减少停机时 间，提高生产效益。
电机控制
1
PLC在电机控制方面具有广泛的应用，可以实现 对各种电机设备的启动、停止、调速和定位等操 作的控制。
智能停车系统
智能停车系统是利用PLC技术实现的一种现代化停车方式。 通过PLC的控制，可以实现停车场的自动化管理，提高停车 效率和安全性。
PLC能够实时监测停车场的车辆进出情况，自动计算停车费 用，并实现车辆的快速进出和有序管理。同时，PLC还可以 与智能卡系统、监控系统等其他智能化系统进行集成，实现 停车场的全面智能化管理。
自动驾驶与智能交通
自动驾驶技术的发展对控制系统提出了更高的要求，PLC作为核心 控制组件，将发挥更加重要的作用。
未来发展前景
标准化与开放性
未来PLC的发展将更加注重标准化和开放性，以实现不同设备之 间的互操作和信息共享。
安全与可靠性
随着工业控制系统的复杂度增加，PLC的安全性和可靠性将更加受 到重视。
第三单元 PLC的应用 基础
目录
• PLC在工业自动化中的应用 • PLC在智能家居中的应用 • PLC在交通领域的应用 • PLC在农业领域的应用 • PLC的发展趋势和未来展望
PLC的原理与应用
PLC的原理与应用PLC的原理，PLC即可编程控制器，是针对工业自动化领域开发设计的，适用于工业现场工作的以现在微处理器为核心的控制器。
PLC的控制功能可以根据使用者所编辑的软件不同，实现多种功能。
PLC源于继电控制装置，主要靠运行存储于PLC内存的程序进行入出信息交换，来实现交换。
PLC的应用包括：开关量控制、运动量控制、过程量控制、数据处理、通信联网。
（1）开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
（2）模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。
为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。
PLC厂家都生产配套的A/D 和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
（3）运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。
从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。
如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
（4）过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。
作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。
PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。
大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC 也具有此功能模块。
PID处理一般是运行专用的PID子程序。
过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
（5）数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。
PLC原理及应用ppt资料
PLC 应用领域
PLC功能
4.过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭 环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样 的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环 控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID 模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理 一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、 热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
PLC 应用领域
PLC功能
1. 开关量的逻辑控制
PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的 继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单 台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包 装生产线、电镀流水线等。
PLC 应用领域
PLC功能
2. 模拟量控制
Q FU SB3 KM1 FR KM2 SB1 KM1 SB2 KM1 KM2 FR KM2 KM1
继电接触器电动机正反转控制线路
M 3~
KM2
1
PLC的产生与发展
~~
Q
PLC电动机正反转控制线路
FU
SB1 SB2 SB3
+24V 0V COM
00 01 02 03 04 …
KM1
KM2
PLC
100-240VAC RY.OUT
现场用户输出设备
现场用户输入设备
现场信号 按钮、开关
传感器
外部设备 编程设备 计算机
输 入 部 件
微处理器（CPU）
运算器 控制器
输 出 部 件
执行器
中间继电器
电磁阀
扩展设备
打印机等
通 讯 及 编 程 接 口
plc的原理及应用教材全文
PLC的原理及应用教材全文第一章：PLC简介•什么是PLC•PLC的起源和发展•PLC在工业自动化中的重要性•PLC的优点和特点第二章：PLC的工作原理•PLC的硬件结构和组成部分•PLC的输入输出模块•PLC的中央处理器•PLC的存储器和操作系统•PLC的工作模式和工作周期第三章：PLC的编程语言•传统的梯形图编程语言–梯形图编程语言的基本元素–梯形图编程语言的规则和语法–梯形图编程语言的示例•基于函数块的编程语言–函数块编程语言的基本概念–函数块编程语言的特点和优势–函数块编程语言的示例第四章：PLC的应用领域•工业自动化–制造业自动化–物流自动化–过程控制系统•智能建筑•能源管理系统•其他应用领域第五章：PLC在工业控制系统中的应用实例•灯控制系统•温度控制系统•流水线控制系统•机械手控制系统第六章：PLC的应用案例分析•实际工程案例分析•案例分析的步骤和方法•案例分析中需注意的问题第七章：PLC的故障诊断和维护•PLC故障诊断的方法和步骤•PLC的软件和硬件故障排除•PLC的日常维护与保养第八章：PLC未来的发展趋势•PLC技术的发展方向•PLC在人工智能、物联网等领域的应用•PLC的发展前景和挑战结束语•总结PLC的原理和应用•强调PLC在工业控制中的重要性•展望PLC未来的发展趋势以上为《PLC的原理及应用教材全文》的大纲，详细内容可根据需要进一步展开和补充。
本教材旨在帮助读者全面了解PLC的原理和应用，并能在实际工程中进行有效的应用和故障排查。
PLC作为工业自动化的核心技术之一，必将在未来更加广泛地应用于各个领域，为工业控制带来更高的效率和更大的发展潜力。
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http://www.gongkong365.com/bbs/ PLC 原理及应用 （讲义） 目 录 1
第一章． P L C 概 论 ....................................................................... 2
第二章． 第三章． PLC 的组成及工作原理........................................................................ 2
三菱 FX2N PLC 指令系统 ..................................................................... 2 第四章． P L C 应 用 实 例 ....................................................................... 2
第五章． PLC 程序设计的功能表图方法 ............................................................ 2
第一节. 概 述......................................................................................................................2 第二节. 一． 二． 三． 四． 第三节. 一． 二． 第六章． 第一节． 一． 二． 三． 第二节． 一． 二． 三． 功能表图的基本概念...............................................................................................3 步 .....................................................................................................................................................3 有向线和转移 .................................................................................................................................4 功能表图的构成规则 .....................................................................................................................4 功能表图的基本形式 .....................................................................................................................4 用梯形图实现功能表图的程序设计........................................................................7
步的进入 .........................................................................................................................................7 步的退出 .........................................................................................................................................7 PLC 应用中的若干问题...................................................................... 10
PLC 的使用及其型号选择.....................................................................................10 PLC 型号的选择 ...........................................................................................................................10 开关量 I/O 模块的选择 ................................................................................................................ 11 编程手段的选择 ...........................................................................................................................12 降低 PLC 系统费用的方法....................................................................................12
减少模块的数量 ...........................................................................................................................12 减少输入点 ...................................................................................................................................12 减少输出点 ...................................................................................................................................15 参考书： ..................................................................................................................... 16
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cnhttp://www.gongkong365.com/bbs/ PLC 原理及应用 （讲义） 2 第一章． P L C 概 论 见 《PLC 原理及应用（讲义）》上
第二章． PLC 的组成及工作原理 见 《PLC 原理及应用（讲义）》上
第三章． 三菱 FX2N PLC 指令系统 见 《PLC 原理及应用（讲义）》中
第四章． P 见 L C 应 用 实 例 《PLC 原理及应用（讲义）》中
第五章． PLC 程序设计的功能表图方法 第一节. 概 述 功能表图 ( Function Chart ) 亦称顺序功能表图 ( Sequence Function Chart )，简 称 SFC。 在前面我们已经系统地介绍了梯形图设计方法，这种方法绝大多数是采用经验 设计方法，是从传统的继电器逻辑设计方法继承而来，它的基本设计思想是：被 控制过程由若干个状态所组成，每个状态都由输入的某些命令信号建立，辅助继 电器用于区分状态且构成执行元件的输入变量，而辅助继电器的状态由输入的命 令信号控制，正确找出辅助继电器、命令信号及执行元件之间的逻辑关系，也就 基本完成了程序设计任务。 经验法仅适用于简单的单一顺序问题的程序设计，且设计无一定的规律可循， 对稍复杂的程序设计起来显得较为困难，而对具有并发顺序选择顺序的问题就更 显得无能为力，故有必要寻求一种能解决更广泛顺序类型问题的程序设计方法。 功能表图是一种能很好解决上述问题的程序设计方法，它是描述控制系统的控 制过程、功能、特性的一种图形，它最初很象一种工艺性的流程图，它并不涉及 所描述的控制功能之具体技术，是一种通用的技术语言。这种设计方法很容易被 初学者接受，对有一定经验的技术人员而言也会提高设计效率，有资料称这种设 计方法可减少 2/3 的设计时间，且用此法设计出的程序调试、修改、阅读也很容易。 这种设计方法是在 80 年代初由法国科技人员最先提出的，因为它有许多优越
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cnhttp://www.gongkong365.com/bbs/ PLC 原理及应用 （讲义） 3 性，很快得到了推广，法、德等国并对此推出了相关的国家标准，IEC 了于 88 年 公布了类似的国际标准，我国也已在 86 年颁布了功能表图的国标。 功能表图法在 PLC 程设中有两种用法： 1) 直接根据功能表图的原理研制 PLC，即将功能表图作为一种编程语言直接 使用，目前已有此类产品，多数应用在大、中型 PLC 上，其编程主要通过 CRT 终 端，直接使用功能表图输入控制要求。 2) 用功能表图说明 PLC 所要完成的控制功能，然后再据此找出逻辑关系并画 出梯形图。这种应用法较多，本节主要讨论这种方法。
第二节. 功能表图的基本概念 功能表图是一种描述顺序控制系统过 程、功能和特性的图形表示方法。主要由步、 转移，有向线等元素组成。 一． 步
n 如
n 为序号
图 5-1 步的符号
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步是控制系统中一相对不变的状态，在功能表图中，步通常表示某个或某些执 行元件的状态，其符号见图 5-1。步又分成起始步、动步、静步。 1．起始步： 起始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起 点。一个控制系统至少要有 1 个起始步，起始步的符号 见图 5-2 2．动步、静步 静步是指控制系统当前没有运行的步。 动步是指控制系统当前正在运行的步。 动步用 1 个小黑点放在步的方框图中表示，见图 5-3。 动步、静步是系统分析时用的术语，平时进行程设时