PLC教案(第二章)
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。
梯形图经验设计法的具体步骤如下：1）分析控制要求，并将控制系统分成几个独立的局部。
2）设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备，并进行I/O 分配，画I/O 连线图。
3）设计执行元件的控制程序。
4）检查修改和完善程序。
在设计梯形图时，要注意先设计基本梯形图程序，当基本控制要求都满足之后，再增加其它条件。
检查调试时，要将梯形图分解成独立功能子程序调试完毕后，再调试全部功能。
实例：用经验设计法设计竞赛抢答器显示系统。
假设参赛者分为儿童组、学生组及成人组三组，其中儿童2人，成人2人，学生1人。
1.控制要求1）主持人按下开始按钮，开始指示灯亮方可抢答，否则违例，桌上指示灯闪烁。
2）要求儿童只需一人按下按钮就抢答成功，对应指示灯亮；成人需两人同时按下按钮抢答才能成功，对应指示灯亮。
3）只要有人抢答成功，其他人抢答无效。
4）抢答开始15s 后无人抢答时响铃，表示抢答时间已过。
5）当一题抢答结束后，主持人按复位按钮，状态恢复，为下次抢答做准备。
2.I/O 分配X1X3X4X1X3X1X3X43.I/O连线图4.梯形图设计根据原理则梯形图设计如图2-35所示，其设计思路如下：1）主持人按下开始按钮才能开始抢答，因此要设计X0接通Y0，而Y1、Y2、Y3需与Y0串联，并都用X1动断触点复位，使所有状态复位。
2）由于儿童只需一人按下按钮即抢答成功，而成人要求两人都按下，因此X2和X3并联，X5和X6则串联。
3）一组抢答成功后，其他组不能再进行抢答，因此要将Y1、Y2和Y3的动断触点进行互锁。
4）由于在主持人没按下抢答按钮时，有人抢答出现违例，因此要增加一条支路与Y0并联，并出现周期性通断，实现灯的闪烁，为此，要设计振荡电路。
5）由于出现违例时，灯要持续闪烁，因此要设计按钮的记忆电路。
6）当抢答开始15s后无人抢答，抢答铃响，因此要在Y0输出时同时用定时器T0定时，T0的动合触点接通铃Y4。
有人抢答情况下Y4又不能接通，因此还要将Y1、Y2、Y3的动断触点串入Y4的回路中。
十字路口交通灯控制3.绘制时序图X0依据十字路口交通灯控制的控制要求，其设计思路如下：1）在35s 红灯期间，有30s 绿灯、3s 闪烁以及2s 黄灯，因此可以考虑用T0、T1、T2（定时值分别为30s 、33s 、35s ）三个定时器。
2）由于东西方向与南北方向交通灯的规律相同，成对称控制，可以用中间继电器来分辨。
3）由于有绿灯闪烁，因此需要用振荡电路。
5.梯形图三相异步电动机的Y-△启动控制 控制要求初始状态下，KM1=KM2=KM3=OFF ，SB1=SB2=OFF ；启动操作时，按下SB2=ON ，KM1=KM3=ON ，定子绕组星形连接启动，经过t1时间后，KM3=OFF ，KM1=KM2=ON ，定子绕组三角形连接，全压运行。
X0X0T0T1M0T1T2M0振荡作业：1. 设计一段程序，实现Y0~Y7每间隔0.5s循环点亮。
2. 现有一双速电动机，试按下述要求设计PLC控制梯形图：1）分别用两个按钮操作电动机的高速启动和低速启动，同时设置一个总按钮停止。
2）启动高速时应该先经过低速启动，延时后再换成高速运转，3. 某机床由一台感应电动机拖动，润滑油泵由另一台感应电动机拖动。
在启动时，油泵启动后主轴电动机才能启动。
在停止时，主轴停止后，油泵才能停止。
试设计出软硬件系统。
4. 有三盏信号灯，按下启动按钮后，每隔1s点亮一盏，每盏信号灯点亮时间分别为1s，2s，和3s，时间到就自动熄灭，同时设置停止按钮，随时可以熄灭信号灯。
试设计其软件系统。
5. 有一个用四条皮带运输机的传输系统，分别用四台电动机M1、M2、M3、M4驱动。
控制要求如下：1）按下起动按钮X0时，先起动最前一条皮带，每延时2s后，依次起动其它皮带机，即M1→M2→M3→M4。
2）按下停止按钮X1时，先停最后一条皮带，每延时1s依次停止其它皮带机，即M4→M3→M2→Ml。
试设计满足上述控制要求的PLC控制程序梯形图。
第3章编程软件GX-Developer3.1 概述GX-Developer是三菱电机公司开发的用于三菱全系列可编程控制器的编程软件，该软件集成了项目管理、程序键入、编译链接、模拟仿真和程序调试等功能，其主要功能如下：1）可通过线路符号、助记符、列表语言及SFC符号来创建PLC程序，建立注释数据及设置寄存器数据。
2）创建PLC程序并可将其存储为文件，用打印机打印。
3）可在串行系统中与PLC进行通信、文件传送、操作监控以及各种测试。
4）可以脱离PLC进行仿真调试。
3.2 程序编制3.2.1 建立工程程序安装后，使用时，选中“MELSOFT应用程序”→“GX Developer”，再点击鼠标即可运行该程序。
在菜单栏中点击“工程”菜单，选中“创建新工程”，首先在“PLC系列”中选出所使用的CPU系列（如选用的是FX CPU系列）；“PLC类型”是指机器的型号，如用的是FX2N系列，则选中FX2N(C)；“程序类型”选择“梯形图”；“生成和程序名同名的软元件内存数据”可不选择；“设置工程名”用作保存新建的数据。
在生成工程前设定工程名时请将“设置工程名”复选框选中。
另外，工程名也可于生成工程后设定，但是此时需要在“另存工程为…”中设定。
单击“确定”按钮，出现如图3-2所示的画面，在画面上可以清楚地看到，最左边是左母线，蓝色框表示现在可写入区域，上方有菜单，只要任意点击其中的元件，就可得到所需的线圈、触点等。
编程界面如图所示利用图示的菜单按钮便可进行程序的编制。
如要在某处设置X0常开，则只要把蓝色光标移动到所需要写的地方，然后在菜单上选中常开触点（或按F5键），出现如图3-4所示的画面后，再输入X0(默认为X000)，即可完成写入X0常开的操作。
常闭触点输入则选F6按钮或按F6键。
如要输出一个定时器，则先选中F7线圈输出，再输入定时器，按空格键置入时间常数即可。
如果输出Y0，则直接写入Y0即可。
对于计数器，因为它有时要用到两个输入端，所以在操作上既要输入线圈部分，又要输入复位部分，其操作过程如图所示。
在这里要注意F8和F7线圈的选取。
输入：复位：如果需要画梯形图中的其它一些线（如F9、sF9、F10按钮）、输入触点（如sF5、F6、sF6、sF7、aF7、aF8、caF10）、删除线（cF9、cF10、aF9）、定时器、计数器、辅助继电器等，在菜单上都能方便地找到，之后再输入元件编号即可。
至于软件其它的一些功能菜单，只需在图中光标指向菜单上的某处，在屏幕的左下角就会显示其功能；或者打开菜单上的“帮助”，可找到一些快捷键列表、特殊继电器/寄存器等信息。
梯形图符号图快捷键的sF5是指Shift+F5，aF7是指Alt+F7，caF10指Cltr+Alt+F10。
快捷键的灵活使用可提高编程效率。
3.2.3 程序编制举例以电动机的正反转控制为例，用GX Developer编制如图3-8所示的梯形图。
其中，X000为正转按钮，X001为反转按钮，X002为停止按钮；Y000为正转触点，Y001为反转触点3.2.4 程序转换如图中所示，梯形图为灰色，这是因为程序还未能转换为PLC所能执行的指令。
同其他微机一样，要把所编写的梯形图转换成PLC微处理器能识别和处理的语言，当写完梯形图，最后写上END语句后（GX Developer软件自动写入），必须进行程序转换。
程序转换的功能键有两种，如图框选所示位置，也可以使用快捷键F4对梯形图进行程序转换。
3.3 程序检查在程序的转换过程中，如果程序有错，则会给出提示，梯形图中出现的蓝色框停留处为不能转换处，修改后则可转换。
出错原因多为梯形图逻辑关联有误，即有语法错误。
经过转换后的梯形图还可通过程序进一步检查程序的正确性，如图所示；也可通过菜单“工具”→“程序检查”查询程序的正确性。
3.4 程序注释3.5 仿真调试GX Developer Simulator Ver. 6.10L提供了仿真功能，这也是GX Developer比FXGPWin优越的原因。
GX Developer的仿真调试过程如下：（1）点击“梯形图逻辑测试启动/结束”按钮，出现如图3-13所示的界面，等待程序写入虚拟PLC结束后，即可进行仿真，如图所示。
（2）点选图3-14中“菜单启动(S)”→“继电器内存监视”项，出现如图3-16所示界面。
再在图3-16中点选“软元件(D)”→“软元件窗口(B)”项，依次调出程序中所需仿真测试的软元件并在“窗口”中选择“并列表示”，如图3-16所示。
（3）双击所需仿真的输入元件时，可使其得电呈黄色方块，相应输出被驱动的得电元件也呈黄色方块，如图3-17所示。
PLC教案2-2
学
过
程
内容、步骤、方法
附记
作业
内容
1、PLC工作过程分为，是讲清其工作原理的关键。
可编程控制器整个工作过程可分三部分：
第一部分是上电处理。可编程控制器上电后对PLC系统进行一次初始化工作，包括硬件初始化，I/O模块配置运行方式检查，停电保持范围设定及其他初始化处理等。
第二部分是扫描过程。可编程控制器上电处理完成以后进入扫描工作过程。先完成输入处理，其次完成与其他外设的通信处理，再次进行时钟、特殊寄存器更新。当CPU处于STOP方式时，转入执行自诊断检查。当CPU处于RUN方式时，还要完成用户程序的执行和输出处理，再转入执行自诊断检查。
学科
PLC
班级
日期
授课教师
课题
可编程序控制器的工作原理
课时数
2
课型
讲述
教学
目标
1、掌握PLC的工作原理
2、掌握PLC的扫描过程
教学
重点
难点
PLC的工作原理、扫描过程
教具
黑板粉笔多媒体
教
学
过
程
内容、步骤、方法
附记
2.2可编程控制器的工作原理
PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从第一条指令开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。
第三部分是出错处理。PLC每扫描一次，执行一次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如CPU、电池电压、程序存储器、I/O、通信等是否异常或出错，如检查出异常时，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，所有的扫描停止。
PLC项目教学教案
PLC项目教学教案第一章：PLC基础知识1.1 PLC简介1.1.1 PLC的定义1.1.2 PLC的发展历程1.1.3 PLC的应用领域1.2 PLC的组成部分1.2.1 中央处理单元（CPU）1.2.2 输入/输出模块（I/O模块）1.2.3 电源模块1.2.4 编程设备及通信接口1.3 PLC的工作原理1.3.1 PLC的工作方式1.3.2 PLC的扫描周期1.3.3 PLC的指令系统第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动2.1.1 软件的安装步骤2.1.2 软件的启动及界面简介2.2 编程软件的基本操作2.2.1 创建新项目2.2.2 输入/编辑程序2.2.3 编译与程序2.3 编程软件的功能模块2.3.1 梯形图编程2.3.2 功能块图编程2.3.3 指令表编程第三章：PLC编程技术3.1 定时器与计数器3.1.1 定时器的使用3.1.2 计数器的使用3.2 逻辑控制指令3.2.1 常用的逻辑控制指令3.2.2 指令的编程与应用3.3 数据传输与运算指令3.3.1 数据传输指令3.3.2 运算指令3.4 功能指令3.4.1 常用功能指令简介3.4.2 功能指令的应用实例第四章：PLC控制系统设计4.1 PLC控制系统设计流程4.1.1 需求分析4.1.2 硬件选型4.1.3 软件设计4.1.4 系统调试与验收4.2 PLC控制系统硬件设计4.2.1 PLC的选型及参数确定4.2.2 I/O模块的配置4.2.3 外围设备的选型及连接4.3 PLC控制系统软件设计4.3.1 梯形图编程方法4.3.2 功能块图编程方法4.3.3 指令表编程方法第五章：PLC项目实践5.1 项目一：三相异步电动机的启停控制5.1.1 项目要求5.1.2 设计思路5.1.3 编程与实现5.2 项目二：抢答器系统5.2.1 项目要求5.2.2 设计思路5.2.3 编程与实现5.3 项目三：水位自动控制系统5.3.1 项目要求5.3.2 设计思路5.3.3 编程与实现5.4 项目四：交通信号灯控制系统5.4.1 项目要求5.4.2 设计思路5.4.3 编程与实现5.5 项目五：小型生产线自动控制系统5.5.1 项目要求5.5.2 设计思路5.5.3 编程与实现第六章：PLC的故障诊断与维护6.1 PLC故障诊断方法6.1.1 视觉检查法6.1.2 信号诊断法6.1.3 程序检查法6.2 PLC故障处理步骤6.2.1 确定故障现象6.2.2 定位故障部位6.2.3 故障原因分析6.2.4 故障排除与修复6.3 PLC的日常维护与保养6.3.1 环境要求6.3.2 硬件维护6.3.3 软件维护第七章：PLC在工业现场的应用案例分析7.1 案例一：PLC在自动化生产线的应用7.1.1 应用背景7.1.2 系统设计7.1.3 实施效果分析7.2 案例二：PLC在电梯控制系统中的应用7.2.1 应用背景7.2.2 系统设计7.2.3 实施效果分析7.3 案例三：PLC在环保领域的应用7.3.1 应用背景7.3.2 系统设计7.3.3 实施效果分析第八章：PLC技术的发展趋势8.1 PLC技术的创新点8.1.1 微处理器的升级8.1.2 通信技术的进步8.1.3 编程技术的创新8.2 PLC技术在物联网中的应用8.2.1 物联网的基本概念8.2.2 PLC在物联网中的作用8.2.3 物联网下的PLC技术发展8.3 PLC技术在智能制造中的应用8.3.1 智能制造的概念8.3.2 PLC在智能制造中的关键作用8.3.3 智能制造下的PLC技术发展第九章：PLC技术的安全性与可靠性9.1 PLC系统的安全性9.1.1 硬件安全措施9.1.2 软件安全措施9.1.3 系统安全防护策略9.2 PLC系统的可靠性9.2.1 硬件可靠性设计9.2.2 软件可靠性设计9.2.3 系统可靠性评估与改进第十章：PLC技术的未来展望10.1 新型PLC技术的发展方向10.1.1 边缘计算与PLC的融合10.1.2 与PLC的结合10.1.3 开源PLC技术的兴起10.2 PLC技术在未来的应用前景10.2.1 工业4.0与PLC技术10.2.2 智慧城市与PLC技术10.2.3 轨道交通与PLC技术重点和难点解析一、PLC基础知识重点和难点解析：PLC的定义、发展历程、应用领域以及其组成部分和工作原理是理解PLC技术的基础。
PLC技术应用电子教案 绪论
PLC技术应用电子教案绪论第一章：PLC技术概述1.1 PLC的定义与发展历程介绍PLC的概念讲解PLC的发展历程1.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成讲解PLC的工作原理1.3 PLC的技术特点与应用领域讲解PLC的技术特点介绍PLC的应用领域第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与界面介绍讲解编程软件的安装步骤介绍编程软件的界面及功能2.2 创建与编辑工程讲解如何创建新工程介绍编辑工程的基本操作2.3 编写与调试PLC程序讲解PLC程序的编写方法介绍PLC程序的调试技巧第三章：PLC编程基础3.1 指令系统概述介绍PLC的指令系统讲解指令的分类与作用3.2 常用指令及其应用讲解常用输入/输出指令介绍定时器、计数器指令及其应用3.3 功能指令及其应用讲解数据处理指令介绍逻辑运算指令及其应用第四章：PLC程序设计方法4.1 顺序控制程序设计讲解顺序控制程序的设计方法介绍顺序控制程序的应用实例4.2 功能模块化程序设计讲解功能模块化程序的设计方法介绍功能模块化程序的应用实例4.3 程序的优化与调试讲解PLC程序的优化方法介绍PLC程序的调试技巧第五章：PLC技术在自动化生产线中的应用5.1 自动化生产线概述介绍自动化生产线的概念讲解自动化生产线的发展趋势5.2 PLC在自动化生产线中的应用案例介绍PLC在自动化生产线中的典型应用分析应用案例中的PLC程序设计方法5.3 PLC技术在自动化生产线中的优势与挑战讲解PLC技术在自动化生产线中的优势分析PLC技术在自动化生产线中面临的挑战及应对策略第六章：PLC的通信技术6.1 PLC通信概述讲解PLC通信的基本概念介绍PLC通信的分类和标准6.2 PLC网络结构与协议讲解PLC网络的基本结构介绍常见的PLC网络协议及其特点6.3 PLC通信应用案例分析PLC通信在实际应用中的案例讲解通信程序的设计与调试方法第七章：PLC技术在工业控制系统中的应用7.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念和分类讲解工业控制系统的发展趋势7.2 PLC在工业控制系统中的应用案例分析PLC在工业控制系统中典型应用案例讲解应用案例中的PLC程序设计方法7.3 PLC技术在工业控制系统中的优势与挑战讲解PLC技术在工业控制系统中的优势分析PLC技术在工业控制系统中所面临的挑战及应对策略第八章：PLC技术在变频调速系统中的应用8.1 变频调速系统概述介绍变频调速系统的概念和原理讲解变频调速系统的主要组成部分8.2 PLC在变频调速系统中的应用案例分析PLC在变频调速系统中典型应用案例讲解应用案例中的PLC程序设计方法8.3 PLC技术在变频调速系统中的优势与挑战讲解PLC技术在变频调速系统中的优势分析PLC技术在变频调速系统中面临的挑战及应对策略第九章：PLC技术在中的应用9.1 概述介绍的概念和发展历程讲解的分类和应用领域9.2 PLC在中的应用案例分析PLC在中典型应用案例讲解应用案例中的PLC程序设计方法9.3 PLC技术在中的优势与挑战讲解PLC技术在中的优势分析PLC技术在中面临的挑战及应对策略第十章：PLC技术的未来发展10.1 PLC技术发展趋势讲解PLC技术的未来发展趋势分析影响PLC技术发展的主要因素10.2 新型PLC技术的应用介绍新型PLC技术的应用领域和前景分析新型PLC技术在工业生产中的优势10.3 PLC技术在智能制造中的应用讲解PLC技术在智能制造中的关键作用分析PLC技术在智能制造中的应用案例及前景重点解析本文主要介绍了PLC技术的基础知识、编程软件的使用、编程基础、程序设计方法、通信技术、在自动化生产线、工业控制系统、变频调速系统、以及未来的发展趋势等方面的内容。
PLC技术应用电子教案 绪论
PLC技术应用电子教案绪论第一章：PLC技术概述1.1 PLC的定义与发展历程1.1.1 PLC的定义1.1.2 PLC的发展历程1.2 PLC的组成与工作原理1.2.1 PLC的组成1.2.2 PLC的工作原理1.3 PLC的技术特点与应用领域1.3.1 PLC的技术特点1.3.2 PLC的应用领域第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动2.1.1 编程软件的安装2.1.2 编程软件的启动2.2 编程软件的基本操作2.2.1 创建新项目2.2.2 打开与保存项目2.2.3 创建与编辑符号2.2.4 输入与编辑程序2.3 编程软件的功能与特点2.3.1 编程软件的功能2.3.2 编程软件的特点第三章：PLC编程基础3.1 PLC编程语言3.1.1 指令表编程语言3.1.2 功能模块编程语言3.1.3 梯形图编程语言3.2 PLC编程的基本规则3.2.1 指令的输入与修改3.2.2 编程注意事项3.3 PLC程序的调试与运行3.3.1 程序的调试3.3.2 程序的运行第四章：PLC控制系统设计与应用实例4.1 PLC控制系统设计流程4.1.1 需求分析4.1.2 I/O地址分配4.1.3 程序设计与调试4.2 PLC在工业自动化控制中的应用实例4.2.1 PLC在生产线自动控制系统中的应用4.2.2 PLC在电梯控制系统中的应用4.2.3 PLC在环保设备控制系统中的应用第五章：PLC技术发展趋势与展望5.1 PLC技术的发展趋势5.1.1 硬件方面的发展趋势5.1.2 软件方面的发展趋势5.2 PLC技术的展望5.2.1 PLC技术在工业4.0中的作用5.2.2 PLC技术在智能制造中的应用前景第六章：PLC编程的高级技巧6.1 函数、函数块和数据块的应用6.1.1 函数和函数块的定义与使用6.1.2 数据块的概念和应用6.2 结构化程序设计6.2.1 程序模块化设计6.2.2 跳转、循环等控制语句的使用6.3 实时控制与数据处理6.3.1 实时控制的概念与实现6.3.2 数据处理技术第七章：PLC网络通信技术7.1 PLC网络通信基础7.1.1 通信协议的分类与特点7.1.2 PLC网络结构与通信方式7.2 常见工业现场总线与网络技术7.2.1 PROFIBUS7.2.2 INDUSTRIALETHERNET7.2.3 CAN总线7.3 PLC网络通信程序设计7.3.1 通信程序的设计步骤7.3.2 通信程序的调试与运行第八章：PLC技术在自动化设备中的应用8.1 PLC在自动化设备中的作用8.1.1 PLC在自动化设备中的地位8.1.2 PLC在自动化设备中的优势8.2 PLC在自动化设备中的应用案例8.2.1 PLC在控制系统中的应用8.2.2 PLC在数控机床控制系统中的应用8.2.3 PLC在自动化生产线中的应用第九章：PLC技术在安全控制中的应用9.1 PLC在安全控制系统中的重要性9.1.1 安全控制系统概述9.1.2 PLC在安全控制系统中的作用9.2 PLC安全控制技术9.2.1 紧急停止与故障诊断9.2.2 安全监控与报警处理9.3 PLC在典型安全控制系统中的应用9.3.1 PLC在煤矿安全控制系统中的应用9.3.2 PLC在化工企业安全控制系统中的应用第十章：PLC技术综合训练与实践10.1 PLC技术综合训练的目的与意义10.1.1 综合训练的目的10.1.2 综合训练的意义10.2 PLC技术综合训练的内容与方法10.2.1 训练内容的选取与组织10.2.2 训练方法的指导与实践10.3.2 训练过程的反思与改进重点和难点解析重点环节1：PLC的定义与发展历程解析：理解PLC的基本概念和发展历程对于掌握PLC技术至关重要。
PLC教案(第二章)
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。
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
PLC教案-第二章
一、PLC的主要特点
二、PLC的主要应用领域
PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内外已广范应用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、交通等行业。经验表明，80％以上的工业控制可以使用PLC来完成。
主要有以下几个方面：
1.数字量逻辑控制
2.运动控制
上课时间
第2周
上课节次
课型
理论课
课题
第二章PLC概述
教学目的
了解PLC的特点及功能
教学方法
多媒体教学
重点、难点
PLC的基本特点
时间分配
教学内容
板书或课件版面设计
可编程序控制器（Programmable Controller）,简称PC，也称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称PLC,目前，可编程序控制器的发展已远远超出了逻辑控制，顺序控制的范围，还具有过程控制、运动控制、数据处理、网络通信等功能，为了区分PC个人计算机，故仍沿用简称PLC。
三、按结构形式分类
PLC可分为整体式、模块式和软PLC(即集成的PLC)等三类。
（1）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。可扩展一定数量的I/O接口（即不含CPU的整体式I/O组件），如下图所示。
整体式PLC的结构：
７０年代初步认识
８０年代引进试用
９０年代后推广应用
2000年以后PLC生产有一定的发展，特别是近几年，国产PLC有了更新的小型、中型、大型产品。
PLC的发展趋势
1、向超大型、超小型两个方向发展
电气控制与PLC应用(电子教案)目录第2章
图2-7 连续运行控制线路
2.2.1 三相笼型电动机直接起动控制
既能点动又能长动控制：
图 2 ∣ 8 长 动 与 点 动 控 制
2.2.2 三相笼型电动机减压起动控制
三相笼型电动机直接起动时，电流一般可达额 定电流的4～7倍，过大的起动电流会减低电动机 的寿命，还会引起电源电压波动，所以对于容量 较大的电动机来说必须采用减压起动的方法，以 限制起动电流。 减压起动虽然可以减小起动电流，但也降低了 起动转矩，因此仅适用于空载或轻载起动。 三相笼型电动机的减压起动方法有定子绕组串 电阻（或电抗器）起动、自耦变压器减压起动、 星-三角形减压起动、延边三角形起动等。
2.1.2 电气原理图
图2-3 电动机正反转横坐ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图示法电气原理图
2.1.3 电气元件布置图
电气元件布置图主要是用来表明电气设备上所 有电机、电器的实际位置，是机械电气控制设备 制造、安装和维修必不可少的技术文件。布置图 根据设备的复杂程度或集中绘制在一张图上，或 将控制柜与操作台的电器元件布置图分别绘制。 绘制布置图时机械设备轮廓用双点划线画出，所 有可见的和需要表达清楚的电器元件及设备，用 粗实线绘制出其简单的外形轮廓。电器元件及设 备代号必须与有关电路图和清单上的代号一致。
GB6988—1987《电气制图》
GB7159—1987《电气技术中的文字符号制订通则》 规定从1990年1月1日起，电器控制线路中的图形 和文字符号必须符合最新的国家标准。
2.1.1 电器控制线路常用的图形、文字符号
国家标准GB7159—1987《电气技术中的文 字符号制订通则》规定了电气工程图中的文 字符号、它分为基本文字符号和辅助文字符 号。
PLC编程应用基础教学课件(第二章)解读
实训任务1 (2.1.1)
Y0
接左母线的 常闭指令
LD X0 OR Y0 ANI X1 OUT Y0
执行效果一样，但指令程序表达不同。
LDI X1 LD X0 OR Y0 ANB OUT Y0
块指令， 暂未学习
不能
若将图b的梯形图写成如下指令，就会变成图C梯形图所示，执行效果就不同了。
LDI X1 AND X0 OR Y0 OUT Y0
实训任务实训任务32133213用用plcplc实现实现22个常开按钮的脉冲信号对个常开按钮的脉冲信号对11个灯发光与熄灭的控制光与熄灭的控制基本指指令逻辑指令功能梯形图表示例指令表达ldp取上升沿脉冲左母线开始常开触点在offon时产生的上升沿脉冲ldpx0程序执行ldf取下降沿脉冲左母线开始常开触点在offon时产生的下降沿脉冲ldfx0程序执行x0x0x0x0x0学习学习plcplc基本指令基本指令p1与p2的时间皆为程序的1个扫描周期序顺序读到end的时间接通瞬间断开瞬间接通x0触点x0信号上升沿脉冲下降沿脉冲p1p2脉冲信号接通瞬间断开瞬间接通x0触点x0信号上升沿脉冲下降沿脉冲p1p2接通瞬间断开瞬间接通x0触点x0信号上升沿脉冲下降沿脉冲接通瞬间断开瞬间接通x0触点x0信号上升沿脉冲下降沿脉冲p1p2脉冲信号实训任务实训任务32133213基本指令指令逻辑指令功能梯形图表示例指令表达set接通执行元件并继续保持接通ldx0sety0endrst复位消除元件的置位状态ldx0sety0ldx1rsty0sety0x0sety0sety0x0rsty0x1sety0x0rsty0x1sety0x0rsty0x1rsty0rsty0x1sety0x0sety0sety0x0学习学习plcplc基本指令基本指令hl1y0sety0x0onsety0x0offhl1y0当x0on时y0on当x0off时y0on当x1on时y0offy0rsty0x1onx0一旦接通y0即被驱动置位灯hl1发光即使x0立刻断开y0仍将保持被驱动状态
教案电气控制与PLC应用
电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。