电气控制技术(第5章)可编程序控制器的基础知识
可编程控制器
“可编程控制器是一种把数字运算与控制操作为一 体的电子控制系统，专为在工业环境下应用而设计， 它采用可编程序的存储器，用于其内部存储程序， 执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算 等操作指令，并通过数字式输入输出控制各种类型 的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外部 设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，并 易于扩充功能的原则设计。”
9-1可编程序控制器的基本结构、 工作原理和主要特点
20世纪60年代末，美国通用汽车公司(GM)对 控制系统提出要求为：
(1)能替代由各种继电器、定时器、接触器及其主令 电器等按一定的逻辑关系用导线连接起来的控制系 统，即传统的继电-接触器控制，且简单易懂，价格 低廉，能够满足生产工艺改动频繁的需要；
二、可编程控制器的特点与应用
2．PLC的应用概况：
(1)开关量顺序、逻辑控制 (2 )即模代拟替量继控电制-接触器控制系统 (3的)各数模种拟冶等据生量金的产采进行 控过集行业 制程的中 系、的监的 统自分高测动炉、析控上调制和节料中处控系对统制理温，。度轧压钢力机、、流连量铸等机连、续飞变剪化
三、可编程控制器的发展趋势
20世纪80年代，PLC已进入成熟阶段，向大规 模、高速度、高性能和多功能方面发展。
三菱公司在F1、FX2、A系列的基础上推出了小型遥 控的FX2C系列，其基本指令的处理速度加快到 0.48ms／千步，控制距离达100m(最远达400m)。 还有超薄型的FX0N系列。
西门子公司在S5系列的基础上，又推出微型高性能 的S7系列。包括S7-200系列(小型)、S7-300系列 (中型)S7-400系列(大型) 。
个人计算机 (Personal Computer)
电气控制与PLC应用-第五章
断电保持功能
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统
3. 特殊辅助继电器
FX2N系列PLC的特殊辅助继电器的元件编号为M8000～ M8255，共256点。
它们用来表示PLC的某些状态，起着有特殊用途的专用内部 继电器的作用，提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志)，设 定PLC的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、计数器的 加、减计数设定等。
100ms积算定时器梯形图
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统
五、计数器(C) 计数器可分为内部信号计数器和高速计数器。 1.内部信号计数器 （1）16位加计数器 C0～C99，共100点，为无断电保持计数器。 C100～C199，共100点，为断电保持计数器。 设定值范围为1～32767。
预置一个设定值(时间常数)后，在时钟脉冲作用下，进行加 一操作。当时间寄存器的内容等于设定值时，表示定时时间到， 定时器则有输出。
常数K和数据存储器(D)的内容都可以作为定时器的设定值。 外部设定的时间常数必须是一个0～32767之间的BCD码值， 否则将出错。
电气控制与PLC应用 第五章 FX系列可编程控制器编程元件及指令系统
四、定时器(T)
PLC中的定时器相当于继电器控制系统中的通电延时型时间 继电器。
PLC编程入门基础知识
第一章 可编程控制器简介可编程序控制器,英文称Programmable Controller,简称PC.但由于PC 容易和个人计算机Personal Computer 混淆,故人们仍习惯地用PLC 作为可编程序控制器的缩写.它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其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指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程.PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC 的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便.用户在购到所需的PLC 后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践.一、PLC 的结构及各部分的作用PLC 的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成.PLC 的硬件系统结构如下图所示：接触器电磁阀指示灯电源电源 限位开关选择开关按钮图1-1-11、主机主机部分包括中央处理器CPU、系统程序存储器和用户程序及数据存储器.CPU是PLC的核心,它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作,将结果送到输出端,并响应外部设备如电脑、打印机等的请求以及进行各种内部判断等.PLC的内部存储器有两类,一类是系统程序存储器,主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序,系统程序已由厂家固定,用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器,主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果.2、输入/输出I/O接口I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件.输入接口接受输入设备如按钮、传感器、触点、行程开关等的控制信号.输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备如接触器、电磁阀、指示灯等.I/O接口一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰,从而提高了可靠性.I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标,通常小型机有几十个点,中型机有几百个点,大型机将超过千点.3、电源图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源,通常也为输入设备提供直流电源.4、编程编程是PLC利用外部设备,用户用来输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况.通过专用的PC/PPI电缆线将PLC与电脑联接,并利用专用的软件进行电脑编程和监控.5、输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元即主机连接在一起.6、外部设备接口此接口可将打印机、条码扫描仪,变频器等外部设备与主机相联,以完成相应的操作.实验装置提供的主机型号有西门子S7-200系列的CPU224AC/DC/RELAY.输入点数为14,输出点数为10；CPU226AC/DC/RELAY,输入点数为26,输出点数为14.二、PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的.即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号或地址号作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束.然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描.在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作.PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段.PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态寄存器中,即刷新输入.随即关闭输入端口,进入程序执行阶段.PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变.输出刷新阶段：当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式继电器、晶体管或晶闸管输出,驱动相应输出设备工作.三、PLC的程序编制1、编程元件PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的.编程时要使用到各种编程元件,它们可提供无数个动合和动断触点.编程元件是指输入寄存器、输出寄存器、位存储器、定时器、计数器、通用寄存器、数据寄存器及特殊功能存储器等.PLC内部这些存储器的作用和继电接触控制系统中使用的继电器十分相似,也有“线圈”与“触点”,但它们不是“硬”继电器,而是PLC存储器的存储单元.当写入该单元的逻辑状态为“1”时,则表示相应继电器线圈得电,其动合触点闭合,动断触点断开.所以,内部的这些继电器称之为“软”继电器.S7-200系列CPU224、CPU226部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所示读AC AC0～AC3用来存放计算的中间值累加寄存器2、编程语言所谓程序编制,就是用户根据控制对象的要求,利用PLC 厂家提供的程序编制语言,将一个控制要求描述出来的过程.PLC最常用的编程语言是梯形图语言和指令语句表语言,且两者常常联合使用.1）梯形图语言梯形图是一种从继电接触控制电路图演变而来的图形语言.它是借助类似于继电器的动合、动断触点、线圈以及串、并联等术语和符号,根据控制要求联接而成的表示PLC输入和输出之间逻辑关系的图形,直观易懂.梯形图中常用图形符号分别表示PLC编程元件的动合和动断触点；用表示它们的线圈.梯形图中编程元件的种类用图形符号及标注的字母或数加以区别.触点和线圈等组成的独立电路称为网络,用编程软件生成的梯形图和语句表程序中有网络编号,允许以网络为单位给梯形图加注释.梯形图的设计应注意到以下三点：①梯形图按从左到右、自上而下地顺序排列.每一逻辑行或称梯级起始于左母线,然后是触点的串、并联接,最后是线圈.②梯形图中每个梯级流过的不是物理电流,而是“概念电流”,从左流向右,其两端没有电源.这个“概念电流”只是用来形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件.③输入寄存器用于接收外部输入信号,而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动.因此,梯形图中只出现输入寄存器的触点,而不出现其线圈.输出寄存器则输出程序执行结果给外部输出设备,当梯形图中的输出寄存器线圈得电时,就有信号输出,但不是直接驱动输出设备,而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现.输出寄存器的触点也可供内部编程使用.2指令语句表指令语句表是一种用指令助记符来编制PLC 程序的语言,它类似于计算机的语言,但比语言易懂易学,若干条指令组成的程序就是指令语句表.一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成.下例为PLC 实现三相鼠笼电动机起/停控制的两种编程语言的表示方法：步序 指令语 器件号SS ST 0 LD KM 1 2 AN1继电接触控制线路图 2梯形图 3 =4END图1-1-2第二章基本指令简介其他指令见附表一、标准触点指令LD动合触点指令,表示一个与输入母线相连的动合触点指令,即动合触点逻辑运算起始.LDN动断触点指令,表示一个与输入母线相连的动断触点指令,即动断触点逻辑运算起始.A 与动合触点指令,用于单个动合触点的串联.AX 与非动断触点指令,用于单个动断触点的串联.O 或动合触点指令,用于单个动合触点的并联.ON 或非动断触点指令,用于单个动断触点的并联.LD、LDN、A、AN、O、ON触点指令中变量的数据类型为布尔BOOC型.LD、LDN两条指令用于将接点接到母线上,A、AN、O、ON指令均可多次重复使用,但当需要对两个以上接点串联连接电路块的并联连接时,要用后述的OLD指令.例子：IIII二、串联电路块的并联连接指令OLD两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块.串联电路块并联连接时,分支开始用LD、LDN指令,分支结束用OLD指令.OLD指令与后述的ALD指令均为无目标元件指令,而两条无目标元件指令的步长都为一个程序步.OLD有时也简称或块指令.三、并联电路的串联连接指令ALD两个或两个以上接点并联电路称为并联电路块,分支电路并联电路块与前面电路串联连接时,使用ALD指令.分支的起点用LD、LDN指令,并联电路结束后,使用ALD指令与前面电路串联.ALD指令也简称与块指令,ALD也是无操作目标元件,是一个程序步指令.四、输出指令 =1、= 输出指令是将继电器、定时器、计数器等的线圈与梯形图右边的母线直接连接,线圈的右边不允许有触点,在编程中,触点以重复使用,且类型和数量不受限制.五、置位与复位指令S、RS为置位指令,使动作保持；R为复位指令,使操作保持复位.从指定的位置开始的N个点的寄存器都被置位或复位,N=1～255如果被指定复位的是定时器位或计数器位,将清除定时器或计数器的当前值.六、跳变触点EU,ED正跳变触点检测到一次正跳变触点的入信号由0到1时,或负跳变触点检测到一次负跳变触点的入信号由1到0时,触点接通到一个扫描周期.正/负跳变的符号为EU和ED,他们没有操作数,触点符号中间的”P”和”N”分别表示正跳变和负跳变七、空操作指令NOPNOP指令是一条无动作、无目标元件的一个序步指令.空操作指令使该步序为空操作.用NOP指令可替代已写入指令,可以改变电路.在程序中加入NOP指令,在改动或追加程序时可以减少步序号的改变.八、程序结束指令ENDEND是一条无目标元件的一序步指令.PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理,在程序的最后写入END指令,表示程序结束,直接进行输出处理.在程序调试过程中,可以按段插入END指令,可以按顺序扩大对各程序段动作的检查.采用END指令将程序划分为若干段,在确认处于前面电路块的动作正确无误之后,依次删去END指令.要注意的是在执行END指令时,也刷新监视时钟.第三章可编程控制器梯形图编程规则一、编程的几个步骤一决定系统所需的动作及次序.当使用可编程控制器时,最重要的一环是决定系统所需的输入及输出.输入及输出要求：(1)第一步是设定系统输入及输出数目.(2)第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应.二对输入及输出器件编号每一输入和输出,包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号,不能混用.三画出梯形图.根据控制系统的动作要求,画出梯形图.梯形图设计规则1触点应画在水平线上,并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画.2不包含触点的分支应放在垂直方向,以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径.3在有几个串联回路相并联时,应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面.在有几个并联回路相串联时,应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面.这种安排,所编制的程序简洁明了,语句较少.4不能将触点画在线圈的右边.四将梯形图转化为程序把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码,当完成梯形图以后,下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序.这种程序语言是由序号即地址、指令控制语句、器件号即数据组成.地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置,指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作.五在编程方式下用键盘输入程序.六编程及设计控制程序.七测试控制程序的错误并修改.八保存完整的控制程序.。
可编程控制器的基本知识
第四节 可编程控制器的基本结构 二．PLC各部分的作用
2.存储器 ① 系统程序存储器：用以存放系统管理程序、监 控程序及系统内部数据。PLC出厂前已将其固 化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能 更改。 ② 用户存储器：包括用户程序存储区及工作数据 存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOSRAM构成，其中的存储内容可读出并更改。
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第三节 可编程控制器的应用场合和发展趋势
• 二、可编程控制器的发展趋势
– 1、在系统构成规模上向大、小两个方向发展； – 2、功能不断增强，各种应用模块不断推出 ； – 3、产品更加规范化、标准化 。
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第四节 可编程控制器的基本结构
一． PLC的系统结构
分
类
I／0点数
64点以内 64～256 256～2048
程序容量
256～1000字节 1～3.6K字节 3.6～13K字节
超小型机 小型机 中型机
大型机
2048以上
13K字节以上
3. 按I／O点数和程序容量分类
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第三节 可编程控制器的应用场合和发展趋势
• 一、PLC的应用场合 1. 逻辑控制 ：可取代传统继电器系统和顺序控制器。如 各种机床、自动电梯、装配生产线、电镀流水线、运 输和检测等的控制。 2. 运动控制 ：通过配合PLC使用的专用智能模块，可以 对步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴系统实现位 置控制，可用于精密金属切削机床、机械手、机器人 等设备的控制。 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。 4. 机械加工的数字控制 PLC和计算机数控（CNC）装置组合成一体，可以实 现数值控制，组成数控机床。
电气控制与PLC实训章 (5)
辅助继电器的常开、常闭接点在PLC内可无限次使用。
第பைடு நூலகம்章
4) 状态器(S) 状态器S是构成状态转移图的重要器件，它与后述的步进顺 控指令配合使用。通常，状态器软件有下面五种类型： (1) 初始状态器S0～S9共10点。 (2) 回零状态器S10～S19共10点。 (3) 通用状态器S20～S499共480点。 (4) 保持状态器S500～S899共400点。 (5) 报警用状态器S900～S999共100点。这100个状态器器件 可用作外部故障诊断输出。 S0～S499没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定为 有断点保持功能的状态。状态器的常开、常闭接点在PLC内可以 使用，且使用次数不限。不用步进顺控指令时，状态器S可以作 辅助继电器M在程序中使用。此外，每一个状态继电器还提供一 个步进触点，称为STL触点，在步进控制的梯形图中使用。
第5章 图5.6 ANB指令使用说明(一)
第5章 图5.7 ANB指令使用说明(二)
第5章
6. 多重输出指令MPS、MPD、MPP (1) MPS：进栈指令； (2) MRD：读栈指令； (3) MPP：出栈指令。 PLC中有11个存储运算中间结果的存储器，称为栈存储器。 进栈MPS指令就是将运算中间结果存入栈存储器。使用一次MPS指 令，该时刻的运算结果就压入栈存储器第一级，再使用一次MPS 指令，此次的运算结果压入栈的第一级，上一次压入的数据依次 向栈的下一级移动。 使用出栈指令MPP就是将存入栈存储器的各数据依次上移， 最上级数据读出后就从栈内消失。
第5章
(3) 特殊辅助继电器M8000～M8255(256点)。PLC内有256个 特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能，通 常分为下面两大类。
简述可编程序控制器的定义
第一章习题1. 简述可编程序控制器的定义。
2. 可编程控制器的基本组成有哪些？3. 输入接口电路有哪几种形式？输出接口电路有哪几种形式？各有何特点？4. PLC的工作原理是什么？工作过程分哪几个阶段？5. PLC的工作方式有几种？如何改变PLC的工作方式？6. 可编程序控制器有哪些主要特点?7. 与一般的计算机控制系统相比可编程序控制器有哪些优点?8. 与继电器控制系统相比可编程序控制器有哪些优点?9. 可编程序控制器可以用在哪些领域?第二章习题1. S7-200系列PLC有哪些编址方式？2. S7-200系列CPU224 PLC有哪些寻址方式？3. S7-200系列PLC的结构是什么？4. CPU224 PLC有哪几种工作方式？5. CPU224 PLC有哪些元件，它们的作用是什么？6. 常见的扩展模块有几类？扩展模块的具体作用是什么？7. PLC需要几个外电源？说明各自的作用？第三章习题1. 如何建立项目？2. 如何在LAD中输入程序注解？3. 如何下载程序？4. 如何在程序编辑器中显示程序状态？5. 如何建立状态图表？6. 如何执行有限次数扫描？7. 如何打开交叉引用表？交叉引用表的作用是什么？第四章习题1. 填空1）通电延时定时器（TON）的输入（IN）时开始定时，当前值大于等于设定值时其定时器位变为，其常开触点，常闭触点。
2）通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路时被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值等于。
3）若加计数器的计数输入电路（CU），复位输入电路（R），计数器的当前值加1。
当前值大于等于设定值（PV）时，其常开触点，常闭触点。
复位输入电路时计数器被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值为。
4）输出指令（=）不能用于映像寄存器。
5）SM 在首次扫描时为1，SM0.0一直为。
6）外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为状态，梯形图中对应的常开接点，常闭接点。
7）若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为状态，在输出刷新后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈，其常开触点。
PLC基本知识
第一章可编程序控制的基本组成和工作原理第一节可编程序控制的基本组成PLC由中央处理单元、存储器、输入输出单元、电源、编程器五部分组成.其结构框图如下。
可编程控制器的基本结构1、中央处理单元(简称CPU）CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
CPU是PLC 的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等.2、存储器（RAM、ROM）存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。
常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。
RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。
RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。
掉电时,可有效地保持存储的信息。
EPROM、EEPROM都是只读存储器。
用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。
3．输入输出单元(I/O单元）I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。
I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。
接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。
PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器,而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。
4．电源PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源.同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有：交流电源（220V AC或110V AC），直流电源（常用的为24V AC）.5．编程器编程器是PLC的最重要外围设备。
电气控制与PLC课程标准精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、课程性质及定位本课程是机电专业的一门专业主干核心课程，适用于机械制造与自动化、机电一体化等专业，属于B类课程。
本课程定位于电气控制线路的工作原理与PLC 编程两大方面的内容，培养学生的分析和设计电气控制线路的能力，是一门既有系统理论又有实践性的专业课程。
二、本课程教学目标与任务通过本课程的学习，学生应能掌握PLC的基本工作原理和电气控制的基础知识。
为此，必须完成继电-接触器控制电路的基本知识和常用控制电路的教学任务，培养学生熟练地掌握继电-接触器系统基本控制电路，并能设计、安装、调试各种简单的电气控制电路的能力。
三、先修及后续课程先修课程：《电工基础》、《电子技术》、《电机与拖动》后续课程：《伺服系统》、《机电一体化技术》、《数控机床调试与维护》等。
四、本课程教学内容及基本要求第一章常用低压电器教学内容：接触器、熔断器；电磁式接触器；低压断路器；继电器。
基本要求：了解控制电器的分类与应用特点；了解常用典型控制电器的主要特点及结构特征；掌握常用典型控制电路的用法，会识别常用控制电器及图形符号。
第二章电气控制线路的基本原则及基本控制电路教学内容：三相异步电动机的点动、长动控制电路；三相笼型异步电动机单向全压起动控制线路；三相笼型异步电动机降压起动控制线路；三相笼型异步电动机正、反转控制线路；三相笼型异步电动机制动控制线路；电动机的保护电路。
基本要求：了解电气控制线路绘制的国家标准化；能绘制和阅读简单的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理；能利用常用的控制电器和基本电路进行简单的控制电路设计制作。
第三章常用机床电气控制教学内容：CA6140车床的电气控制；M7130平面磨床的电气控制；Z3050搖臂钻床的电气控制；铣床电路电气控制。
基本要求：能阅读各种机床的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理。
第四章可编程序控制器的基本概况教学内容：可编程序控制器的基本概；基本要求：了解可编程控制器的历史与发展，应用领域与发展趋势。
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可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”， 但它也是一种计算机。它是专为在工业环境下 应用而设计的工业计算机。
它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算术 运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中， 然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输 出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。
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可编程序控制器的优点：
从软件来讲，它的程序可编，也不难编; 从硬件上讲，它的配置可变，也易变。
制在工业 控制领域中占主导地位，这种控制系统是 采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果 生产任务或工艺发生变化，就必须重新设 计，改变硬件结构，这样造成时间和资金 的浪费。
这类PLC的特点是价格低廉、体 积小巧、较适合于控制单台设备。
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另外，大型控制系统用继电接触器控制， 使用的继电器数量多，控制系统的体积大， 耗电多，且继电器触点多为机械触点，工作 频率较低，在频繁动作情况下寿命较短，造 成系统故障，系统的可靠性差。
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为了解决这一问题， 在1968年，美国最大汽 车公司（GM公司）为了 适应汽车型号不断翻新， 以求在激烈竞争的汽车 工业中占有优势，提出 要求用一种新型的控制 装置取代继电接触器控 制装置，并且对于未来 的新型控制装置作出了 具体设想：
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PLC控制与继电器控制的比较
继电器控制为接线程序控制，它是由 分离元件（继电器、接触器等）用导 线连接起来加以实现的，它的程序就 在接线之中，对控制程序的修改必须 通过改变接线来实现
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PLC为存储程序控制，其工作程序放 在存储器中，系统要完成的控制任务 是通过执行存储器中的程序来实现的， 控制程序的修改不需要改变PLC的接 线，只需改变存储器中的某些程序语 句即可
冯.诺依曼微型计算机体系结构
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可编程逻辑控制器 (PLC )体系结构
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强调了可编程控制器直接应用于工 业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广 泛的适应能力和应用范围。这也是区别于 一般微机控制系统的一个重要特征。
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（6）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB； （7）输入可以使交流115V； （8）输出为交流115V，能直接驱动电磁阀、交 流接触器等； （9）通用性强，扩展方便； （10）成本上可以与继电接触器控制系统竞争。
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美国数字设备公司（DEC） 根据GE公司招标的技术要求， 于1969年研制出世界上第一台可 编程序控制器，并在GE公司汽 车自动装配线上使用，获得成功。 其后，日本、德国等相继引入这 项新技术，可编程序控制器由此 而迅速发展起来。
第五章 可编程序逻辑控制器 基础知识
自动化学院 宋海鹰
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一、名称定义
可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller 简称PLC。
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IEC于1985年1月对可编程序控制器作了如下定义：
“可编程序控制器是一种数字运算操作的 电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它 采用可编程序的存储器，用来在其内部存储程 序，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，并通过数字的或模拟 的输入和输出，控制各种类型的机械设备或生 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 充功能的原则设计”。
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（一）按I/O点数分： 1. 小型机： I/O点数在256点以下 2. 中型机： I/O点数在256-2048点之间 3. 大型机： I/O点数在2048点以上
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1．小型机 小型PLC的功能一般以开 关量控制为主（有些小型机可带少量 的模拟量I/O模块），它们的输入输 出点数较适合接触器，继电器控制的 场合，还能直接驱动电磁阀等执行元 件。
二、组成与分类：
•中央处理器
接收并存储程序和数据 用扫描方式接收输出数据 诊断电源，内部电路各种错误 完成运算
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只读存储器ROM 随机存储器RAM
•存储器
可擦除只读存储器EPRAM 电可擦除只读存储器EEPRAM
•输入/输出模块 •电源
•编程器
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可编程序控制器发展到今 天，已有多种形式和类型，且 其功能也不尽相同。 （一）按容量和功能划分，大 致可以分为小型、中型、和大 型三类机型。
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继电接触器控制系统是一种硬件逻辑系统， 采用并行工作方式.
可编程序控制器（PLC）是一种工业控制 计算机，它的CPU以分时操作方式来处理 各项任务，每一瞬间只能做一件事，所以 程序的执行是按顺序依次完成相应软继电 器的动作，是时间的串行工作.
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3. 继电器控制系统与PLC控制系统的具体电路
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PLC的特点
这种工业计算机采用“面向用户的指 令”，因此编程方便； 能完成逻辑运算、顺序控制、定时、 计数和算术操作； 还具有“数字量或模拟量的输入输出 控制”的能力，并且非常容易与“工 业控制系统联成一体”，易于“扩 充”。
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冯.诺依曼计算机的特点： 基于存储程序的工作原理 所有执行均经过运算器
把计算机的完备功能以及灵活 性、通用性好等优点和继电接触器 控制的简单易懂、操作方便、价格 便宜等优点溶入于新的控制装置中， 且要求新的控制装置编程简单，使 得不熟悉计算机的人员也能很快掌 握它的使用技术。
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为此，特定以下10项公开招标的技术要求： （1）编程简单方便，可在现场修改程序； （2）硬件维护方便，采用插件式结构； （3）可靠性高于继电接触器控制装置； （4）体积小于继电接触器控制装置； （5）可将数据直接送入计算机；