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。
五．比较指令(6条) 错误！未定义书签。
六．数据转换指令(16条) 错误！未定义书签。
七．移位指令(16条) 错误！未定义书签。
八．十进制数(BCD码)运算指令(28条) 错误！未定义书签。九．二进制运算指令(8条) 错误！未定义书签。
十．逻辑运算指令(10条) 错误！未定义书签。
十一．子程序指令(5条) 错误！未定义书签。
十二．特殊指令错误！未定义书签。
第四章． PLC应用实例错误！未定义书签。
第五章． PLC程序设计的功能表图方法错误！未定义书签。第一节. 概述错误！未定义书签。
第二节. 功能表图的基本概念错误！未定义书签。
一．步错误！未定义书签。
二．有向线和转移错误！未定义书签。
三．功能表图的构成规则错误！未定义书签。
四．功能表图的基本形式错误！未定义书签。
第三节. 用梯形图实现功能表图的程序设计错误！未定义书签。一．步的进入错误！未定义书签。
二．步的退出错误！未定义书签。
第六章． PLC应用中的若干问题错误！未定义书签。
第一节． PLC的使用及其型号选择错误！未定义书签。一． PLC型号的选择错误！未定义书签。
二．开关量I/O模块的选择错误！未定义书签。
三．编程手段的选择错误！未定义书签。
第二节．降低PLC系统费用的方法错误！未定义书签。一．减少模块的数量错误！未定义书签。
二．减少输入点错误！未定义书签。
三．减少输出点错误！未定义书签。
参考书： 31
第一章． PLC概论
可编程序控制器(Programmable Controller)简称PC，为了避免同个人计算机（Personal Computer，简称PC）混淆，现在一般将可编程序控制器简称为PLC（Programmable Lo gic Controller）。
PLC从诞生至今已有30多年，发展势头异常迅猛，已经成为当代工业自动化领域中的支柱产品之一。特别是随着计算机技术和通信技术的发展，PLC的应用领域逐步扩大，应用前景十分看好。
第一节． PLC的产生
传统的控制系统（特别是1969年以前，那时PLC还未出现）中主要元件是各
种各样的继电器，它可以可靠且方便地组成一个简单的控制系统。例1-1：
但随着社会的进步，工业的发展，控制对象越来越多，其逻辑关系也越来越复杂，用继电器组成的控制系统就会变得非
常庞大，从而造成系统的不稳定和造价昂贵。主要表现在：①当某个继电器损坏、甚至继电器的某触点接触不良都会影响系统的运行；②继电器本身并不太贵，但控制柜内元件的安装和接线工作量极大，造成系统价格偏高；③产品需要不断地更新换代，生产设备的控制系统不断地作相应的调整。但对庞大的系统而言，日常维护已很难，再作调整难度更大。
鉴于以上问题，1968年美国通用汽车公司(General Motors)向传统的继电器控制系统提出了挑战：设想是否能用一种新型的控制器，引入这种控制器后可使庞大的系统减小，并且能方便地进行修改、调整。按照这个宗旨，该公司向外公开招标，提出如下十大指标：
①. 编程简单，可在现场改程序；②. 维护方便，最好是插件式；
③. 可靠性高于继电器控制柜；④. 体积小于继电器控制柜；
⑤. 成本低于继电器控制柜；⑥. 可将数据直接输入计算机；
⑦. 输入可以是市电(AC110v)；⑧. 控制程序容量≥ 4KB；
⑨. 输出可驱动市电2A以下的负荷，能直接驱动电磁阀；
⑩. 扩展时，原有的系统仅作少许更改。
这次招标引起了工业界的密切注视，吸引了不少大公司前来投标，最后DEC公司一举中标，并于1969年研制成功第一台PLC，当时命名为PC(Programmable Logic Controller)。这
台PLC投运到汽车生产线后，取得了极为满意的效果，引发了效仿的热潮，从此PLC技术得以迅猛的发展。
第二节． PLC的定义及其术语
一．定义
严格地讲，至今对PLC没有最终的定义。
国际电工委员会（IEC）1985年在可编程序控制器标准草案（第二稿）中作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境条件下应用而设计。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使工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”
美国电气制造协会（NEMA）1987年作的定义如下：“它是一种带有指令存储器、数字或模拟I/O接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。”
IEC(国际电工委员会)在标准草案中，将这种装置定义为可编程序控制器(Programmable C ontroller)，简称PC。为了避免同个人计算机混淆，现在一般将可编程序控制器简称PLC（P rogrammable Logic Controller）
二．常用术语
1 点数(I/O Points) 指能够输入/ 输出开关量、模拟量的总个数。一般是4或8的倍数。
2 扫描周期是指PLC执行系统监控程序、用户程序、I/O刷新一次所用的时间。它直接反映PLC的响应速度，因此是PLC的重要指标之一，其单位是ms/kw (kb)。
3 梯形图梯形图是PLC用户编程时最常用的一种图形编程方法，是表示I/O点之间逻辑关系的一种图。它实质上是变相的继电器控制逻辑图，形式和规范非
常相似，其目的是为了让工厂技术人员不必懂计算机，就可使用(设计、阅读)它，例如图1-2：
第三节． PLC特点
PLC之所以能适应工业环境，并能够得以迅猛的发展，是因为它具有如下特点：
1．可靠性高、抗干扰能力强 5、组合灵活、扩充方便
2．程序可变、具有柔性 6、减少了工作量
3．编程简单、使用方便 7、体积小、重量轻、环境要求低
4．功能完善 8、成本低、水平高
一．可靠性高、抗干扰能力强
据有关资料称：“到目前为止没有任何一种工业控制设备可达到PLC的可靠性”。
控制系统在使用时发生故障，绝大多数是由PLC外的开关、传感器、执行器引起的，而不是PLC本身。若是PLC，多数是使用、设计不当引起的。
诱发电子设备故障的原因大概有如下几种：针对以上故障原因，PLC在硬、软件两方面采取了相应的解决方法，使其可靠性大为提高，PLC本身发生故障的概率极小。
1. 硬件
(1)常规手段选用优质元器件，设计合理的系统结构，实施加固使其易于抗冲击，印制板的设计加工和焊接工艺严格规范。
(2)隔离所有I/O电路一律采用光电器件进行隔离，使内外无电气回路的联接点(电浮空)，这样可以抗电干扰。
(3)滤波对供电系统及输入回路采用模拟量滤波(如LC、π型滤波网络)，再加上数字滤波，以消除或抑制高频干扰。
(4)屏蔽采用导电、导磁性能良好的材料进行屏蔽，以防电磁波辐射的干扰。
(5)增强电源的适应性 PLC的供电系统(内部为DC)采用开关电源，并用集成电压调整器进行调整，使之适应电网电压较宽范围的波动。
(6)采用模块式结构一旦某模块有故障，能迅速更换，使系统停用时间减到最低程度。
2. 软件
（1）设置警戒时钟WDT (看门狗) PLC在正常的运行程序中对WDT定时复位，若超过了WDT规定的时间，WDT会发出报警信号，并强制系统CPU复位，使之走入正常的运行程序。
（2）系统软件对用户软件自动进行检查能对用户程序进行查错、报错，使用户程序无语法、结构性错误，错误的程序或参数得不到运行。
（3）掉电保护对RAM区用后备电池或蓄能电容，掉电时使RAM继续有电，保证用户程序运行的状态信息和中间数据不会丢失。
（4）自检系统程序中有对CPU及外围器件自动检测的功能，一旦出错，立即报警。二．程序可变、具有柔性
生产工艺或设备改变后，在原设计的PLC功能备用量够用的情况下，可不变PLC的硬件，只要改编控制程序即可。
这点就充分体现了PLC具有继电器控制系统所不具备和无可比拟的优点。故PLC除应用于单机控制外，还在柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMC)、工厂自动化(FA)中被大量采用。
三．编程简单、使用方便
PLC采用与继电器控制逻辑图非常接近的“梯形图”进行编程，这种编程方法既具备传统控制线路的易懂易编，清晰直观优点，又顾及了多数电气技术人员的读图习惯和微机应用水平，易于被大众接受，因此受到普遍欢迎，这种面向生产的编程方法与目前微机控制中常用的汇编语言或高级语言编程相比，其优点是显而易见的。
为进一步优化编程，PLC还针对实际问题设计了诸如步进顺控指令、移位指令、鼓形控制器等功能性指令，减少编程工作量，加快了开发速度。
四．功能完善
现代的PLC还具有数字量及模拟量的输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序检测、功率驱动、联网通信、人机对话、自检、记录和显示等功能，使控制系统的水平大大提高，功能更加完善。
五．组合灵活、扩充方便
PLC除摸块化外，还具有各种扩充单元，I/O点数及各种I/O方式、I/O量均可选择，可以方便地适应不同的控制对象。
六．减少了工作量
由于PLC是采用软件编程来实现控制功能的，而继电器控制采用硬接线来实现。这就减少了设计、施工的工作量。同时，PLC能事先进行摸拟调试并且具有很强的监视功能，所以系统的调试、检修、维护的工作量得到大大地减少。
七．体积小、重量轻、环境要求低
由于PLC是专为工控而设计的专用计算机，所以其结构紧密、坚固、体积小巧、功能齐全，能直接投运在恶劣的工作环境。一般PLC的功能若用继电器来实现，需用3至4个1.8m 高的大继电器控制柜。
八．成本低、水平高
1．由于PLC功能的强大(一台PLC相当于3至4个大控制柜)，使得控制系统的直接费
用大量降低。
2．由于PLC具有易修改性、高可靠性、易扩展性、易维护性，大大降低了日常运行的检修、维修工作量，降低了今后改造的成本。
3．由于PLC安装调试方便，开发、调试周期短，从而降低了设计、开发、安装、调试的工作量，故减少了工资费用。
4．由于PLC靠软件编程实现控制功能，硬件及其备件均具有通用性，也减少了采购的时间和费用。
5．由于体积小、功能强，所以占地少、耗电小(仅为继电器柜的几十分之一)，每年节省的电费就可将投资收回。
6．由于PLC实质上是一种专用工控计算机，实现了智能控制，从而使得控制水平上了新台阶，并且具有联网功能，很易构成综合控制系统。
第四节． PLC的应用状况和发展趋势
一．应用状况
PLC自问世以来，经30多年的发展，在工业发达国家(如美、日、德等)已成为重要的产业之一，生产厂家不断涌现，PLC的品种多达几百种。
国内应用始于80年代。一些大中型工程项目引进的生产流水线上采用了PLC控制系统，使用后取得了明显的经济效益，从而促进了国内PLC的发展和应用。目前国内PLC的应用已取得了许多成功的经验和成果，证明了PLC是大有发展前途的工业控制装置，它与DCS、SCADA、计算机网络系统相互集成、互相补充而形成的综合系统将得到更加广泛的应用。我国PLC的生产厂家主要是80年代涌现出来的，靠技术引进、转让、合资等方式进行生产，目前约有十几家，生产的PLC型号主要有：
天津中环自动化仪表公司 DJK-84 ；无锡华光电子工业有限公司 KCK 系列；
上海东屋电器有限公司 C F系列；北京樁树电子仪表厂 BCM-PIC ；
杭州机床电器厂 DKK 、D系列；上海电力电子设备厂KKI-IC ；
大连组合机床研究所 S 系列；机械部北京自动化所 MPC、KB系列；
上海国际程控公司 E、EM、H系列；上海工业自动化研究所 TCMS-300/D；
杭州通灵控制电脑公司 HZK 系列；苏州电子计算机厂 YZ系列；
苏州机床电器厂 CYK系列。
此外还有联想计算机集团公司、中科院自动化所、上海机床电器厂、四川仪表十五厂、珠海
春海电子设备厂、深圳科用开发公司、北京恒达机电技术发展公司、上海香岛斯迈克有限公司，辽宁无线电二厂，厦门A-B公司等也生产PLC。
由上可看出国产PLC的品种只有二十多种，主要集中在小型PLC品种上（中型PLC的生产较少，大型的更少），生产和销售规模均不大。目前国产PLC的质量和技术性能与发达国家相比还有较大的差距，远不能满足国内日益增长的市场需要，故须依赖进口，尤其是大中型PLC，更是清一色的国外产品。国内流行的PLC多是国外产品，主要有：
日本：立石(OMRON)、三菱、日立、夏普、松下、东芝、富士、安川、横河、
光洋(Koyo)等公司
美国：AB(Allen Bradley)、GM(Gould Modicon)、GE(GE-Fanuc)、Square D、
西屋(Westing House)、TI 仪器(Texas,Instruments德洲仪器) 等公司
德国：西门子（Siemens）、BBC 、AEG等公司
法国：TE (Telemecanique) 公司等
其中美国的A-B(Allen-Bradley)、GE-Fanuc、Modicon，德国的西门子(Siemens)，法国的TE(Telemecanique)，日本的三菱、立石(OMRON)等7家公司，在所有PLC制造厂中占有主导地位。这7家公司占有着全世界PLC市场80%以上的份额，他们的系列产品有其技术广度和深度，从售价为100美元左右的微型PLC到有数千个I/O点的大型PLC应有尽有。小型PLC日本各厂家占领的市场份额最大，其结构型式的优点也较为突出，故其他国家小型PLC的结构形式也都向日本看齐。大、中型PLC市场份额的90%一直被美、日、欧三家占领，具有三足鼎立之势，近年来日本稍有颓势。
二．发展趋势
1. 结构微型化、模块化
自73年微处理机芯片(CPU)问世以后，为计算机应用产品(PLC也属其中之一)微型化创造了条件，一般小型的PLC产品只有32K—16K书这么大小(高度5—10mm)。一般小型PL C整体式的较多，但功能较多的小型机，结构型式大多采用模块式，以便使用户有更多的选择余地，配置成性能比较高的控制系统。
大、中型PLC几乎全部采用模块结构。采用模块式结构可让用户各取所需，减少投资费用。
2. 功能全面化、标准化
在PLC发展的初期，PLC只具有开关量的I/O、定时、计数、顺序控制等功能，之后又增加了模拟量的I/O、PID调节、信号调制、数字量的I/O、通迅、高速计数器等功能模块，
现代PLC能完成CNC过程控制、集散控制器柔性制造单元等各种控制系统所能完成的功能。它大大加强了数学运算、数据处理图形显示、联网通信等功能，使PLC向IPC方向渗透和发展。
功能标准化后，使用同一系列的产品(甚至不同厂家、不同系列的PLC)均能选用同一功能的PLC模块。
3. 产品系列化
一家PLC生产公司往往以统一的设计思想，设计其系列产品，在系列产品中，I/O模块和各种功能摸块的接口功能是统一的，但有各种规格，可任意选择、组合，构成小型、中型或大型(小到几点，大到上万点)规模的控制系统。编程器、软件、指令是兼容的，也有不同规格、型号可选。
4. 大容量化、高速化
IC及CPU技术的发展为PLC的大容量化、高速化创造了条件，现代大型PLC存储器容量大到数兆，控制程序达到数万步，梯形图的扫描速度可达0.1ms/kw的数量级，速度上比许多DCS(分散型控制系统)快数十倍。
大容量及高速化的PLC为加工机具的精确定位、机床速度的精确调节、阀门的灵活控制以及PID过程控制等提供了更好的手段。
5. 模块化、模块智能化
大中型PLC几乎全用模块式结构，功能较多的小型PLC也采用模块式结构，因为这种结构最大的优点是可让用户按需组合，避免功能资源的浪费，使控制系统的成本最小化，实现性价比最优。I/O模块的点数逐渐增多，小型机大多采用4、8及16点，大、中型机多采用6 4、32及16点。
模块智能化，就是模块的本身具有CPU，能独立工作，它们与主CPU模块并列运行，紧密结合，有助于克服PLC扫描算法上的局限性，使其在速度、精度、适应性、可靠性等各方面均更胜一筹，完成以前PLC本身无法完成的许多功能。
6. 通迅化、网络化
现代工业生产规模大、控制复杂、被控对象分布广且具有一定的空间距离，因此要有许多P LC或其它控制器来分区控制，往往还有上位机对他们进行统一管理，以协调全厂的生产，这就需要各级控制器之间以及与上位机之间具有通讯手段，实现信息交流。
现代的PLC机大多具有标准通讯接口(例如RS-232C、422、485、ProfiBus、以太网等)，
具有通迅联网功能。通过电缆或光纤，信息传送距离可达几十公里，联网后，各控制器形成一个统一的整体，实现集散控制。
各公司都有自己的专用通讯网络，造成了各家PLC之间的通迅困难，但是它们可以通过主机与遵循标准通迅协议(如MAP网络通迅协议)的网络联网。
7. 编程语言化
梯形图编程固然方便直观，但对复杂的控制领域编程则较烦琐，因此对复杂的应用场合需要高级的编程工具，当代PLC已发展出了许多编程语言，如面向顺序控制的步进顺控语言，面向过程控制的流程图语言(它能表示过程中动态变量与信号的相互联接)。还有用高级语言BASIS、PASCAL、C语言编程的。
8. 增强外部故障检测能力
据分析，PLC控制系统的故障中：
内部故障占20%（其中CPU板占5%；I/O板占15%），
外部故障(非PLC)占80%，其中：
传感器占45% 执行器占30% 接线占5%
除了内部故障可通过PLC的软、硬件自动检测以外，其余80%都不能通过自诊断查出，因此，检测外部故障的功能是很有价值的发展方向。
第二章． PLC的组成及工作原理
第一节． PLC的组成
PLC由三个基本部分组成：输入部分、逻辑处理部分、输出部分。基本结构示意图参见图2 -1所示。
输入部分是指各类按钮、行程开关、传感器等接口电路，它收集并保存来自被控对象的各种开关量、模拟量信息和来自操作台的命令信息等。
逻辑处理部分用于处理输入部分取得的信息，按一定的逻辑关系进行运算，并把运算结果以某种形式输出。
输出部分是指驱动各种电磁线圈、交/ 直流接触器、信号指示灯等执行元件的接口电路，它向被控对象提供动作信息。
为了使用方便，PLC还常配套有编程器等外部设备，它们可以通过总线或标准接口与PLC 连接，图2-2为一般PLC组成系统的原理框图。（由图2-2可看出，PLC的组成结构和计
算机差不多，故PLC可看成用于工业控制的专用计算机）
第二节． PLC主要部件功能
一． CPU
CPU是PLC的核心部件之一，它的主要功能有：
①采集输入信号；②执行用户程序；③刷新系统输出；
④执行管理和诊断程序；⑤与外界通信。
PLC常用的CPU芯片主要有：
1．通用微处理器
如INTEL（8080、8085、8086、8088，80386、80486、80586）、Zilog（Z80、Z8000）、Motorola（6800、6809、68000）等。通用微处理器芯片的通用性强、价格便宜、货源充足。
2．单片微处理器
如INTEL（8031、8039、8049、8051、8089），单片微处理器又叫单片机，它将ROM、RAM、接口电路、时钟电路、串行口甚至A/D都集成在一个很小的芯片上，自成一个小的微处理机系统；另外，单片机有大量的位寻址单元和丰富的位操作指令，它为PLC在位处理方面提供了最佳的功能和速度，所以特别适用于PLC；此外，单片机集成度高、体积小、通用性强、价格低、可扩充性好、货源足。
3．位片式微处理器
如AMD（2900、2901、2903、N8×300），位片式微处理器是独立于微型机的另一分支，因为它采用双极型工艺，所以比一般的MOS型微机处理器在速度上要快一个数量级。上述两种微处理器的字长、结构、指令系统是固定的，而位片机是具有CPU的一切必要附件(如寄存器、算术逻辑部件ALU等)，位片的宽度有2、4、8位几种，用几个位片机级联，可组成任意字长的微处理器。还可通过改变微程序存储器的内容来改变机器的指令系统(即指令系统对用户开放)；位片式结构可使用多个微处理器，将任务分成几个部分让其并行处理，即重叠操作，这样能更有效地发挥其快速的特点；其缺点是：集成度低，用的芯片较多，功耗也较大。
目前小型PLC一般采用8位CPU如：8080、8085、Z80、6800、MCS48、51系列，而大、中型PLC常采用位片式微处理器、16/32位通用微处理器。
二．存储器
存储器是保存系统程序、用户程序、中间运算结果的器件，据其在系统中的作用，可将它们分为下列4种：系统程序存储器、用户程序存储器、数据表存储器、高速暂存存储器。1．系统程序存储器
系统程序存储器用来存放PLC的监控程序，可分为：系统管理程序、命令解释程序、故障检测、诊断程序、通信程序。系统程序由PLC厂家设计，并固化在ROM / PROM / EPR OM存储器中，用户不必对它作细致的了解，更不能改变它。
2．用户程序存储器
用户程序存储器用来存放用户编制的控制程序。PLC术语中讲的存储器容量及型式就是指的用户程序存储器。常用的用户存储器型式有：EPROM、E2ROM、带掉电保护的RAM等。EPROM作程序存储器的优点是：写入程序不会因停电而丢失，但其成本较高，主要体现在两个方面：
1）调试时仍要用RAM作程序存储器，而且最好用带电容/电池后备的RAM，这样用户实质上是购了两套用户程序存储器。
2）对许多PLC而言，往往还要另外配套购置专用的EPROM写入装置和擦除装置。
E2PROM是非易失性的且可电擦除的存储器，它兼有ROM的非易失性和RAM随机存取之优点，它的写入或擦除不需特殊装置，用它作用户程序存储器，在程序调试阶段，可用编程器直接修改程序，程序确定下来投入运行后。这是它的优越之处，不足的是，它的写入时间较长(约为ms 级)，但对手工输入或修改程序而言，这点是不成问题的。
一般而言，用户的控制程序必须经过多次的调试和修改才能确定下来，据此特点，在控制程序没确定以前，常先采用带掉电保护的RAM作用户程序存储器，待程序确定后，再由厂家提供的EPROM写入器将程序固化到EPROM中，并将该EPROM插入PLC中运行。EP ROM插入PLC后，PLC则运行EPROM中的用户程序，若没EPROM插入，PLC则运行RAM区中的用户程序。许多用户用掉电保护的RAM作用户程序存储器，因为它比另两种价格便宜，一旦电源停电，靠后备电池/电容可以保存RAM中的程序数年/ 数十天，只要做到停电时间不超过这期限即可。这点对于一般的工矿企业而言是容易做到的。
例如：OMRON公司的C200H-MR431/831是全电池后备RAM存储器，C200H-MR431 / 831是电容后备RAM存储器，它们在25℃的坏境下，可以保存程序的时间分别是2~3年、20天。
3．数据表存储器 (I/O映像存储器)
数据表存储器用来存放开关量I/O状态表，定时器、计算器的预置值表，模拟量I/O数值等。4．高速暂存储器
高速暂存储器主要存放运算的中间结果，统计数据、故障诊断的标志位等。其中，3、4两类存储器，常用RAM，这其中部分或全部有后备电源。
三．I/O部分
PLC的I/O部分，因用户的需求不同有各种不同的组合方式，通常以模块的形式供应，一般可分为：
①开关量I/O模块②模拟量I/O模块
③数字量I/O模块（包括TTL电平I/0模块、拨码开关输入模块、
LED/LCD/CRT显示控制模块、打印机控制模块）
④高速计数模块⑤精确定时模块
⑥快速响应模块⑦中断控制模块
⑧PID模块⑨位置控制模块
⑩轴向定位模块⑾通信模块。
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（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 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
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。
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 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．
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 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 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)
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。
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
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 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
《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
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 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
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