plc第 1 讲-96

PLC的基础知识图文教程PLC实质上是工业计算机，是计算机技术与传统继电接触器控制器技术相结合的产物，只不过比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适用于工业控制要求的编程语言。

一、PLC的结构从硬件结构上看，PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM/RAM）、输入输出接口、电源、扩展接口和编程器等外部设备接口组成。

（1）CPU是PLC的核心，一切逻辑运算及判断都是由其完成的，并控制所有其它部件的操作。

内部存储器有两类：一类是系统程序存储器，另一类是用户程序及数据存储器。

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。

用户程序及数据存储器RAM，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。

（2）输入及输出单元即输入输出模块，I/O模块，输入单元用于接收输入设备的控制信号。

输出单元用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备。

I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元联接在一起。

（3）电源指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。

PLC控制最初是用来替代继电接触器控制的,PLC的用户程序（软件）替代了继电器控制电路（硬件），因此，对于使用者来说，可以将PLC等效成是许许多多各种各样的“软继电器”和“软接线”的集合，而用户程序就是用“软接线”将“软继电器”及其“触点”按一定要求连接起来的“控制电路”。

二、PLC的工作过程PLC的工作过程PLC采用“顺序扫描、不断循环”的工作方式，这个过程可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为一个扫描周期。

（1）PLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态或输入数据，并将此状态存入输入映象寄存器，即输入刷新，接着转入程序执行阶段。

在程序执行期间，输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入。

三菱PLC编程入门教程：01.第一课PLC的简单介绍本课程内容包括：电工基础入门、电子元器件、常用电器元件、电工识图、电工计算、电工工具和电工仪表、电动机、导线的加工和连接、电工安全与触电急救、电工焊接技能、电工布线与设备安装技能、电工检测技能、电动机的拆卸与检修技能、供配电线路及检修调试技能、照明控制线路及检修调试技能、电动机控制线路及检修调试技能、变频器技术、变频器的使用与调试、PLC技术和PLC编程语言与PLC系统的安装及调试等。

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目录D 1章 PLC的种类和功能特点1.1 PLC的种类【1】1.1.1 按结构形式分类【1】1.1.2 按I/O点数分类【2】1.1.3 按功能分类【4】1.1.4 按生产厂家分类【6】1.2 PLC的功能与应用【10】1.2.1 继电器控制与PLC控制【10】1.2.2 PLC的功能特点【12】1.2.3 PLC的实际应用【15】D 2章 PLC的结构和工作原理2.1 PLC的结构组成【18】2.1.1 三菱PLC的结构组成【18】2.1.2 西门子PLC的结构组成【30】2.2 PLC的工作原理【40】2.2.1 PLC的整机控制【40】2.2.2 PLC的工作过程【41】D 3章 PLC的外围电气部件3.1 电源开关【46】3.1.1 电源开关的结构【46】3.1.2 电源开关的控制过程【47】3.2 按钮【48】3.2.1 按钮的结构【48】3.2.2 按钮的控制过程【49】3.3 限位开关【52】3.3.1 限位开关的结构【52】3.3.2 限位开关的控制过程【52】3.4 接触器【54】3.4.1 接触器的结构【54】3.4.2 接触器的控制过程【55】3.5 热继电器【57】3.5.1 热继电器的结构【57】3.5.2 热继电器的控制过程【57】3.6 其他常用电气部件【59】3.6.1 传感器【59】3.6.2 速度继电器【60】3.6.3 电磁阀【61】3.6.4 指示灯【63】D 4章 PLC的安装、调试与维护4.1 PLC的安装【64】4.1.1 PLC的选购原则【64】4.1.2 PLC的安装和接线【70】4.1.3 PLC的安装方法【80】4.2 PLC的调试与维护【86】4.2.1 PLC的调试【86】4.2.2 PLC的日常维护【87】D 5章 PLC的编程方式与编程软件5.1 PLC的编程方式【88】5.1.1 软件编程【88】5.1.2 编程器编程【89】5.2 PLC的编程软件【91】5.2.1 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件【91】5.2.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件【101】5.2.3 GX Developer编程软件【108】D 6章三菱PLC梯形图6.1 三菱PLC梯形图的特点和结构【115】6.1.1 三菱PLC梯形图的特点【115】6.1.2 母线【117】6.1.3 触点【118】6.1.4 线圈【119】6.2 三菱PLC梯形图的编程元件【120】6.2.1 输入/输出继电器（X、Y）【120】6.2.2 定时器（T）【121】6.2.3 辅助继电器（M）【123】6.2.4 计数器（C）【125】6.3 三菱PLC梯形图的编写【127】6.3.1 三菱PLC梯形图的编写要求【127】6.3.2 三菱PLC梯形图的编写方法【130】D 7章西门子PLC梯形图7.1 西门子PLC梯形图的特点和结构【134】7.1.1 西门子PLC梯形图的特点【134】7.1.2 母线【135】7.1.3 触点【135】7.1.4 线圈【136】7.1.5 指令框【137】7.2 西门子PLC梯形图的编程元件【137】7.2.1 输入继电器【137】7.2.2 输出继电器【138】7.2.3 辅助继电器【140】7.2.4 定时器和计数器【142】7.2.5 其他编程元件【143】7.3 西门子PLC梯形图的编写【143】7.3.1 西门子PLC梯形图的编写要求【143】7.3.2 西门子PLC梯形图的编写方法【146】D 8章三菱PLC语句表8.1 三菱PLC语句表的结构【150】8.1.1 三菱PLC语句表的步序号【150】8.1.2 三菱PLC语句表的操作码【151】8.1.3 三菱PLC语句表的操作数【151】8.2 三菱PLC语句表的特点【152】8.2.1 三菱PLC梯形图与语句表的关系【152】8.2.2 三菱PLC梯形图与语句表的转换【153】8.3 三菱PLC语句表的编写【153】8.3.1 三菱PLC语句表的编写思路【153】8.3.2 三菱PLC语句表的编写方法【155】D 9章西门子PLC语句表9.1 西门子PLC语句表的结构【158】9.1.1 西门子PLC语句表的操作码【158】9.1.2 西门子PLC语句表的操作数【159】9.1.3 西门子PLC梯形图与语句表的关系【159】9.2 西门子PLC语句表的编写【161】9.2.1 西门子PLC语句表的编写方法【161】9.2.2 西门子PLC语句表编程指令的用法【161】9.2.3 西门子PLC语句表的编写方法【168】D 10章三菱PLC的控制指令10.1 三菱PLC的基本逻辑指令【171】10.1.1 读、读反和输出指令【171】10.1.2 与、与非指令【172】10.1.3 或、或非指令【173】10.1.4 电路块与、电路块或指令【174】10.1.5 置位和复位指令【175】10.1.6 脉冲输出指令【176】10.1.7 读脉冲指令【178】10.1.8 与脉冲和或脉冲指令【178】10.1.9 主控和主控复位指令【179】10.2 三菱PLC的实用逻辑指令【182】10.2.1 进栈、读栈、出栈指令【182】10.2.2 取反指令【183】10.2.3 空操作和结束指令【184】10.3 三菱PLC的运算指令【185】10.3.1 加法指令【185】10.3.2 减法指令【186】10.3.3 乘法指令【186】10.3.4 除法指令【187】10.3.5 加1、减1指令【188】10.4 三菱PLC的数据传送指令【189】10.4.1 传送指令【189】10.4.2 移位传送指令【190】10.4.3 取反传送指令【191】10.4.4 块传送指令【191】10.5 三菱PLC的数据比较指令【193】10.5.1 比较指令【193】10.5.2 区间比较指令【193】10.6 三菱PLC的数据处理指令【194】10.6.2 译码指令和编码指令【195】10.6.3 ON位数指令【197】10.6.4 ON位判断指令【197】10.6.5 信号报警置位指令和复位指令【198】10.6.6 平均值指令【199】10.7 三菱PLC的程序流程指令【199】10.7.1 条件跳转指令【199】10.7.2 子程序调用和子程序返回指令【202】10.7.3 循环范围开始和循环范围结束指令【203】D 11章西门子PLC的控制指令11.1 西门子PLC的基本逻辑指令【204】11.1.1 触点指令【204】11.1.2 线圈指令【205】11.2 西门子PLC的定时器指令【205】11.2.1 接通延时定时器指令【206】11.2.2 记忆接通延时定时器指令【207】11.2.3 断开延时定时器指令【207】11.3 西门子PLC的计数器指令【208】11.3.1 加计数器指令【208】11.3.2 减计数器指令【209】11.3.3 加/减计数器指令【209】11.4 西门子PLC的比较指令【210】11.4.1 数值比较指令【210】11.4.2 字符串比较指令【211】11.5 西门子PLC的运算指令【212】11.5.1 加法指令【212】11.5.2 减法指令【217】11.5.3 乘法指令【218】11.5.4 除法指令【219】11.6 西门子PLC的逻辑运算指令【222】11.6.1 逻辑与指令【222】11.6.2 逻辑或指令【223】11.6.3 逻辑异或指令【224】11.6.4 逻辑取反指令【225】11.7 西门子PLC的程序控制指令【226】11.7.1 循环指令【226】11.7.2 跳转指令和标号指令【227】11.7.3 顺序控制指令【228】11.7.4 有条件结束指令和暂停指令【229】11.7.5 看门狗定时器复位指令【230】11.8 西门子PLC的传送指令【231】11.8.1 字节、字、双字、实数传送指令【231】11.8.2 数据块传送指令【233】11.9 西门子PLC的移位/循环指令【235】11.9.1 移位指令【235】11.9.2 循环移位指令【237】11.9.3 移位寄存器指令【239】11.9.4 数据类型转换指令【242】11.9.5 ASCII码转换指令【245】11.9.6 字符串转换指令【247】11.9.7 编码和解码指令【250】D12章电气控制中的PLC应用12.1 三菱PLC在电动机启/停控制电路中的应用【251】12.1.1 电动机启停PLC控制电路的结构【251】12.1.2 电动机启停PLC控制电路的控制过程【252】12.2 三菱PLC在电动机反接制动控制电路中的应用【253】12.2.1 电动机反接制动PLC控制电路的结构【253】12.2.2 电动机反接制动PLC控制电路的控制过程【254】12.3 三菱PLC在通风报警系统中的应用【255】12.3.1 通风报警PLC控制电路的结构【255】12.3.2 通风报警PLC控制电路的控制过程【256】12.4 三菱PLC在交通信号灯控制系统中的应用【258】12.4.1 交通信号灯PLC控制电路的结构【258】12.4.2 交通信号灯PLC控制电路的控制过程【260】12.5 西门子PLC在电动机交替运行电路中的应用【262】12.5.1 电动机交替运行PLC控制电路的结构【262】12.5.2 电动机交替运行PLC控制电路的控制过程【262】12.6 西门子PLC在电动机Y-△降压启动控制电路中的应用【265】12.6.1 电动机Y △降压启动PLC控制电路的结构【265】12.6.2 电动机Y △降压启动PLC控制电路的控制过程【266】12.7 西门子PLC在C650型卧式车床控制电路中的应用【268】12.7.1 C650型卧式车床PLC控制电路的结构【268】12.7.2 C650型卧式车床PLC控制电路的控制过程【270】D 13章触摸屏软件13.1 GT Designer3触摸屏编程软件【273】13.1.1 GT Designer3触摸屏编程软件的安装、启动【273】13.1.2 GT Designer3触摸屏编程软件的说明【276】13.1.3 GT Designer3触摸屏编程软件的使用【280】13.1.4 触摸屏与计算机之间的数据传输【285】13.2 GT Simulator3触摸屏仿真软件【291】13.2.1 GT Simulator3触摸屏仿真软件的启动【291】13.2.2 GT Simulator3触摸屏仿真软件的操作【292】13.3 WinCC flexible Smart组态软件【293】13.3.1 WinCC flexible Smart组态软件的安装【293】13.3.2 WinCC flexible Smart组态软件的启动【295】13.4 WinCC flexible Smart组态软件的使用【295】13.4.1 菜单栏和工具栏【296】13.4.2 工作区【297】13.4.3 项目视图【297】13.4.4 属性视图【298】13.4.5 工具箱【298】13.5 使用WinCC flexible Smart组态软件进行组态【299】13.5.1 新建项目【299】13.5.2 保存项目【300】13.5.3 打开项目【300】13.5.4 创建和添加画面【301】13.6 WinCC flexible Smart组态软件中项目的传送与通信连接【301】13.6.1 传送项目【301】13.6.2 通信连接【303】D 14章三菱触摸屏14.1 三菱GT11型触摸屏【305】14.1.1 三菱GT11型触摸屏的结构【305】14.1.2 三菱GT11型触摸屏的安装连接【307】14.1.3 三菱GT11型触摸屏应用程序的安装【314】14.1.4 三菱GT11型触摸屏通信接口的设置【317】14.1.5 三菱GT11型触摸屏属性的设置【320】14.1.6 三菱GT11型触摸屏的监视和诊断功能【324】14.1.7 三菱GT11型触摸屏的维护【325】14.2 三菱GT16型触摸屏【327】14.2.1 三菱GT16型触摸屏的结构【327】14.2.2 三菱GT16型触摸屏的安装连接【328】14.2.3 三菱GT16型触摸屏通信接口的设置【331】14.2.4 三菱GT16型触摸屏的设置【332】14.2.5 三菱GT16型触摸屏监视功能的设置【332】14.2.6 三菱GT16型触摸屏的数据管理【334】14.2.7 三菱GT16型触摸屏的保养与维护【334】14.2.8 三菱GT16型触摸屏的故障排查【335】D 15章西门子触摸屏15.1 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的特点【337】15.1.1 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的结构【337】15.1.2 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的接口【338】15.1.3 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的安装【339】15.1.4 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的连接【341】15.1.5 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的启动【343】15.2 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的操作【344】15.2.1 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的设置【344】15.2.2 西门子Smart 700 IE V3触摸屏的数据传送【347】。

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:图1—1-1 1、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。

01PLC概述与基本原理ChapterPLC 定义发展历程国内外主要厂商030201PLC 定义及发展历程组成结构主要由CPU 、存储器、输入/输出接口、电源等部分组成。

工作原理采用循环扫描的工作方式，即按照用户程序存储器中存放的先后顺序逐条执行，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。

编程语言主要有梯形图（LD ）、指令表（IL ）、功能块图（FBD ）、顺序功能图（SFC ）和结构化文本（ST ）五种编程语言。

PLC 工作原理及组成结构应用领域广泛应用于工业自动化控制领域，如机械制造、可靠性高采用大规模集成电路技术，具有很高的抗干编程简单功能强大易于维护性价比高PLC应用领域及优势特点02PLC硬件系统与选型Chapter0102西门子（Siemens）欧姆龙（Omron）三菱（Mitsubis…罗克韦尔（Rockwe…施耐德（Schneid…030405常见PLC品牌及型号介绍功能模块包括定位模块、计数模块、温度控制模块等，用于扩展的功能和应用范围。

实现间的数据交换和通信功能。

电源模块为PLC 源，通常采用冗余设计以提高系统可靠性。

CPU 模块负责逻辑运算、数据处理和通的核心部件。

I/O 模块连接外部设备并实现信号转换。

硬件组成与功能模块详解选型原则及实际应用案例考虑系统可扩展性和可维护性，选择具有开放性和标准接口的PLC产品。

了解不同品牌PLC产品的性能特点和价格差异，进行综合评估后做出选择。

03PLC软件编程与调试技巧Chapter编程语言类型及特点分析功能块图（FBD）指令表（IL）采用助记符表示操作功能，易于梯形图（LD）结构化文本（ST）采用高级语言编程，具有强大的数据处理能力。

顺序功能图（SFC）01020304选择合适的编程软件掌握编程技巧学习软件基本操作调试程序编程软件使用方法与技巧分享调试过程注意事项及常见问题解决方案确保安全检查硬件连接逐步调试记录问题寻求帮助04PLC通信网络与数据传输技术Chapter通信协议类型及特点分析现场总线协议以太网协议无线通信协议数据传输方式选择依据传输速度传输距离对实时性要求高的场合，应选择高速通信方式，如以太网或光纤通信。