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《电气控制与PLC应用》教学大纲（56课时）西门子S7-200系列PLC版1课程编码：课程类别：职业核心能力课课程归属：信息与控制技术学院编制人：徐文编（修）制日期：2008年10月审定组（人）：审定日期：2008年10月适用专业：计算机控制技术一、课程的性质与任务《电气控制与PLC应用》课程是计算机控制技术专业的职业核心能力课，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。
目前PLC 集三电（电控、电仪、电传）为一体，性能价格比高、高可靠性的特点已使其成为自动化工程的核心设备。
PLC作为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。
PLC目前是现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM ）之一。
本课程的任务是让学生学习和掌握低压电器的基本知识、电气控制系统的基本控制环节、典型电路的基本原理，具有电气控制系统分析和阅读电气系统图的基本能力；掌握可编程控制器工作原理、系统构成、指令系统及编程方法（包括开关量控制、模拟量控制、数据通信及网络），具备一定的PLC程序设计和PLC 应用能力，能熟练使用一种典型的PLC设备进行控制系统的结构组成设计、I/O 地址分配设计、以梯形图为主的PLC程序设计、控制系统的软件调试以及故障分析。
教学内容大致分为低压电器（模块一）、电气控制基本环节（模块二）、PLC 基础知识（模块三）和PLC控制系统设计与编程实现（模块四）部分。
其中PLC 控制系统设计与编程实现（模块四）部分可以根据教学条件和教师资源选择三菱FX2N系列或西门子S7-200系列可编程控制器。
二、教学基本要求1本教学大纲中涉及PLC实际教学的部分均采用西门子S7-200系列PLC《电气控制与PLC应用》具有很强的实践性，要求学生具有良好的电子、电工基础知识和操作技能，并具备基本的逻辑判断能力和计算机软件的基础知识。
在教学中注意该课程的理论与实践、应用相结合，采用启发式、讲练结合式、案例式等多种教学方法，培养学生针对实际应用工程的项目开发能力。
第4章习题及答案
1．PLC常用的编程语言有哪些？各有哪些特点？
常见的PLC的编程语言有LAD（梯形图）、STL（语句表）、FBD（功能块图/逻辑功能图）、顺序功能图（SFC）等。
梯形图（LAD）编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。
PLC 的梯形图与继电器控制系统的梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有区别。
梯形图具有形象、直观、简单明了、易于理解的特点，特别适用于开关量逻辑控制，是所有编程语言的首选。
语句表（STL）编程语言类似于计算机中的助记符语言，它是PLC最基础的编程语言。
一般来说，语句表编程适合于熟悉PLC和有经验的程序员使用。
功能块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。
该编程语言用类似“与门”、“或门”的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右运动。
顺序功能图（SFC）又称状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。
顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言，可以供进一步的设计和不同专业的人员之间进行技术交流用。
2．按步输入图4-25梯形图程序。
1）将T37设定值PT改为50，下载并监控程序的运行。
2）采用“状态表”监控T37、M0.0、Q0.0状态。
3）打开STEP7-Micro/WIN，在“系统块”中将PLC端口0的波特率修改为19.2kbps，再次下载并监控程序的运行。
1）
2）
3）。
生产学习教学教案科目PLC 综合执行记录日期9月6日9月9日场地PLC实训室审查签字梁沃军星期星期一（5-6）星期四（1-4）班级06电气51班课题名称开关量控制系统梯形图设计方法分课题梯形图的经验设计方法教学目的掌握开关量控制系统梯形图的经验设计方法教学环节时间分配组织教学时间分巡回指导时间分复习时间分检查评分时间分布置项目及讲解要求时间分总结时间分教学过程（一）、组织教学1、检查学生出勤情况2、稳定学生情绪，开始上课（二）、复习回顾针对学去天津一年，对之前所学PLC基础知识掌握情况进行了解，然后有针对性地进行基础知识的补充、复习，具体包括：编程软件的使用已经基本指令的练习（三）、引入新课如何运用基本指令写自己的梯形图程序？（四）、新课教学一、梯形图经验设计法（广播教学，幻灯片演示）1、什么是经验设计法？经验设计方法也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。
2、典型环节电路程序（复习、提问、讲解）2.1 起-保-停电路（四种型式）教学过程2.2 三相异步电动机正反转电路 2.3 多继电器线圈控制电路（输入与输出继电器互锁的区别）2.4 多地控制电路 2.5互锁控制电路2.6顺序启动控制电路 2.7 集中与分散控制电路2.8 闪烁电路 2.9 定时范围扩展电路教学过程3、经验方设计要点分解梯形图程序输入信号逻辑组合使用辅助元件和辅助触点使用定时器和计数器使用功能指令画互锁条件画保护条件二、实操练习（学生实操、老师讲解）1、设计两台电动机顺序控制PLC系统。
控制要求：两台电动机相互协调运转，M1运转10S，停止5S，M2要求与M1相反，M1停止M2运行，M1运行M2停止，如此反复动作3次，M1和M2均停止。
部分梯形图程序如下：2、图一、图二是代表在任何一次亮的时候关断X0，图3是计数3次后延时100小时。
PLC初学者梯形图编程的一般原则———PLC初学者梯形图编程的一般原则初学PLC梯形图编程，应要遵循一定的规则，并养成良好的习惯。
下面以三菱FX系列PLC 为例，简单介绍一下PLC梯形图编程时需要遵循的规则，希望对大家有所帮助。
有一点需要说明的是，本文虽以三菱PLC为例，但这些规则在其它PLC编程时也可同样遵守。
，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线（通常可以省掉不画，仅画左母线）。
每行的左边是接点组合，表示驱动逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。
接点不能出现在线圈右边。
如下图（a）应改为（b）：二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图（a）中的接点X005与其它接点间的关系不能识别。
对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。
如图（b）所示：三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方（左重右轻原则）；串联块并联时，应将接点多的并联去路放在梯形图的上方（上重下轻的原则）。
这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。
如下图所示：四，不宜使用双线圈输出。
若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重复利用。
双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。
在双线圈输出时，只有最后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。
这是由PLC的扫描特性所决定的。
PLC的CPU采用循环扫描的工作方式。
一般包括五个阶段（如图所示）：内部诊断与处理，与外设进行通讯，输入采样，用户程序执行和输出刷新。
当方式开关处于STOP时，只执行前两个阶段：内部诊断与处理，与外设进行通讯。
1，输入采样阶段PLC顺序读取每个输入端的状态，并将其存入到我们称之为输入映像寄存器的内在单元中。
当进入程序执行阶段,如输入端状态发生改变.输入映象区相应的单元信息并不会跟着改变,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段,输入映象区相应的单元信息才会改变。
毕业设计汇报（论文）内容摘要自动门在人们旳平常生活中已经得到了广泛旳应用，同步人们对其性能和安全等方面旳规定也越来越高。
由于PLC旳高稳定性和对环境较强旳适应能力，使得PLC在自动门控制装置中旳应用也日益广泛。
本文围绕自动门控制系统展开研究。
首先分析了国内外自动门发展旳趋势和所采用旳技术，然后对PLC系统作了简要阐明。
并按照自动门控制装置旳规定，设计了对应旳梯形图和指令表程序，实现了自动门由检测到启动、计时等待、关闭旳全过程。
伴随电子技术旳发展，PLC不停旳更新，PLC控制已成为自动控制中最常见旳方式之一。
自动门就是自动控制应用旳以经典例子，由于可编程控制器具有很好旳处理自动门开关控制及良好旳稳定性，并且可以很简朴旳变化控制旳方式，因此，自动门旳生产商家诸多都运用PLC来做门旳控制器。
目前自动门在平常生活中用越来越广泛。
PLC控制具有较高旳可靠性、稳定性、维修以便等长处。
索引关键词：自动门可控制编程器PLC 变频控制目录第一章概论 (1)第二章自动门控制系统总体设计 (2)2.1自动门旳控制过程和规定 (2)2.2总体设计方案 (3)2.3系统工作原理 (4)第三章自动门硬件系统旳设计 (5)3.1控制系统构造设计 (5)3.2PLC装置旳选择 (5)3.3直流电机旳选择 (8)3.4主电路电路图 (9)3.5感应器件旳选择 (9)3.6限位开关 (10)第四章自动门软件系统旳设计 (10)4.1PLC梯形图概述 (10)4.2程序流程图 (11)后记 (14)参照文献 (15)自动门控制系统旳设计第一章概论伴随世界经济和中国经济旳不停发展，门旳概念日益显现出来，现今社会门愈加突出它旳安全性，强调它旳有效性，安全有效旳通行、疏散，同步它旳艺术旳理念越来越突出，强调门与艺术旳完美结合，我们要到达旳目旳就是门与其所在建筑以及周围自然环境旳友好。
自动门专业和规模旳生产可以追溯到很久此前，在其不停进步旳历史过程中，涌现出大批深受顾客好评旳专业制造商。
