可编程控制器应用技术第4章

复习与思考题答案第一章1、PLC是可编程序逻辑控制器英文“Programmable Logical Controller ”的简称。

2、PLC的型号繁多，各种型号的PLC的功能不尽相同，但目前的PLC一般都具有下列功能：①条件控制；②定时控制；③计数控制；；④步进控制；⑤数据处理；。

⑥通信和联网；⑦对控制系统的监控；3、与工控机相比，PLC具有以下独特的特点：①通用性强；②接线简单；③编程容易；④抗干扰能力强、可靠性高；⑤容量大，体积小，重量轻，功耗少，成本低，维修方便4、PLC的硬件主要有六部分组成： CPU( 中央处理器 ) 、存储器、输入 / 输出（ I/O ）接口电路、电源、外设接口、输入 / 输出（ I/O ）扩展接口。

CPU 的主要功能有：接收输入信号并存入存储器，读出指令，执行指令并将结果输出，处理中断请求，准备下一条指令等。

存储器主要用来存放系统程序、用户程序和数据。

输入接口电路是将输入信号经过光电耦合并经RC电路滤波后才送入PLC内部放大器，采用光电耦合和RC滤波的措施后能有效地消除环境中杂散电磁波等造成的干扰；输出接口电路将PLC的内部电路与外部负载电路进行电气隔离；电源部分的作用是为PLC内部和外部提供工作电源。

5、PLC的输入、输出信号开关量、模拟量、数字量。

6、PLC的输出接口电路有三种形式：一种是继电器输出，一种是晶闸管输出，一种是晶体管输出。

7、PLC对电源的基本要求有：①能有效控制、消除电网电源带来的各种噪声；②不会因电源发生故障而导致其他部分产生故障；③能在较宽的电压波动范围内保持输出电压稳定；④电源本身的功耗应尽量能低，以降低整机的温升；⑤内部电源及PLC向外提供的电源与外部电源间应完全隔离；⑥有较强的自动保护功能。

8．PLC的系统程序有三种：①系统管理程序：由它决定系统的工作节拍，包括PLC运行管理（各种操作的时间分配安排）、存储空间管理（生成用户数据区）和系统自诊断管理（如电源、系统出错、程序语法等）。

plc课程设计任务书一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其工作流程和编程方法。

2. 使学生掌握PLC的常用指令，并能运用这些指令完成简单的控制程序编写。

3. 帮助学生了解PLC在工业自动化中的应用，提高对实际工程问题的解决能力。

技能目标：1. 培养学生运用PLC软件进行程序设计和调试的能力。

2. 培养学生通过团队协作，分析问题、解决问题的能力。

3. 提高学生动手实践能力，学会使用PLC控制硬件设备。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术的兴趣，激发学习热情，树立正确的学习态度。

2. 培养学生具备创新意识和实践精神，敢于面对挑战，勇于克服困难。

3. 通过课程学习，使学生认识到PLC技术在工业发展中的重要性，增强国家使命感和社会责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏实践经验。

教学要求：结合学生特点，以实际应用为导向，注重启发式教学，鼓励学生参与实践，培养其独立思考和解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。

二、教学内容1. PLC基本原理及结构：包括PLC的定义、发展历程、主要组成部分及其功能。

教材章节：第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC工作原理及编程方法：讲解PLC的工作流程、编程语言和编程规则。

教材章节：第二章 PLC工作原理与编程基础3. PLC常用指令及其应用：介绍PLC的常用指令，如逻辑运算、定时器、计数器等，并结合实例进行分析。

教材章节：第三章 PLC指令系统及编程实例4. PLC控制系统设计：讲解PLC控制系统的设计步骤、硬件选型和软件编程。

教材章节：第四章 PLC控制系统设计5. PLC在工业自动化中的应用：介绍PLC在各个领域的应用案例，分析其优缺点。

教材章节：第五章 PLC在工业自动化中的应用6. PLC实践操作：组织学生进行PLC编程软件的使用、程序设计、调试及硬件控制等实践活动。

第4章可编程控制器梯形图程序设计方法教学目的：1.、熟练掌握可编程序控制器梯形图2、熟练掌握可编程控制器继电-接触器控制与可编程控制转换3、掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学重点：掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学难点：用可编程控制器梯形图的经验设计法设计程序参考课时：讲课8课时实验2课时说明：适当地增加与现代工业自动化有关联的事例第一讲：可编程控制器由于其应用方便，可靠性高，在各个行业，各个领域大量地应用着不同类型的可编程控制器。

如何用可编程序控制器完成实际控制系统的应用设计，是每个从事电气自动化控制技术人员所面临的实际问题。

在此，我们根据现学PLC的有关知识和可编程序控制器的工作特点和以往的经验。

通过实例，提出PLC控制系统经验设计的基本原则和一般的设计步骤，以及实际应用时的注意事项。

一. 可编程控制器梯形图可编程控制器梯形图中的某些元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但它们不是真实的物理继电器（即硬件继电器），而是在软件中使用的编程元件。

每一编程元件与可编程控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。

该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应编程元件的线圈“通电”，其对应的动合触电接通，动断触点断开，称这种状态是该编程元件的“1”状态，或该编程元件ON（接通）。

如果该存储单元为“O”状态，对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述相反，称该编程元件为“O”状态，或该编程元件OFF（断开）。

梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（bus bar）。

在编制中应按自上而下，从左到右的方式编。

同时应注意如下几点：1、注意适当的编程顺序可减少程序步。

1) 串联触点多的电路应尽量放在上部，例图4-1。

图4-1 梯形图2) 并联触点多的电路应尽量靠近母线，例图4-2。

图4-2 梯形图3) 在垂直方向的线上不能有触点，否则形成不能编程电路，需经过重新安排，如图4-3为重新安排不能编程电路。

学习目标：●掌握PLC的基本指令●能够用常用基本指令进行简单梯形图设计●掌握CPM1A的子程序指令、中断控制指令、步进指令功能第四章SYSMAC－C系列指令系统第一节SYSMAC－C系列指令SYSMAC-C系列各种指令的分类表示方法如下所述:1、按指令长度分类：单字指令、双字指令、三字指令、四字指令2、按操作数的特点分类：位操作数、字节操作数、字操作数、双字操作数、多字操作数3、按I/O、I/R、TIM/CNT通道编码位数分类：两位数通道编码、三位数通道编码4、按使用情况分类：基本逻辑指令、功能指令5、按具有前沿微分功能分类：大多数指令可以使用前沿微分(DIFU)功能，只要在该指令前加@即可。

第二节SYSMAC－C系列CPM1A型机指令系统一、基本指令1、LD：LD指令表示常开触点与左侧母线连接；指令格式：LD XXXX操作数XXXX为继电器号2、LD NOT ：LD NOT指令表示常闭触点与左侧母线连接指令格式：LD NOT XXXX操作数XXXX为继电器号3、AND指令表示常开触点与前面的触点电路相串联;指令格式：AND XXXX操作数XXXX为继电器号4、AND NOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相串联。

指令格式：AND NOT XXXX操作数XXXX为继电器号5、OR指令表示常开触点与前面的触点电路相并联；指令格式：OR XXXX操作数XXXX为继电器号6、OR NOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相并联指令格式：OR NOT XXXX操作数XXXX为继电器号7、OUT指令输出运算结果；指令格式：OUT XXX操作数XXXX为继电器号例：8、AND LD指令用于逻辑块的串联连接，即对逻辑块进行逻辑“与”的操作。

方法１方法2LD 00000 LD 00000AND 00001 AND 00001OR NOT 00002 OR NOT 00002LD 00003 LD 00003OR 00004 OR 00004AND LD LD 00005LD 00005 OR NOT 00006OR NOT 00006 AND LDAND LD AND LDOUT 20000 OUT 20000在方法2中，AND LD指令之前的逻辑块数应小于等于8，而方法1对此没有限制。

02207 电气传动与可编程控制器（PLC）扬州大学编（高纲号0635）一、课程内容与考核目标第一篇机床电气控制技术（第一章、第二章、第三章、第四章、第五章）第一章机床控制线路的基本环节（一）学习目的与要求熟悉常用控制电器的用途；熟练掌握电气控制的基本线路，具有对简单电气控制线路的独立分析、设计能力。

（二）考核知识点与考核目标本章内容是电气线路分析和设计的基础。

1、识记：电气控制系统图的画法及阅读方法（一般）2、理解：常用控制电器的用途以及图形和文字符号（重点）三相笼型异步电动机全压起动控制线路（重点）三相笼型异步电动机降压起动控制线路（重点）三相异步电动机的正反转控制线路（重点）三相异步电动机的制动控制线路（重点）控制线路的其他基本环节（重点）电动机的保护（重点）3、应用：运用电气控制的基本线路，对基本电气控制线路有独立分析和设计能力。

（重点）第二章机床电气控制线路的分析（一）学习目的与要求掌握电气控制系统的分析方法，熟悉典型生产设备电气控制系统，掌握控制线路的组成，典型环节的应用及分析控制线路的方法。

（二）考核知识点与考核目标1、识记：电气控制系统分析的基本内容和一般规律，电气原理图的分析方法与步骤。

（次重点）卧式车床的电气控制线路分析（次重点）摇臂钻床的电气控制线路分析（次重点）铣床电气控制线路分析（次重点）镗床的电气控制线路分析（次重点）2、理解：掌握电气控制系统的分析方法（次重点）3、应用：掌握电气控制系统的分析方法，，对较复杂电气控制线路有独立分析能力。

（重点）第三章机床电气控制线路的设计及电气元件的选择（一）学习目的与要求熟悉常用控制电器的用途并能正确使用，掌握简单机床电器控制线路的设计。

（二）考核知识点与考核目标1、识记：机床电气设计的一般步骤及拖动电机的选择，机床常用电器的选择（一般）2、理解：机床电气控制线路设计举例（次重点）3、应用：根据控制要求能进行简单机床电器控制线路的设计（重点）能正确使用常用控制电器（重点）第四五章交流直流调速系统（一）学习目的与要求熟悉交流直流调速系统的基本概念。

可编程控制器原理PLC课后习题部分解答第一章、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、晶闸管式输入、输出电路均采用光电隔离形式，以便保护PLC内部电路不受伤害。

2-3、PLC的主要技术指标有哪些？答：PLC的主要技术指标如下：①、Ｉ／Ｏ点数、一般以输入、输出端子总和给出；②、存储容量，有系统、用户、数据三种存储器，即用户可用资源；③、扫描速度，即扫描周期，表示ＰＬＣ运算精度和运行速度；④、可扩展性：可扩展Ｉ／Ｏ接口、模数处理、温度处理、通讯、高速处理。