本科课程教学大纲
《PLC 技术及应用》课程教学大纲
课程编号：04303
课程名称：PLC 技术及应用
英文名称：Programming Logic Controller Technology and Application
课程类型：学科基础课课程要求：必修
学时/学分：32/2（讲课学时：28 实验学时：4）适用专业：智能科学与技术
一、课程性质与任务
PLC ( Programmable Logical Controller)可编程控制器广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，在民用及家庭自动化的应用中也得到迅速发展，PLC 之间及与其他智能设备之间的通讯，是企业集散控制系统的基础。
学生通过本课程的学习掌握 PLC 的基本原理，掌握可编程逻辑控制器的特点、内部结构和运行原理；理解常用的输入和输出设备的特点和 PLC 的输入和输出过程；掌握 PLC 信息和通信技术；能够阅读 PLC 的程序，分析 PLC 控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的 PLC 控制系统，编写相应的程序，并具有初步的 PLC 系统故障诊断，测试和调试的能力。（本课程支撑毕业要求中的 1.2，3.1，3.3，4.1，4.3，5.3）
二、课程与其他课程的联系
本课程是一门专业课，需要先修客场自动控制原理、控制工程、电路原理、电子技术等，也为后续面向实际对象和应用领域的课程，如运动控制系统、过程控制技术、智能调度技术及应用等奠定理论与技术基础。
三、课程教学目标
1. 通过对PLC的工作原理和硬件组成学习，使学生了解PLC系统的分类、发展历史及发展趋势，掌握PLC的工作原理；（支撑毕业要求：10.1，3.1）
2. 学习PLC编程的基础知识、位逻辑指令、定时器和计数器指令的应用，具备初步的分析工程实际问题，编写程序实现解决问题的能力；（支撑毕业要求：1.2，3.1）
3. 通过实例学习STEP7-Micro/WIN编程软件与仿真软件的使用，掌握用编程软件监控与调试程序的方法，具有基本的在程序编写及调试过程中发现问题解决问题的能力；（支撑毕业要求：1.2，3.1，3.3）
1. PLC主要由CPU模块，输入模块，输出模块和编程器组成。2，继电器的线圈“断电”时，其常开触点接通，常闭触点断开。3，外部的输入电路接通时，对应的输入过程映像寄存器为1状态，梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。4若梯形图中输出Q的的线圈断电，对应的输出过程映像寄存器为0状态，在修改输出阶段后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈断开，其常开触点不动作，外部负载不得电。
2.
PLC的特点：1，编程方法简单易学2，功能，性能价格比高3，硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强4，可靠性高，抗干扰能力强5，系统的设计，安装，调试工作量少6，维修工作量小，维修方便7体积小，能耗低。
简述PLC的扫描工作过程。PLC与微机在许多方面有
相似之处，但其工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如在常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式下，当有键按下或I/O动作时转入相应的子程序；当无键按下或I/O不动作时则继续工作。PLC采用循环扫描的工作方式，PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环。这种工作方式是在系统软件控制下，扫描输入的状态，按用户程序进行运算处理，然后向输出发出相应的控制信号。
数字量输出模块有哪几种类型？他们各有什么特点？1
大功率晶体管和场效应管型——主要用于驱动直流负载。2双向晶闸管型——主要用于驱动交流负载。3小型继电器型——用于驱动交流或直流负载，输出一个触点信号。
PLC主要应用行业为纺织机纺织机械行业、起重机械行业、电梯行业、冶金行业、电力行业、石油石化行业、市政行业、化工行业、楼宇建筑行业、建材行业、机床行业、塑料机械、橡胶机械、电子专用设别、汽车行业等。
而纺织和冶金行业式PLC应用最多的两个行业。冶金行业规模庞大，对自动化程度要求较高，对不同IO段的PLC的需求尤其是大中型PLC的需求大大超过其他行业的应用。
PLC的编程及应用
一、 PLC编程特点
梯形图是PLC中最常用的方法，它源于传统的继电器电路图，但发展到今天两者之间已经有了极大的差别。
PLC的梯形图有一条左母线，相当于继电器电路的电源正极，还有一条右母线，相当于电源负极。
1．程序执行顺序比较
2．PLC程序的扫描执行结果
3．PLC软件特性
PLC在梯形图里可以无数次地使用其触点 ，既可以是常闭也可以是常开。
二、 PLC编程的基本规则
一）PLC编程应遵循以下基本规则：
1． 输入/输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等软元件的触点可以多次重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。
2． 梯形图每一行都是从左母线开始，线圈止于右母线。触点不能直接接右母线；线圈不能直接接左母线。
3． 在程序编写中一般不允许双重线圈输出，步进顺序控制除外。
4． 可编程序控制器程序编写中所有的继电器的编号，都应在所选PLC软元件列表范围内。
5． 梯形图中不存在输入继电器的线圈。
二）合理设计梯形图
1．程序的编写应按照自上而下、从左到右的方式编写。为了减少程序的执行步数，程序应“左大右小、上大下小“，尽量不出现电路块在左边或下边的情况。
2．依照扫描的原则，程序处理时尽可能让同时动作的线圈在同一个扫描周期内。
三、 典型控制程序
1． 自保持程序
自保持电路也称自锁电路。常用于无机械锁定开关的启动停止控制中。如用无机械锁定功能的按钮控制电动机的启动和停止；并且分为启动优先和断开优先两种。
2． 互锁程序
互锁电路用于不允许同时动作的两个或多个继电器的控制，如电动机的正反转控制。
3． 时间电路程序
时间电路程序主要用于延时、定时和脉冲控制。时间控制电路，既可以用以用定时器实现也可以用标准时钟脉冲实现。在FX1S系列有64个定时器和四种标准时钟脉冲（1min、1S、100ms、10ms）可用于时间控制，编程时使用方便。
1）接通延时
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PLC顺序控制法编程应用
作者：宋国杰
来源：《中国教育技术装备》2015年第24期
摘 要 随着自动控制技术的发展，PLC的应用也越来越广泛，顺序控制法是进行PLC编程时最常用、最有效的编程方法。以三菱PLC为模型，通过实例来说明顺序控制法的编程思路和操作步骤。
关键词 三菱PLC；步；步转移；顺序功能图
中图分类号：TP311.11 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）24-0042-04
Application of PLC Sequence Control Method//SONG Guojie
Abstract With the development of automatic control technology， the application of PLC is
becoming more and more widely. The sequential control method is the most common and effective
programming method for PLC programming. In this paper， based on
MITSUBISHI PLC， through an example to illustrate the progra-mming ideas and operation
steps of sequential control method.
Key words MITSUBISHI PLC； step； step transfer； SFC
1 引言
PLC（可编程控制器）自从1969年诞生以来，经过近50年的发展，以可靠性高、编程方便、控制功能强的特点成为现代工业技术不可缺少和替代的部分，是目前最重要的、应用最多的工业控制微型计算机。其主要编程方法有对照法、经验设计法、顺序控制法。
