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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。
plc入门基础知识PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的专用计算机，它通过编程来实现各种工业过程的自动化控制。
本文将介绍PLC 的入门基础知识，帮助读者了解PLC的工作原理、编程语言以及应用领域。
一、PLC的工作原理PLC的工作原理是由输入模块接收各种传感器或开关的信号，经过处理后，通过输出模块控制执行器、电机或其他设备的动作。
PLC的核心是中央处理器（CPU），其功能类似于计算机的大脑，负责执行程序和控制逻辑。
与传统的继电器控制系统相比，PLC具有更高的可靠性、灵活性和可编程性。
二、PLC的编程语言PLC的编程语言有多种选择，最常见的是梯形图（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）和功能块图（Function Block Diagram）。
梯形图是一种图形化的编程语言，采用类似电路图的表示方法，易于理解和编写。
指令列表是一种基于文本的编程语言，使用类似于汇编语言的指令，适用于复杂的控制程序编写。
功能块图是一种以功能块为基本单位来进行编程的语言，适用于大型的控制系统。
三、PLC的应用领域PLC广泛应用于各个行业的自动化控制系统中。
在制造业中，PLC 被广泛应用于生产线的自动化控制，实现物料输送、工艺控制和品质检测等功能。
在能源领域，PLC被用于电力系统的监控与保护，实现对发电、输电和配电设备的自动控制。
在交通运输领域，PLC被用于交通信号灯、地铁列车和电梯等设备的控制。
此外，PLC还被应用于建筑物自动化、环境控制和机器人等领域。
四、PLC的优势和挑战PLC相比传统的继电器控制系统具有许多优势。
首先，PLC具有高度可编程性和灵活性，能够根据不同的需求进行快速调整和修改。
其次，PLC可靠性高，能够减少故障和维修时间，提高工作效率和生产质量。
然而，PLC的使用也面临一些挑战，如编程复杂、维护成本高和对专业知识要求较高等。
五、未来发展趋势随着科技的不断进步，PLC正迅速发展并不断应用于新的领域。
plc基础知识PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于工业自动化领域的控制设备。
它具有高度的可编程性和可靠性，广泛应用于各个行业中的自动化控制系统中。
本文将介绍PLC的基础知识，包括它的工作原理、组成部分、应用领域以及优势等。
PLC的工作原理是基于逻辑控制的思想。
它可以接收来自传感器和其他外部设备的输入信号，并根据预设的程序逻辑进行处理，最后通过输出信号控制执行器和其他外部设备的操作。
PLC的程序由用户通过特定的编程语言编写，并通过专用的编程软件加载到PLC中。
一旦程序被加载，PLC将按照程序逻辑进行工作，实现自动化控制。
PLC由三个主要组成部分构成：中央处理器（CPU）、输入模块和输出模块。
中央处理器是PLC的核心部件，负责执行加载的程序，并处理输入和输出信息。
输入模块用于接收来自外部设备的输入信号，例如传感器信号；输出模块则负责发送控制信号给外部执行器，如电机和阀门。
除了这些基本组成部分，PLC还可以包括其他部件，如通信模块、存储器模块和模拟量输入/输出模块。
PLC的应用领域非常广泛。
它被广泛应用于工业生产线的自动化控制系统中，用于控制各种设备和过程，如机械加工、装配、物料处理等。
此外，PLC还被用于交通信号控制、楼宇自动化、电力系统监控等领域。
PLC可以通过编程修改，实现不同的任务和功能，因此在各个行业中都有着重要的地位。
相比传统的继电器控制系统，PLC具有很多优势。
首先，PLC可以实现高度的灵活性和可编程性，可以按照需要修改和扩展控制逻辑，而无需更改硬件。
其次，PLC具有高可靠性和稳定性，它可以长时间工作而不易发生故障，并且能够适应各种恶劣的工作环境。
此外，PLC还具有高性能的实时响应能力，能够实时监测和控制过程中的状态变化。
总之，PLC是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备。
它具有高度的可编程性和可靠性，能够实现各种复杂的控制逻辑和任务。
PLC的应用范围非常广泛，涉及到各个行业的自动化控制系统。
可编程序逻辑控制器PLC的六大应用领域什么是PLC可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种特殊的计算机，用于自动化控制系统中的逻辑控制，替代传统电气控制中的继电器逻辑控制。
PLC主要由控制器、输入输出系统和通信系统等多部件组成。
它能对生产线、机器设备等进行全面监测，从而实现高精度的控制，减少了人工操作的时间和准确度问题，提高工业生产的效率。
PLC的六大应用领域有：1. 机械制造领域PLC在机械制造领域的应用最为广泛，制造设备大多都离不了PLC的控制。
PLC能够针对机器设备的运转参数进行控制和调整，实现高速、精度的生产。
在医疗领域，PLC也有着较多的应用。
例如，生产方式是自动化的各种医疗设备，包括药品配方机器人、高端检测仪器等。
2. 城市建设领域在现代城市的建设中，大型的工程都离不开PLC的使用，如地铁、高架路和隧道等。
通过PLC可实现对交通、公共设施等进行精准的控制，提升城市交通效率和便利度。
3. 汽车制造领域现代汽车制造中的各种设备、传送装置、检查机等都采用了PLC进行控制。
汽车自动生产线的PLC系统，可以被编程为在相同时间内完成多项任务，近乎整个生产线的生产流程都能用PLC进行控制。
4. 能源管理领域PLC在能源管理方面的应用越来越广泛。
在电力系统中，PLC可以控制输电、配电、变电等各个方面，以保障各个电器的安全。
在船舶和航空工业中，PLC也被广泛应用。
如在飞机内部，PLC被用来控制空调、发动机、飞行仪表等各种设备。
5. 建筑施工领域建筑施工中的自动化设备，如洒水车、混泥土搅拌机等，都基于PLC进行控制。
通过PLC可对施工物资进行自动化控制，大幅提升了建筑施工的效率。
6. 化工领域化工生产通过PLC进行控制，能够实现生产过程的自动化和精准化。
可以控制化工生产中的各种参数，如温度、流量、压力等，并可通过PLC对危化品进行精准的监测和控制。
可编程控制器技术课程简介一、课程概述可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）技术是现代工业自动化领域中的关键技术之一。
PLC技术的应用范围广泛，涉及工业生产、交通运输、能源管理、建筑楼宇等各个领域。
本课程旨在向学生介绍PLC技术的基本原理、工作方式和应用方法，培养学生在工业自动化领域中应用PLC技术的能力。
二、课程目标本课程的主要目标是使学生掌握PLC的基本概念、功能和应用方法，具备PLC程序的编写和调试能力。
同时，课程还将培养学生的问题解决能力、团队合作精神和创新意识，提高学生的实践动手能力和工程素养。
三、课程内容1. PLC基础知识1.1 PLC的定义和发展历程1.2 PLC的组成和工作原理1.3 PLC的分类和特点1.4 PLC的应用领域和前景展望2. PLC编程语言2.1 常用的PLC编程语言2.2 梯形图（Ladder Diagram）的基本概念和语法2.3 功能块图（Function Block Diagram）的基本概念和语法2.4 结构化文本（Structured Text）的基本概念和语法2.5 顺序功能图（Sequential Function Chart）的基本概念和语法3. PLC硬件设计与接线3.1 PLC的硬件组成和工作原理3.2 PLC的输入输出模块及其选型3.3 PLC的电气接线和调试方法3.4 PLC与外部设备的通信接口和协议4. PLC程序设计与调试4.1 PLC程序设计的基本步骤和方法4.2 PLC程序调试的常用技巧和工具4.3 PLC程序的在线监测和在线修改4.4 PLC程序的备份和恢复5. PLC应用案例分析5.1 工业生产线的PLC控制系统5.2 楼宇自动化系统的PLC应用5.3 交通信号灯控制系统的PLC实现5.4 能源管理系统的PLC应用四、教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法。
教师将通过讲解、演示和实验操作等方式，向学生介绍PLC技术的基本原理和应用方法。
可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
以下是一些关于可编程控制器的基本知识：
结构：可编程控制器由微处理器、存储器、输入/输出接口、电源等部分组成。
其中，微处理器是控制器的核心部件，实现各种逻辑运算、算术运算，并对整个控制系统的各个部分的工作进行协调与控制。
存储器用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量、输入/输出状态的映像等数据信息。
输入/输出接口是与被控对象设备或周边其他控制器相互联系、交换信息与指令的通道。
电源为整个控制器的电力供给中心，包括内部电源和外部电源，分别用于控制器内部元件的工作用电和传送设备上各传感器信号、驱动设备的各种执行元件。
工作原理：以可编程控制器为核心加入各种辅助器件（传感器、驱动器件等）构成控制系统，以顺序+反馈的方式实现设备的自动化运转。
主要特点：抗干扰能力强，可靠性高；程序简单易学，系统的设计调试周期短；安装简单，维修方便；采用模块化结构，体积小，重量轻；丰富的I/O接口模块，扩展能力强。
应用范围：可编程控制器在工业控制领域应用广泛，包括顺序控制、计数和定时控制、位置控制、模拟量控制、数据处理、通信联网等方面。
总之，可编程控制器是一种功能强大的工业自动化控制器，其基本知识包括结构、工作原理、主要特点和应用范围等方面。
了解和掌握这些基本知识有助于更好地应用可编程控制器进行工业控制系统的设计和应用。
一、PLC的发展历程
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），常将PLC简称PC。
PLC的定义有许多种。
国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，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，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
联为智能教育PLC工程师也非常认可上述的观点。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
在这时期，PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
二、PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。
固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
三、CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器
中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。
CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。
但工作节奏由震荡信号控制。
运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。
寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
四、I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。
I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。
I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。
常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
五、电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。
六、底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
七、PLC系统的其它设备
1、编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。
2、人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。
八、PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。
多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。
九、可编程序控制器PLC的应用范围
1.开关量逻辑控制
利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，例如：机床、注塑机、印刷机械、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。
这是PLC最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。
2.运动控制
大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
这一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。
3.过程控制
大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能，有的小型PLC也具有模拟量输入输出。
所以PLC可实现模拟量控制，而且具有PID控制功能的PLC可构成闭环控制，用于过程控制。
这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。
4.数据处理
现代的PLC都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。
5.通信联网
PLC的通信包括PLC与PLC、PLC与上位计算机、PLC与其它智能设备之间的通信，PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元、通信转换单元相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，满足工厂自动化（FA）系统发展的需要。
