大学PLC_01电气控制与PLC原理及应用

电气控制与 PLC 原理及应用教学设计前言电气控制技术是现代自动化技术中最为重要的基础之一。

PLC（可编程控制器）作为电气控制技术中应用广泛的核心设备，已成为自动化控制领域中不可或缺的工具。

本文将介绍电气控制与 PLC 原理及应用的教学设计，以帮助教师更好地开展相关课程的教学工作，让学生更好地理解和掌握相关知识和技能。

课程目标本课程旨在通过对电气控制和 PLC 原理及应用的讲解和实践，让学生掌握以下知识和能力：1.理解电气控制的基本原理和概念；2.掌握电气控制系统的组成和工作原理；3.熟悉 PLC 的基本功能和特点；4.学会使用 PLC 进行简单的控制程序设计；5.掌握常见的电气控制元件和设备的使用方法；6.能够进行电气控制系统的安装、调试和维护工作。

课程大纲第一章电气控制基础1.1 电气控制的概念和分类1.2 电气控制系统的组成和工作原理1.3 电气控制元件和设备的基本原理1.4 电气控制线路及其符号1.5 安全电气操作规范第二章 PLC 基础2.1 PLC 的概念和分类2.2 PLC 的基本架构和功能模块2.3 PLC 的输入输出点的基本特性2.4 PLC编程环境和编程语言第三章 PLC 程序设计3.1 PLC 程序设计的基本原理和方法3.2 PLC 程序设计的常用指令3.3 PLC 程序设计的布局方法3.4 PLC 程序的测试和调试方法第四章电气控制实践4.1 简单电路的组装和调试4.2 电气控制设备的使用和操作4.3 PLC 控制程序设计和测试第五章电气控制设备的安装与调试5.1 电气控制设备的安装与维护要点5.2 电气控制设备的调试方法和技巧5.3 常见故障分析和排除方法授课方法本课程主要采用理论授课和实验操作相结合的方式进行教学。

理论授课阶段主要讲解理论知识，强调基本概念、原理和应用技能，详细介绍 PLC 设备的组成和功能，以及 PLC 程序设计的操作流程和技巧。

实验操作阶段则通过仿真软件和实际使用 PLC 设备的方式进行操作，巩固理论知识，训练学生的操作能力。

电气控制与plc原理及应用电气控制与PLC原理及应用电气控制是指通过使用电力来控制机械运动和工业过程的过程。

在现代工业中，电气控制系统被广泛应用于各种自动化设备中，其中PLC（可编程逻辑控制器）是最常见和重要的控制设备之一。

本文将介绍电气控制与PLC的基本原理以及在工业中的应用。

一、电气控制的基本原理电气控制是通过使用电力来控制机械设备的运动和工业过程的过程。

它包括使用电流、电压和电阻等电学元件来控制电机、阀门和其他执行器的运动。

电气控制系统通常由以下几个基本组成部分组成：1. 电源：提供电能给电气控制系统。

2. 控制器：接收输入信号并产生输出信号，以控制执行器的运动。

3. 传感器：接收来自被控制对象的信息，并将其转换为电信号，以供控制器使用。

4. 执行器：根据控制器的输出信号来执行相应的动作，如驱动电机转动、开关阀门等。

二、PLC的基本原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的可编程控制器。

它具有高可靠性、灵活性和可编程性的特点，广泛应用于各种自动化设备中。

PLC的基本原理是通过接收输入信号、进行逻辑运算、产生输出信号来控制机械设备的运动。

PLC通常由以下几个主要组成部分组成：1. 中央处理器（CPU）：负责执行用户编写的程序，并控制输入输出模块之间的数据交换。

2. 输入模块：接收来自传感器的信号，并将其转换为数字信号，供CPU使用。

3. 输出模块：根据CPU的控制信号，将数字信号转换为控制信号，控制执行器的运动。

4. 编程设备：用于编写、修改和下载PLC程序的设备，如编程器、计算机等。

三、PLC在工业中的应用PLC在工业中的应用非常广泛，涵盖了各个行业和领域。

以下是一些常见的应用领域：1. 制造业：PLC广泛应用于制造业中的生产线自动化控制。

它可以控制机械设备的运动、监测生产过程中的参数，并实现自动化生产。

2. 汽车工业：PLC被广泛应用于汽车工业中的生产线控制。

它可以控制汽车装配线上的机器人、传送带和其他设备，实现自动化生产。

可编程控制器实验指导书（实验不分先后顺序，每位老师可根据实际情况选择。

）实验一可编程控制器基本指令编程练习一、实验目的熟悉PLC实验装置，西门子编程控制器S7-200、S7-1200系列的外部接线方法,了解编程软件STEP7 V4.0 SP9及STEP7 TIA(博途)的编程环境，软件的使用方法。

掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。

完成与或非功能的实验,在基本指令的编程练习单元完成本实验。

二、实验说明首先应根据参考程序，判断Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的输出状态，在拨动输入开关I0.1、I0.3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。

三、实验步骤1、输入输出接线。

2、打开主机电源将程序下载到主机中。

3、启动并运行程序观察实验现象。

四、梯形图参考程序程序见具体软件包。

五、实验报告1、学习基本指令的编程。

2、实现基本的点动和自锁的逻辑关系控制。

3、将梯形图绘制到实验报告上。

1可编程控制器实验指导书2实验二 舞台灯光的模拟控制一、实验目的用PLC 二、实验内容1.控制要求L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L9→L1、L5、L8……循环下去。

方式一、1200主机接线方式：可编程控制器实验指导书3 L7 Q0.6 L8 Q0.7 L9 Q1.02、舞台灯光的模拟控制接线图如下图所示：3．实验步骤（1）按照电气原理图把实验接线接好，确认无接线错误。

（2）将实验程序下载到PLC中，运行PLC。

（3）按下SB1启动程序，观察实验运行现象。

（4）按下SB2停止实验。

三、舞台灯光部分控制梯形图程序见具体软件包。

四、实验报告1、学习基本指令的编程。

电气控制PLC原理及应用知识总结电气控制PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用于自动化控制的工控设备，其工作原理是基于可编程数字逻辑控制器。

通过它可以对工业过程进行监测、控制以及自动化执行。

电气控制PLC的工作原理是基于逻辑图来实现的，逻辑图包括输入端、输出端和逻辑元件。

PLC通过读取输入端的信号，经过逻辑元件的处理，输出控制信号到输出端，从而实现对工业过程的控制。

电气控制PLC的应用主要体现在以下几个方面：1. 自动化生产线控制：PLC可以用于控制自动化生产线上的各个环节，实现物料的输送、加工、检测、包装等工艺过程的自动控制。

2. 机械设备控制：PLC可以用于控制各种机械设备，如起重机、输送带、风机、泵等，实现设备的运行、停止、调速等功能。

3. 交通信号控制：PLC可以用于控制交通信号灯的切换，根据交通流量和信号定时规划，实现交通流畅和安全。

4. 智能楼宇控制：PLC可以用于控制楼宇内的电梯、空调、照明等设备，通过集中管理实现楼宇的能耗节约和智能化控制。

5. 公共设施控制：PLC可以用于控制公共设施，如水泵、水处理设备、供暖系统等，实现对公共设施运行的监控和自动化控制。

电气控制PLC的优势主要体现在以下几个方面：1. 高度可靠性：PLC有很高的可靠性和稳定性，能够在恶劣的工作环境下长时间稳定运行，不易受外界环境影响。

2. 可编程性：PLC可以通过编程进行逻辑控制，可以根据实际需求进行修改和调试，灵活性高。

3. 扩展性：PLC可以方便地扩展和增加输入输出模块，以满足不同应用的需求。

4. 易于维护：PLC的维护和故障排除相对较简单，大多数部件可以进行模块化更换和维修，极大地缩短了停机时间。

5. 丰富的功能：PLC具备多种功能模块，如计时、计数、模拟量处理、通信功能等，能够满足不同应用的需求。

6. 易于集成：PLC可以与其他控制设备和系统进行集成，如传感器、HMI （Human Machine Interface）、数据采集系统等，形成完整的自动化控制系统。

电气控制与plc原理及应用李道霖电气控制是指利用电气信号进行机械、液压、气动等工业生产过程的自动化控制。

在电气控制中，PLC（可编程控制器）被广泛应用。

PLC原理：PLC是一种自动化控制设备，其工作原理主要分为输入输出模块、中央处理器和存储器。

通过输入模块，PLC可以获取外部传感器、按钮和开关等设备的信号，并将其转化为数字信号。

中央处理器负责处理这些输入信号，并根据预设的程序逻辑，控制输出信号，从而实现对电气设备的控制。

输出模块通过继电器、触点等方式，控制电机、气缸、阀门等执行机构，实现对工艺过程的精确控制。

PLC应用：PLC广泛应用于各个行业的生产自动化控制中，下面分别简要介绍几个典型的应用案例。

1. 制造业：PLC可以应用于汽车、电子、食品等制造业的生产中。

例如，在汽车制造过程中，PLC可以控制生产线的流程，包括焊接、喷涂、组装等各个环节。

它可以实现自动化装配，提高生产效率和质量。

2. 建筑：PLC可以在建筑中应用于楼宇自动化控制，例如控制灯光、电梯、空调等设备。

通过PLC，可以实现对各种设备的自动控制，提高建筑的舒适度和能源利用效率。

3. 钢铁冶金：PLC在钢铁冶金过程中也起到很大的作用。

它可以控制炼铁炉、热处理炉、轧机等设备的运行。

通过PLC实现对温度、压力、流量等参数的精确控制，提高生产效率和产品质量。

4. 交通运输：PLC可以应用于交通信号灯、火车控制、机场行李输送等方面的控制。

通过PLC，可以实现交通信号的智能控制，提高道路交通的安全性和流畅度。

总结：电气控制是利用电气信号进行机械、液压、气动等工业生产过程自动化控制的技术。

PLC作为一种自动化控制设备，以其高效、可靠、可编程的特性在各个行业得到广泛应用。

在制造业、建筑、钢铁冶金和交通运输等领域，PLC可以实现各种设备的自动控制，提高生产效率、质量和安全性。