烟台机械工程学校教案
课程名称：电气控制与PLC
教师姓名：尹旭涛
系别：机电一体化
课程概况
课程名称: 电气控制与PLC
总学时：52
周学时：4
教学起始周：第1周——第13周
授课班级及时间：
班级：高二机电1班
时间：
教材概况（主编、出版社、版次等）：
主编：吴丽
出版社：高等教育出版社
版次：2009年9月第2版
教辅概况：
课时授课计划
一、授课具体时间：第1周
二、授课课题：第3章PLC概述
三、教学目的要求：
（1）了解 PLC的产生、 PLC的特点、PLC的分类
（2）掌握PLC的编程语言、PLC的应用领域及发展趋势
四、教学重点难点：
（1）（重点）PLC的产生
（2）（重点）PLC的特点
（3）（重点）PLC的分类
（4）（难点）PLC的编程语言
五、教学方法、用具：
教学方法：多媒体教课
教学用具：三角板
六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时间分配、课外作业等）：
第3章可编程控制器概述
3.1 可编程控制器的产生
3.1.1 PLC的由来
可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC。
3.1.2 PLC的定义
国际电工委员会（IEC）在1987年2月颁布了PLC的标准草案（第三稿），草案对PLC作了如下定义。
3.2 可编程控制器的特点
1．可靠性高，抗干扰强
2．功能强大，性价比高
3．编程简易，现场可修改
4．配套齐全，使用方便
5．寿命长，体积小，能耗低
6．系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维修方便
3.3 可编程控制器的分类
3.3.1 按输入/输出点数分
根据PLC的输入/输出（I/O）点数的多少，一般可将PLC分为以下3类。
1．小型机
小型PLC I/O总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4KB左右。
2．中型机
中型PLC的I/O总点数在256～2048点之间，用户程
序存储器容量达到8KB左右。
3．大型机
大型PLC的I/O总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到16KB以上。
3.3.2 按结构形式分
根据PLC结构形式的不同，可分为整体式和模块式两类。
1．整体式
2．模块式
3.3.3 按生产厂家分
它们是美国Rockwell自动化公司所属的A-B（Allen ＆Bradly）公司
GE-Fanuc公司，德国的西门子（SIEMENS）公司
法国的施耐德（SCHNEIDER）自动化公司
日本的欧姆龙（OMRON）和三菱公司等
3.4 可编程控制器的编程语言
3.4.1PLC编程语言的国际标准
PLC编程语言标准（IEC 61131-3）中有5种编程语言，即顺序功能图（Sequential function chart），梯形图（Ladder diagram），功能块图（Function block diagram），指令表（Instruction list），结构文本（Structured text）。
其中的顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能块图（FBD）是图形编程语言，指令表（IL）、结构文本（ST）是文字语言。1．顺序功能图（SFC）
2．梯形图（LD）
3．功能块图（FBD）
4．指令表（IL）
5．结构文本（ST）
3.4.2梯形图的主要特点
（1）PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称（2）根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出图中各线圈对应的软元件的ON/OFF状态，称为梯形图的逻辑运算。（3）梯形图中各软元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。
（4）输入继电器的状态唯一地取决于对应的外部输入电路的通断状态，因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。
（5）辅助继电器相当于继电控制系统中的中间继电器，用来保存运算的中间结果，不对外驱动负载，负载只能由输出继电器来驱动。
3.5 可编程控制器的技术性能指标
PLC的技术性能指标有一般指标和技术指标两种。
一般性能规格是指使用PLC时应注意的问题，主要包括电源电压、允许电压波动范围、耗电情况、直流输出电压、绝缘电阻、耐压情况、抗噪声性能、耐机械振动及冲击情况、使用环境温度和湿度、接地要求、外形尺寸、质量等。
具体性能规格是指PLC所具有的技术能力，如果只是一般地了解PLC的性能，了解如下的基本技术性能指标即可。
1．I/O点数
如FX系列的I/O点数最多为256。
2．扫描速度
小型PLC的扫描时间可能大于40ms。
3．内存容量
一般小型机的存储容量为1KB到几千字节，大型机则为几十千字节，甚至1MB～2MB，通常以PLC所能存放用户程序的多少来衡量。
4．指令系统
5．内部寄存器
6．特殊功能模块
3.6 可编程控制器的应用领域及发展趋势
3.6.1PLC的应用领域
1．开关量逻辑控制
2．运动控制
3．过程控制
4．数据处理
5．通信连网
3.6.2PLC的发展趋势
（1）从技术上看，PLC会向运算速度更快、存储容量更大、功能更广、性能更稳定、性价比更高的方向发展。
（2）从规模上看，PLC会进一步向超小型和超大型两个方向发展。
（3）从配套性上看，PLC产品会向品种更丰富、规格更齐备
