2022年《可编程控制器应用基础》教案(模块一)

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -广西理工职业技术学校可编程掌握器应用基础教案制作老盛林 Lao sheng lin make模块一可编程掌握器常见应用系统课题 1：可编程掌握器概况教学目的：介绍机电技术应用的特点及明白PLC的应用与进展；教学重点：机电技术应用的概念，PLC的功能特点；教学难点：传统继电掌握与PLC掌握的思维转换； 教学课时： 2 学时授课方式：引导性教学一、机电技术应用的概念含义：在工业产品的设计和制造过程中，机械、电工、电子与智能运算机掌握的协同集成；机电技术应用将机械技术、微电子技术、信息技术和掌握技术等有机融合，相互渗透，使制造

2、技术更加优化；进展历程：数控机床的问世，微电子技术为机电技术带来勃勃生气，可编程掌握器及电子电子技术为机电技术的进展供应坚实的基础；二、机电技术应用专业的学习方向1. 电气技术应用与修理2. 机电设备（数控设备）应用与修理三、可编程掌握器概述可编程掌握器（ PprogrammableLogic Controller，简称 PLC）；PLC是在传统的次序掌握器的基础上引入了微电子技术、运算机技术、自动掌握技术和通讯技术而形成的一代新型工业掌握装置，目的是用来取代继电器、执行规律、记时、计数等次序掌握功能，建立柔性的程控系统；国际电工委员会（ IEC）颁布了对 PLC的规定：可编程掌握器是一种数字

3、运精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计；它采纳可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行规律运算、次序掌握、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，掌握各种类型的机械或生产过程；可编程序掌握器及其有关设备，都应按易于与工业掌握系统形成一个整体，易于扩充其功能的原就设计；PLC具有通用性强、使用便利、适应面广、牢靠性高、抗干扰才能强、编程简洁等特点； 可以预料： 在工业掌握领

4、域中， PLC掌握技术的应用必将形成世界潮流PLC 程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序， 系统程序供应运行平台，同时，仍为PLC程序牢靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理；用户程序由用户按掌握要求设计；四、PLC掌握系统应用实例精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -教学后记：通过复习电力拖动掌握线路和PLC 的掌握方法，同学更形象的明白 PLC 的掌握原理，对下一步学习懂得PLC 更大的帮忙；精选名师 优秀名师 -

5、- - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -课题 2：可编程掌握器的基本组成教学目的：明白PLC的基本结构及 PLC的编程语言教学重点： PLC的结构及编程语言教学难点： PLC的基本配置教学课时： 2 学时授课方式：多媒体引导性教学一、PLC的结构及基本配置一般讲， PLC分为箱体式和模块式两种；但它们的组成是相同的，对箱体式 PLC，有一块 CPU板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成如干型号， 并按 I/O 点数又有如干规格； 对模块式 P

6、LC，有 CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架； 无任哪种结构类型的 PLC， 都属于总线式开放型结构，其 I/O 才能可按用户需要进行扩展与组合； PLC 的基本结构框图如下：接受驱动现场信号输入接口部件中心处理单元CPU 板电 源 部 件接受控元件口部件输出1 、CPU的构成PLC 中的 CPU是 PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个 CPU，它按 PLC的系统程序赐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

7、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掌握信号，去指挥有关的掌握电路，与通用运算机一样，主要由运算器、掌握器、寄存器及实现它们之间联系的数据、掌握及状态总线构成，仍有外围芯片、总线接口及有关电路；它确定了进行掌握的规模、工作速度、内存容量等；内存主要用于储备程精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -序及数据，是 PLC不行缺少的组成单元；CPU的掌握器掌握 CPU工作，由它读取指令、 说明指令及执行指令； 但工作节奏由

8、震荡信号掌握；CPU的运算器用于进行数字或规律运算，在掌握器指挥下工作；CPU的寄存器参加运算， 并储备运算的中间结果， 它也是在掌握器指挥下工作；CPU虽然划分为以上几个部分， 但 PLC中的 CPU芯片实际上就是微处理器，由于电路的高度集成，对CPU内部的具体分析已无必要，我们只要弄清它在 PLC中的功能与性能，能正确地使用它就够了；CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或掌握开关；一般讲， CPU模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等；箱体式PLC的主箱体也有这些显示；它的总线接口，用于接 I/O模板或底板，有内存接口，用于安装内存，有外设口

9、，用于接 外部设备，有的仍有通讯口， 用于进行通讯；CPU模块上仍有很多设定开关， 用以对 PLC作设定，如设定起始工作方式、内存区等；2、I/O 模块：PLC的对外功能，主要是通过各种I/O 接口模块与外界联系的，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所能治理的基本配置的才能，即受最大的底板或机架槽数限制；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；3、电源模块：有些 PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC 各模块的集成电路供应工作电源；同时，有的仍为输入电路

10、供应24V 的工作电源；电源以其输入类型有：沟通电源，加的为沟通220VAC或 110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V；4、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能拜访底板上的全部模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -5、PLC 的外部设备外部设备是 PLC系统不行分割的一部分，它有四大类 程设备：有简易编程器

11、和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控 PLC及 PLC所掌握的系统的工作状况； 编程器是 PLC开发应用、监测运行、检查保护不行缺少的器件，但它不直接参加现场掌握运行； 控设备：有数据监视器和图形监视器；直接监视数据或通过画面监视数据； 储备设备：有储备卡、储备磁带、软磁盘或只读储备器，用于永久性地储备用户数据，使用户程序不丢失，如EPRO、MEEPROM写入器等； 输入输出设备：用于接收信号或输出信号，一般有条码读人器，输入模拟量的电位器，打印机等；6、PLC的通信联网PLC具有通信联网的功能， 它使 PLC与 PLC 之间、PLC与上位运算机以及其他智能设备之间能够交换信息，

12、形成一个统一的整体，实现分散集中掌握；现在几乎全部的 PLC新产品都有通信联网功能，它和运算机一样具有 RS-232 接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范畴内交换信息；当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的， PLC与运算机之间的通讯， 一些生产厂家采纳工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的 PLC之间、 PLC与运算机之间可以便利地进行通讯与联网；明白了 PLC 的基本结构，我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥PLC所供应的正确功能；二、PLC的编程语言PLC的编程语言与一般运算机语言相比，具有明显的特点，它既不同

13、于 高级语言，也不同与一般的汇编语言，它既要满意易于编写，又要满意易 于调试的要求；目前，仍没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言；如三菱公司的产品有它自己的编程语言，OMRON公司的产品也有它自己的语言；但不管什么型号的PLC，其编程语言都具有以下特点：1. 图形式指令结构：程序由图形方式表达，指令由不同的图形符号组成，易于懂得和记忆；系统的软件开发者已把工业掌握中所需的独立运算功精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -能编制成象征性图形，

14、 用户依据自己的需要把这些图形进行组合，并填入适当的参数； 在规律运算部分， 几乎全部的厂家都采纳类似于继电器掌握电路的梯形图， 很简洁接受；如西门子公司仍采纳掌握系统流程图来表示，它沿用二进制规律元件图形符号来表达掌握关系，很直观易懂；较复杂的算术运算、 定时计数等， 一般也参照梯形图或规律元件图赐予表示，虽然象征性不如规律运算部分，也受用户欢迎2. 明确的变量常数： 图形符相当于操作码， 规定了运算功能， 操作数由用户填人， 如：K400，T120 等；PLC中的变量和常数以及其取值范畴有明确规定，由产品型号打算，可查阅产品目录手册；3. 简化的程序结构： PLC的程序结构通常很简洁，典型

15、的为块式结构，不同块完成不同的功能， 使程序的调试者对整个程序的掌握功能和掌握次序有清楚的概念；4. 简化应用软件生成过程： 使用汇编语言和高级语言编写程序， 要完成编辑、编译和连接三个过程， 而使用编程语言， 只需要编辑一个过程， 其余由系统软件自动完成， 整个编辑过程都在人机对话下进行的， 不要求用户有高深的软件设计才能；5. 强化调试手段： 无论是汇编程序， 仍是高级语言程序调试， 都是令编辑人员头疼的事， 而 PLC的程序调试供应了完备的条件， 使用编程器， 利用 PLC和编程器上的按键、 显示和内部编辑、调试、 监控等， 并在软件支持下，诊断和调试操作都很简洁；总之， PLC的编程语

16、言是面对用户的，对使用者不要求具备高深的学问、不需要长时间的特地训练；教学后记：通过多媒体学习及FX-Flash 动画体验学习，同学更形象的明白 PLC 的结构，对下一步学习懂得PLC 更大的吸引力；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -课题 3：可编程掌握器的工作原理教学目的：明白PLC的基本工作原理及扫描工作过程教学重点： PLC的工作原理教学难点： PLC的扫描工作过程教学课时： 2 学时授课方式：多媒体引导性教学一、PLC的工作原理

17、 1、先检测与按钮 SB1、SB2和 FR相对应的输入继电器的状态，然后对输入继电器的状态进行规律运算（PLC程序软件实现）后输出； 2、PLC工作过程周期需要三个阶段：输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段； 3、PLC是周期扫描、循环工作方式4、从输入到输出的整个执行时间称为扫描周期二、PLC的扫描工作过程输入采样阶段：程序执行前， 把 PLC的全部输入端子通断状态读入输入映象寄存器；程序执行阶段：输入映象寄存器的内容随着程序的执行读入程序，结果写入输出映象寄存器；输出刷新阶段：程序执行完一个周期，输出映象寄存器的内容会成批刷新输出锁存器，然后成批送至输出端子；精选名师 优秀名师 - - - - -