机床电气及PLC控制（第三版） 课件 课题7 PLC与继电器控制电路的比较

【项目分析】

学习PLC的基本概念，通过继电器-接触器控制电路与PLC控制的比较，初步认识PLC及其控制系统的特点，学习PLC硬件构成及编程语言，并学会PLC控制电路的安装与接线。项目3

认识PLC机床电气及PLC控制高等教育出版社【学习目标】应知1.初步认识PLC，了解PLC的基本功能、结构与工作原理。2.初步了解FX3UPLC的技术性能。应会

初步掌握PLC的接线方法。项目3

认识PLC机床电气及PLC控制高等教育出版社任务3.1PLC与继电器控制电路的比较项目3

认识PLC机床电气及PLC控制高等教育出版社【新课导入】

1.简略复习“项目2”的内容；2.简略介绍教材“项目3”的主要教学内容与8～16学时的教学安排。3.简略介绍本次课（任务3.1）的主要教学内容与4～8学时的教学安排。

可编程控制器（简称“PLC”）是一种专门用于工业控制的电子计算机。国际电工委员会(IEC)曾对PLC作出了如下定义：“可编程序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储器，用来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命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，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的设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。”

【基础知识】什么是PLC？机床电气及PLC控制高等教育出版社

在项目1中介绍的常用电动机控制电路和在项目2中介绍的机床控制电路，属于继电器－接触器控制系统，这种控制系统能够实现对电动机等控制对象的手动和自动控制，能够在一定范围内适应单机和生产自动线的控制需要，因而在目前仍广泛使用。但是随着生产技术的发展、生产规模的扩大和产品更新换代周期的缩短，继电器－接触器控制系统逐渐暴露出其使用的单一性和控制功能简单（局限于逻辑控制和定时、计数等简单控制）的缺点。因此迫切需要有一种能够适应产品更新快、生产工艺和流程经常变化的控制要求的工业控制装置来取代它。在20世纪60年代（1968年）提出了研制新型工业控制器的十项功能指标，根据这十项指标的要求，一年后研制出世界上第一台可编程控制器，并且成功地应用在生产线上。在这一时期的可编程控制器虽然也采用了计算机的设计思想，但仅有逻辑控制、定时、计数等控制功能，只能进行顺序控制，故称之为“可编程逻辑控制器”（ProgrammableLogicController），这就是PLC这一简称的由来。【基础知识】什么是PLC？机床电气及PLC控制高等教育出版社

到了20世纪70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的发展，使PLC在处理速度和控制功能上都有了很大提高，不仅可以进行开关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据处理、PID控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工业自动控制标准装置，因此于1980年命名为“可编程控制器”(ProgrammableController)，简称PC。但由于PC容易和个人计算机(PersonalComputer)相混淆，所以在我国仍然习惯用PLC作为可编程控制器的简称。【基础知识】什么是PLC？机床电气及PLC控制高等教育出版社

用PLC取代继电器-接触器系统实现工业自动控制，不仅由于用软件编程取代了硬接线，在改变控制要求时只需要改变程序而无需重新配线，而且由于用PLC内部的“软继电器”取代了许多电器，从而大大减少了电器的数量、简化了电气控制系统的接线、减小了电气控制柜的安装尺寸，充分体现出设计、施工周期短，通用性强，可靠性高，成本低的优点。特别是PLC采用的梯形图编程语言是以继电器梯形图为基础的形象编程语言，一般电气技术人员和技术工人经过简单地培训就可以掌握，所以又有人把PLC称为“蓝领计算机”。【基础知识】什么是PLC？机床电气及PLC控制高等教育出版社

自20世纪80年代以来，PLC在处理速度、控制功能、通信能力以及控制领域等方面都不断有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一体化和网络化的方向发展。PLC技术、CAD/CAM/CAE（计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程）技术和工业机器人已成为现代工业自动化的三大支柱。因为当今的可编程控制系统已经是集计算机技术、通信技术和自动控制技术为一体的新型的工业控制装置，所以已被称为“可编程计算机控制器”（ProgrammableComputerController），简称PCC。可编程控制器的发展过程表明，它事实上已改变了当初仅取代继电器－接触器控制系统的初衷，而发展成为在工业自动控制领域中推广速度最

快、应用最广的一种标准控制设备。【基础知识】什么是PLC？机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤步骤一：实训准备1.由指导老师讲解实训教室的规章制度和操作规程、安全规则。2.观察教室的布置，如实验桌上电源的类型、仪表的种类、电源开关的位置等。3.熟悉实训使用的有关仪表和工具。完成本学习任务所需要的工具与器材、设备见表3-1。检查和认识实训教室提供的工具与器材、设备。可先由指导教师介绍、讲解和示范操作这些工具、仪表的使用方法和注意事项。机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤（P81）表3-1完成任务3.1所需设备、工具、器材明细表机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤

步骤二：继电器-接触器控制电动机正反转电路的安装1.按图3-1的(a)图连接主电路；2.按图3-1(b)图连接控制电路，经过检查确认无误后，合上QS接通电源；3.按下SB2→SB1→SB3，

观察电动机正转起动→停机→反转起动的情况。P82图3-1三相异步

电动机正反转控制电路机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤

步骤二：继电器-接触器控制电动机正反转电路的安装4.主电路不变，控制电路按图3-1(c)图接线；5.合上QS接通电源；按下SB2→电动机正转起动→按下SB3电动机直接反转→按下SB1→电动机停转。6.比较图3-1(b)和图3-1图(c)的控制效果。

步骤三：安装PLC控制电路

⒈图3-1电路(a)图的主电路不

变，控制电路按图3-2接线，连接好PLC的电源和输入、输出口的电器

（I/O分配表见表3-2）。P83图3-2PLC控制电动机

正反转电路接线图机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤

步骤三：安装PLC控制电路P83表3-2PLC的I/O分配表

⒉按照图3-1电路(b)图的控制要求，由教师输入如图3-3所示的控制程序（梯形图）；

P84图3-3按图3-1(b)图控制

要求的程序梯形图机床电气及PLC控制高等教育出版社输入点地址所连接主令电器输出点地址所控制负载X000停止按钮SB1Y000正转接触器KM1X001正转起动按钮SB2Y001反转接触器KM2X002反转起动按钮SB3

工作步骤

步骤三：安装PLC控制电路

⒊接通电源，让学生操作控制按钮SB2、SB1和SB3，体验控制效果，并与继电器-接触器控制的效果相比较。

⒋按照图3-1电路(c)图的控制要求，由教师输入如图3-4所示的控制程序（梯形图）；

⒌接通电源，让学生操作控制按钮SB2、SB1和SB3，体验直接正反转的控制效果；

⒍比较两个程序的控制效果，并

与继电器-接触器控制的效果相比较。

P84图3-4按图3-1(c)图控制

要求的程序梯形图

机床电气及PLC控制高等教育出版社

工作步骤

步骤三：安装PLC控制电路

【注意】由于学生初次接触PLC，一般尚未掌握相关的知识与技能，所以在本任务中按图3-2接线、输入图3-3和图3-4的程序，以及接通电源调试程序等，均由教师进行操作（演示）。

步骤四：总结与比较

教师与学生一起对（同样控制要求下）继电器-接触器控制与PLC控制各自的特点进行总结、分析和比较。

P84机床电气及PLC控制高等教育出版社【学习记录与分析】

完成实训的相关记录。1.完成