电器与PLC控制技术 课件 项目一 任务二

项目一

认识PLC控制系统的硬件和软件任务一

了解PLC基本知识

十二·五国家规划教材——电器与PLC控制技术（第2版）机械工业出版社项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价项目七认识PLC的基本指令项目概述项目一包含四个任务：任务一

了解PLC基本知识任务二

认识PLC的硬件系统任务三

认识PLC的软件系统任务四

认识编程软件学习重点学习难点项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价项目七PLC、触摸屏与变频器综合应用项目概述学习重点：1．认识PLC的软、硬件系统，了解PLC硬件系统的结构组成2．认识PLC的编程软件学习难点项目概述学习重点项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价项目二认识PLC的基本指令项目概述学习难点：1．认识PLC的软件系统2．认识PLC的编程软件学习重点学习难点项目概述学习难点项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务目标知识目标：了解PLC硬件系统的组成及主要功能理解PLC输入继电器和输出继电器的等效电路掌握三菱PLC输入输出端的编号方法掌握PLC常用输入元件、执行元件及保护电器的功能及使用方法能力目标：能识别PLC常见的输入元件及执行元件能够完成PLC外部端子的接线素质目标：培养学生的独立思考和动手操作习惯培养学生的小组协调能力和合作学习的精神任务一PLC控制送料机构运行项目导学任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务描述任务目标任务一PLC控制送料机构运行PLC在实际应用中需要连接外部输入输出设备，构成一个以PLC为控制核心的控制系统，通过载入控制程序，才能真正发挥出PLC的控制功能，学习PLC也需要借助相应的实训设备才能开展各种实训任务。目前，各教学仪器厂商已开发出各种不同类型的PLC实训装置，如图1-1-7所示。同时，我们也可以自己动手搭建简易的PLC实训环境，如图1-2-1所示为PLC实训环境电气元件布置图，该教学板采用2块600×800网孔板拼接而成，请根据图1-2-1所示，选用PLC常用输入元件、执行元件及保护电器在网孔板上完成PLC实训环境搭建。项目导学任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务描述任务目标任务一PLC控制送料机构运行

图1-2-1PLC实训环境电气元件布置图项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务分析任务一点动控制电路的编程本任务主要是从PLC常用输入元件、执行元件及保护电器入手，通过学习理解PLC的硬件环境，为后续的学习奠定基础。项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价知识点一任务一点动控制电路的编程知识点二知识点三知识点四一、PLC的硬件系统项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价知识点一任务一点动控制电路的编程知识点二知识点三知识点四1.中央处理器（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成2.存储器系统程序存储器，它用以存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用管理程序，以及对应定义（I/0、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统）参数等功能。用户存储器，用以存放用户程序即存放通过编程器输入的用户程序，常用的用户存储方式及容量形式或存储方式有CMOS

RAM，EPROM和EEPROM，信息储存常用盒式磁带和磁盘。项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价知识点一任务一点动控制电路的编程知识点二知识点三知识点四3.输入输出组件（I/O模块）I/0模块是CPU与现场I/0装置或其他外部设备之间的连接部件。I/0模块将外界输入信号变成CPU能接受的信号，或将CPU的输出信号变成需要的控制信号去驱动控制对象，确保整个系统正常工作。4.电源部分PLC内部配有一个专用开关型稳压电源，它将交流／直流供电电源变换成系统内部各单元所需的电源，即为PLC各模块的集成电路提供工作电源。5.外部设备一般PLC都配有盒式录音机、打印机、EPR0M写入器、高分辨率屏幕彩色图形监控系统等外部设备。项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价知识点一任务一点动控制电路的编程知识点三知识点三知识点一知识点二知识点四二、PLC的输入继电器和输出继电器1.输入继电器（X）PLC的输入端主要用于接受外部开关信号，PLC内部与输入端子连接的输入继电器X是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致（八进制输入），为X000～

X007，X010～X017，X020～X027。如图所示为输入继电器的等效电路：PLC外部输入触点梯形图中X0的常闭触点梯形图中X0的常开触点项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价知识点一任务一点动控制电路的编程知识点三知识点三知识点一知识点二知识点四

2.输出继电器（Y）PLC的输出端主要用于向外部输出信号，PLC内部与输出端子连接的输出继电器用来将PLC内部信号输出传送给外部负载（用户输出设备）。输出继电器线圈是由PLC内部程序的指令驱动，输出继电器的外部输出主触点接到PLC的输出端子上供外部负载使用，其余常开/常闭触点供内部程序使用。各基本单元都是八进制输出，输出为Y000～Y007，Y010～Y017，Y020～Y027。如图所示为输出继电器的等效电路：梯形图中的Y1常开触点输出继电器接线端子

外部负载

梯形图中的Y1线圈项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务一点动控制电路的编程知识点二知识点一知识点三知识点四三、PLC的常用输入元件1.按钮按钮主要分为自锁按钮、复位按钮和急停按钮2.转换开关3.行程开关4.传感器（1）光电传感器（2）磁性开关（3）光纤传感器（4）电感式传感器（5）电容式传感器（6）超声波传感器（7）扫码枪项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务一点动控制电路的编程知识点二知识点一知识点三知识点四（5）电容式传感器电容式传感器，如图1-2-12所示。其感应面由两个同轴金属电极构成，如“打开的”电容器电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一目标朝着电容器的电靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。该传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体，对金属物体可以获得最大的动作距离，对非金属物体动作距离决定于材料的介电常数，材料的介电常数越大，可获得的动作距离越大。（6）超声波传感器超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器，具有频率高、波长短、绕射现象小、定向传播等优点，如图1-2-13所示。超声波采用振动频率高于20kHz的机械波，对液体、固体的穿透本领很大，碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务一PLC控制送料机构运行知识点二知识点一知识点四知识点三四、PLC的执行元件1.信号指示灯2.蜂鸣器3.电磁阀4.交流接触器5.继电器（1）中间继电器（2）速度继电器项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务一PLC控制送料机构运行知识点二知识点一知识点五知识点三五、PLC电路的保护电器1.断路器断路器又称自动空气开关或自动开关，它是一种既可接通分断电路，又能对负荷电路进行自动保护的低压电器，如图1-2-22所示。当电路发生严重的过载、短路、对地漏电或者欠电压等故障时，能够自动切断故障电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。自动空气开关具有操作安全、动作值可调整、分段能力较高的优点。在正常条件下，也用于不频繁接通和断开的电路以及控制电动机等。

图1-2-22断路器项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务一PLC控制送料机构运行知识点二知识点一知识点五知识点三2.熔断器熔断器是低压电路中一种最简单的短路保护电器，具有结构简单，价格低，使用维护方便，体积小、质量小等优点,如图1-2-23所示。熔断器内装有一个低熔点熔体，它串联在电路中，正常工作时，相当于导体，保证电路接通。当电路发生过载或短路时，熔体熔断，电路随之自动断开，从而保护了线路和设备。一般制作熔体的材料有两种：一种是低熔点材料如铅、锡、锌以及铅锡合金等制成的不同直径的熔丝，俗称保险丝，由于熔点低，可以熄弧，一般用于小电流电路中。另一种是高熔点材料如银、铜等，灭弧较容易，但会引起熔断器发热，一般用于大电流电路中，但对过载时保护作用较差，所以只能作短路保护用。

图1-2-23熔断器项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务一PLC控制送料机构运行知识点二知识点一知识点五知识点三3.热继电器热继电器是一种利用电流的热效应来切换电路的保护电器，它在电路中用作电动机的过载保护，如图1-2-24所示。当电动机绕组因为过载引起过载电流时，发热元件所产生的热量足以使双金属片弯曲，推动导板向右移动，又推动了温度补偿片，使推杆绕轴转动，推动动触头连杆，使动触头与静触头分开，从而使电动机线路中的接触器线圈断电释放，将电源切断，起到了保护作用。热继电器动作后的复位有手动复位和自动复位两种。

图1-2-24热继电器项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务实施任务一PLC控制送料机构运行一、元器件检查对照下表，清点PLC实训环境搭建需要的设备、工具及材料。序号名

称型号数量作

用1PLC模块FX3U-32MR1块控制电动机、灯的运行2按钮专配6个操作按钮，红色、绿色、黑色各2个3交流电源AC380V1个提供三相五线电源4直流电源DC24V1个提供DC24V电源5电动机专配2台负载6指示灯DC24V8个负载，黄色2个，绿色、红色各3个7交流接触器CJX2-094个控制电机运行8断路器DZ47SLE1个电源开关9熔断器3P.RT28N-32X1个短路保护10熔断器2P.RT28N-32X1个短路保护11热继电器NR2-253个电机过载保护12行程开关LX19-0012个位置控制项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务实施任务一PLC控制送料机构运行序号名

称型号数量作

用13行程开关KW-7-3-42个限位保护14光电开关KS-G221个传感器信号15磁性传感器3C-D-C73L2个气缸位置控制16单电控电磁阀4V110-061个控制气缸运行17双电控电磁阀4V120-061个控制气缸运行18气缸CDJ2B10-60-B2个负载19气源组件专配1套提供气缸运行气源20连接导线专配若干电路连接21端子排TB-2512L若干电路接线22扎带Ø120mm若干电路连接工艺23斜口钳或者剪刀

1把剪扎带24计算机安装有编程软件1台用于编写、下载程序等项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务实施任务一PLC控制送料机构运行二、元器件安装1.元器件检查利用万用表检查元器件好坏。2.元器件安装根据图1-2-29的电气布置图安装元器件，完成的效果如图1-2-30。项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务实施任务一PLC控制送料机构运行

图1-2-29PLC实训环境搭建元件布置图

图1-2-30PLC实训环境搭建完成图项目导学任务目标任务描述任务分析任务准备任务实施任务评价任务评价任务一PLC控制送料机构运