PLC教案完整版本

PAGE可編程序控制器何澍煒2010年3月第一章概述§1-1PLC硬件知識(shí)教學(xué)目標(biāo)：1、理解可編程控制器（PLC）的含義；2、了解PLC的產(chǎn)生；3、了解PLC的特點(diǎn)及工作原理；4、PLC的組成二、教學(xué)過程及內(nèi)容：1、可編程控制器（PLC）的含義：是美國(guó)在上世紀(jì)60年代末首先研制成功，主要是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，形成的一種新型的工業(yè)控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破?ProgrammablePontroller)建成PC，因?yàn)槿菀着c個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)相混淆，所以可編程控制器也稱為PLC(ProgrammableLogicControllor)。本書以后將可編程控制器一律簡(jiǎn)稱為PLC。2、PLC產(chǎn)生：上世紀(jì)60年代，由美國(guó)通用公司提出招標(biāo)，要求滿足一定要求，由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司首先研制成功。3、PLC特點(diǎn)：（1）軟件簡(jiǎn)單易學(xué)；（2）使用維護(hù)方便；（3）運(yùn)行穩(wěn)定可靠；（4）設(shè)計(jì)施工周期短。4、PLC工作原理：PLC工作過程即為CPU掃描程序的執(zhí)行過程。掃描過程如下：5、PLC組成：輸入/輸出模塊(I/O模塊)、CPU模塊、電源模塊、編程器模塊。CPU模塊由微處理器和存期其組成。存儲(chǔ)器中存放系統(tǒng)程序和用戶程序。小結(jié)：本節(jié)內(nèi)容為PLC基本概念介紹，難度較小。作業(yè)：復(fù)習(xí)PLC的組成、工作原理及掃描過程§1-2PLC的軟件知識(shí)一、教學(xué)目標(biāo)：1·了解PLC常見的編程語言2·掌握梯形圖的注意事項(xiàng)二、教學(xué)重難點(diǎn)：梯形圖的注意事項(xiàng)三、教學(xué)過程及內(nèi)容：1·PLC常見的編程語言：（1）梯形圖；（2）指令語句表‘（3）功能圖一般情況下，以提醒圖和指令表為主。2·使用梯形圖的注意事項(xiàng)（1）左母線只能接各類繼電器觸點(diǎn)，線圈不能直接接入做母線；（2）右母線只能接線圈（不含輸入繼電器線圈）；（3）一般情況下，同一編號(hào)線圈只能出現(xiàn)一次，防止出現(xiàn)誤動(dòng)作，而繼電器不受此限制。（4）繼電器可以任意并聯(lián)或串聯(lián)，而線圈只能并聯(lián)（5）梯形圖應(yīng)當(dāng)從左到右、從上到下；（6）一個(gè)完整的程序必需有結(jié)束命令。第二章基本指令及編程§2-1基本指令介紹一、教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容：1·了解PLC編程的優(yōu)越性2·掌握PLC的基本指令二、教學(xué)重難點(diǎn)：1、ANB、ORB命令；2、MC、MCR命令;3、MPS、MRD、MPP命令三、教學(xué)過程及內(nèi)容：1、LD、LDI、OUT指令LD指令是讓一個(gè)常開觸點(diǎn)與左母線相連；LDI指令是讓一個(gè)常閉出點(diǎn)與左母線相連；OUT指令是輸出指令。使用OUT指令時(shí)注意：a不能與輸入繼電器使用；b可連續(xù)使用，稱之為并行輸出，并不受次數(shù)限制；c定時(shí)器T與計(jì)數(shù)器C使用OUT后，必須有常熟設(shè)定值語句。以上指令使用舉例見下圖2、AND、ANI、OR、ORIAND指令是讓常開觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)相串聯(lián)；ANI指令是讓常閉觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)相串聯(lián)；OR指令是讓常開觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)相并聯(lián)；ORI指令是讓常閉觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)相并聯(lián)。注意：a、四個(gè)指令操作元件允許是X、Y、M、T、C；b、四個(gè)指令可以連續(xù)使用，不受次數(shù)限制；c、如果在OUT指令后，再通過出點(diǎn)對(duì)其他線圈使用OUT指令，稱之為縱接指令，如下圖所示：四個(gè)指令使用情況如下圖：3、LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ROF指令LDP、ANDP、ORP三者作用是讓常開觸點(diǎn)連接瞬間連接一個(gè)掃描周期；剩下的三者是在斷開瞬間連接一個(gè)掃描周期。4、ANB、ORB指令A(yù)NB功能是電路塊之間的串聯(lián)；ORB功能是電路塊之間的并聯(lián)。注意：（1）二者使用次數(shù)不受限制；（2）可以采用ANB和ORB連續(xù)使用的方法。ANB指令的應(yīng)用ORB指令的應(yīng)用5、多路輸出指令當(dāng)遇到如下圖所示的程序時(shí)以現(xiàn)在的知識(shí)不能描述（1）MC和MCR指令MC功能是：通過MC指令的操作元件Y或是M的常開觸點(diǎn)將左母線臨時(shí)移到一個(gè)所需的位置，產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)左母線，形成一個(gè)主控電路塊。該指令由兩部分組成，一部分為主控指令使用次數(shù)（N0~N7），必須要按照從大到小的順序；另一部分是具體操作元件，可以是Y或者M(jìn)，但是不能是特殊繼電器；MCR功能是取消臨時(shí)左母線，即將左母線返回到原來位置，結(jié)束主控電路塊。該指令操作單元只有主控指令使用次數(shù)N0~N7,必須與MC中保持一致。兩個(gè)指令具體使用如下：（2）MPS、MRD、MPP指令三者分別為進(jìn)棧，讀棧和出棧指令。指令執(zhí)行過程示意圖注意:(1)MPS和MPP必須成對(duì)出現(xiàn)；（2）MPS使用次數(shù)不超過11次；6、SET、RST指令置位、復(fù)位指令7、其他§2-2定時(shí)器一、教學(xué)目標(biāo)：1·了解定時(shí)器的類型2·了解并掌握時(shí)序圖3·理解并掌握相關(guān)程序及相應(yīng)的擴(kuò)展應(yīng)用二、教學(xué)重難點(diǎn)：1·時(shí)序圖2·自動(dòng)車庫(kù)門程序三、教學(xué)過程及內(nèi)容：1·定時(shí)器的類型：T1~T31定時(shí)精度：100ms,定時(shí)范圍：0~3276.7T32~T62定時(shí)精度：10ms，定時(shí)范圍：0~327.6T63定時(shí)精度：1ms，定時(shí)范圍：0~32.72·時(shí)序圖：時(shí)序圖是編寫和分析控制程序的基本方法之一。就是在某一個(gè)時(shí)間應(yīng)該進(jìn)行某一個(gè)控制動(dòng)作的圖形。定時(shí)器工作提醒圖和時(shí)序圖如下所示：3·車出庫(kù)門程序首先分別寫出自動(dòng)門上升和下降的程序上升程序下降程序最后得到完整的程序：4·擴(kuò)展定時(shí)器可以串級(jí)使用，當(dāng)N個(gè)定時(shí)器串級(jí)使用時(shí)，其最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為326.7*N（s）?！?-3計(jì)數(shù)器一、教學(xué)目標(biāo)：1·了解計(jì)數(shù)器的工作特點(diǎn)2·理解并掌握利用計(jì)數(shù)器編寫一些簡(jiǎn)單程序二、教學(xué)重難點(diǎn)：熟練掌握計(jì)數(shù)器的使用三、教學(xué)過程及內(nèi)容：1·工作特點(diǎn)：在執(zhí)行掃描操作時(shí)對(duì)內(nèi)部元件（X,Y,M,S,T,C）的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。2·對(duì)于計(jì)數(shù)器的理解定時(shí)器在使用時(shí)必須先復(fù)位，否則不計(jì)數(shù)，如圖所示（1）編寫1h定時(shí)程序（2）實(shí)現(xiàn)開頭的水泵控制a、先實(shí)現(xiàn)早8點(diǎn)啟動(dòng)，晚11點(diǎn)停止b、再實(shí)現(xiàn)0.5小時(shí)內(nèi)不能啟動(dòng)三次c、實(shí)現(xiàn)要求，完整程序如下：3·擴(kuò)展：在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)其他簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)器的使用§2-4基本指令綜合運(yùn)用（一）一、教學(xué)目的：1·掌握經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)梯形圖規(guī)律2·熟悉基本指令的應(yīng)用二、教學(xué)重難點(diǎn)：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法三、教學(xué)過程及內(nèi)容：一個(gè)工作臺(tái)，前、后由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制要求為：(1)自動(dòng)循環(huán)工作;(2)點(diǎn)動(dòng)控制；（3）單循環(huán)運(yùn)行；（4）8次循環(huán)計(jì)數(shù)控制思路：分析要求→分配輸入與輸出點(diǎn)→畫出接線圖→設(shè)計(jì)控制程序。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，可分步實(shí)現(xiàn)功能，再統(tǒng)一。自動(dòng)往返控制點(diǎn)動(dòng)控制單循環(huán)控制循環(huán)計(jì)數(shù)控制完整梯形圖§2-5基本指令綜合運(yùn)用（二）一、教學(xué)目的：1·掌握狀態(tài)分析法設(shè)計(jì)梯形圖規(guī)律2·熟悉控制程序的設(shè)計(jì)技巧二、教學(xué)重難點(diǎn)：狀態(tài)分析法三、教學(xué)過程及內(nèi)容：電動(dòng)機(jī)控制要求如下：1、采用串電阻降壓?jiǎn)?dòng)2、雙向運(yùn)行3、串電阻反接制動(dòng)思路：分析要求→分配輸入與輸出點(diǎn)→畫出接線圖→設(shè)計(jì)控制程序。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，可分步實(shí)現(xiàn)功能，再統(tǒng)一。正反轉(zhuǎn)切換反接制動(dòng)啟動(dòng)和制動(dòng)延時(shí)完整程序§2-6基本指令綜合運(yùn)用（三）一、教學(xué)目的：1·掌握PLC基本指令的功能和編程方法2·掌握SET、RST的使用二、教學(xué)重難點(diǎn)：SET、RST的使用三、教學(xué)過程及內(nèi)容：直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)有2種方法：電樞反接法和勵(lì)磁反接法。思路：分析要求→分配輸入與輸出點(diǎn)→畫出接線圖→設(shè)計(jì)控制程序。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，可分步實(shí)現(xiàn)功能，再統(tǒng)一。電樞串電阻啟動(dòng)控制反接制動(dòng)控制并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)雙向啟動(dòng)、反接制動(dòng)完整程序第三章步進(jìn)順序控制指令應(yīng)用§3-1順序控制及狀態(tài)流程圖一、教學(xué)目的：1、掌握流程圖的繪制2、掌握順序控制的編程方法二、教學(xué)重難點(diǎn)：流程圖的繪制三、教學(xué)過程及內(nèi)容：1·順序控制簡(jiǎn)介：有流程圖的直觀，又有利于復(fù)雜控制邏輯關(guān)系的分解和綜合。2·狀態(tài)流程圖的三要素：任何一個(gè)順序控制過程都可分解為若干步驟，每一步對(duì)應(yīng)控制過程的一個(gè)狀態(tài)。在狀態(tài)流程圖中，一個(gè)完整狀態(tài)包括以下3