電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-38-39可編程序控制器

電工技術(shù)電子技術(shù)-清華-38-39可編程序控制器CATALOGUE目錄課程概述可編程序控制器基礎(chǔ)可編程序控制器的編程語言與指令系統(tǒng)可編程序控制器的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程序控制器的調(diào)試與維護(hù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)01課程概述010204教學(xué)目標(biāo)與要求掌握可編程序控制器的基本原理、功能特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。學(xué)會使用可編程序控制器進(jìn)行簡單的邏輯控制、順序控制和數(shù)據(jù)處理。了解可編程序控制器的編程語言、編程方法和調(diào)試技巧。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，提高解決實(shí)際問題的能力。03可編程序控制器在邏輯控制、順序控制和數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。可編程序控制器的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理及性能指標(biāo)。可編程序控制器的基本概念、發(fā)展歷程及趨勢。可編程序控制器的編程語言、編程方法和調(diào)試技巧。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：通過實(shí)驗(yàn)操作，加深學(xué)生對可編程序控制器的理解和掌握。課程內(nèi)容與安排0103020405采用講授、討論、案例分析等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。利用多媒體教學(xué)手段，展示可編程序控制器的實(shí)際應(yīng)用和效果。安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握可編程序控制器的使用方法和技巧。提供豐富的教學(xué)資源和素材，方便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和拓展學(xué)習(xí)。01020304教學(xué)方法與手段02可編程序控制器基礎(chǔ)可編程序控制器（ProgrammableLogicController,PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)?？煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)；編程簡單，使用方便；功能完善，適用性強(qiáng)；接口簡單，維護(hù)方便?？删幊绦蚩刂破鞯亩x與特點(diǎn)特點(diǎn)定義

可編程序控制器的發(fā)展歷程起源階段20世紀(jì)60年代末至70年代初，美國汽車制造業(yè)率先提出并應(yīng)用了PLC。發(fā)展階段70年代中期至80年代，PLC技術(shù)逐漸成熟并進(jìn)入快速發(fā)展期，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。現(xiàn)代化階段90年代至今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC在性能、功能和應(yīng)用范圍等方面都得到了顯著提升。基本結(jié)構(gòu)PLC主要由CPU、存儲器、輸入輸出接口、電源等部分組成，其中CPU是PLC的核心部件。要點(diǎn)一要點(diǎn)二工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)依次執(zhí)行輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。輸入采樣階段，PLC掃描所有輸入端子并讀取輸入信號狀態(tài)；程序執(zhí)行階段，PLC按照用戶程序指令對輸入信號進(jìn)行處理，并將結(jié)果存儲在輸出映像寄存器中；輸出刷新階段，PLC將輸出映像寄存器中的結(jié)果刷新到輸出鎖存器中，從而驅(qū)動外部負(fù)載。可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理03可編程序控制器的編程語言與指令系統(tǒng)梯形圖語言指令表語言順序功能圖語言結(jié)構(gòu)化文本語言編程語言概述01020304一種圖形化編程語言，直觀易懂，適合電氣工程師使用。類似于匯編語言的文本編程語言，適合熟悉計(jì)算機(jī)編程的人員使用。用于描述順序控制邏輯，適合工業(yè)自動化領(lǐng)域。類似于高級編程語言的文本編程語言，具有強(qiáng)大的邏輯和算術(shù)運(yùn)算能力。03特殊指令用于處理特殊情況或優(yōu)化程序的指令，如中斷處理、循環(huán)指令等。01基本指令包括邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、程序控制等基本操作指令。02功能指令針對特定功能或設(shè)備提供的指令，如PID控制、高速計(jì)數(shù)、脈沖輸出等。指令系統(tǒng)介紹實(shí)例一實(shí)例二實(shí)例三實(shí)例四編程實(shí)例分析電動機(jī)啟停控制。通過編程實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的啟動、停止和故障保護(hù)功能。自動門控制。通過編程實(shí)現(xiàn)自動門的開關(guān)、防夾和安全保護(hù)功能。交通信號燈控制。利用可編程序控制器實(shí)現(xiàn)交通信號燈的順序控制和時(shí)間控制。生產(chǎn)線自動化控制。利用可編程序控制器實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化控制和監(jiān)控功能。04可編程序控制器的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇合適的可編程序控制器根據(jù)系統(tǒng)需求，選擇具有合適處理能力和擴(kuò)展性的可編程序控制器。制定設(shè)計(jì)方案根據(jù)所選控制器和實(shí)際需求，制定詳細(xì)的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。明確系統(tǒng)需求根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景，明確系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)、控制精度、響應(yīng)速度等需求。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述選擇具有高性能、高可靠性的主控制器，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。主控制器選型根據(jù)實(shí)際需求，選擇具有合適輸入輸出點(diǎn)數(shù)和類型的輸入輸出模塊。輸入輸出模塊選型選擇具有穩(wěn)定輸出電壓和電流的電源模塊，確保系統(tǒng)供電可靠性。電源模塊選型根據(jù)實(shí)際需求，選擇通訊模塊、擴(kuò)展模塊等其他硬件設(shè)備。其他硬件選型硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型根據(jù)所選控制器和實(shí)際需求，選擇合適的編程語言進(jìn)行軟件開發(fā)。編程語言選擇控制程序設(shè)計(jì)人機(jī)界面設(shè)計(jì)軟件調(diào)試與優(yōu)化根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)具有合適控制邏輯和算法的控制程序。設(shè)計(jì)易于操作、直觀明了的人機(jī)界面，方便用戶進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控和操作。對控制程序進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能達(dá)到最佳狀態(tài)。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)05可編程序控制器的調(diào)試與維護(hù)確保可編程序控制器的電源和接地符合要求，避免電氣故障和干擾。檢查電源和接地正確連接輸入輸出設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行器等，并進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)置。連接輸入輸出設(shè)備根據(jù)控制要求編寫程序，并進(jìn)行模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試，確保程序正確無誤。編寫和調(diào)試程序?qū)⒖删幊绦蚩刂破髋c其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)調(diào)，測試整個(gè)系統(tǒng)的功能和性能。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)調(diào)試方法與步驟定期檢查定期檢查可編程序控制器的硬件和軟件，確保其正常運(yùn)行。清潔保養(yǎng)定期清潔可編程序控制器的外殼和內(nèi)部灰塵，避免散熱不良和電氣故障。備份程序和數(shù)據(jù)定期備份程序和數(shù)據(jù)，以防意外丟失或損壞。更換電池對于使用電池備份的可編程序控制器，要定期更換電池，以確保數(shù)據(jù)不會丟失。維護(hù)與保養(yǎng)知識電源故障檢查通訊線路和接口，確保通訊正常。通訊故障輸入輸出故障程序故障01020403檢查程序邏輯和語法錯(cuò)誤，并進(jìn)行修改和調(diào)試。檢查電源線路和保險(xiǎn)絲，確保電源正常。檢查輸入輸出設(shè)備和連接線路，確保信號傳輸正常。常見故障及排除方法06實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握可編程序控制器（PLC）的基本原理、編程方法和實(shí)際應(yīng)用。目的學(xué)生能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，包括PLC程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行，并能夠分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出改進(jìn)方案。要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括PLC的基本指令練習(xí)、順序控制程序設(shè)計(jì)、模擬量控制實(shí)驗(yàn)等。通過不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，全面提高學(xué)生的PLC編程和實(shí)踐能力。內(nèi)容實(shí)驗(yàn)步驟包括實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、PLC程序的編寫、程序的調(diào)試與運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與總結(jié)等。學(xué)生需要按照實(shí)驗(yàn)步驟逐步完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟實(shí)踐項(xiàng)目學(xué)生可參與實(shí)際的工程項(xiàng)目，如工業(yè)自動化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與控制、智能樓宇的自動化系統(tǒng)等。通過實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生可