電氣控制與PLC實訓(xùn)教程教學(xué)課件

電氣控制與PLC實訓(xùn)教程教學(xué)課件課程簡介電氣控制與PLC基礎(chǔ)介紹電氣控制系統(tǒng)的基本原理和PLC應(yīng)用，為后續(xù)實訓(xùn)奠定基礎(chǔ)。PLC編程與應(yīng)用深入學(xué)習(xí)PLC編程語言和常用指令，并通過案例進行實戰(zhàn)練習(xí)。實訓(xùn)項目設(shè)計結(jié)合實際工程案例，進行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試和故障排查。課程目標(biāo)1掌握電氣控制基礎(chǔ)知識了解電氣控制系統(tǒng)的基本原理，包括電路分析、繼電器控制等。2熟悉PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理了解PLC的硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)、編程語言和應(yīng)用領(lǐng)域。3掌握PLC編程方法學(xué)習(xí)常用的PLC編程語言，并能編寫簡單的PLC控制程序。4具備獨立完成PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試能力能夠根據(jù)實際應(yīng)用需求，設(shè)計和調(diào)試PLC控制系統(tǒng)，并解決常見的故障問題。電氣控制基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)了解基本電路原理，如串聯(lián)、并聯(lián)、歐姆定律等?？刂圃W(xué)習(xí)各種控制元件，如開關(guān)、繼電器、接觸器等的工作原理和應(yīng)用。電機控制掌握電機啟動、停止、正反轉(zhuǎn)等控制方法。電工基礎(chǔ)知識回顧電路基本概念電路、電流、電壓、電阻、功率等基本概念的理解。常用電器元件開關(guān)、繼電器、接觸器、按鈕、指示燈等電器元件的認識和使用。電路連接方式串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等電路連接方式的辨識和應(yīng)用。安全用電知識安全用電的基本常識和操作規(guī)范。電機基礎(chǔ)知識類型交流電機和直流電機工作原理電磁感應(yīng)定律控制方法啟動、停止、速度控制應(yīng)用工業(yè)自動化、家用電器PLC簡介1可編程邏輯控制器PLC是一種數(shù)字電子設(shè)備，用于自動控制工業(yè)過程。2靈活性和可重構(gòu)性PLC可以通過編程改變其功能，以適應(yīng)不同的控制需求。3堅固耐用PLC設(shè)計用于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中可靠地運行。PLC的硬件結(jié)構(gòu)PLC的硬件結(jié)構(gòu)主要包括中央處理單元（CPU）、輸入輸出模塊（I/O）、電源模塊、存儲器、通信接口等。中央處理單元負責(zé)執(zhí)行程序，輸入輸出模塊用于連接外部設(shè)備，電源模塊提供工作電壓，存儲器用于存儲程序和數(shù)據(jù)，通信接口用于與其他設(shè)備進行通信。PLC的軟件結(jié)構(gòu)PLC軟件結(jié)構(gòu)由操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶程序三部分組成。操作系統(tǒng)負責(zé)管理PLC的硬件資源，如內(nèi)存、CPU、I/O等，并提供應(yīng)用程序運行的環(huán)境。應(yīng)用程序是預(yù)先編好的程序，提供一些常用的功能，如數(shù)據(jù)處理、通信、診斷等。用戶程序是用戶根據(jù)實際需求編寫的程序，用來控制PLC的運行，實現(xiàn)特定的功能。PLC的編程語言梯形圖模仿繼電器控制電路，直觀易懂，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。指令表類似匯編語言，使用助記符表達指令，適用于復(fù)雜邏輯運算。功能塊圖使用圖形化的功能塊表達控制邏輯，適用于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計。結(jié)構(gòu)化文本類似高級語言，使用文本形式表達控制邏輯，適用于復(fù)雜控制算法。編程軟件介紹西門子STEP7西門子STEP7是西門子公司開發(fā)的PLC編程軟件，用于創(chuàng)建、調(diào)試和監(jiān)控西門子S7系列PLC程序。三菱GXWorks2三菱GXWorks2是三菱電機公司開發(fā)的PLC編程軟件，用于創(chuàng)建、調(diào)試和監(jiān)控三菱FX系列PLC程序。歐姆龍CX-Programmer歐姆龍CX-Programmer是歐姆龍公司開發(fā)的PLC編程軟件，用于創(chuàng)建、調(diào)試和監(jiān)控歐姆龍CP系列PLC程序。編程元件及其應(yīng)用輸入元件接收外部信號，例如開關(guān)、傳感器等。輸出元件控制外部設(shè)備，例如電機、燈泡等。定時器實現(xiàn)定時控制，例如延時啟動、延時停止等。計數(shù)器實現(xiàn)計數(shù)控制，例如計數(shù)啟動、計數(shù)停止等。順序控制程序設(shè)計1順序控制概述按照預(yù)定的順序執(zhí)行一系列操作。2順序控制程序設(shè)計步驟分析控制過程、編寫程序、調(diào)試程序。3順序控制程序設(shè)計實例電機正反轉(zhuǎn)控制、自動包裝機控制。定時控制程序設(shè)計1定時器功能定時器用來實現(xiàn)延時功能，根據(jù)設(shè)定時間控制設(shè)備動作。2定時器類型PLC提供多種定時器，如TON、TOF、TP等，適用于不同的應(yīng)用場景。3定時器指令通過定時器指令設(shè)定定時時間，并根據(jù)定時器狀態(tài)控制輸出。4定時控制應(yīng)用廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化，如延遲啟動、周期性控制等。計數(shù)控制程序設(shè)計1計數(shù)器記錄脈沖次數(shù)2計數(shù)模式上升沿計數(shù)、下降沿計數(shù)3計數(shù)范圍0到最大計數(shù)值4計數(shù)器應(yīng)用零件計數(shù)、產(chǎn)品計數(shù)邏輯控制程序設(shè)計基本邏輯運算AND、OR、NOT、XOR等運算。邏輯控制指令利用邏輯運算實現(xiàn)復(fù)雜邏輯控制。邏輯函數(shù)運用邏輯表達式實現(xiàn)邏輯控制。位控制程序設(shè)計位控制概念了解位控制的基本原理和應(yīng)用場景，例如控制單個開關(guān)、LED燈等。指令使用學(xué)習(xí)常用的位控制指令，例如SET、RST、MOV等，并掌握其功能和使用方法。程序編寫通過實際案例進行編程練習(xí)，例如控制電機正反轉(zhuǎn)、實現(xiàn)簡單邏輯判斷等。調(diào)試與優(yōu)化學(xué)會使用調(diào)試工具，排查程序錯誤，并進行程序優(yōu)化，提高效率和可靠性。移位寄存器程序設(shè)計1數(shù)據(jù)存儲移位寄存器可以用來存儲一組數(shù)據(jù)，并在指令控制下對數(shù)據(jù)進行移動操作。2數(shù)據(jù)移位數(shù)據(jù)可以在寄存器中按位進行左移或右移，實現(xiàn)數(shù)據(jù)位的位置調(diào)整。3數(shù)據(jù)處理通過移位操作可以實現(xiàn)一些特殊的數(shù)據(jù)處理，例如循環(huán)移位、數(shù)據(jù)壓縮等。子程序設(shè)計1什么是子程序？子程序是程序的一部分，可以獨立執(zhí)行，并返回結(jié)果2子程序的優(yōu)點？提高代碼可讀性，提高代碼可復(fù)用性3如何設(shè)計子程序？定義子程序，調(diào)用子程序，返回結(jié)果中間繼電器程序設(shè)計1模擬繼電器通過編程實現(xiàn)2提高效率簡化程序3減少硬件節(jié)省成本中間繼電器在PLC程序設(shè)計中扮演重要角色。通過模擬現(xiàn)實電路中的繼電器，PLC程序能夠更加簡潔高效地實現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯。此外，中間繼電器的應(yīng)用還能減少實際硬件的使用，從而降低成本并提升系統(tǒng)可靠性。實驗一：電機正反轉(zhuǎn)控制1實驗?zāi)康恼莆针姍C正反轉(zhuǎn)控制電路原理2實驗內(nèi)容搭建電機正反轉(zhuǎn)控制電路3實驗步驟連接電路，編寫PLC程序，測試運行實驗二：電機正反轉(zhuǎn)延時控制1延時控制在電機正反轉(zhuǎn)控制基礎(chǔ)上，加入延時功能，避免頻繁啟動或停止電機造成的損壞。2PLC編程使用PLC編程語言實現(xiàn)延時控制邏輯，確保電機啟動和停止的穩(wěn)定性。3實訓(xùn)操作通過實訓(xùn)平臺驗證程序功能，掌握PLC編程和調(diào)試技巧。實驗三：計數(shù)控制程序設(shè)計計數(shù)器類型計數(shù)器類型分為向上計數(shù)器和向下計數(shù)器，根據(jù)實際需求選擇。計數(shù)器工作方式計數(shù)器工作方式分為脈沖計數(shù)和邊沿計數(shù)，根據(jù)實際需求選擇。計數(shù)器應(yīng)用場景計數(shù)器廣泛應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)中，例如控制產(chǎn)品的數(shù)量、檢測產(chǎn)品的質(zhì)量等。實驗四：邏輯控制程序設(shè)計1邏輯運算了解邏輯運算符，如AND、OR、NOT，以及它們在程序設(shè)計中的應(yīng)用。2邏輯表達式學(xué)習(xí)如何使用邏輯運算符創(chuàng)建邏輯表達式，以實現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯。3實際應(yīng)用通過案例分析，了解邏輯控制程序設(shè)計在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。實驗五：位控制程序設(shè)計1位控制程序設(shè)計位控制程序通過操作單個位元來實現(xiàn)控制邏輯。2位操作指令使用AND、OR、XOR等指令對位元進行操作。3應(yīng)用場景例如，控制單個繼電器、指示燈或其他輸出。實驗六：移位寄存器程序設(shè)計1概念介紹移位寄存器是一種特殊的存儲器，用于存儲數(shù)據(jù)并在需要時將數(shù)據(jù)移位。2指令學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)使用PLC的移位寄存器指令，例如SR、SL等。3程序編寫根據(jù)實驗要求，編寫移位寄存器程序。4調(diào)試運行通過實際操作，調(diào)試程序并觀察移位寄存器的運行效果。實驗七：子程序設(shè)計1子程序定義定義子程序的名稱、參數(shù)、返回值等2子程序調(diào)用在主程序中調(diào)用子程序并傳遞參數(shù)3子程序執(zhí)行子程序執(zhí)行完后返回主程序?qū)嶒灠耍褐虚g繼電器程序設(shè)計概述學(xué)習(xí)中間繼電器程序設(shè)計的概念和應(yīng)用步驟了解中間繼電器的作用示例設(shè)計并調(diào)試一個使用中間繼電器的程序PLC故障診斷與維護故障診斷識別PLC故障的常見癥狀，例如錯誤代碼、報警信息或異常行為。維護與維修定期檢查PLC系統(tǒng)，進行必要的清潔和維護，以確保系統(tǒng)正常運行。課程總結(jié)知識回顧本課程深入探討了電氣控制