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1、可编程控制器应用技术Application Technology of Programmable Logic Controller可编程控制器应用技术Application Technology of Programmable Logic Controller张希川教授级高级工程师沈阳工业大学材料科学与工程学院张希川教授级高级工程师沈阳工业大学材料科学与工程学院参考教材参考教材张希川编著台达ES/EX/SS系列PLC应用技术 中国电力出版社，2009.2ISBN:9787508383163张希川编著台达ES/EX/SS系列PLC应用技术 中国电力出版社，2009.2ISBN:课程概述课程概述1
2、.1.1.1.教学目的教学目的教学目的教学目的2.2.2.2.教学安排教学安排教学安排教学安排3.3.3.3.后续安排后续安排后续安排后续安排4 4 4 4. . . .授课内容授课内容授课内容授课内容5 5 5 5. . . .学习重点学习重点学习重点学习重点1.教学目的：学以致用1.教学目的：学以致用1.1 会设计PLC控制系统 1) 分析控制过程 2) 绘制电气控制图及其他系统图 3) PLC选型1.2 会编制PLC应用程序1.3 会接线与调试1.1 会设计PLC控制系统 1) 分析控制过程 2) 绘制电气控制图及其他系统图 3) PLC选型1.2 会编制PLC应用程序1.3 会接线与调
3、试2. 教学安排：理论+实践2. 教学安排：理论+实践2.1 总学时：30学时 理论课：16学时 实践课：12学时(外聘讲座2学时) 考试：2学时2.2 成绩： 平时30分，实验30分，考试40分 考试形式：以参考教材为主开卷考试2.1 总学时：30学时 理论课：16学时 实践课：12学时(外聘讲座2学时) 考试：2学时2.2 成绩： 平时30分，实验30分，考试40分 考试形式：以参考教材为主开卷考试3. 后续安排3. 后续安排3.1 选拔人才参加3.1 选拔人才参加“挑战杯挑战杯”等科技竞赛3.2 自动化技术认证 由台达沈阳分公司颁发自动化技术应用初级证书 需购买教材，付证书工本费3.3
4、择优推荐进入台达公司或分厂工作等科技竞赛3.2 自动化技术认证 由台达沈阳分公司颁发自动化技术应用初级证书 需购买教材，付证书工本费3.3 择优推荐进入台达公司或分厂工作4.授课内容4.授课内容理论课：共16学时1）绪论（2学时） 2）电气控制基础（2学时） 3）PLC结构和工作原理（2学时） 4）基本指令（2学时） 5）编程方法和编程软件的使用（4学时） 6）应用实例（4学时）考试：2学时理论课：共16学时1）绪论（2学时） 2）电气控制基础（2学时） 3）PLC结构和工作原理（2学时） 4）基本指令（2学时） 5）编程方法和编程软件的使用（4学时） 6）应用实例（4学时）考试：2学时4.授
5、课内容4.授课内容实践课：共12学时1）外聘讲座（2学时） 2）铜铝管自动焊接演示实验（1学时） 3）电阻焊网压补偿演示实验（1学时） 4）电动机正反转操作实验（4学时） 5）交通灯控制操作实验（4学时）4）、5）操作实验可根据需要调整实践课：共12学时1）外聘讲座（2学时） 2）铜铝管自动焊接演示实验（1学时） 3）电阻焊网压补偿演示实验（1学时） 4）电动机正反转操作实验（4学时） 5）交通灯控制操作实验（4学时）4）、5）操作实验可根据需要调整5.学习重点5.学习重点5.1 继电器控制系统与PLC控制系统的异同5.2 机电一体化PLC控制系统的设计 1)纯电气控制：电动机正反转控制2)机
6、电混合控制：例如：气动系统5.1 继电器控制系统与PLC控制系统的异同5.2 机电一体化PLC控制系统的设计 1)纯电气控制：电动机正反转控制2)机电混合控制：例如：气动系统第1章绪论第1章绪论1.1 可编程控制器的定义 1.2 可编程控制器的产生及发展 1.3 可编程控制器的功能与应用 1.4 可编程控制器的分类与特点 1.5 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较 1.6 可编程控制器的发展趋势1.1 可编程控制器的定义 1.2 可编程控制器的产生及发展 1.3 可编程控制器的功能与应用 1.4 可编程控制器的分类与特点 1.5 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较 1.6 可编程控制器
7、的发展趋势第1章绪论第1章绪论1.1 可编程控制器的定义1.1 可编程控制器的定义 可编程序逻辑控制器可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC) 可编程控制器可编程控制器(Programmable Controller)，简称，简称PC 个人计算机个人计算机(Personal Computer，PC) 国际电工委员会(IEC)定义：国际电工委员会(IEC)定义：“可编程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的指令，并通过数字式、模拟式
8、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设备，都应按易于与工业控制器系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则没计。可编程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的指令，并通过数字式、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设备，都应按易于与工业控制器系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则没计。”美国电器制造商协会NEMA定义：美国电器制造商协会NEMA定义：“PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执
9、行逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行上述功能，亦被视为PC，但不包括类似的机械式顺序控制器。PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行上述功能，亦被视为PC，但不包括类似的机械式顺序控制器。”第1章绪论第1章绪论1.2 可编程控制器的产生及发展1.2 可编程控制器的产生及发展 20世纪60年代末期，美国汽车制造业的生产方式 大批量、少品种转变为小批量、
10、多品种 问题：汽车组装生产线继电器控制很困难改变生产程序我国从20世纪60年代末期，美国汽车制造业的生产方式 大批量、少品种转变为小批量、多品种 问题：汽车组装生产线继电器控制很困难改变生产程序我国从1974年开始研制，但因元器件质量和技术问题等原因，未能推广。年开始研制，但因元器件质量和技术问题等原因，未能推广。1977年，我国研制出第年，我国研制出第1台具有实用价值的可编程控制器，并开始应用于工业控制。台具有实用价值的可编程控制器，并开始应用于工业控制。1969年，美国数字设备公司年，美国数字设备公司(DEC) 研制出世界上第研制出世界上第1台可编程控制器台可编程控制器PDP-l4，并在，
11、并在GM公司的汽车生产线上首次成功应用。公司的汽车生产线上首次成功应用。1968年，美国最大的汽车制造商年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司通用汽车公司(GM)从用户角度提出了开发研制新一代工业控制器从用户角度提出了开发研制新一代工业控制器(可编程序逻辑控制器可编程序逻辑控制器)。第1章绪论第1章绪论1.3 可编程控制器的功能与应用1.3 可编程控制器的功能与应用 1.3.1 可编程控制器的功能 1 逻辑控制：谁先动，谁后动；一起动，独立动； 2 定时控制：动作时间 3 计数控制：动作多少次 4 步进控制：按步依次进行，不能颠倒次序 5 A/D和D/A转换：模拟量转换数字量 6 数据处理：数制
12、转换，算术运算，逻辑运算等 7 存储功能：程序存储，信息储存（包括掉电储存） 8 扩展功能：输入/输出点扩展，功能模块扩展 9 监控功能：PLC内部监控 10 自诊断功能： 11 通信和联网：PLC-计算机，PLC-PLC，PLC-人机界面 12 智能外围接口：功能模块，如温度或运动控制、打印机1.3.1 可编程控制器的功能 1 逻辑控制：谁先动，谁后动；一起动，独立动； 2 定时控制：动作时间 3 计数控制：动作多少次 4 步进控制：按步依次进行，不能颠倒次序 5 A/D和D/A转换：模拟量转换数字量 6 数据处理：数制转换，算术运算，逻辑运算等 7 存储功能：程序存储，信息储存（包括掉电储
13、存） 8 扩展功能：输入/输出点扩展，功能模块扩展 9 监控功能：PLC内部监控 10 自诊断功能： 11 通信和联网：PLC-计算机，PLC-PLC，PLC-人机界面 12 智能外围接口：功能模块，如温度或运动控制、打印机第1章绪论第1章绪论1.3 可编程控制器的功能与应用1.3 可编程控制器的功能与应用 1.3.2 可编程控制器的应用 1 开关量逻辑控制：电动机启动与停止 2 运动控制：对步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴系统实现位置控制 3 过程控制：对温度、压力、流量等连续变化的模拟量进行闭环控制 4 数据处理：数据采集-运算-传送 5 机械加工机床的数字控制：数控系统 6 机器人控制
14、： 7 通信联网：PLC-计算机，PLC-PLC，PLC-人机界面1.3.2 可编程控制器的应用 1 开关量逻辑控制：电动机启动与停止 2 运动控制：对步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴系统实现位置控制 3 过程控制：对温度、压力、流量等连续变化的模拟量进行闭环控制 4 数据处理：数据采集-运算-传送 5 机械加工机床的数字控制：数控系统 6 机器人控制： 7 通信联网：PLC-计算机，PLC-PLC，PLC-人机界面第1章绪论第1章绪论1.4 可编程控制器的分类与特点1.4 可编程控制器的分类与特点 1.4.1可编程控制器的分类 1 按结构形式分类 (1) 整体式：将电源、I/O点、CPU、
15、储存器等做成1个整体 (2) 模块式：将电源、I/O点、CPU、储存器等做成多个模块 2 按I/O点数及内存容量分类 (1) 超小型机：I/O点数在64以内，内存容量在256-1k字节 (2) 小型机：I/O点数在64-256，内存容量在l-3.6K字节 (3) 中型机：I/O点数在256-2048，内存容量在3.6-13K字节 (4) 大型机：I/O点数在2048以上，内存容量在13K字节以上 3 按功能分类 (1) 低档机：基本功能，逻辑运算、定时、计数等 (2) 中档机：较强的数据处理、子程序及远程I/O等功能 (3) 高档机：较强的模拟调节、智能控制、过程控制等功能1.4.1可编程控制器的分类 1 按结构形式分类 (1) 整体式：将电源、I/O点、CPU、储存器等做成1个整体 (2)
