PLC教案

可编程序控制器何澍炜2010年3月第一章概述§1-1PLC硬件知识一、教学目标：1、理解可编程控制器（PLC）的含义；2、了解PLC的产生；3、了解PLC的特点及工作原理；4、PLC的组成二、教学过程及内容：1、可编程控制器（PLC）的含义：是美国在上世纪60年代末首先研制成功，主要是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术和计算机技术，形成的一种新型的工业控制系统。可编程控制器(ProgrammablePontroller)建成PC，因为容易与个人计算机(PersonalComputer)相混淆，所以可编程控制器也称为PLC(ProgrammableLogicControllor)。本书以后将可编程控制器一律简称为PLC。2、PLC产生：上世纪60年代，由美国通用公司提出招标，要求满足一定要求，由美国数字设备公司首先研制成功。3、PLC特点：（1）软件简单易学；（2）使用维护方便；（3）运行稳定可靠；（4）设计施工周期短。4、PLC工作原理：PLC工作过程即为CPU扫描程序的执行过程。扫描过程如下：5、PLC组成：输入/输出模块(I/O模块)、CPU模块、电源模块、编程器模块。CPU模块由微处理器和存期其组成。存储器中存放系统程序和用户程序。小结：本节内容为PLC基本概念介绍，难度较小。作业：复习PLC的组成、工作原理及扫描过程§1-2PLC的软件知识一、教学目标：1·了解PLC常见的编程语言2·掌握梯形图的注意事项二、教学重难点：梯形图的注意事项三、教学过程及内容：1·PLC常见的编程语言：（1）梯形图；（2）指令语句表‘（3）功能图一般情况下，以提醒图和指令表为主。2·使用梯形图的注意事项（1）左母线只能接各类继电器触点，线圈不能直接接入做母线；（2）右母线只能接线圈（不含输入继电器线圈）；（3）一般情况下，同一编号线圈只能出现一次，防止出现误动作，而继电器不受此限制。（4）继电器可以任意并联或串联，而线圈只能并联（5）梯形图应当从左到右、从上到下；（6）一个完整的程序必需有结束命令。第二章基本指令及编程§2-1基本指令介绍一、教学目标及内容：1·了解PLC编程的优越性2·掌握PLC的基本指令二、教学重难点：1、ANB、ORB命令；2、MC、MCR命令;3、MPS、MRD、MPP命令三、教学过程及内容：1、LD、LDI、OUT指令LD指令是让一个常开触点与左母线相连；LDI指令是让一个常闭出点与左母线相连；OUT指令是输出指令。使用OUT指令时注意：a不能与输入继电器使用；b可连续使用，称之为并行输出，并不受次数限制；c定时器T与计数器C使用OUT后，必须有常熟设定值语句。以上指令使用举例见下图2、AND、ANI、OR、ORIAND指令是让常开触点与其他继电器的触点相串联；ANI指令是让常闭触点与其他继电器的触点相串联；OR指令是让常开触点与其他继电器的触点相并联；ORI指令是让常闭触点与其他继电器的触点相并联。注意：a、四个指令操作元件允许是X、Y、M、T、C；b、四个指令可以连续使用，不受次数限制；c、如果在OUT指令后，再通过出点对其他线圈使用OUT指令，称之为纵接指令，如下图所示：四个指令使用情况如下图：3、LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ROF指令LDP、ANDP、ORP三者作用是让常开触点连接瞬间连接一个扫描周期；剩下的三者是在断开瞬间连接一个扫描周期。4、ANB、ORB指令ANB功能是电路块之间的串联；ORB功能是电路块之间的并联。注意：（1）二者使用次数不受限制；（2）可以采用ANB和ORB连续使用的方法。ANB指令的应用ORB指令的应用5、多路输出指令当遇到如下图所示的程序时以现在的知识不能描述（1）MC和MCR指令MC功能是：通过MC指令的操作元件Y或是M的常开触点将左母线临时移到一个所需的位置，产生一个临时左母线，形成一个主控电路块。该指令由两部分组成，一部分为主控指令使用次数（N0~N7），必须要按照从大到小的顺序；另一部分是具体操作元件，可以是Y或者M，但是不能是特殊继电器；MCR功能是取消临时左母线，即将左母线返回到原来位置，结束主控电路块。该指令操作单元只有主控指令使用次数N0~N7,必须与MC中保持一致。两个指令具体使用如下：（2）MPS、MRD、MPP指令三者分别为进栈，读栈和出栈指令。指令执行过程示意图注意:(1)MPS和MPP必须成对出现；（2）MPS使用次数不超过11次；6、SET、RST指令置位、复位指令7、其他§2-2定时器一、教学目标：1·了解定时器的类型2·了解并掌握时序图3·理解并掌握相关程序及相应的扩展应用二、教学重难点：1·时序图2·自动车库门程序三、教学过程及内容：1·定时器的类型：T1~T31定时精度：100ms,定时范围：0~3276.7T32~T62定时精度：10ms，定时范围：0~327.6T63定时精度：1ms，定时范围：0~32.72·时序图：时序图是编写和分析控制程序的基本方法之一。就是在某一个时间应该进行某一个控制动作的图形。定时器工作提醒图和时序图如下所示：3·车出库门程序首先分别写出自动门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·扩展定时器可以串级使用，当N个定时器串级使用时，其最长定时时间为326.7*N（s）。§2-3计数器一、教学目标：1·了解计数器的工作特点2·理解并掌握利用计数器编写一些简单程序二、教学重难点：熟练掌握计数器的使用三、教学过程及内容：1·工作特点：在执行扫描操作时对内部元件（X,Y,M,S,T,C）的信号进行计数。2·对于计数器的理解定时器在使用时必须先复位，否则不计数，如图所示（1）编写1h定时程序（2）实现开头的水泵控制a、先实现早8点启动，晚11点停止b、再实现0.5小时内不能启动三次c、实现要求，完整程序如下：3·扩展：在此基础上，实现其他简单计数器的使用§2-4基本指令综合运用（一）一、教学目的：1·掌握经验法设计梯形图规律2·熟悉基本指令的应用二、教学重难点：经验设计法三、教学过程及内容：一个工作台，前、后由电动机驱动，控制要求为：(1)自动循环工作;(2)点动控制；（3）单循环运行；（4）8次循环计数控制思路：分析要求→分配输入与输出点→画出接线图→设计控制程序。在设计程序时，可分步实现功能，再统一。自动往返控制点动控制单循环控制循环计数控制完整梯形图§2-5基本指令综合运用（二）一、教学目的：1·掌握状态分析法设计梯形图规律2·熟悉控制程序的设计技巧二、教学重难点：状态分析法三、教学过程及内容：电动机控制要求如下：1、采用串电阻降压启动2、双向运行3、串电阻反接制动思路：分析要求→分配输入与输出点→画出接线图→设计控制程序。在设计程序时，可分步实现功能，再统一。正反转切换反接制动启动和制动延时完整程序§2-6基本指令综合运用（三）一、教学目的：1·掌握PLC基本指令的功能和编程方法2·掌握SET、RST的使用二、教学重难点：SET、RST的使用三、教学过程及内容：直流电机实现正反转有2种方法：电枢反接法和励磁反接法。思路：分析要求→分配输入与输出点→画出接线图→设计控制程序。在设计程序时，可分步实现功能，再统一。电枢串电阻启动控制反接制动控制并励直流电动机双向启动、反接制动完整程序第三章步进顺序控制指令应用§3-1顺序控制及状态流程图一、教学目的：1、掌握流程图的绘制2、掌握顺序控制的编程方法二、教学重难点：流程图的绘制三、教学过程及内容：1·顺序控制简介：有流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解和综合。2·状态流程图的三要素：任何一个顺序控制过程都可分解为若干步骤，每一步对应控制过程的一个状态。在状态流程图中，一个完整状态包括以下3部分：（如图所示）a、状态任务b、状态转移条件c、状态转移方向3·状态元件状态继电器共有S0~S127，128点，其中S0~S9为初始状态的专用继电器，其余为通用，可以按顺序使用。4·状态指令STL指令是步进接点指令的助记符，操作元件是S，功能是将步进接点接到左母线。RET为步进返回指令的助记符，没有操作元件，功能是是副母线回到原来左母线位置。二者使用如图