《可编程序控制器》教案.doc

目 录 目 录 I 第一章 可编程序控制器组成结构和工作原理 1 第一节 PLC的历史和定义 1 第二节 PLC的基本结构和工作原理 3 第三节 PLC的性能指标 11 第四节 PLC的分类、应用和发展 13 习 题 一 14 第二章 FP1系列PLC介绍 18 第一节 FP1的特点及系统构成 18 第二节 FP1面板简介 20 第三节 FP1的内部寄存器及I/O配置 22 习 题 二 30 第三章 松下PLC的编程工具 32 第一节 编程工具 32 第二节 PLC编程软件的基本操作和使用 33 第三节 PLC调试技术 49 第四节 PLC中的错误信息 53 习 题 三 58 第四章 PLC指令系统 60 第一节 编程语言 60 第二节 基本指令 63 第三节 高级指令 70 习 题 四 72 第五章 PLC的基本编程电路 110 第六章 PLC的编程技术 117 第一节 PLC控制系统的设计原则 117 第二节 PLC编程原则 129 第三节 PLC程序设计方法 131 第七章 PLC通信技术 132 第一节 通信基础知识 132 第二节 通信接口 140 第三节 通信协议 146 第八章 PLC实验部分 156 课题一 逻辑指令 154 课题二 定时器指令 155 课题三 计数器指令 156 课题四 电动机的自锁控制 157 实验五 连续与点动控制 159 课题六 电动机的正反转控制 162 课题七 电动机的顺序控制 169 课题八 电动机星—三角降压起动控制 175 课题九 循环彩灯控制 1182 第一章 可编程序控制器组成结构和工作原理 第一节 PLC的历史和定义 一、PLC的历史和定义 1、PLC的历史 20世纪60年代，由于小型计算机的出现和大规模生产及多机群控的发展，人们曾试用小型计算机来实现工业控制，代替传统的继电器-接触器控制系统。传统的继电器-接触器控制系统采用的是固定接线方式，一旦生产过程有所变动，就得重新设计线路连线安装，不利于产品的更新换代。但采用小型计算机实现工业控制价格昂贵、输入/输出电路不匹配、编程技术复杂。于是人们迫切需要研制一种新型的通用控制系统，以取代原来的继电器-接触器控制系统，使其既能保留继电器-接触器系统的优点，又能吸收当时的计算机技术，功能丰富，控制灵活，通用性强，少换设备，简化线路，缩短施工周期，降低生产成本，可在恶劣的工业环境下运行。根据上述要求，在1968年美国通用汽车公司（GM）首先向世界公开招标，在标书中明确提出了如下10项招标要求： （1）编程简单，可在现场修改和调试程序。 （2）维护方便，各部件最好采用插件方式。 （3）可靠性高于继电器-接触器控制系统。 （4）设备体积要小于继电器-接触器控制系统。 （5）数据可以直接送入管理计算机。 （6）成本可与继电器-接触器控制系统相抗争。 （7）输入量是115V交流电压。 （8）输出量为115V交流电压，输出电流2A以上，能直接驱动电磁阀。 （9）系统扩展时，原系统只需要进行很小的改动。 （10）用户程序存储器容量能扩展到4KB。 结果美国数字设备公司（DEC）中标，并于1969年研制出世界上第一台PLC（型号为PDP-14），在GM公司首先成功使用。初期的可编程控制器主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，所以称之为可编程序控制器（Programmable Controller）,简称PC，但是由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，同时因为早期的PC仅具有逻辑运算功能，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。 2、PLC的定义 可编程序控制器的出现，立即引起了各国的注意。日本于1971年引进了可编程序控制器技术，德国于1973年引进了可编程序控制器技术，我国于1973年开始研制可编程序控制器，1977年应用到工业生产线上。 随着生产PLC的国家越来越多，国际上需要对PLC这种装置下一个统一定义。1985年1月国际电工委员（IEC）会给PLC下的定义是：可编程序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的。它采用可编程序的存储器，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指令，并通过数字式和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，都应易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则设计。 二、PLC的特点 和传统的继电器-接触器控制系统相较，可编程控制器主要具有如下优点： 1、编程简单，维护方便。国际电工委员会（IEC）在规定PLC的编程语言时认为，主要的程序组织语言是顺序执行功能表，功能表