PLC編程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課題練習(xí)

PLC編程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課題(一)

1、四級傳送帶的PLC控制課題。

多級傳送帶的控制在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，傳送帶之間的運(yùn)

行在順序上有一定的要求，例如：正序啟動，逆序停止等。因此，

學(xué)會傳送帶的PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)有很好的實(shí)際意義。

(1)設(shè)計(jì)要求：

設(shè)計(jì)一個(gè)四級傳送帶的PLC控制系統(tǒng)。工作示意圖如下：

A6A5A4A3A2

傳送帶方向指示/一二OOO0-G

-----------?B1

傳送帶控制電機(jī)—ooooo

B2◎

doooo

GB3O

OOO。O

QB40

生產(chǎn)工藝要求如下：

A、從上往下依次為一、二、三、四級傳送帶。

B、當(dāng)按下啟動按鈕后，四級傳送帶開始工作，延時(shí)30秒后,

三級傳送帶開始工作，延時(shí)30秒后，二級傳送帶開始工作，

延時(shí)30秒后，一級傳送帶開始工作。

C、接點(diǎn)KI、K2、K3、K4分別為一、二、三、四級傳送帶的

故障信號。當(dāng)K1閉合時(shí)，一級傳送帶出現(xiàn)故障，一級傳送帶

立即停止，延時(shí)30秒后，二級傳送帶停止運(yùn)行，延時(shí)30秒后，

三級傳送帶停止運(yùn)行，延時(shí)30秒后，四級傳送帶停止運(yùn)行。

D、當(dāng)K2閉合時(shí)，二級傳送帶出現(xiàn)故障，一級、二級傳送帶

立即停止，延時(shí)30秒后，三級傳送帶停止運(yùn)行，延時(shí)30秒后，

四級傳送帶停止運(yùn)行。

E、當(dāng)K3閉合時(shí)，三級傳送帶出現(xiàn)故障，一級、二級、三級

傳送帶立即停止，延時(shí)30秒后，四級傳送帶停止運(yùn)行。

F、當(dāng)K4閉合時(shí)，四級傳送帶出現(xiàn)故障，一級二級、三級、

四級傳送帶立即停止。

G、當(dāng)故障排除后，即接點(diǎn)斷開后，四級傳送帶即同時(shí)開始工

作。

H、當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，一級傳送帶立即停止，延時(shí)30秒后,

二級傳送帶停止運(yùn)行，延時(shí)30秒后，三級傳送帶停止運(yùn)行，

延時(shí)30秒后，四級傳送帶停止運(yùn)行。

(2)根據(jù)以上要求，分析其控制規(guī)律，設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)。

(3)完成課程設(shè)計(jì)說明書。

2、十字路口交通信號燈的PLC控制

(1)交通信號燈設(shè)置示意圖

交通信號燈示意圖如下圖所示：

N

（2）控制要求

A、接通啟動按鈕后，信號燈開始工作，南北向紅燈、東西

向綠燈同時(shí)亮。

B、東西向綠燈亮25s后，閃爍3次（1s/次），接著東西向

黃燈亮，2s后東西向紅燈亮，30s后東西向綠燈又亮…如此

不斷循環(huán)，直至停止工作。

C、南北向紅燈亮30s后，南北向綠燈亮，25s后南北向綠

燈閃爍3次（1s/次），接著南北向黃燈亮，2s后南北向紅

燈又亮...如此不斷循環(huán)，直至停止工作。

（3）交通燈時(shí)序圖如下:

3、機(jī)械手的PLC控制

如圖所示，為機(jī)械手的工作示意圖。

二1。4守3

10.2

皿

Q0.0

川

Q0.1-松開一10.1

(1)工作過程

機(jī)械手的全部動作由汽缸驅(qū)動，而汽缸又由相應(yīng)的電磁閥控

制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制。

例如當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)，

機(jī)械手下降停止；只有當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升；當(dāng)

上升電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手上升停止。同樣，左移/右移分別由左

移電磁閥和右移電磁閥控制。機(jī)械手的放松/夾緊由一個(gè)單線圈兩

位置電磁閥(稱為夾緊電磁閥)控制。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手

夾緊，該線圈端電時(shí)，機(jī)械手放松。

當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下降時(shí)，為了確保安全，必須在右

工作臺上無工件時(shí)才允許機(jī)械手下降。也就是說，若上一次搬運(yùn)

到右工作臺上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手應(yīng)自動停止下降。

機(jī)械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。自動操

作方式又分為單步、單周期和連續(xù)操作方式。

手動操作：就是用按鈕操作對機(jī)械手的每一種運(yùn)動單獨(dú)進(jìn)行控

制。例如，當(dāng)選擇上/下運(yùn)動時(shí)，按下啟動按鈕，機(jī)械手上升；按

下停止按鈕，機(jī)械手下降。當(dāng)選擇左/右運(yùn)動時(shí)，按下啟動按鈕，

機(jī)械手左移；按下停止按鈕，機(jī)械手右移。當(dāng)選擇夾緊/放松運(yùn)動

時(shí)，按下啟動按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。

單步操作：每按一次啟動按鈕，機(jī)械手完成一步動作后自動停

止。

單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下啟動按鈕，機(jī)械手自

動完成一個(gè)周期的動作后停止。在工作中，若按一下停止按鈕，

則機(jī)械手動作停止。重新啟動時(shí)，須用手動操作方式將機(jī)械手移

回原點(diǎn)，然后按一下啟動按鈕，機(jī)械手又重新開始單周期操作。

連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下啟動按鈕，機(jī)械手的動

作將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。

在工作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手動作停止。重新啟動時(shí),

須用手動操作方式將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后按一下啟動按鈕，機(jī)

械手又重新開始連續(xù)工作。

在工作中若按一下復(fù)位按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的

動作后，回到原點(diǎn)自動停止。

(2)課題要求：

按題意要求，畫出系統(tǒng)的梯形圖，完成調(diào)試；并寫出課程設(shè)計(jì)說

明書。

4、飲料罐裝生產(chǎn)流水線的PLC控制

一、課題內(nèi)容

飲料罐裝生產(chǎn)流水線梯形圖控制程序設(shè)計(jì)并畫出硬件連線圖。

二、控制要求

1、系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅(qū)

動電機(jī)啟動并一直保持到停止開關(guān)動作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測

到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動電機(jī)必須自動啟動,

并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動作。

2、當(dāng)瓶子定位在罐裝設(shè)備下時(shí)，停頓1秒，罐裝設(shè)備開始工作,

罐裝過程為5秒鐘，罐裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示，5秒后停止并不在顯示

報(bào)警。

3、用兩個(gè)傳感器和若干個(gè)加法器檢測并記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，一

旦系統(tǒng)啟動，必須記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù),設(shè)最多不超過99999999瓶。

4、可以手動對計(jì)數(shù)器清零（復(fù)位）。

三、課題要求

1、根據(jù)課題的控制要求完成設(shè)計(jì)并調(diào)試成功。

2、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

5、裝配流水線的PLC控制系統(tǒng)模擬

一、生產(chǎn)工藝過程

工廠中的裝配流水線作業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的一種形式。因

此，裝配流水線的控制有重要的實(shí)際意義。一般在傳送帶上有需要加

工的產(chǎn)品，傳送到某一位置時(shí)，對其進(jìn)行某一種加工，再傳送到下一

道工序，直至加工完畢，送入倉庫。

某裝配流水線的模擬示意圖如下圖所示：

二、控制要求

(1)按下啟動按鈕后，按以下規(guī)律顯示：DfEfFfGfAfD

—E—FfGfBfDfEfFfGfCfDfE—FfGfHfDfE-FfG—A

一……循環(huán)，D,E,F,G分別表示用來傳送的加工物品以及傳送的

方向，每個(gè)燈間隔亮1秒變化；A是操作1,B是操作2,C是操作3,

H是倉庫，每個(gè)都點(diǎn)亮3秒，表示其操作所需的時(shí)間。

(2)按下移位按鈕后，傳送帶開始移動(移動指示燈D、E、

F、G點(diǎn)鳧)o

(3)按下復(fù)位按鈕后，系統(tǒng)復(fù)位，只有再次按下啟動按鈕后，

系統(tǒng)才能再次啟動。

三、課題要求

1、按題意要求，畫出系統(tǒng)的控制梯形圖，完成調(diào)試。

2、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

6、知識競賽搶答系統(tǒng)的PLC控制

一、控制要求：

1、系統(tǒng)設(shè)主持人一名，主持整個(gè)競賽過程。

2、共五組隊(duì)員，每組5人。分別為小學(xué)生隊(duì)；中學(xué)生隊(duì)；高中生

隊(duì)；大學(xué)生隊(duì)以及教師隊(duì)。

3、競賽規(guī)則：

(1)在主持人宣布完題目，宣布開始后，開始按按鈕進(jìn)行搶答。

第一時(shí)間搶答的隊(duì)有相應(yīng)的指示燈指示，并獲準(zhǔn)答題。

(2)小學(xué)生隊(duì)，每次搶答時(shí)，只要有一個(gè)人按下按鈕即可有效。

(3)中學(xué)生隊(duì)，每次搶答時(shí)，只要有任何兩個(gè)人同時(shí)按下按鈕即

可有效。

(3)高中生隊(duì)，每次搶答時(shí)，只要有任何三個(gè)人同時(shí)按下按鈕即

可有效。

(4)大學(xué)生隊(duì)，每次搶答時(shí)，只要有任何四個(gè)人同時(shí)按下按鈕即

可有效。

(5)教師隊(duì)，每次搶答時(shí)，必須5人同時(shí)按下按鈕才能有效。

4、答題完成后，主持人按下復(fù)位按鈕，獲得搶答資格隊(duì)的指示燈

才能熄滅。

5、為了解決分?jǐn)?shù)相同的問題，一旦出現(xiàn)，采用加賽試題的辦法解

決。具體要求是：主持人宣布完加賽試題后，閉合加賽開關(guān)，搶答開

始，獲得搶答資格的隊(duì)伍的指示燈閃爍5秒(每秒一次)，同時(shí)彩球

搖動5秒以示祝賀。主持人按下復(fù)位按鈕后，可以重新開始。

二、課題要求

1、按題意要求，畫出系統(tǒng)的控制梯形圖，完成調(diào)試。

2、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

7、全自動洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)

全自動洗衣機(jī)的洗衣桶(外桶)和脫水桶(內(nèi)桶)是以同一

中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水(甩

干)用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。該洗

衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水

時(shí)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排

水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌

正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水同并

不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動

內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。

啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、

排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動排水。

進(jìn)水口起動按鈕停止按釣

(1)控制要求：

PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。啟動時(shí)開

始進(jìn)水。水滿(即水位到達(dá)高水位)時(shí)停止進(jìn)水并開始洗滌正轉(zhuǎn)。

正洗15S后暫停。暫停3S后開始洗滌反轉(zhuǎn)。反洗15S后暫停。暫

停3S后，若正、反洗未滿3次，則返回從正洗開始的動作；若正、

反滿3次時(shí)，則開始排水。水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)

排水。脫水10S即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。若未完

成3次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動作，進(jìn)行下一次大循

環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警10S后結(jié)束全

部過程，自動停機(jī)。

此外，還要求可以按排水按鈕實(shí)現(xiàn)手動排水；按停止按鈕以

實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。

(2)課題要求：

按題意要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的梯形圖，完成調(diào)試；并寫出課程設(shè)計(jì)說

明書。

PLC編程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課題(二)

1、四層電梯的PLC控制

一、設(shè)計(jì)要求

四層電梯的示意圖如下:

其控制要求如下：

1、電梯上行

(1)當(dāng)電梯停于1樓1F或2F、3F時(shí)，4F呼叫，則上行到4樓，

碰到行程開關(guān)后停止。

(2)當(dāng)電梯停于1樓1F或2F時(shí)，3F呼叫，則上行到3樓，碰

到行程開關(guān)后停止。

(3)當(dāng)電梯停于1樓1F時(shí)，2F呼叫，則上行到2樓，碰到行程

開關(guān)后停止。

(4)當(dāng)電梯停于1樓1F時(shí)，2F、3F同時(shí)呼叫，則上行到2樓后，

停5秒后，繼續(xù)上行到3F后停止。

(5)當(dāng)電梯停于1樓1F時(shí)，3F、4F同時(shí)呼叫,則上行到3樓后,

停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止

(6)當(dāng)電梯停于1樓1F時(shí)，2F、4F同時(shí)呼叫，則上行到2樓,

停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止

(7)當(dāng)電梯停于1樓1F時(shí)，2F、3F、4F同時(shí)呼叫，則上行到2

樓，停5秒后，繼續(xù)上行到3F后，停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止。

(8)當(dāng)電梯停于2樓2F時(shí)，3F、4F同時(shí)呼叫，則上行到3樓,

停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止。

2、電梯下行

(1)當(dāng)電梯停于4F或3F、2F時(shí)，1F呼叫，則下行到1F后，碰

到行程開關(guān)后停止。

(2)當(dāng)電梯停于4F或3F時(shí)，2F呼叫，則下行到2F后，碰到行

程開關(guān)后停止。

(3)當(dāng)電梯停于4F時(shí)，3F呼叫，則下行到3F后，碰到行程開

關(guān)后停止。

(4)當(dāng)電梯停于4F時(shí)，3F、2F同時(shí)呼叫，則下行到3F后，停

5秒后，繼續(xù)下行到2F后停止。

(5)當(dāng)電梯停于4F時(shí)，3F、1F同時(shí)呼叫，則下行到3F后，停

5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。

(6)當(dāng)電梯停于4F時(shí)，2F、1F同時(shí)呼叫，則下行到2F后，停

5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。

(7)當(dāng)電梯停于4F時(shí)，3F、2F、1F同時(shí)呼叫，則下行到3F后，

停5秒后，繼續(xù)下行到2F后，停5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。

(8)當(dāng)電梯停于3F時(shí)-，2F、1F同時(shí)呼叫，則下行到2F后，停

5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。

3、各樓層運(yùn)行時(shí)間應(yīng)在15秒以內(nèi)，否則認(rèn)為有故障。

4、電梯停于某一層時(shí)，相應(yīng)的標(biāo)志燈應(yīng)亮。

5、電梯上、下行時(shí)，數(shù)碼管應(yīng)顯示該層的樓層數(shù)。

6、啟動時(shí)，當(dāng)電梯沒有停在任何樓層，可自動向上或向下?？俊?/p>

7、設(shè)定關(guān)閉電梯的功能，當(dāng)電梯完成最后一個(gè)呼叫請求后，延時(shí)

3秒后，自動返回1F。

二、課題要求

1、按題意要求，畫出系統(tǒng)的控制梯形圖，完成調(diào)試。

2、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

2、電子時(shí)鐘的PLC控制

一、控制要求

1、按下啟動按鈕后，系統(tǒng)分別用2位數(shù)碼管的形式顯示小時(shí)、

分鐘、秒。

2、24小時(shí)后，顯示時(shí)間回零。

3、要求設(shè)計(jì)時(shí)間調(diào)整面板，能進(jìn)行小時(shí)或分或秒的調(diào)整功能。

二、課題要求

1、按題意要求，畫出系統(tǒng)的控制梯形圖，完成調(diào)試。

2、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

3、五相十拍步進(jìn)電動機(jī)的PLC控制

（1）控制要求

A、五相步進(jìn)電動機(jī)有五個(gè)繞組：A、B、C、D、Eo

正轉(zhuǎn)順序：ABC-BC-BCDfCDfCDE-DE-DEAfEAfEABfAB

反轉(zhuǎn)順序：ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA—EA—EAB-AB

B、用五個(gè)開關(guān)控制其工作：

1號開關(guān)控制其運(yùn)行（啟/停）

2號開關(guān)控制其低速運(yùn)行（轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.5秒）

3號開關(guān)控制其中速運(yùn)行（轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.1秒）

4號開關(guān)控制其高速運(yùn)行（轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.03秒）

（2）課題要求

A、按題意要求，畫出系統(tǒng)的控制梯形圖，完成調(diào)試。

B、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

4、節(jié)日彩燈的PLC控制

用PLC實(shí)現(xiàn)對節(jié)日彩燈的控制，結(jié)構(gòu)簡單，變幻形式多樣、價(jià)格

低。彩燈形式及變幻盡管花樣繁多，但其負(fù)載不外乎三種：長通

類負(fù)載、變幻類負(fù)載及流水類負(fù)載。長通類負(fù)載是指彩燈中用以

照明或起襯托底色作用之類的負(fù)載，其特點(diǎn)是只要彩燈投入工作,

則這類負(fù)載長期接通。變幻類負(fù)載則指某些在整個(gè)工作過程中定

時(shí)進(jìn)行花樣變換的負(fù)載，如字形的變換，色彩的變幻或位置的變

幻之類，其特點(diǎn)是定時(shí)通斷，但頻率不高。流水、閃爍類負(fù)載則

指變幻速度快，猶如行云流水、星光閃爍、萬馬奔騰，其特點(diǎn)雖

然也是定時(shí)通斷，但頻率較高(通常間隔幾十毫秒至幾百毫秒)。

(1)控制要求：

本設(shè)計(jì)要求的彩燈變幻花樣為跳閃方式：1隔1跳2,回跳1,

隔1跳2,回跳1……。其動作時(shí)序表如下表所示。

(2)課題要求：

按題意要求，畫出系統(tǒng)的梯形圖，完成調(diào)試；并寫出課程設(shè)計(jì)說

明書。

5、機(jī)械手的PLC控制

一、工藝要求

此機(jī)械手為從一條傳送帶上把產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到另一傳送帶上的機(jī)械手,

在檢測到傳送帶A上有產(chǎn)品后，要立即啟動機(jī)械手將其從傳送帶A

轉(zhuǎn)移到傳送帶B,放下后立即回到原位，等待傳送帶A再次檢測到產(chǎn)

品，重復(fù)上述操作，循環(huán)下去。

機(jī)械手示意圖如下:

S01）上升限位

S02Q下降限位

<J一、

S03（J左轉(zhuǎn)限位

Y/V5SQ4一（、）右轉(zhuǎn)限位

...

?

'■二?.」V

?x-

.7,'

傳送帶B

YV3SB1SB2

起動停止

二、控制要求

1、按下啟動按鈕后，傳送帶A運(yùn)行直到光電開關(guān)檢測到一個(gè)產(chǎn)

品才停止，同時(shí)機(jī)械手下降。下降到位后機(jī)械手夾緊物體，2s后開始

上升，而機(jī)械手保持夾緊。上升到位后左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位后下降，下降

到位機(jī)械手松開，2s后機(jī)械手上升。上升到位后，傳送帶B開始運(yùn)

行，同時(shí)機(jī)械手右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位，傳送帶B停止，此時(shí)傳送帶A運(yùn)

行直到再次檢測到一個(gè)產(chǎn)品才進(jìn)入下一次循環(huán)。

3、按下停止按鈕后，系統(tǒng)必須完成循環(huán)的工作回到原始位置后，

才能停止工作。

1.課題要求

1、按題意要求，畫出系統(tǒng)的控制梯形圖，完成調(diào)試。

2、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

6、深孔鉆組合機(jī)床的PLC控制

a）深孔鉆組合機(jī)床的工作情況

深孔鉆組合機(jī)床進(jìn)行深孔鉆削時(shí)，為利用鉆頭排屑和冷卻，需要

周期性地從工件中退出鉆頭，刀具進(jìn)退與行程開關(guān)示意圖如下圖

所示：

SQ1SQ3

在起始位置O點(diǎn)時(shí)，行程開關(guān)SQ1被壓合，按啟動按鈕SB2,電

動機(jī)正轉(zhuǎn)啟動，刀具前進(jìn)。退刀由行程開關(guān)控制，當(dāng)動力頭依次

壓在SQ3、SQ4、SQ5上時(shí)電動機(jī)反轉(zhuǎn)，刀具會自動退刀，退刀

到起始位置時(shí)，SQ1被壓合，退刀結(jié)束，又自動進(jìn)刀，直到三個(gè)

過程全部結(jié)束。

（2）請根據(jù)其生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)PLC的控制系統(tǒng)。

（2）完成課程設(shè)計(jì)說明書。

7、車輛出入庫管理

一、課題內(nèi)容

編制一個(gè)用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序，控制

要求如下：

1、入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#-2#傳感器后計(jì)數(shù)器加1,后退時(shí)經(jīng)

過2#一1#傳感器后計(jì)數(shù)器減1,單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動作。

2、出庫車輛前進(jìn)時(shí)經(jīng)過2#—1#傳感器后計(jì)數(shù)器減1,后退時(shí)經(jīng)過

1#一2#傳感器后計(jì)數(shù)器加1,單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動作。

3、設(shè)計(jì)一個(gè)由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，

顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。

變量約定：

10.0啟動；10.11#傳感器；10.22#傳感器；10.3停

止

10.4="1”入庫操作；="0”出庫操作。

10.5="1”前進(jìn)操作；="0”后退操作。

Q0.0倉庫空顯示。

二、課題要求

1、根據(jù)題意設(shè)計(jì)顯示電路。

2、畫出系統(tǒng)的梯形圖，完成調(diào)試。

4、完成課程設(shè)計(jì)說明書。

8、刀庫捷徑方向選擇PLC控制

(1)設(shè)計(jì)要求：

如圖所示，為加工中心刀庫回臺式模擬裝置，上面設(shè)有8把刀，

每把刀都有相應(yīng)的刀號地址，分別為1、2............8o刀庫轉(zhuǎn)動

時(shí)，將由傳感器測試其刀號位置，并由一只數(shù)碼管顯示當(dāng)前刀號

位置。

當(dāng)按下啟動開關(guān)后，如果傳感器沒有找到任何刀，電機(jī)將按

順時(shí)針方向自動轉(zhuǎn)動，直到傳感器檢測到某把刀，電機(jī)停轉(zhuǎn)。這

時(shí)數(shù)碼管將顯示該刀號的地址。撥碼開關(guān)用來選擇刀號。選好刀

號后，再按一下“送刀號”按鈕，即可將所選擇的刀號送入程序。

程序?qū)λx擇的刀號與當(dāng)前刀號進(jìn)行比較、運(yùn)算，然后指揮電

機(jī)按照離當(dāng)前刀號最近的方向旋轉(zhuǎn)(即最捷徑方向，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，

轉(zhuǎn)到所選刀號位置后，電機(jī)停轉(zhuǎn)。

(2)根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)。

（3）完成課程設(shè)計(jì)說明書。

可編程控制器（PLC）基礎(chǔ)知識概述

3.1PLC的產(chǎn)生和定義

3.1.1PLC的產(chǎn)生

20世紀(jì)60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，為了適應(yīng)白熱化的市場

競爭要求，1968年美國通用汽車公司（GM）公開招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)

提出具體要求，歸納起來是：

■（1）編程方便，可現(xiàn)場修改程序；

■（2）維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；

■（3）可靠性高于繼電器控制裝置；

■（4）體積小于繼電器控制盤；

■（5）數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；

■（6）成本可與繼電器控制盤競爭；

■（7）輸入可以是交流市電（115V）（美國電壓標(biāo)準(zhǔn)）

■（8）輸出為交流115V,容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器、電磁

閥等；

■（9）擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變??；

■（10）用戶程序存儲器至少能擴(kuò)展到4KB。

這就是著名的“GM十條”。

1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）中標(biāo)后，制造出世界上第一臺可編程序控

制器（ProgrammableLogicController,簡稱PLC）。

3.1.2PLC的定義

PLC在飛速發(fā)展過程中，很長時(shí)間后才有了一個(gè)比較明確的定義，1987年,

國際電工委員會（IEC）對PLC作出的定義如下：

“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采

用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)

數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)

械和生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于

擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?/p>

■定義強(qiáng)調(diào)了PLC直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境。

■定義強(qiáng)調(diào)了PLC是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”，即計(jì)算機(jī)。

■定義強(qiáng)調(diào)了PLC是用軟件方式來實(shí)現(xiàn)“可編程”的。

3.2PLC的基本工作原理

PLC工作過程可用圖3.1所示的運(yùn)行框圖來表示。整個(gè)過程可分為三部分。

圖3.1PLC工作過程

PLC的工作方式：

第一部分是上電處理。機(jī)器上電后對PLC系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化，包括硬件

初始化，I/O模塊配置檢查，停電保持范圍設(shè)定，系統(tǒng)通信參數(shù)配置及其他初始

化處理等。

第二部分是掃描過程。PLC上電處理階段完成以后進(jìn)入掃描工作過程。先完

成輸入處理，其次完成與其他外設(shè)的通信處理，在次進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新。

當(dāng)CPU處于STOP方式時(shí)，轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。當(dāng)CPU處于RUN方式時(shí)，

還要完成用戶程序的執(zhí)行和輸出處理，在轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。

第三部分是出錯(cuò)處理。PLC每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷，確定PLC自身的

動作是否正常，如CPU、電池電壓、程序存儲器、I/O和通信等是否異?；虺鲥e(cuò)。

如檢查出異常時(shí)，CPU面板上的LED及異常繼電器會接通，在特殊寄存器中會

存入出錯(cuò)代碼；當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí),CPU被強(qiáng)制為Stop方式所有的掃描便停止。

概括而言，PLC是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作

的。每一次掃描所用的時(shí)間稱作掃描周期。圖3.2可以形象的描述PLC的工作方

式和過程，在掃描周期中，PLC一般將完成部分或全部的以下操作：

讀輸入一一處理通信請求一一執(zhí)行邏輯控制程序一一寫輸出一一執(zhí)行CPU

自診斷。

PLC就是這樣周而復(fù)始的循環(huán)這些動作過程，一直到關(guān)機(jī)。

3.3PLC的系統(tǒng)組成

一、硬件系統(tǒng)的基本組成

S7-200PLC屬于小型PLC,其主機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是整體式，主機(jī)上有一定數(shù)量

的輸入,輸出點(diǎn)，一個(gè)主機(jī)單元就是一個(gè)系統(tǒng)，它還可以進(jìn)行靈活的擴(kuò)展，如果

1\0點(diǎn)不夠，則可以增加1\0擴(kuò)展模塊；如果需要其他特殊功能，如特殊通信或

定位控制等，則可以增加相應(yīng)的功能模塊。

一個(gè)完整的系統(tǒng)組成如圖3.3所示：

編程工具

CP口主|、擴(kuò)展功能\通信

|機(jī)模塊I3模塊w》模塊模塊

~^T\--------不

圖3.3PLC系統(tǒng)組成

1、主機(jī)單元

主機(jī)單元，又稱基本單元或CPU模塊。它由CPU、存儲器、基本輸入'輸出

點(diǎn)和電源等組成，是PLC的主要部分。實(shí)際上它是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，可以單

獨(dú)完成一定的控制任務(wù)。

2、擴(kuò)展單元

擴(kuò)展單元也稱擴(kuò)展模塊。當(dāng)主機(jī)1\0點(diǎn)數(shù)量不足控制系統(tǒng)的要求時(shí)，用戶可以根

據(jù)需要擴(kuò)展各種1\0模塊。根據(jù)1\0點(diǎn)數(shù)的數(shù)量不同、性質(zhì)不同、供電電壓不同、

1\0擴(kuò)展模塊有多種類型。每個(gè)CPU所能連接的擴(kuò)展單元的數(shù)量和實(shí)際所能使用

的1\0點(diǎn)數(shù)是由多種因素共同決定的。

3、特殊功能模塊

當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時(shí)，需要擴(kuò)展功能模塊。它們是完成某

種特殊控制任務(wù)的一些裝置，如運(yùn)動控制模塊、特殊通信模塊。

4、相關(guān)設(shè)備

相關(guān)設(shè)備是為充分和方便利用系統(tǒng)的硬件和軟件資源而開發(fā)、使用的一些設(shè)

備，主要有編程設(shè)備，人機(jī)操作界面，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

5、軟件

軟件是為管理和使用這些設(shè)備而開發(fā)的與之相配套的程序，對S7-200PLC

來說與其配套的軟件主要由編程軟件和HMI人機(jī)界面的組態(tài)編程軟件

PROTOOL.WINCCFLEXIBLE.

二、1\0擴(kuò)展模塊

S7-200系列的PLC的主機(jī)提供一定數(shù)量的數(shù)字量1\0,在采購PLC時(shí)，用

戶可根據(jù)需要選擇最合適的主機(jī)產(chǎn)品。S7-200PLC的1\0擴(kuò)展模塊有：

(1)輸入擴(kuò)展模塊EM22I共有兩種產(chǎn)品，即8點(diǎn)DC和8點(diǎn)AC。

(2)輸出擴(kuò)產(chǎn)模塊EM222共三種產(chǎn)品，即8點(diǎn)DC和4點(diǎn)DC、8點(diǎn)AC、

8點(diǎn)繼電器和4點(diǎn)繼電器。

(3)輸入輸出混合擴(kuò)展模塊共有6中產(chǎn)品。其中DC輸入\DC輸出的由

三種，DC輸入,繼電器輸出的有三種，它們對應(yīng)的輸入點(diǎn)數(shù)分別為4點(diǎn)、8點(diǎn)、

16點(diǎn)。

(4)模擬量輸入擴(kuò)展模塊EM231共有3中產(chǎn)品：4路模擬量輸入，2路

熱電阻輸入，4路熱電偶輸入。其中前者是普通的模擬量模塊，可以用來連接標(biāo)

準(zhǔn)的電流和電壓信號;后兩項(xiàng)是專門為特定的物理量輸入到PLC而設(shè)計(jì)的模塊。

（5）模擬量輸出模塊EM232只有一種2路模擬量輸出的擴(kuò)展模塊產(chǎn)品。

（6）模擬量輸入'輸出擴(kuò)展模塊EM235只有一種4路AIM路A0的產(chǎn)品。

三、人機(jī)界面HMI

人機(jī)界面最大的作用就是架起操作人員和及其之間的一座橋梁，除了能代替

和節(jié)約大量的1\0點(diǎn)外，還能完成各種各樣的參數(shù)設(shè)定、畫面顯示、數(shù)據(jù)處理的

任務(wù)，從而使得工業(yè)控制變得更加舒適和友好，功能也更加強(qiáng)大。和S7-200PLC

配套的主要由：文本顯示器TD200和TD400、觸摸屏TP170A和TP170B、鍵盤

顯示器OP170A、OP170B.OP77A、OP77B等。

PLC種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。用PLC實(shí)施控制，按

控制功能要求，通過程序按一定算法進(jìn)行輸入,輸出變換，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。

PLC專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要是由CPU、

電源、存儲器和專門設(shè)計(jì)的輸入'輸出接口電路等組成。

PLC的結(jié)構(gòu)框圖如圖3.4所示：

編程設(shè)備

圖3.4結(jié)構(gòu)框圖

1、中央處理單元

中央處理單元（CPU）一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集

成在一個(gè)芯片內(nèi)，CPU通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與存儲單元、輸入'

輸出接口電路相連接。

CPU的主要任務(wù)是控制用戶程序和數(shù)據(jù)的接收和存儲;用掃描的方式通過1\0

接口接收現(xiàn)場信號的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映像寄存器或數(shù)據(jù)存儲器；診斷

PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯(cuò)誤等；PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存

儲器逐條讀取用戶指令，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯

或算數(shù)運(yùn)算等;根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映像寄存器的內(nèi)容，

在經(jīng)輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。

2、存儲器

PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器倆部分。

系統(tǒng)存儲器用來存放由PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，

用戶不能更改。它使PLC具有基本功能，能夠完成設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作。系

統(tǒng)程序的內(nèi)容主要包括三部分：系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模

塊與系統(tǒng)調(diào)用管理程序。

用戶存儲器包括用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器兩部分。用戶程序存儲器用來

存放用戶針對具體控制任務(wù)用規(guī)定的PLC編程語言編寫的應(yīng)用程序。用戶程序

存儲器根據(jù)所選用存儲器單元類型的不同，可以是RAM、EPROM、EEPROM

存儲器，其內(nèi)容可以由用戶任意修改或增刪。用戶數(shù)據(jù)存儲器可以用來存放用戶

程序中所使用器件的ON\OFF狀態(tài)和數(shù)值、數(shù)據(jù)等。用戶存儲器的大小關(guān)系到用

戶程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指標(biāo)之一。

PLC使用的存儲器類型有三種：ROM、RAM、EEPROM.

(1)只讀存儲器(ROM)ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。它是非易失

的，斷電后，仍能保存儲存的內(nèi)容。ROM一般用來存放PLC的系統(tǒng)程序，該部

分程序和數(shù)據(jù)由生產(chǎn)廠家直接燒制完成，用戶不能修改。

(2)隨機(jī)存取存儲器(RAM)該類存儲器用來保存PLC內(nèi)部元器件的實(shí)時(shí)數(shù)

據(jù)。RAM是讀'寫存儲器，其中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)改變。RAM的工作速度高，價(jià)格便

宜。它是易失性的存儲器，斷電后，存儲的信息將會丟失。過去一般用鋰電池保

存RAM中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)。鋰電池可用2-5年，需要更換鋰電池時(shí)，由

PLC發(fā)出信號通知用戶?，F(xiàn)在大部分PLC已不用鋰電池而改用大電容來完成臨

時(shí)的掉電保護(hù)功能,對重要的用戶程序和數(shù)據(jù)則存儲到非易失性的EEPROM中，

RAM現(xiàn)在只用來存儲一些不太重要的數(shù)據(jù)。

(3)可電擦除可編程的只讀存儲器(EEPROM)EEPROM是非易失性的，

兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存儲的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在EEPROM用來存放用

戶程序和需要長期保存的重要數(shù)據(jù)。

3、PLC輸入/輸出單元

PLC的輸入和輸出信號類型可以是開關(guān)量、模擬量。輸入'輸出接口單元包

括兩部分：一部分是與被控設(shè)備相連接的接口電路，另一部分是輸入和輸出的映

像寄存器。

輸入單元接收來自用戶設(shè)備的各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇

開關(guān)、行程開關(guān)以及其它一些傳感器的信號。外部接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成

CPU能夠識別和處理的信號，并存到輸入映像寄存器。運(yùn)行時(shí)CPU從輸入映像

寄存器讀取輸入信息并結(jié)合其它元器件最新的信息，按照用戶程序進(jìn)行計(jì)算，將

有關(guān)輸出的最新計(jì)算結(jié)果放到輸出映像寄存器。輸出映像寄存器由輸出點(diǎn)相對應(yīng)

的觸發(fā)器組成，輸出接口電路將由弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號輸出,

以驅(qū)動電磁閥、接觸器、指示燈等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。

3.4PLC的主要特點(diǎn)及功能

PLC,即可編程邏輯控制器，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可

編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與

算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械

或生產(chǎn)過程；而有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)

充其功能的原則設(shè)計(jì)。

1.PLC的特點(diǎn)

1）靈活、通用

在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制裝置是大量的繼電器，整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)

設(shè)計(jì)好的電氣控制圖，由人工通過布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過程

費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果因?yàn)楣に嚿仙僭S變化，需要改變電氣控制系統(tǒng)時(shí)，原先整個(gè)電氣

控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，耗費(fèi)大量人力、

物力、和時(shí)間。而PLC是通過在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能，若控制功能需

要改變，只需修改程序及少量接線即可。而且，同一臺PLC還可用于不同控制

對象，通過改變軟件則可實(shí)現(xiàn)不同控制的控制要求。因此，PLC具有很大的靈活

性和通用性，結(jié)構(gòu)形式多樣化，可以適用于各種不同規(guī)模、不同工業(yè)控制要求。

2）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)

可靠性是工業(yè)控制器件的重要指標(biāo)。因此，要求在各種惡劣工作環(huán)境和條件

（如電磁干擾、灰塵等）下可靠工作，將故障率降至最低。PLC具有很高的可靠性

和抗干擾能力，不會出現(xiàn)繼電器一接觸器控制系統(tǒng)中接線老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧

等現(xiàn)象，故被稱為“專為適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。

3）編程簡單、使用方便

PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。目前，

PLC大多采用梯形圖語言編程方式，它既繼承了繼電器控制線路的清晰直觀感,

又考慮到電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣和應(yīng)用實(shí)際，電氣技術(shù)人員易于編程，程序修

改靈活方便。這種面向控制過程、面向問題的編程方式，與匯編語言相比，雖然

增加了解釋程序和程序執(zhí)行時(shí)間，但對大多數(shù)機(jī)電控制設(shè)備來說，PLC的控制速

度還是足夠快的。此外，PLC的I/O接口可直接與控制現(xiàn)場的用戶設(shè)備聯(lián)接。如

繼電器、接觸器、電磁閥等聯(lián)接，具有較強(qiáng)的驅(qū)動能力。

4）接線簡單

PLC只需將輸入設(shè)備（如按鈕、開關(guān)等）與輸入端子聯(lián)接，將輸出設(shè)備（如接

觸器、電磁閥等）與輸出端子聯(lián)接。接線極其簡單、工作量極少。

5）功能強(qiáng)

PLC不僅具有條件控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、步進(jìn)等控制功能，而且還能完成A/D.

D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)過程監(jiān)控等。因此，PLC既

可對開關(guān)量進(jìn)行控制，又可對模擬量進(jìn)行控制?？煽刂埔慌_單機(jī)、一條生產(chǎn)線,

也可控制一個(gè)機(jī)群、多條生產(chǎn)線?？捎糜诂F(xiàn)場控制，也可用于遠(yuǎn)距離控制?？煽?/p>

制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。

6）體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。

2.PLC的主要功能

PLC是應(yīng)用面很廣，發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自動化（FA）

和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）內(nèi)占重要地位。今天的PLC功能，遠(yuǎn)不僅是替代

傳統(tǒng)的繼電器邏輯。

PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構(gòu)成：

＞多種控制功能

＞數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功

＞通信聯(lián)網(wǎng)功能

＞輸入/輸出接口調(diào)理功能

＞人機(jī)界面功能

＞編程、調(diào)試功能

1）控制功能

邏輯控制：PLC具有與、或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運(yùn)算功能，可以代替

繼電器進(jìn)行開關(guān)量控制。

定時(shí)控制：它為用戶提供了若干個(gè)電子定時(shí)器，用戶可自行設(shè)定:接通延時(shí)、

關(guān)斷延時(shí)和定時(shí)脈沖等方式。

計(jì)數(shù)控制：用脈沖控制可以實(shí)現(xiàn)加、減計(jì)數(shù)模式，可以連接碼盤進(jìn)行位置檢

測。

順序控制：在前道工序完成之后，就轉(zhuǎn)入下一道工序，使一臺PLC可作為

多部步進(jìn)控制器使用。

2）數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能

數(shù)學(xué)運(yùn)算功能包括：

基本算術(shù)：力口、減、乘、除；擴(kuò)展算術(shù)：平方根、三角函數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算；

比較：大于、小于和等于；數(shù)據(jù)處理：選擇、組織、規(guī)格化、移動和先入先出；

模擬數(shù)據(jù)處理：P1D、積分和濾波。

3）輸入/輸出接口調(diào)理功能

具有A/D.D/A轉(zhuǎn)換功能，通過I/O模塊完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)精度，

可以根據(jù)用戶要求選擇。具有溫度測量接口，直接連接各種電阻或電偶。

4）通信、聯(lián)網(wǎng)功能

現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)

行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺或多臺可編

程控制器的信號處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)

移、監(jiān)視和診斷。

通信接口或通信處理器按標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口或?qū)Ｓ械耐ㄐ艆f(xié)議完成程序和數(shù)

據(jù)的轉(zhuǎn)移。

3.5PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

目前PLC在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)

械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)，使用情況大致可歸納為

以下幾類。

（1）開關(guān)量的邏輯控制

這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯

控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。

如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

（2）模擬量控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和

速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）

和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D

和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。

（3）運(yùn)動控制

PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接

用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制

模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要

PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電

梯等場合。

（4）過程控制

過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算

機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)

控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC

也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、

化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。

（5）數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這

些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用

通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制

系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食

品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

（6）通信及聯(lián)網(wǎng)

PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控

制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功

能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方

便。

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域仍在擴(kuò)展，在日本，PLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和

機(jī)械的自動控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系

統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活關(guān)聯(lián)的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)聯(lián)的機(jī)器，而且均有

急速的上升趨勢。值得注意的是，隨著PLC、DCS相互滲透，二者的界線日趨

模糊的時(shí)候，PLC從傳統(tǒng)的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展。

PLC入門學(xué)習(xí)摘要

1、PLC的基本結(jié)構(gòu)組成：

中央處理單元（CPU板）、編程裝置（通常由軟件上載到存儲器）、輸入/輸出

（I/O）、電源部件。