1、課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務任務1 初識初識PLC任務任務2 硬件安裝與接線硬件安裝與接線任務任務3 編程軟件安裝與使用編程軟件安裝與使用課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務任務1 初識初識PLC學習目標學習目標 1了解常用PLC品牌及其特點，能區分PLC的品牌種類并描述其主要特點。2掌握PLC的分類、技術指標、特點及功能。3了解PLC的編程語言及程序結構。4掌握PLC控制系統的組成及與繼電器控制系統的區別，能區分PLC與繼電器控制方式并描述PLC的控制形式。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識工作任務工作任務 初步認識PLC。具體要求為：（1）直觀了解PLC在實際生產、生活

2、中的應用。（2）直觀認識PLC，包括PLC的實物外形、品牌、種類、主要技術指標及特點。（3）通過PLC與繼電器控制系統的實際安裝與運行，比較PLC與繼電器控制方式，直觀認識PLC的控制形式。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務分析任務分析 按照“實踐認識再實踐再認識”的認知規律實施。過程：看錄像、現場參觀，直觀了解PLC實物外形、品牌、種類、應用 閱讀有關資料，了解PLC的主要技術指標及特點 實際安裝、運行相同控制要求的繼電器控制線路和PLC控制線路。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識相關知識相關知識 一、一、PLCPLC的定義及名稱演變的定義及名稱演變1PLC的定義可編程序控制器可編

3、程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識 2PLC的名稱演變 可編程序控制器的早期名稱為“Programmable Logic Controller”（可編程序邏輯控制器），簡稱為PLC。 1980年，美國電氣制造商協會給他一個新的名稱“Programmable Controller”，簡稱為PC。 我國為避免與個人計算機（PC,Personal Computer）的

4、代名詞混淆，仍沿用早期的簡寫名稱PLC。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識二、二、PLC的特點、主要技術指標及分類的特點、主要技術指標及分類1PLC的特點（1）可靠性高、抗干擾能力強（2）功能完善、通用性強、使用方便（3）編程方法簡單、容易掌握（4）設計容易、安裝快捷、維護方便（5）體積小、重量輕、功耗低（6）各公司的PLC互不兼容課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2PLC的主要技術指標（1）輸入/輸出點數（I/O點數）（2）存儲容量（3）掃描速度（4）編程指令的種類和條數（5）擴展能力和功能模塊種類課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識3PLC的分類（1）按結構形式分類整體式、模塊式（2）

5、按數字量I/O點數分類小型、中型、大型（3）按功能分類高檔機、中檔機、低檔機（4）按用途分類順序邏輯控制、閉環過程控制、多級分布式、集散控制系統、數字控制、機器人控制（5）按流派分類美國流派、歐洲流派、日本流派課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識三、常用三、常用PLC介紹介紹1美國的PLC產品著名的有AB公司、GE公司、Modicon公司、TI公司、西屋電氣公司等。 2歐洲的PLC產品著名的有德國的西門子公司、AEG公司和法國施耐德公司旗下的TE（Telemecanique）公司。 3日本的PLC產品日本PLC產品在小型機領域頗具盛名，約占70%的份額。著名的有三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、

6、東芝等。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識四、四、PLC的編程語言及程序結構的編程語言及程序結構1編程語言國際電工委員會（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3（可編程序控制器語言標準）詳細地說明了句法、語義和下述5種編程語言：順序功能圖（Sequential Function Chart）、梯形圖（Ladder Diagram）、功能塊圖（Function Black Diagram）、指令表（Instruction List）、結構文本（Structured Text）。S7系列PLC稱指令表為語句表（Statement List，簡稱STL）。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知

7、識2與梯形圖相關的幾個基本概念 （1）軟繼電器（即映像寄存器）編程元件（2）能流 （Power Flow）（3）母線（Bus Bar）（4）梯形圖的邏輯運算 “從左到右、從上到下”順序進行梯形圖 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識3程序結構（1）主程序程序的主體，每個項目只能有一個。（2）子程序可選的指令集合，僅在被調用時執行。（3）中斷程序指令的一個可選集合，在中斷事件時被PLC的操作系統調用。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識五、五、PLC與繼電器控制系統的區別與繼電器控制系統的區別1PLC控制系統的硬件組成 由控制電器、保護電器和電動機等組成。2PLC與繼電器控制系統的區別（1）控制

8、方式不同（2）組成的器件不同（3）觸頭的數量不同（4）工作方式不同（5）可靠性和可維護性不同課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務實施任務實施 一、觀看一、觀看PLC在工廠自動化中的應用錄像在工廠自動化中的應用錄像記錄PLC的品牌及型號，并查閱相關資料，了解PLC的主要技術指標及特點，填寫于下表中。 觀看PLC在工廠自動化中的應用錄像記錄表序號品牌及型號主要技術指標特點1 2 3 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識二、參觀工廠、實訓室二、參觀工廠、實訓室記錄PLC的品牌及型號，并查閱相關資料，了解PLC的主要技術指標及特點，填寫于下表中。 參觀工廠、實訓室記錄表序號品牌及型號主要技術指標特

9、點1 2 3 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識三、觀看三、觀看PLC與繼電器控制系統演示與繼電器控制系統演示1電動機正轉啟動控制線路（1）繼電器控制方式1）按照如圖所示的電動機正轉啟動控制線路，以線槽配線方式用軟導線進行安裝接線。電動機正轉啟動控制電路圖課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2）完成控制線路安裝后，檢查正確后再通電試車。注意觀察實際運行的結果，并填寫于下表中。 電動機正轉啟動控制線路運行記錄表控制方式操作步驟電動機運行情況繼電器按下SB1 按下SB2 PLC按下SB1 按下SB2 運行結果是否相同 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識（2）PLC控制方式電動機正轉啟動PLC控

10、制電路圖 1）根據如示電動機正轉啟動PLC控制線路，以線槽配線方式用軟導線進行快速安裝。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2）完成控制線路安裝后，檢查正確后才能通電試車。3）編寫如圖所示的梯形圖程序，并編譯、下載、運行和調試程序。注意觀察實際運行的結果，并填寫于電動機正轉啟動控制線路運行記錄表中。電動機正轉啟動PLC控制梯形圖程序課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2帶延時要求的電動機正轉啟動控制線路（1）繼電器控制方式1）按照如圖所示的帶延時要求的電動機正轉啟動控制線路，以線槽配線方式用軟導線進行安裝接線。帶延時要求的電動機正轉啟動控制電路圖課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2）完成控制

11、線路安裝后，檢查正確后再通電試車。注意觀察實際運行的結果，并填寫于下表中。帶延時要求的電動機正轉啟動控制線路運行記錄表控制方式操作步驟電動機運行情況繼電器按下SB1 按下SB2 PLC按下SB1 按下SB2 運行結果是否相同 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識（2）PLC控制方式1）用圖示安裝的PLC控制線路，不需要重新安裝。2）修改或重新編寫軟件程序在電動機正轉啟動PLC控制梯形圖程序基礎上略作修改，或者直接重新編寫為如圖所示的程序，并編譯、下載、運行和調試程序。帶延時要求的電動機正轉啟動PLC控制梯形圖程序 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識3比較繼電器控制方式和PLC控制方式觀看上述

12、兩種控制線路，分別以繼電器控制方式和PLC控制方式安裝與運行演示，比較分析，將結果填寫于表中。繼電器控制方式與PLC控制方式的比較控制方式相同點不同點優點缺點繼電器控制 PLC控制 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識知識拓展知識拓展 PLCPLC的功能及應用領域的功能及應用領域可編程序控制器已經成功地應用到機械、汽車、冶金、石油、化工、輕工、紡織、交通、電力、電信、采礦、建材、食品、造紙、軍工、家電等各個領域，其使用情況大致可歸納為如下幾類：1開關量邏輯控制2運動控制3閉環過程控制4數據處理5通信連網課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務任務1 初識初識PLC學習目標學習目標 任務任務2

13、硬件安裝與接線硬件安裝與接線 1理解PLC的組成和工作原理。2掌握PLC的選型方法，能根據控制要求進行PLC的選型。3熟悉S7-200PLC硬件組成，能認識S7-200CPU模塊的外形特征。4熟悉S7-200CPU模塊的基本型號及其特點。5會安裝S7-200CPU模塊并進行外部接線端子的接線。6能完成一個簡單的PLC控制任務的設計、安裝與調試。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識工作任務工作任務 如圖所示為電動機點動正轉控制電路圖。電動機點動正轉控制電路圖課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識使用PLC來完成圖示電路的功能，即使用PLC控制電動機點動正轉。任務要求：（1）按下啟動按鈕SB，接觸

14、器KM線圈得電，電動機M啟動運轉。松開啟動按鈕SB，接觸器KM線圈失電，電動機M失電停轉。（2）具有短路保護等必要的保護措施。（3）用PLC控制方式實現。 工作任務工作任務 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務分析任務分析 本任務的主要目的就是通過對電動機點動正轉控制電路的PLC改造，初步掌握S7-200PLC的硬件安裝與接線能力。過程：確定PLC的外部元件（即輸入、輸出元件），選擇PLC機型，并分配I/O地址 繪制PLC控制電路圖和設計梯形圖程序，并安裝和檢測電路 把梯形圖程序下載給PLC，運行和調試程序，直至系統運行成功。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識相關知識相關知識 一、一、P

15、LC的組成的組成PLC由硬件和軟件兩大部分組成。1PLC硬件PLC硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出單元（I/O接口）、擴展接口、通信接口及電源等組成。PLC硬件結構課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識1）輸入接口作用：將用戶輸入設備產生的信號（開關量輸入或模擬量輸入），經過光電隔離、濾波和電平轉換等處理，變成CPU能夠接收和處理的信號，并送給輸入映像寄存器。PLC輸入接口電路種類：有直流輸入、交流輸入和交流/直流混合輸入三種。輸入接口的電源：可以由外部提供，也可以由PLC內部提供。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2）輸出接口作用：將經過CPU處理的信號通過光電隔離和功率

16、放大等處理，轉換成外部設備所需要的驅動信號（數字量輸出或模擬量輸出），以驅動如接觸器、指示燈、報警器、電磁閥、電磁鐵、調節閥、調速裝置等各種執行機構。輸出接口電路就是PLC的負載驅動回路。輸出接口的形式：繼電器輸出型、場效應管（MOSFET）或大功率晶體管輸出型及雙向晶閘管輸出型。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2PLC軟件PLC軟件由系統程序和用戶程序組成。（1）系統程序（2）用戶程序課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識二、二、PLC工作原理工作原理1PLC的掃描工作方式PLC執行程序的方式稱為循環掃描工作方式，整個掃描工作過程執行一遍所需的時間稱為掃描周期。2PLC的掃描工作過程 PL

17、C掃描工作過程：輸入采樣、程序執行、通信操作、內部處理、輸出刷新五個階段。PLC的掃描工作過程課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識三、三、PLC的選型方法的選型方法主要從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯網能力等方面加以綜合考慮。1PLC機型的選擇（1） 合理的結構形式（2） 安裝方式的選擇（3）相應的功能要求（4）響應速度要求（5）系統可靠性的要求（6）機型盡量統一課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2PLC容量的選擇 （1）I/O點數的選擇（2） 存儲容量的選擇3I/O模塊的選擇（1）開關量輸入模塊的選擇1）輸入信號的類型及電壓等級。2）輸入接線方式。3）同時接

18、通的輸入點數量。4）輸入門檻電平。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識（2）開關量輸出模塊的選擇1）輸入方式的選擇。2）輸出接線方式的選擇。3）驅動能力的選擇。4）同時接通的輸出點數量。（3）模擬量I/O模塊的選擇4電源模塊及其他外設的選擇（1）電源模塊的選擇 （2）編程器的選擇（3）寫入器的選擇 5特殊功能模塊的選擇6通信聯網能力的選擇 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務實施任務實施 一、一、PLC的機型選擇的機型選擇1S7-200PLC硬件組成S7-200PLC硬件包括CPU模塊和擴展模塊。（1）CPU模塊CPU模塊也常稱為PLC主機、本機或基本單元。S7-200CPU模塊是將微處理

19、器（CPU）、集成電源、輸入/輸出電路集成在一個緊湊的外殼中，從而形成了一個整體式小型PLC。S7-200CPU模塊主要有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四種基本型號。（2）擴展模塊S7-200擴展模塊主要有數字量I/O模塊、模擬量I/O模塊和智能模塊。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2S7-200CPU226模塊（1）CPU226模塊的外形特征如圖所示為CPU226模塊的外形特征。 CPU226模塊的外形特征 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識1）接線端子。在CPU模塊的面板底部、頂部分別有一排接線端子。底部一排接線端子是輸入信號的接入端子及傳感器電源端子。頂部一

20、排接線端子是輸出信號的輸出端子及PLC的供電電源端子。2）I/O狀態指示燈。在CPU模塊的面板下方、上方分別有一排狀態指示燈（LED），分別指示輸入和輸出的邏輯狀態。當輸入或輸出為高電平時，LED亮，否則不亮。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識3）運行狀態指示燈。在CPU模塊的左側有3個運行狀態指示燈（LED），分別指示系統故障/診斷（SF/DIAG）狀態、運行（RUN）狀態和停止（STOP）狀態。S7-200CPU的工作模式有停止（STOP）模式和運行（RUN）模式兩種。改變工作模式有3種方法：使用CPU模塊上的模式開關。將模式開關撥到RUN或TERM。在程序中插入STOP指令。課題一課題

21、一 PLC基礎知識基礎知識4）通信端口和擴展I/O端口。在CPU模塊左側的通信端口是連接編程器或其他外部設備的接口，S7-200PLC的通信端口為RS485口。擴展I/O端口位于CPU模塊右側的前蓋下面，它是連接各種擴展模塊的接口。 5）模擬電位器。 6）可選卡插槽與可選卡。CPU226模塊的前蓋下的布局 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識 AC表示供電電源電壓為交流220V，DC表示輸入端的電源電壓為直流24V，RLY表示繼電器輸出。因此，在給PLC供電時，只能加AC220V電源。CPU226模塊的電源及I/O接線子（2）CPU226模塊的I/O及電源接線端子如圖所示為CPU226模塊的I

22、/O及電源接線端子實際示意圖。CPU模塊上標注“AC/DC/RLY”的含義：課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識1）底部端子（輸入及傳感器電源接線端子） 2）頂部端子（輸出及PLC電源接線端子）3PLC的選型二、I/O地址分配 I/O地址分配表輸入量輸出量名稱字母代號地址名稱字母代號地址啟動按鈕SBI0.0接觸器KMQ0.0課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識三、繪制三、繪制PLC控制電路圖控制電路圖根據本任務的電動機點動正轉控制電路圖和I/O地址分配表，繪制PLC控制電路圖，如圖所示。電路圖課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識 接線圖 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識四、設計梯形圖程序四

23、、設計梯形圖程序 電動機點動正轉PLC控制梯形圖 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識五、電路安裝五、電路安裝 1配齊并檢查元器件 2固定元器件3布線（1）輸入接線（2）輸出及電源接線4安裝5自檢課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識六、運行和調試程序六、運行和調試程序電路運行情況記錄表操作步驟輸入元件動作情況I/O指示燈點亮情況（亮或不亮）接觸器KM線圈（吸合或不吸合）電動機M（運轉或不運轉）I0.0Q0.01未按下SB 2按下SB 3松開SB 七、整理技術文件七、整理技術文件 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識知識拓展知識拓展 可編程序控制器的發展趨勢可編程序控制器的發展趨勢 通信和網絡功

24、能是PLC發展的重要特征。近年來，PLC廠家在原來CPU模板上，逐漸增加了各種通信接口，而且提供完整的通信網絡。 目前，以PLC為基礎的集散控制系統（Distributed Control System，簡稱DCS，即分布式控制系統）發展很快，PLC與DCS集成，將逐漸成為占自動化裝置及過程控制系統最大市場份額的產品。 PLC構成的過程控制系統（Process Control System，簡稱PCS）比DCS的開放性更有優勢。 開發適應各種特殊控制要求的智能模塊也是PLC發展的明顯特征。 PLC的不斷發展也體現在編程軟件的多樣化和高級化。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務任務3 編程軟

25、件安裝與使用編程軟件安裝與使用 學習目標學習目標 1了解編程軟件的基本功能，會安裝編程軟件。2會進行計算機與PLC之間的硬件連接，并會建立計算機與PLC之間的在線聯系。3熟悉編程軟件的主界面組成以及各圖標的含義、功能，會正確創建項目。4理解符號表的含義，并會正確編輯符號表。5能使用編程軟件編制梯形圖程序，并會編譯、下載、運行和調試程序。6能完成一個簡單的PLC控制任務的設計、安裝與調試。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識工作任務工作任務 如圖所示為三個單開關控制兩只燈的電路圖。其中，SA1SA3都為單極開關。三個單開關控制兩只燈的電路圖 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識本任務就是使用S

26、TEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件編制梯形圖程序，完成如圖所示的電路功能。任務要求：（1）當開關SA1閉合時，指示燈HL1點亮，反之則熄滅；當開關SA2或SA3任何一個閉合時，指示燈HL2點亮，只有當SA2和SA3都斷開時，指示燈HL2才熄滅。（2）具有短路保護等必要的保護措施。（3）用PLC控制方式來實現此電路的功能。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務分析任務分析 本任務目的就是要通過對如圖所示電路圖的PLC改造，能夠初步掌握使用STEP7-Micro/WIN V4.0軟件編程，并且通過正確的下載、運行及調試用戶編制的梯形圖程序來完成本任務的控制電路功能。按照電路圖的邏輯

27、功能，只要將開關（觸點）、指示燈（線圈）等電氣元件符號用PLC梯形圖中對應的符號來表示，即可得到功能相同的PLC梯形圖程序。課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務分析任務分析 要完成本任務，需要了解STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的組成、圖標含義及功能；需要掌握項目建立的步驟及方法，符號表的含義及編輯方法，程序指令的輸入方法，程序的編譯、下載、運行及調試方法等，這些都是以后進行PLC編程的基礎，也是本任務的工作重點。 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識相關知識相關知識 一、一、STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的編程軟件的基本功能基本功能二、二、STEP7-M

28、icro/WIN V4.0編程軟件的編程軟件的安裝安裝1.系統要求2.計算機與PLC之間的硬件連接3安裝步驟課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識選擇語言課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識確認安裝課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識接收安裝協議課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識選擇安裝目錄課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識安裝進行中課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識選擇通信功能課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識安裝完成界面課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識設置所需語言課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識三、三、S

29、TEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的主界面編程軟件的主界面STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的主界面課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識1菜單欄 （1）文件（File）菜單項（2）編輯（Edit）菜單項（3）查看（View）菜單項（4）PLC菜單項（5）調試（Debug）菜單項（6）工具（Tools）菜單項（7）窗口（Windows）菜單項（8）幫助（Help）菜單項2工具欄 工具欄課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識標準工具欄課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識3瀏覽條 （1）程序塊（Program Block）（2）符號表（Symbol Table）（3）狀態表（

30、Status Chart）（4）數據塊（Data Block）（5）系統塊（System Block）（6）交叉引用（Cross Referece）（7）通信（Communications）（8）設置“PG/PC”接口4指令樹5輸出窗口6狀態欄7程序編輯器 8局部變量表課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識四、建立計算機與四、建立計算機與PLC通信聯系通信聯系1設置通信參數課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識2建立計算機與PLC在線聯系課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PL

31、C基礎知識基礎知識3檢查、設置和修改PLC的通信課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識4讀取PLC的信息課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識任務實施任務實施 一、一、I/O地址分配地址分配 I/O地址分配表輸入量輸出量名稱字母代號地址名稱字母代號地址單開關SA1I0.0指示燈HL1Q0.0單開關SA2I0.1指示燈HL2Q0.1單開關SA3I0.2 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識二、繪制二、繪制PLC硬件接線圖硬件接線圖 PLC硬件接線圖 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識三、設計梯形圖程序三、設計梯形圖程序1創建及保存項目（1）在桌面上直接雙擊STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的快捷圖標 ，自動創建一個新的工程項目項目1。（2）選擇指令集和編輯器 （3）選擇PLC類型（4）保存項目 課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識課題一課題一 PLC基礎知識基礎知識