1、可變程序控制器技術(shù)及應(yīng)用自學(xué)指導(dǎo)書(shū)一、課程名稱(chēng)： 可變程序控制器技術(shù)及應(yīng)用二、自學(xué)學(xué)時(shí)： 90 課時(shí)三、教材名稱(chēng)：可變程序控制器技術(shù)及應(yīng)用，戴一平主編，機(jī)械工業(yè)出版社四、參考資料：1、可編程序控制器及其應(yīng)用，殷建國(guó)主編，機(jī)械工業(yè)出版社2、電氣控制與可編程序控制器，黃凈主編，機(jī)械工業(yè)出版社五、課程簡(jiǎn)介： 可編程序控制器（PLC）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)與一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，因其具有功能完備、可靠性高、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)，已成為工業(yè)及各相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)展較快、應(yīng)用最廣的控制裝置。PLC 技術(shù)已成為現(xiàn)代控制技術(shù)的重要支柱之一。通過(guò)這門(mén)課的學(xué)習(xí)，我們要獲得各種電氣元器件和電氣設(shè)計(jì)線路過(guò)程與可

2、變程序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)可變程序控制器控制系統(tǒng)有一個(gè)完整的概念，會(huì)用 PLC 改造并設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的電氣控制線路。并能增強(qiáng)工作的適應(yīng)性，有助于在一專(zhuān)的基礎(chǔ)上發(fā)展才能。六、考核方式： 閉卷考試七、自學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)：第一章：可編程控制器的構(gòu)成及工作原理1、本章內(nèi)容概述：本章在介紹PLC 的發(fā)展、流派、特點(diǎn)、基本構(gòu)成等概況的同時(shí)，著重介紹PLC 的等效電路、工作用原理以及技術(shù)規(guī)格與區(qū)別。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 12 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：A、 PLC的發(fā)展歷程及流派： （一般掌握 ) 。 P1 P3B、 PLC的發(fā)展趨勢(shì)、主要優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用（一般掌握）。P3 P51C、 PLC 的等效電路、工作用原理以及技術(shù)規(guī)格與區(qū)

3、別（重點(diǎn)掌握）。 P64、難點(diǎn)：（ 1）PLC 的等效電路。（ 2） plc 工作用原理。5、章節(jié)同步習(xí)題（客觀題）：1) 、填空題：1、可編程控制器，其英文名字為Programmable Logic Controller,簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC。它是一種新型的控制器件, 集技術(shù)、技術(shù)于一體，在取代繼電器控制系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備的自動(dòng)控制。2、PLC的發(fā)展趨勢(shì)朝著：、多功能、小型化、控制與管理功能一體化、編程語(yǔ)言向高層次發(fā)展。3 、 PLC 梯形圖和繼電器控制電路的符號(hào)基本類(lèi)似，基本相同，所反映的、關(guān)系也基本一致。但應(yīng)指出的是，兩者有多處不同點(diǎn)。4、 PLC的基本組成可分為兩大部分：和。5 、 PLC 一

4、次掃描的過(guò)程，包括公共處理、掃描周期計(jì)算處理、外設(shè)端口服務(wù)共五個(gè)階段，其所需稱(chēng)為一個(gè)工作周期（或掃描周期）。6、 PLC按 I/O 總點(diǎn)數(shù)分類(lèi)通?？煞譃?、三種。7 、 PLC按組成結(jié)構(gòu)分類(lèi)可分為、兩類(lèi)。8、 PLC在進(jìn)入掃描前的初始化，主要是將、特殊輔助、輔助記憶繼電器區(qū)域，并完成定時(shí)器預(yù)置，識(shí)別擴(kuò)展單元等任務(wù)，以保證它們?cè)谶M(jìn)入循環(huán)掃描后，能完全正確無(wú)誤的工作。2) 、單選題：1、 1、從第一臺(tái)PLC誕生至今， PLC大致經(jīng)歷了（）更新?lián)Q代。A、1次B、2 次2C 、3次D、 4 次2、 PLC的應(yīng)用于（）。A、邏輯控制B、位置控制C、過(guò)程控制D、以上都是3、 PLC在程序執(zhí)行階段，CPU按（

5、）的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行解釋、執(zhí)行。A、從左向右、自上而下B、從左向右、自下而上C、從右向左、自上而下D、從右向左、自下而上6、課后作業(yè)題：1、 PLC可粗略分為幾種流派，他們各有什么特征?P2 P32、畫(huà)出 PLC的基本構(gòu)成框圖。P63、畫(huà)出 PLC的等效電路，并說(shuō)明它與繼電器控制電路最大區(qū)別。P6 P74 按結(jié)構(gòu)分， PLC共有幾種？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)? P13第二章：可編程控制器的硬件系統(tǒng)1、本章內(nèi)容概述：本章主要介紹 PLC 的硬件系統(tǒng)，如中央處理器（ PUC）、儲(chǔ)存器、電源、基本 I/O 單元、擴(kuò)展設(shè)備、機(jī)型和產(chǎn)品規(guī)格等。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排：10 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：A、系統(tǒng)的硬件配置。 （

6、一般掌握 )P15B、基本 I/O 單元。（一般掌握 ) P19C、開(kāi)關(guān)輸出模塊的輸出形式（重點(diǎn)掌握）p21D、特殊擴(kuò)展設(shè)備。 （一般掌握 )P 23 254、難點(diǎn)：（ 1）特殊擴(kuò)展設(shè)備。（ 2） CPM1A型 PLC功能。5、章節(jié)同步習(xí)題（客觀題）：1) 、填空題：31、是 PLC系統(tǒng)的最小配置，在整體式中也稱(chēng)為。2、開(kāi)關(guān)量輸出模塊的輸出形式有三種，分別是：、和。2）單選題：1、擴(kuò)展設(shè)備包括（）擴(kuò)展單元和（）擴(kuò)展單元。A、進(jìn)程、遠(yuǎn)程B基本、特殊C、長(zhǎng)、短D、以上都是2、下面不是編程器功能的是（）。A、檢查功能B、監(jiān)視功能C、擴(kuò)展功能D、編輯功能3、可編程序控制器的工作過(guò)程是（）。A、輸入采樣

7、階段輸出刷新階段程序執(zhí)行階段B、程序執(zhí)行階段輸入采樣階段輸出刷新階段C、輸入采樣階段程序執(zhí)行階段輸出刷新階段D、程序執(zhí)行階段輸出刷新階段輸入采樣階段6、課后作業(yè)題：1、 PLC基本單元有哪幾部分組成？他們的作用各是什么？P15 p172、 PLC的儲(chǔ)存有幾類(lèi)？分別存放什么信息？p163、 PLC的輸入的模塊有幾種？各種輸入的方式的作用和特點(diǎn)各是什么？p194、繼電器、晶閘管、晶體管輸出各具有什么特點(diǎn)？p21 p225、 PLC有幾種輸出類(lèi)型？各有什么特點(diǎn)？各使用什么場(chǎng)合?6、一臺(tái) CPM1A基本單元可編程控制器最多可接入多少個(gè)輸入信號(hào)？最多可帶多少個(gè)負(fù)載？p26 p30第三章：可編程控制器的指

8、令系統(tǒng)1、本章內(nèi)容概述：本章仍以 CPM1A 系列可編程控制器為例， 詳細(xì)介紹 PLC 的指令系統(tǒng)和采用梯形圖或指令表的編程方式。至于其他類(lèi)似邏輯電路結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)流程圖，類(lèi)似于邏輯函數(shù)式的布4爾表達(dá)式等編程語(yǔ)言，因篇幅有限，不作介紹。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 24 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：A、編程基礎(chǔ)。（重點(diǎn)掌握 ) 。 P36 P40B、基本指令系統(tǒng)。 （重點(diǎn)掌握） 。 P41 p51C、常用的單元程序。 （重點(diǎn)掌握） 。P52 p60D、應(yīng)用指令系統(tǒng)。 （一般掌握） 。 P60 p734、難點(diǎn)：（ 1）常用的單元程序。（ 2）、應(yīng)用指令系統(tǒng)。5、章節(jié)同步習(xí)題。1) 、填空題：1、根據(jù)繪制的功能圖來(lái)設(shè)計(jì)

9、PLC梯形圖程序的方法，即。2、 CPM1A的數(shù)據(jù)設(shè)定功能有兩個(gè)，一是模擬電位器設(shè)定功能，二是設(shè)定功能。2) 、單擇題： 在 PLC的編程語(yǔ)言中其中LAD、 STL 和 SFC分別表示（）。A、梯形圖、指令表、順序功能流程圖B、指令表、順序功能流程圖、梯形圖C、梯形圖、順序功能流程圖、指令表D、順序功能流程圖、梯形圖、指令表6、課后作業(yè)題：1、 PLC常用的編程語(yǔ)言有哪幾種？p362、 CPM1A中軟元件的編號(hào)有何規(guī)律？p373、 CPM1A中單個(gè)定時(shí)器最大定時(shí)時(shí)間是多長(zhǎng)？p404、設(shè)計(jì)一計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)次數(shù)為50000 次。5、設(shè)計(jì)四地控制的十字路燈的電路。6、 16 只四色節(jié)日彩燈按紅、綠、

10、黃、白。順序循環(huán)布置，通過(guò)一個(gè)方式開(kāi)關(guān)選擇點(diǎn)亮方5法，要求：，（1）每次只點(diǎn)亮 1 只燈泡，每秒順序移動(dòng) 1 個(gè)燈位；（ 2）每次點(diǎn)亮四個(gè)燈泡，每秒順序移動(dòng) 4 個(gè)燈位。試設(shè)計(jì)控制順序第四章 : CPM1A 的功能和特殊功能單元1、本章內(nèi)容概述：在第二章中，已對(duì)CPM1A 的模擬電位器設(shè)定、輸入時(shí)間常數(shù)設(shè)定、外部輸入中斷、快速響應(yīng)輸入、間隔定時(shí)中斷、高速計(jì)數(shù)器、脈沖數(shù)出、通訊等功能和外接模擬量I/O，我溫度傳感器單元、CompoBus I/O 單元做了簡(jiǎn)單的介紹，本章將對(duì)這些功能和特殊功能單元的使用作詳細(xì)的敘述。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 8 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：A、數(shù)據(jù)設(shè)定功能。 （一般掌握 ) 。 P

11、74B、中斷控制功能。 （一般掌握） 。 P75 p81C、高速計(jì)數(shù)功能、快速響應(yīng)功能、脈沖輸出功能、通信功能。（了解） P81 p914、難點(diǎn)：（ 1）中斷控制功能。（ 2）通信功能。5、課后作業(yè)題：1、怎樣使用外部中斷？p782、 CPM1A的間隔定時(shí)器有哪兩種工作方式？p79第五章：可編程控制器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本章主要介紹 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)， 它 包括 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟、 PLC 選型、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案、 PLC 輸入 /輸出電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)等。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 10 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：A、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和PLC 選型。（重點(diǎn)掌握 )P98 P101

12、B、系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)方案。（一般掌握） P102 P106C、 PLC 輸入 /輸出電路的設(shè)計(jì)。 （重點(diǎn)掌握） 。 P106 P1116D、系統(tǒng)供電及接地設(shè)計(jì)。（一般掌握） P111 P1144、難點(diǎn)：（ 1）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和 PLC 選型。（ 2）系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)方案。5、章節(jié)同步習(xí)題：填空題：1、在改造老式設(shè)備或設(shè)計(jì)新控制系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)以可編程控制器為核心的控制系統(tǒng)，必須要考慮三個(gè)問(wèn)題：一是的正常運(yùn)行；二是的資金投入；三是在滿足可靠性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，應(yīng)具有一定的。2、由PLC 構(gòu)成的控制系統(tǒng)可分為和系統(tǒng)。6、課后作業(yè)題：1、 簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，你認(rèn)為那幾部最重要？p98 p992

13、、 簡(jiǎn)述可編程控制器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容。P102 p1063、 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的依據(jù)是什么？p1044、 PIC 選型的主要依據(jù)是什么？p100 p1015、 完整的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件一般應(yīng)有哪些內(nèi)容？p105 106第六章：可編程控制器控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)1、本章內(nèi)容概述：本章簡(jiǎn)要介紹可編程控制器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的基本要去、原則方法，介紹軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容、程序設(shè)計(jì)的一般步驟，并以在工業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的順序控制為例，進(jìn)行詳細(xì)分析，以求通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，基本學(xué)會(huì)控制程序的編寫(xiě)。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 18 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：A、軟件設(shè)計(jì)概述。 （重點(diǎn)掌握 )P115 P118B、順序控制基本功能模

14、塊及編程。（重點(diǎn)掌握）P118 P126C、順序控制的程序設(shè)計(jì)實(shí)例。（重點(diǎn)掌握） P126 P134D、信號(hào)處理及程序設(shè)計(jì)。（一般掌握） P134 P13874、難點(diǎn)：（ 1）、軟件的設(shè)計(jì)。（ 2）、程序設(shè)計(jì)。5、課后作業(yè)題：1、簡(jiǎn)述軟件設(shè)計(jì)的基本要求。2、簡(jiǎn)述課本程序控制器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容。3、軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？4、簡(jiǎn)述程序設(shè)計(jì)的一般步驟。5、設(shè)計(jì)控制三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、 M2、 M2的順序啟動(dòng)和停止的程序，控制要求是：發(fā)出啟動(dòng)信號(hào) 1s 后 M1啟動(dòng)， M1運(yùn)行 4s 后 M2啟動(dòng)， M2運(yùn)行 2s 后 M3啟動(dòng)。發(fā)出停止信號(hào)1s 后 M3停止， M3停止 2s 后 M2停止， M

15、2停止 4s 后 M1停止。6、某磨床的冷卻液濾清輸送系統(tǒng)由三臺(tái)電動(dòng)機(jī) M1、M2、M3驅(qū)動(dòng)。在控制上應(yīng)滿足下列要求： (1) 、 M1、 M2同時(shí)啟動(dòng)；（ 2）、 M1、 M2啟動(dòng)后， M3才能啟動(dòng)；（ 3）、停止時(shí)， M3先停，隔 2s 后， M1和 M2才同時(shí)停止。7、利用 PLC實(shí)現(xiàn)下列控制要求，分別設(shè)計(jì)出其梯形圖。1）、電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后， M2才能啟動(dòng)， M2可單獨(dú)停機(jī)。2 ）、電動(dòng)機(jī) M1啟動(dòng)后， M2才能啟動(dòng)，且M2能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)。3）、電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)，M2自行啟動(dòng)。4）、電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)，M2自行啟動(dòng)，同時(shí)M1停機(jī)。5）、電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)

16、，M2才能啟動(dòng)， M2啟動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)， M1自動(dòng)停機(jī)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通指揮燈指揮控制系統(tǒng)，具體要求是：1）、白天南北紅燈亮、東西綠燈亮延時(shí)南北紅燈亮、東西黃燈亮南北綠燈亮、東西紅燈亮交替循環(huán)工作； 2）、晚上四面黃燈閃亮； 3）、緊急情況時(shí)，四面紅燈亮。各工作方式可用開(kāi)關(guān)切換。第七章：可編程控制器的應(yīng)用1、本章內(nèi)容概述：本章舉一些可編程控制器實(shí)際應(yīng)用的例子，供讀者參考2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 4 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：8A、基本的電氣控制（一般掌握) 。P141 P147B、 HZC3基本的電氣控制、PLC 對(duì) HZC3Z 型軸承專(zhuān)用車(chē)床的控制、PLC 對(duì)軟啟動(dòng)器的控制、 模擬量控制的應(yīng)用以

17、及PLC 控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維護(hù)。（一般掌握 )P147 P168C、設(shè)備的改造過(guò)程（重點(diǎn)掌握）。P151 P1564、難點(diǎn)：（ 1）設(shè)備的改造過(guò)程。（ 2）、PLC 對(duì)軟啟動(dòng)器的控制、模擬量控制的應(yīng)用。5、章節(jié)同步習(xí)題：1) 、填空題： 對(duì)于各種開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，一般可分為按和按的兩條基本控制原則。2) 、單擇題： 用 PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)有自動(dòng)、（）和手動(dòng)四種運(yùn)行方式。A、半自動(dòng)、單周B、半自動(dòng)、單步、C、單周、單步D、雙步、雙周3）程序設(shè)計(jì)：小題一、用PLC改造雙速交流異步電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制線路：要求 ：使用 OMRON CPM1A系列可編程序控制器； 設(shè)計(jì)主電路 、 I/O 地址分配表

18、、 I/O 接線圖 、梯形圖 、指令表 ；采用基本指令的編程方法，程序設(shè)計(jì)為半自動(dòng)控制。小題二、用PLC改造異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)自動(dòng)控制線路。要求 ：使用 OMRON CPM1A系列可編程序控制器；設(shè)計(jì)主電路 、 I/O 地址分配表 、 I/O接線圖 、形圖 、指令表 ；采用基本指令的編程方法，程序設(shè)計(jì)為半自動(dòng)控制。6、課后作業(yè)題：看書(shū)、復(fù)習(xí)第八章：可編程控制器網(wǎng)絡(luò)1、本章內(nèi)容概述：本章主要介紹 PLC 網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，概括 PLC 網(wǎng)絡(luò)典型代表 A-B 、西門(mén)子、 OMRON 的 PLC 網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)實(shí)例闡述 PLC 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。2、自學(xué)學(xué)時(shí)安排： 4 學(xué)時(shí)3、知識(shí)點(diǎn)：9A、 PLC

19、網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)知識(shí)（一般掌握) 。P169 P182B、典型 PLC網(wǎng)絡(luò)、 PLC網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用（了解）。 P182 P1994、難點(diǎn)：PLC網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用5、章節(jié)同步習(xí)題：?jiǎn)芜x題：1、通信接口的標(biāo)準(zhǔn)有（）。A、 RS 232CB、 RS 422AC、 RS 485D、以上都是2、通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸形式基本上可分為兩種即（）。A、單工傳輸和雙工傳輸B、單工傳輸和頻帶傳輸C、基帶傳輸和頻帶傳輸D、基帶傳輸和雙工傳輸6、課后作業(yè)：看書(shū)、復(fù)習(xí)附錄：章節(jié)同步習(xí)題參考答案第一章：可編程控制器的構(gòu)成及工作原理1）、填空題：1、微電子、計(jì)算機(jī)；2、網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性3、結(jié)構(gòu)形式、輸入、輸出邏輯4、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)5、執(zhí)行程序、 I/O 刷新、時(shí)間6、小型、中型、大型7、整體類(lèi)、模塊式8、輸入 /輸出、內(nèi)部輔助、清零2）、選題： 1、 D； 2、 D；3、 A ；第二章：可編程控制器的硬件系統(tǒng)101）、填空題：1、基本單元、 CPU單元2、繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出2）、選擇題： 1、 B；2、C；3、 C；第三章：可編程控制器的指令系統(tǒng)1）、填空題：1、編輯方式2、 模擬電位器、輸入時(shí)間常數(shù)2）、選擇題： A第五章：可編程控制器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)填空題： 1、保證設(shè)備、合理有效、先進(jìn)性2、 集中