可編輯教學(xué)控制器PLC教學(xué)課件歡迎來到可編輯教學(xué)控制器（PLC）教學(xué)課件！本課件旨在幫助您全面掌握PLC的原理、應(yīng)用、編程及維護(hù)。我們將從PLC的基礎(chǔ)知識(shí)入手，逐步深入到高級(jí)應(yīng)用案例，并通過實(shí)驗(yàn)操作加深理解。無論您是初學(xué)者還是有一定基礎(chǔ)的學(xué)員，本課件都將為您提供系統(tǒng)、實(shí)用的學(xué)習(xí)資源。讓我們一起探索PLC的奧秘，開啟自動(dòng)化控制之旅！PLC簡介：什么是PLC？定義可編程邏輯控制器（PLC）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)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)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。特點(diǎn)PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、使用方便、功能完善、通用性強(qiáng)、體積小、重量輕、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。它已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制的核心設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域1工業(yè)自動(dòng)化PLC廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，如生產(chǎn)線控制、機(jī)械設(shè)備控制、機(jī)器人控制等。通過PLC，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2樓宇自動(dòng)化在樓宇自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC可用于控制空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等。通過PLC，可以實(shí)現(xiàn)樓宇設(shè)備的智能化管理，提高能源利用效率和安全性。3交通運(yùn)輸PLC在交通運(yùn)輸領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，如交通信號(hào)燈控制、地鐵車輛控制、隧道通風(fēng)控制等。通過PLC，可以實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的智能化管理，提高交通效率和安全性。PLC的組成部分CPU模塊中央處理單元，是PLC的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。I/O模塊輸入/輸出模塊，連接PLC與外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入和輸出。存儲(chǔ)器模塊用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。電源模塊為PLC提供電力，保證PLC正常工作。CPU模塊：核心處理器功能CPU模塊是PLC的核心，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制整個(gè)PLC的運(yùn)行。它包括微處理器、控制器、運(yùn)算器和寄存器等部件，能夠完成各種邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算和控制操作。特點(diǎn)CPU模塊的性能直接影響PLC的運(yùn)行速度和處理能力。高性能的CPU模塊可以更快地執(zhí)行程序、處理更多的數(shù)據(jù)，從而提高PLC的控制效率。不同的PLC型號(hào)通常配備不同性能的CPU模塊，以滿足不同的應(yīng)用需求。輸入/輸出模塊：I/O接口1輸入模塊接收來自外部設(shè)備的信號(hào)，如傳感器、開關(guān)等。這些信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，передаютсявCPUдлядальнейшейобработки.2輸出模塊將CPU處理后的信號(hào)輸出到外部設(shè)備，如電機(jī)、閥門等。這些信號(hào)經(jīng)過放大或轉(zhuǎn)換后，驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。3類型I/O模塊包括數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、定位模塊等，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇和配置。存儲(chǔ)器模塊：程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)PLC的操作系統(tǒng)、診斷程序和通信協(xié)議等系統(tǒng)程序。這些程序是PLC正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，用戶不能直接修改。用戶存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶編寫的控制程序和數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)自己的需求，編寫和修改控制程序，實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。類型存儲(chǔ)器類型包括RAM、ROM、EEPROM等。RAM具有讀寫速度快、斷電數(shù)據(jù)丟失的特點(diǎn)，ROM具有斷電數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)，EEPROM具有可擦寫、斷電數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)。電源模塊：提供電力功能電源模塊為PLC提供電力，保證PLC正常工作。它將外部的交流電轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部所需的直流電，并提供過壓、過流、短路等保護(hù)功能。1類型電源模塊的類型包括AC電源模塊和DC電源模塊。AC電源模塊適用于交流電源供電的場合，DC電源模塊適用于直流電源供電的場合。2選擇在選擇電源模塊時(shí)，需要根據(jù)PLC的型號(hào)和功率需求，選擇合適的電源模塊。同時(shí)，還需要考慮電源模塊的可靠性和穩(wěn)定性，以保證PLC的正常運(yùn)行。3PLC的工作原理1輸出響應(yīng)階段將輸出鎖存器中的內(nèi)容，以輸出方式反映到I/O模塊上。2程序執(zhí)行階段按先后順序逐條執(zhí)行用戶程序。3輸入采樣階段以掃描方式依次將所有輸入信號(hào)讀入輸入映像寄存器。PLC的工作原理基于掃描周期，包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出響應(yīng)三個(gè)階段。PLC不斷循環(huán)執(zhí)行這三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制。掃描周期：讀取、執(zhí)行、輸出讀取階段PLC首先讀取所有輸入信號(hào)，并將這些信號(hào)存儲(chǔ)在輸入映像寄存器中。這個(gè)過程稱為輸入采樣，目的是為了保證在程序執(zhí)行階段，輸入信號(hào)的一致性。執(zhí)行階段PLC按照用戶編寫的程序，逐條執(zhí)行指令。在執(zhí)行過程中，PLC會(huì)根據(jù)輸入映像寄存器中的信號(hào)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算和控制操作，并將結(jié)果存儲(chǔ)在輸出映像寄存器中。輸出階段PLC將輸出映像寄存器中的信號(hào)，輸出到外部設(shè)備。這個(gè)過程稱為輸出響應(yīng)，目的是為了控制外部設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。PLC不斷循環(huán)執(zhí)行這三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。程序設(shè)計(jì)語言：梯形圖、指令表等1梯形圖梯形圖是一種圖形化的編程語言，類似于繼電器電路圖。它使用觸點(diǎn)、線圈、功能塊等圖形符號(hào)，描述控制邏輯。梯形圖易于理解和學(xué)習(xí)，是PLC最常用的編程語言之一。2指令表指令表是一種文本化的編程語言，使用指令和操作數(shù)，描述控制邏輯。指令表具有簡潔、高效的特點(diǎn)，適用于編寫復(fù)雜的控制程序。3高級(jí)編程語言一些PLC支持高級(jí)編程語言，如C、C++等。高級(jí)編程語言具有更強(qiáng)大的功能和靈活性，適用于開發(fā)復(fù)雜的控制系統(tǒng)。梯形圖基礎(chǔ)：觸點(diǎn)、線圈、功能塊觸點(diǎn)表示輸入信號(hào)的狀態(tài)，如常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)。線圈表示輸出信號(hào)的狀態(tài)，如輸出線圈、保持線圈。功能塊表示特定的功能，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器。指令表基礎(chǔ)：指令、操作數(shù)指令表示要執(zhí)行的操作，如AND、OR、NOT。操作數(shù)表示指令操作的對(duì)象，如I0.0、Q0.0、M0.0。格式指令表的基本格式為：指令操作數(shù)1,操作數(shù)2,...PLC編程軟件介紹西門子博途（TIAPortal）西門子公司推出的集成自動(dòng)化工程軟件平臺(tái)，支持S7-1200/1500/300/400系列PLC的編程。1三菱GXWorks3三菱電機(jī)公司推出的PLC編程軟件，支持FX系列和Q系列PLC的編程。2歐姆龍CX-Programmer歐姆龍公司推出的PLC編程軟件，支持CJ系列和CS系列PLC的編程。3軟件安裝與配置1下載軟件從官方網(wǎng)站下載PLC編程軟件的安裝包。2安裝軟件運(yùn)行安裝包，按照提示完成軟件的安裝。3配置軟件配置軟件的通信參數(shù)，使其能夠與PLC進(jìn)行通信。創(chuàng)建新項(xiàng)目選擇PLC型號(hào)根據(jù)實(shí)際使用的PLC型號(hào)，選擇相應(yīng)的PLC型號(hào)。創(chuàng)建項(xiàng)目在編程軟件中，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目，并設(shè)置項(xiàng)目名稱和存儲(chǔ)路徑。編寫PLC程序1繪制梯形圖或編寫指令表根據(jù)控制需求，繪制梯形圖或編寫指令表，描述控制邏輯。2添加注釋為程序添加必要的注釋，方便理解和維護(hù)。3檢查語法使用編程軟件檢查程序的語法錯(cuò)誤。下載程序到PLC連接PLC使用編程電纜將PLC與計(jì)算機(jī)連接。下載程序在編程軟件中，選擇下載程序到PLC。在線監(jiān)控與調(diào)試連接PLC使用編程電纜將PLC與計(jì)算機(jī)連接。在線監(jiān)控在編程軟件中，選擇在線監(jiān)控，查看PLC的運(yùn)行狀態(tài)。調(diào)試程序根據(jù)監(jiān)控結(jié)果，修改程序中的錯(cuò)誤，并重新下載到PLC，直到程序運(yùn)行正常。PLC基本指令：邏輯指令A(yù)ND指令與運(yùn)算指令，用于實(shí)現(xiàn)邏輯“與”操作。1OR指令或運(yùn)算指令，用于實(shí)現(xiàn)邏輯“或”操作。2NOT指令非運(yùn)算指令，用于實(shí)現(xiàn)邏輯“非”操作。3AND指令：與運(yùn)算1真值表2邏輯表達(dá)式3功能當(dāng)所有輸入信號(hào)都為真時(shí)，輸出信號(hào)才為真。AND指令用于實(shí)現(xiàn)邏輯“與”操作，只有當(dāng)所有輸入信號(hào)都為真時(shí)，輸出信號(hào)才為真。AND指令是PLC編程中最常用的指令之一，可以用于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯。OR指令：或運(yùn)算1真值表2邏輯表達(dá)式3功能當(dāng)至少一個(gè)輸入信號(hào)為真時(shí)，輸出信號(hào)就為真。OR指令用于實(shí)現(xiàn)邏輯“或”操作，只要至少一個(gè)輸入信號(hào)為真，輸出信號(hào)就為真。OR指令也是PLC編程中最常用的指令之一，可以用于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯。NOT指令：非運(yùn)算真值表邏輯表達(dá)式功能將輸入信號(hào)的狀態(tài)取反，如果輸入信號(hào)為真，則輸出信號(hào)為假；如果輸入信號(hào)為假，則輸出信號(hào)為真。NOT指令用于實(shí)現(xiàn)邏輯“非”操作，將輸入信號(hào)的狀態(tài)取反。NOT指令可以用于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯，如互鎖、保護(hù)等。PLC基本指令：定時(shí)器指令1TON指令接通延時(shí)定時(shí)器指令，用于實(shí)現(xiàn)接通延時(shí)功能。2TOF指令斷開延時(shí)定時(shí)器指令，用于實(shí)現(xiàn)斷開延時(shí)功能。TON指令：接通延時(shí)定時(shí)器功能當(dāng)輸入信號(hào)為真時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器輸出信號(hào)為真。輸入信號(hào)用于啟動(dòng)定時(shí)器。輸出信號(hào)當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出信號(hào)為真。TOF指令：斷開延時(shí)定時(shí)器功能當(dāng)輸入信號(hào)為假時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器輸出信號(hào)為假。輸入信號(hào)用于停止定時(shí)器。輸出信號(hào)當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出信號(hào)為假。PLC基本指令：計(jì)數(shù)器指令CTU指令加計(jì)數(shù)器指令，用于實(shí)現(xiàn)加計(jì)數(shù)功能。1CTD指令減計(jì)數(shù)器指令，用于實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)功能。2CTU指令：加計(jì)數(shù)器1功能每當(dāng)輸入信號(hào)上升沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)器值加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)為真。2輸入信號(hào)用于觸發(fā)計(jì)數(shù)器加1。3輸出信號(hào)當(dāng)計(jì)數(shù)器值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出信號(hào)為真。CTD指令：減計(jì)數(shù)器1功能每當(dāng)輸入信號(hào)上升沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)器值減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器值達(dá)到0時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)為真。2輸入信號(hào)用于觸發(fā)計(jì)數(shù)器減1。3輸出信號(hào)當(dāng)計(jì)數(shù)器值達(dá)到0時(shí)，輸出信號(hào)為真。PLC高級(jí)指令：數(shù)據(jù)處理指令傳送指令：MOV用于將數(shù)據(jù)從一個(gè)地址傳送到另一個(gè)地址。比較指令：CMP用于比較兩個(gè)數(shù)據(jù)的大小。算術(shù)運(yùn)算指令：ADD、SUB等用于進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，如加、減、乘、除等。傳送指令：MOV1功能將數(shù)據(jù)從一個(gè)地址傳送到另一個(gè)地址，可以用于傳送常量、變量、寄存器等數(shù)據(jù)。比較指令：CMP功能比較兩個(gè)數(shù)據(jù)的大小，根據(jù)比較結(jié)果設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志位，如大于、小于、等于等。算術(shù)運(yùn)算指令：ADD、SUB等ADD指令加法指令，用于將兩個(gè)數(shù)據(jù)相加。SUB指令減法指令，用于將兩個(gè)數(shù)據(jù)相減。PLC在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用案例傳送帶控制系統(tǒng)用于控制傳送帶的啟動(dòng)、停止、速度調(diào)節(jié)等。1自動(dòng)裝配線控制系統(tǒng)用于控制自動(dòng)裝配線的各個(gè)工位的動(dòng)作。2機(jī)械手控制系統(tǒng)用于控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)作。3傳送帶控制系統(tǒng)1啟動(dòng)/停止控制控制傳送帶的啟動(dòng)和停止。2速度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)傳送帶的運(yùn)行速度。3故障檢測檢測傳送帶的故障，如過載、堵塞等。自動(dòng)裝配線控制系統(tǒng)1工位控制控制各個(gè)工位的動(dòng)作，如物料輸送、零件裝配等。2質(zhì)量檢測檢測裝配質(zhì)量，剔除不合格品。3數(shù)據(jù)采集采集裝配過程中的數(shù)據(jù)，用于分析和優(yōu)化生產(chǎn)過程。機(jī)械手控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡控制控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡，使其按照預(yù)定的路徑運(yùn)動(dòng)。動(dòng)作控制控制機(jī)械手的動(dòng)作，如抓取、搬運(yùn)、放置等。PLC教學(xué)實(shí)驗(yàn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)開關(guān)量輸入輸出模塊的使用方法。2定時(shí)器實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)定時(shí)器指令的使用方法。3計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器指令的使用方法。開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過開關(guān)控制LED燈的亮滅。實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆臻_關(guān)量輸入輸出模塊的使用方法。定時(shí)器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用定時(shí)器控制LED燈的閃爍頻率。實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩〞r(shí)器指令的使用方法。計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)按鈕按下的次數(shù)。1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼?jì)數(shù)器指令的使用方法。2PLC教學(xué)實(shí)驗(yàn)：綜合實(shí)驗(yàn)1交通燈控制實(shí)驗(yàn)?zāi)M交通燈的控制。2電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。3液位控制實(shí)驗(yàn)控制液位的高度。交通燈控制實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容模擬交通燈的控制，實(shí)現(xiàn)紅綠燈的自動(dòng)切換。2實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩〞r(shí)器和計(jì)數(shù)器指令的綜合應(yīng)用。電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反向運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈ユi和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)方法。液位控制實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容控制液位的高度，使其保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。2實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆漳M量輸入輸出模塊的使用方法。PLC常見故障與排除電源故障電源模塊損壞或供電不足。I/O模塊故障I/O模塊損壞或接線錯(cuò)誤。CPU模塊故障CPU模塊損壞或程序錯(cuò)誤。電源故障原因電源模塊損壞或供電不足。排除方法更換電源模塊或檢查供電線路。I/O模塊故障原因I/O模塊損壞或接線錯(cuò)誤。1排除方法更換I/O模塊或檢查接線。2CPU模塊故障1原因CPU模塊損壞或程序錯(cuò)誤。2排除方法更換CPU模塊或檢查程序。程序錯(cuò)誤1原因程序邏輯錯(cuò)誤或語法錯(cuò)誤。2排除方法檢查程序邏輯和語法。PLC維護(hù)與保養(yǎng)定期檢查定期檢查PLC的各個(gè)部件，如電源模塊、I/O模塊、CPU模塊等，確保其正常工作。清潔定期清潔PLC的表面，防止灰塵和污垢影響其散熱。預(yù)防靜電在操作PLC時(shí)，注意預(yù)防靜電，避免靜電損壞PLC的電子元件。定期檢查1檢查電源模塊檢查電源模塊的電壓和電流是否正常。2檢查I/O模塊檢查I/O模塊的輸入輸出信號(hào)是否正常。3檢查CPU模塊檢查CPU模塊的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。清潔清潔方法使用干凈的軟布擦拭PLC的表面，清除灰塵和污垢。預(yù)防靜電預(yù)防措施在操作