口令：RAPID708電氣控制及PLC應(yīng)用

——項(xiàng)目化教程

授課人：

12026/1/3厚德力行

博

道

通

術(shù)四川鐵道職業(yè)學(xué)院2026/1/3

學(xué)習(xí)目錄

認(rèn)識(shí)三菱PLC——學(xué)習(xí)內(nèi)容32026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

課前導(dǎo)學(xué)智能時(shí)代我們面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)智能時(shí)代技術(shù)聯(lián)通萬物物聯(lián)網(wǎng).互聯(lián)網(wǎng).5G物聯(lián)網(wǎng)表情分析大數(shù)據(jù)混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)自然語(yǔ)言處理人工智能虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)淘寶購(gòu)物高鐵動(dòng)車滴滴出行人臉識(shí)別二維碼技術(shù)移動(dòng)支付共享單車VR體感游戲餓了么美團(tuán)外賣42026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院智能時(shí)代我們面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)工業(yè)自動(dòng)化三大支柱中，PLC與機(jī)器人和CAD/CAM并駕齊驅(qū)。在接下來的20年中，50%職業(yè)將會(huì)實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)化。在2030年的職業(yè)中85%至今還未出現(xiàn)。

人工智能時(shí)代，人類的大多數(shù)重復(fù)性勞動(dòng)將被機(jī)器替代，也將出現(xiàn)許多新興職業(yè)，可以替代甚至超過哪些通過死記硬背、大量做題而掌握知識(shí)的人腦。人類以知識(shí)獲取為核心的學(xué)習(xí)體系已無法應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)！

課前導(dǎo)學(xué)四川鐵道職業(yè)學(xué)院2026/1/3認(rèn)識(shí)PLC——什么是PLC？它有何用？可編程邏輯控制器，或被稱為PLC，其實(shí)是一臺(tái)特殊的電腦。ProgrammableLogicController它是先經(jīng)過特殊的編程，通常用來控制某些行業(yè)的生產(chǎn)過程，例如石油、電梯、紡織、恒壓供水、鋼鐵和汽車等。

課前導(dǎo)學(xué)62026/1/31968年發(fā)明了PLC——PLC之父四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)PLC——PLC的由來

早期

后來

課前導(dǎo)學(xué)72026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)PLC——PLC的由來VECTORINFOGRAPHICSeps10PLC發(fā)展01VECTORINFOGRAPHICSeps10AddyourtextshereAddyourtextshere021969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制成功第一臺(tái)可編程控制器PDP—14，稱為PLC（ProgrammableLogicController）。PLC的誕生，使人類工業(yè)歷程開始從落后的電器與自動(dòng)化時(shí)代邁入電子信息化時(shí)代，而他創(chuàng)造的品牌Modicon也成自動(dòng)化領(lǐng)域的知名品牌。

國(guó)際電工委員會(huì)在1987年2月頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC作了如下定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(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)字式和模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

課前導(dǎo)學(xué)82026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

認(rèn)識(shí)PLC——PLC發(fā)展歷程8位處理器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器數(shù)字運(yùn)算、傳送、比較等功能第二代16位處理器有些還多微處理器結(jié)構(gòu)工作速度大幅度提高、多功能和聯(lián)網(wǎng)、自診斷功能第三代32位處理器多微處理器結(jié)構(gòu)內(nèi)存容量更大、高級(jí)語(yǔ)言、外部設(shè)備多樣化。第四代第一代磁心存儲(chǔ)器邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。1位機(jī)開發(fā)

課前導(dǎo)學(xué)92026/1/3可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)編程簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)施工周期短控制程序可變，硬件配置方便2543功能完善1體積小、重量輕、功耗低

四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)PLC——PLC的特點(diǎn)硬件：1.在輸入輸出通道采用光電隔離，2.采用濾波器等電路3.CPU等重要部件，采用具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁性能的材料；軟件：有自診斷功能。停電時(shí)，后備電池會(huì)正常工作。

課前導(dǎo)學(xué)2026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)PLC——PLC的分類按I/O點(diǎn)數(shù)分微型，（<64點(diǎn)）小型（<64點(diǎn)<256點(diǎn)）中性（<256點(diǎn)<2048點(diǎn)）大型（<2048點(diǎn)<8192點(diǎn)）超大型（>8192點(diǎn)）按結(jié)構(gòu)分整體式（小型和超小型）模塊式（每個(gè)單元為獨(dú)立的模塊）緊湊式（介于兩者之間）按功能分低擋中檔高檔PLC的分類方式有三種。

課前導(dǎo)學(xué)2026/1/3整體式

模塊式緊湊式四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)三菱PLC——

PLC的分類

課前導(dǎo)學(xué)122026/1/3德國(guó)西門子（Siemens）；Schneider(法國(guó)施耐德)A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）三菱（MitsubishiElectric）、歐姆龍（OMRON）、富士（FUJI）、日立（Hitachi）、東芝、松下歐洲：美國(guó)：日本：日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜。四川鐵道職業(yè)學(xué)院

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的家族

課前導(dǎo)學(xué)2026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)PLC——

三菱PLC家族FX1S——30點(diǎn)FX1N——128點(diǎn)FX1NC——128點(diǎn)FX2NC——256點(diǎn)FX3UC——384點(diǎn)FX2N——256點(diǎn)FX3U——384點(diǎn)FX2N/FX2NC16-256點(diǎn)8000步的用戶存儲(chǔ)區(qū)FX3U/FX3UC16-384點(diǎn)6400步的用戶存儲(chǔ)區(qū)

課前導(dǎo)學(xué)1.執(zhí)行速度快2.提供多變的控制功能3.多種特殊功能模塊4.數(shù)據(jù)傳輸便利2026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院點(diǎn)數(shù)越多表示PLC可接入的輸入器件和輸出器件越多，控制規(guī)模越大。表示PLC軟件功能強(qiáng)弱，指令越多，編程功能就越強(qiáng)。指PLC執(zhí)行程序的速度，以ms/k為單位，即執(zhí)行1K步指令所需要的時(shí)間。PLC內(nèi)部有許多寄存器用來存放變量、中間結(jié)果、數(shù)據(jù)等。PLC除了主控模塊外，還可配置實(shí)現(xiàn)各種特殊功能的模塊。例如;AD模塊、DA模塊、高數(shù)計(jì)數(shù)模塊等。表示能存放多少用戶程序，如FX2N-48MR的PLC存儲(chǔ)容量為8000步。I/O點(diǎn)數(shù)掃描速度存儲(chǔ)容量指令系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)器擴(kuò)展能力性能指標(biāo)

課前導(dǎo)學(xué)認(rèn)識(shí)PLC——

PLC性能指標(biāo)

152026/1/3

PLC從產(chǎn)生到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從簡(jiǎn)單邏輯控制到運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理和聯(lián)網(wǎng)通信的發(fā)展。目前，PLC的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在規(guī)?；?、高性能、多功能、模塊智能化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化等幾個(gè)方面。新型智能模塊化發(fā)展高性能、高速度、大容量發(fā)展產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展四川鐵道職業(yè)學(xué)院

認(rèn)識(shí)PLC——PLC的發(fā)展

課前導(dǎo)學(xué)162026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

認(rèn)識(shí)PLC——PLC的發(fā)展

課前導(dǎo)學(xué)德國(guó)西門子（Siemens）；Schneider(法國(guó)施耐德)A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）三菱（MitsubishiElectric）、歐姆龍（OMRON）、富士（FUJI）、日立（Hitachi）、東芝、松下

從第一臺(tái)PLC出現(xiàn)以后，日本、德國(guó)、法國(guó)等也相繼開始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。各國(guó)PLC都有自己的特色。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還有韓國(guó)、臺(tái)灣等PLC產(chǎn)品。自1974年，我國(guó)開始研制可編程控制器，并取得不小的進(jìn)展。77年開始應(yīng)用，日本71年，歐洲73年開始生產(chǎn)PLC。歐洲：美國(guó)：日本：日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜。四川鐵道職業(yè)學(xué)院

認(rèn)識(shí)PLC——系統(tǒng)提升PLC的步驟

課前導(dǎo)學(xué)182026/1/3010203PLC的組成PLC的工作原理PLC與繼電——接觸器控制的區(qū)別四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC192026/1/3可編程序控制器是專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)，通常由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能模塊組成。

特殊功能單元是一些特殊用途的裝置。

基本單元內(nèi)設(shè)CPU、存儲(chǔ)器、I/O和電源等，是PLC的主要部分，可獨(dú)立工作。

擴(kuò)展單元內(nèi)設(shè)電源，用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)（獨(dú)立）

擴(kuò)展模塊用于增加I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)數(shù)比例，內(nèi)無電源，由基本單元和擴(kuò)展單元供電。四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC硬件組成202026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC硬件組成PLC基本單元是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，可以單獨(dú)工作，主要是采集輸入信號(hào)、執(zhí)行程序、發(fā)出輸信號(hào)和驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。212026/1/3PLC硬件硬件四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理指示燈蜂鳴器接觸器繼電器電磁閥……按鈕開關(guān)行程開關(guān)傳感器……微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器

電源輸入單元輸出單元存儲(chǔ)器

EPROM（系統(tǒng)程序）

RAM（用戶程序）I/O擴(kuò)展接口外設(shè)I/O接口I/O擴(kuò)展機(jī)用戶輸出用戶輸入盒式打印機(jī)打印機(jī)EPROM寫入器圖形監(jiān)控程序PLC或上位計(jì)算機(jī)編程器主機(jī)

體現(xiàn)PLC性能

衡量PLC內(nèi)存上電222026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的軟件組成無法修改系統(tǒng)監(jiān)控程序可以修改用戶程序系統(tǒng)監(jiān)控程序是由PLC的生產(chǎn)廠家編制的，用于控制PLC的運(yùn)行，包括管理程序、用戶指令解釋程序、標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用三個(gè)部分用戶程序又稱用戶軟件、應(yīng)用軟件等，是PLC的使用者編制的針對(duì)控制問題的程序。梯形圖指令語(yǔ)句表功能圖功能塊圖高級(jí)編程語(yǔ)言走直線，像樓梯?！狿LC的語(yǔ)言

——

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的軟件組成Y2X0Y0X3Y1Y2X1Y1X3Y0Y1X2Y2X3Y0（Y0）（Y1）（Y2）——PLC的語(yǔ)言

——梯形圖指令語(yǔ)句表功能圖功能塊圖高級(jí)編程語(yǔ)言0LDX01ANDX12LDY03ANIM04ORB5ANIX26OUTY07ANDX38OUTY1像機(jī)器碼一樣

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的軟件組成梯形圖指令語(yǔ)句表功能圖功能塊圖高級(jí)編程語(yǔ)言像是工藝流程圖?！狿LC的語(yǔ)言

——

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的軟件組成

X1X0

X003X002

M004S0

S20S30S31S40S41X3X40X5M00X60X70X100M80020（）Y4T0K30（）（）Y3（）Y2（）Y1梯形圖指令語(yǔ)句表功能圖功能塊圖高級(jí)編程語(yǔ)言SRS1Q1R&SW1≥1SW2ResetTest1Test2。。像邏輯電路一樣?！狿LC的語(yǔ)言

——

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的軟件組成梯形圖指令語(yǔ)句表功能圖功能塊圖高級(jí)編程語(yǔ)言是一種文本語(yǔ)言?！狿LC的語(yǔ)言

——

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的軟件組成282026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的工作原理輸入端CPU輸出端PLC程序電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行001000100010輸入：按鈕

開關(guān)

傳感器輸出：指示燈

蜂鳴器

電磁閥292026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC的組成及工作原理PLC的工作原理輸出映像寄存器輸出電路器輸入電路輸入映像寄存器器SB1SB2程序執(zhí)行接觸器i輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新Q0.0Q0.0掃描周期長(zhǎng)短的因素：（一般執(zhí)行1K的程序需要1--10ms的時(shí)間）CPU執(zhí)行指令的速度；2.執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；3.程序中指令條數(shù)的多少。每一次掃描所用的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期，在一個(gè)掃描周期內(nèi)可編程控制器工作過程分為三個(gè)階段：

302026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院

任務(wù)實(shí)踐

認(rèn)識(shí)三菱PLC——PLC與繼電——接觸器控制的區(qū)別PLC與繼電、接觸器控制的區(qū)別在組成器件方面在工作方式方面

控制電路實(shí)施方式不同

在元件觸點(diǎn)數(shù)量方面軟繼電器（觸發(fā)器）真正的硬件繼電器組成“串行”的工作方式“并行”的工作方式采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)控制靠硬線接線來實(shí)施控制無限次使用一般只有4～8對(duì)PLC接觸器繼電器

2026/1/3四川鐵道職業(yè)學(xué)院認(rèn)識(shí)PLC——

三菱PLC家族L系列重量輕、高性能、容量大、功能強(qiáng)大Q系列超小型、高性能、操作性好MELSECiQ--R系列運(yùn)算處理速度快QS/WS系列安全性能高、FX（FX2N）體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、多個(gè)系列三菱PLC的家族

課后拓展認(rèn)識(shí)PLC——

三菱PLC存儲(chǔ)區(qū)

課后拓展COMX0—X7X10—X17X20—X27

Y0—Y3COM1

Y4—Y7COM2Y10—