PLC学习性应用总结[共5篇]

第一篇：PLC学习性应用总结

PLC初学总结

一、引言

随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等。有人将其称为现代工业控制的三大支柱（即PLC，机器人，CAD/CAM）之一。目前可编程序控制器（Programmable Controller）简称PLC已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具。

二、PLC简介

PLC，又称可编程控制器，采用了典型的计算机结构，主要包括CPU、RAM、ROM和输入/输出接口电路等。如果把PLC看作一个系统，该系统由输入变量-PLC-输出变量组成，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的信号均作为PLC的输入变量，它们经PLC外部端子输入到内部寄存器中，经PLC内部逻辑运算或其它各种运算、处理后送到输出端子，它们是PLC的输出变量，由这些输出变量对外围设备进行各种控制。

PLC系统一般构成：

PLC控制系统的构成如图1所示。

1、输入信号采集装置

将按钮、选择开关、检测信号、行程开关、接近开关以及各种传感器的信号通过输入端口输入到PLC存储器中。

2、信号输出装置

控制系统根据程序运行结果在相应的端口输出开关控制信号，驱动负载工作。

3、逻辑控制程序

由用户根据控制需要，在输入与输出之间建立的逻辑控制关系。根据输入的信号，进行逻辑运算后，驱动输出装置工作，以达到设备控制的需要。

图1 PLC控制系统示意图

PLC工作原理：通过输入扫描阶段将现场各个输入控制信号的状态读入到控制器中（每一个端口对应一个输入状态寄存器），然后由CPU根据控制程序的要求进行数据的计算和处理，最后将计算结果保存在输出状态寄存器中，在集中输出阶段，将输出状态寄存器中的值输出到对应的锁存器中，驱动外部负载工作。

PLC采用周期扫描的方式，重复数据采集—执行程序—集中输出过程。具体采集过程如图2所示：

图2 PLC采集过程示意图

PLC特点：

（1）具有较高的工作可靠性、抗干扰能力强；（2）控制程序可变，且编程方法简单易学，功能丰富；（3）使用简单，调试维修方便；

（4）体积小、重量轻、功耗低、扩展方便，功能元件组合灵活，可以构成各类控制系统；

（5）能够与计算机通讯，完成数据、文件的管理；（6）有利于实现设备的联网与监控。

PLC应用领域广泛：开关量控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信联网。

三、PLC电机控制应用实战

1、目标要求：使用PLC控制直流步进电机，实现正转、反转，定时及调速等功能。

2、实验设备：220V→24V电源一台、和利时LM3104 PLC一台、步进电机一台、步进电机驱动器一台、PC机一台、PLC连接PC通信线缆一根、线缆和电阻若干。

3、实验步骤：

（1）PLC控制软件的编程

图3 PLC梯形图语言

由于所要控制电机为三相脉冲式步进电机，需要用脉冲量进行驱动，所以，编程时需要用到脉冲串输出（PTO—Pulse Train Output）模块。而定时功能则只需要一个定时器模块就能完成。这里使用的编程语言为梯形图语言，如图3所示，梯形图语言很适合初学者使用，逻辑简单易懂。

（2）PLC程序烧写

通过通信线缆将PC机与PLC连接起来，然后根据说明书进行程序的下载烧写。

（3）PLC控制电机实际电路接线 PLC控制步进电机电路接线如图4所示。

图4 PLC控制步进电机电路接线图

由于PLC可以在软件层面实现直接控制电机的停止与启动，所以将驱动器的脱机信号端弃用。

4、实验中遇到的问题总结：

（1）PLC与PC机连接时，出现通信错误。经过检查，发现通信线缆与PLC通信接口不匹配，将线缆2、3线交换之后，问题就解决了。（2）对PLC接线端口不熟悉，导致实际接线无法进行。经过与公司接触，了解到和利时公司自主开发的PLC产品使用了WAGO专利弹簧接线方式，才使得问题得以解决。

（3）PLC输出电压与驱动器电压匹配问题，使用2000电阻串联降压是问题得到解决。

四、PLC应用延伸

PLC是可编程的逻辑数据控制器，除了简单的逻辑开关控制，还可以实现实际工程中的应用。例如，实际工程中，常会遇到机器延迟处理的情况，这时，通过编程软件的定时器模块，就可以轻松实现，而不需要加入其他的定时器硬件模块，并且可以通过人工控制，使机器实时随环境的改变而改变，使生产正常进行。也可以通过PLC与网络的链接，实现远程控制功能。

这里介绍一种用PLC定时器作看门狗，对控制对象工作情况进行监控的思路。

如用PLC控制某运动部件动作，看施加控制后动作进行了没有，可用看门狗办法实现监控。具体作法是在施加控制的同时，令看门狗定时器计时。如在规定的时间内动作完成，即定时器未超过警戒值的情况下，已收到动作完成信号，则说明控制对象工作正常，无需报警。若超时，说明不正常，可作相应处理。

假如控制对象的各重要控制环节，都用这样一些看门狗“看”着，那系统的工作将了如指掌，出现了题目，卡在什么环节上也很好查找。

第二篇：PLC原理及应用

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC D组

一、全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试 1.控制要求：

按下启动按扭及水位选择开关，注水直到高（中、低）水位，关水

（3）2s后开始洗涤

（4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s（5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s（6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

（7）清洗完成，报警3秒并自动停机

（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

输入点： 输出点：

启动 10001 低水位检测 10009 启动洗衣机 00001 停止 10002 手动排水 10010 进水阀 00002 高水位 10003 手动脱水 10011 正转 00003 中水位 10004 反转 00004 低水位 10005 排水 00005 排空检测 10006 脱水 00006 高水位检测 10007 报警 00007 中水位检测 10008 2.若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）3.I/O编址 4.编程并调试

二、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：

1.开发实验

十一、实验十五的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试

三、自行设计课题

要求：设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序 1.了解汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

设计课题：课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址 编程并调试 c）I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图等

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC E组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发 要求：

1.开发实验

九、实验

十二、实验十三的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、自行设计课题

要求：设计十字路口交通灯控制课题及程序

1.观察宜山路中山西路口交通灯（包括左转弯灯和行人灯）的工作时序 2.设计课题：课题名称、控制要求、时序图、I/O编址 3.编程并借助于PLC实验箱的发光二极管（LED）进行调试 4.I/O端子接线图 三、八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）根据各楼层行程开关的状态，确定轿厢所在楼层

（2）用九段LED数码管作十进制层楼位置显示，如下图所示：

2.九段码编码示意图、真值表、I/O编址

3.编程并借助实验箱上的发光二极管进行调试（注意各层之间的显示保持）4.I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图等

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC F组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：

1.开发实验

八、实验

九、实验十五的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、自行设计课题

要求：设计十字路口交通灯控制课题及程序

1.观察桂林路漕宝路口交通灯（包括左转弯灯和行人灯）的工作时序 2.设计课题：课题名称、控制要求、时序图、I/O编址 3.编程并借助于PLC实验箱的发光二极管（LED）进行调试 4.I/O端子接线图

三、花式喷水池装置PLC控制梯形图的设计与调试 1.花式喷水池示意图

图a中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图b中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。2.控制要求：

（1）水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。

（2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。

（3）方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：

a）选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时1.5s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，然后全部停止1s，接着一起喷水15s为一个循环。

b）选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，然后全部停止0.5s，接着一起喷水30s为一个循环。

c）选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，1～4号同时喷水20s为一个循环。

d）选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为： 1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1号水管以1s间隔顺序喷水，小循环3次后，一起喷水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水10s为一个大循环。

（4）不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。

3.I/O编址 4.编程并调试 5.I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图等

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC G组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：1.开发实验

十、实验十一的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试 1.自动门控制装置的硬件组成：

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体时为ON，否则OFF。2．控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行 3.I/O编址

4.编程并借助于实验箱的发光二极管LED进行调试 5.I/O端子接线图

三、坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试

1.坐标式机械手动作原理图

2.控制要求：将物体从位置A搬至位置B（1）动作顺序：机械手从原点位置起始下移到A处下限位→从A处夹紧物体后上升至上限位→右移至右限位→机械手下降至B处下限位→将物体放置在B处后→上升

至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。

（2）上限、A、B下限、左限、右限分别由限位开关控制；机械手设立起动和停止开关。

（3）机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。

（4）机械手的夹紧和放松动作均应有1s延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有0.5s的停顿延时，然后进行下一个动作。

（5）若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别控制机械手的上升和左移，使之回到原点。

（6）要求循环工作1小时时，判断机械手是否夹有物体，若没有，则立即自动停止工作并警铃报警；若夹有物体，则继续工作至物体放置到B位后自动停止工作并警铃报警。

3.I/O编址并画出工作框图 4.编程并调试 5.I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图等

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC H组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：

1.开发实验十四的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试 二、三相六拍步进电机PLC梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A

反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A（2）要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

（3）具有两种转速：

#1开关合上，则转过一个步距角需0.5s。#2开关合上，则转过一个步距角需0.05s。

（4）要求步进电动机转动100个步距角后自动停止运行

（5）（选）在完成上述功能的基础上，增加功能：

设置按钮K1，每按一次K1，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间减少0.01s）设置按钮K2，每按一次K2，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间增加0.01s）I/O编址

3.编程并借助于PLC实验箱的发光二极管（LED）进行调试

三、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图等

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC I组

一、霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试 1.霓虹灯广告屏示意图

该广告屏共有8根灯管，24只流水灯，每4只灯为一组，如下图所示：

2.控制要求：：

（1）该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为：第1根亮→2亮→3亮→„„→第8根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→„„→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→„„→1，时间间隔1s，显示5s，再从1→2→„„→8按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。

（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→„„→Ⅵ按1s时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1灯为亮，即从Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同时Ⅰ“①、③”灭→Ⅲ“、”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭„„，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同时Ⅵ“、”灭，„„如此循环往复。（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。

（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。

（5）在控制要求1中，若要求将全亮后显示10s改为以0.5s间隔同时闪烁5s，试修改程序。

（6）*要求有移位指令的应用 3.编程并模拟调试 4.画出I/O端子接线图

二、自行设计课题

要求：设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序 1.观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址 3.编程并调试 4.I/O端子接线图

三、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC J组

一、MODICON PLC梯形图控制程序的移植

要求：

1.将教材中五层电梯模型的梯形图控制程序三菱FX2N PLC的梯形图控制程序 I/O编址

试画出I/O端子接线图 二、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试 1.控制要求：

（1）五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E , 正转通电顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反转通电顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五个开关控制其工作：

#1开关控制其运行(启 / 停)。

#2 开关控制其低速运行(转过一个步距角需 0.5 s)。#3 开关控制其中速运行(转过一个步距角需 0.1 s)。#4 开关控制其低速运行(转过一个步距角需 0.03 s)。#5 开关控制其转向(ON 为正转，OFF 为反转)。2.I/O编址及工作框图（或时序图）

3．编程并借助于PLC实验箱的发光二极管（LED）进行调试 4.I/O端子接线图

三、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：

1.开发实验

十、实验十一的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图 3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC K组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：

1.开发实验

八、实验

九、实验十一的梯形图程序 2.写出I/O编址

3.写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试 1.霓虹灯广告屏示意图

该广告屏共有8根灯管，24只流水灯，每4只灯为一组，如下图所示：

2.控制要求：：

（1）该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为：第1根亮→2亮→3亮→„„→第8根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→„„→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→„„→1，时间间隔1s，显示3s，再从1→2→„„→8按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。

（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→„„→Ⅵ按1s时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1灯为亮，即从Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同时Ⅰ“①、③”灭→Ⅲ“、”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭„„，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同时Ⅵ“、”灭，„„如此循环往复。

（3）系统有单步/连续控制，单步运行时广告屏只亮一个循环，连续运行时则循环往复运行；有起动和停止按钮。

（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。

（5）在控制要求1中，若要求将全亮后显示10s改为以0.5s间隔同时闪烁5s，试修改程序。

（6）*要求有移位指令的应用 3.I/O编址并工作框图（或时序图）

4.编程并借助实验箱上的发光二极管模拟调试 5.画出I/O端子接线图

三、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试 1.自动门控制装置的硬件组成：

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为无光导通，有光断开。2．控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的10s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待10s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行 3.I/O编址

4.编程并借助实验箱上的发光二极管模拟调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图 3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC L组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：1.开发实验九、十、十二的梯形图程序

2.写出I/O编址、写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、大、小球分拣传送机械PLC控制梯形图的设计与调试 1.大、小球分拣传送机械示意图

2.控制要求：

（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。

（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点。

（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。

（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1”）。

3.I/O编址及工作框图

4.编程并借助实验箱上的发光二极管进行调试 5.I/O端子接线图

三、自行设计课题

要求：设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序（1）了解汽车自动清洗过程

（2）设计课题：课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址（3）编程并借助实验箱上的发光二极管进行调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图 3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得 《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC M组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求：

1.开发实验十、十二、十五的梯形图程序 写出I/O编址

写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、自行设计“全自动洗衣机PLC控制”课题

要求：

1.课题名称 2.控制要求 3.工作框图.4.I/O设置

5.编程并借助实验箱上的发光二极管进行调试

三、饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作（2）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁

（3）以每24瓶为一箱，记录产品箱数

（4）每隔8小时将记录产品箱数的计数器当前值转存至其他寄存器，然后对计数器自动清零，重新开始计数。（*）

（5）可以手动对计数器清零（复位）2.编程并借助实验箱上的发光二极管进行调试 3.画出I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC N组

一、PLCⅡ型教学实验箱程序的开发

要求： 1.开发实验八、九、十五的梯形图程序 写出I/O编址

写出梯形图程序及语句表程序并调试

二、物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。1.控制要求：

（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵

工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量最少为1台，最多不得超出4台。

（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。

（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有

过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用I/O扩展模块）

（4）设置“自动/手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。2.画出运行框图，I/O编址

3.编程并借助实验箱上的发光二极管进行调试 4.画出I/O端子接线图。

三、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试 1.自动门控制装置的硬件组成：

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为无光导通，有光断开。2．控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的10s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待10s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行 3.I/O编址

4.编程并借助实验箱上的发光二极管模拟调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图 3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书 MITSUBISHI（三菱）PLC O组 一、八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）根据各楼层行程开关的状态，确定轿厢所在楼层

（2）用九段LED数码管作十进制层楼位置显示，如下图所示：

2.九段码编码示意图、真值表、I/O编址 3.用0作故障显示

4.编程并借助实验箱上的发光二极管模拟调试 5.I/O端子接线图 二、三相六拍步进电机PLC梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A 反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

（3）具有两种转速：

#1开关合上，则转过一个步距角需0.5s。#2开关合上，则转过一个步距角需0.05s。

（4）要求步进电动机转动100个步距角后自动停止运行 I/O编址 编程并借助实验箱上的发光二极管模拟调试

三、自行设计课题

要求：设计十字路口交通灯控制课题及程序

1.观察桂林路漕宝路口交通灯（包括左转弯灯和行人灯）的工作时序 2.设计课题：课题名称、控制要求、时序图、I/O编址 3.编程并借助实验箱上的发光二极管模拟调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图（或时序图）、I/O接线图

3.三菱PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC A组 一、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试 1.控制要求：

（1）系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停

止工作。

（2）控制对象有八个：

东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

（3）控制规律：

1）高峰时段按时序图二（见附图）运行，正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 s，暗 0.6 s的规律反复循环。高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。2.编程并调试 3.I/O端子接线图

时序图一

高峰时段 7：00↘ ↙8：15 16：30↘ 正常时段

晚间时段 6：30↗

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 小时

时序图二

00004 R-EW 00001 L——SN 00002 G 00003 Y

00008 R 00005 L 00006 G 00007 Y 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEC 时序图三

00004 R-EW 00001 L 00002 G 00003 Y

00008 R—SN —SN —EW —EW —EW

——SN

—SN —SN

—SN —SN 00005 L—EW 00006 G—EW 00007 Y—EW 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEC

二、车库车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）入库车辆前进时，经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1，后退时经过2#传感器→1#传感器后，计数器B减1；（计数器B的初始值由计数器A送来）只经过一个传感器则计数器不动作。

（2）出库车辆前进时，经过2#传感器→1#传感器后，计数器B减1，后退时经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1；只经过一个传感器则计数器不动作

（3）车辆入库或出库时，均应有警铃报警，定时3s钟（4）仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示

（5）若设仓库容量为50辆车，则仓库满时应报警并显示。

（6）若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过2#传感器），应避免误计数。2.I/O编址 编程并调试

I/O端子接线图

三、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试 1.自动门控制装置的硬件组成：

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为有光导通，无光断开。2．控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行 3.I/O编址 4.编程并调试 5.I/O端子接线图

四、自行设计课题

要求：设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序 观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址 3.编程并调试 4.I/O端子接线图

五、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图

西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC B组 一、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试 1.控制要求：

（1）五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E , 正转通电顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反转通电顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五个开关控制其工作：

#1开关控制其运行(启 / 停)。

#2 开关控制其低速运行(转过一个步距角需 0.5 s)。#3 开关控制其中速运行(转过一个步距角需 0.1 s)。#4 开关控制其低速运行(转过一个步距角需 0.03 s)。#5 开关控制其转向(ON 为正转，OFF 为反转)。2.I/O编址 3．编程并调试 4.I/O端子接线图

二、饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作

（2）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁

（3）用两个传感器分别检测空瓶数和满瓶数，用计数器记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，即开始记录空瓶数和满瓶数

（4）若每24瓶为一箱，记录产品箱数

（5）每隔8小时将空瓶及满瓶计数器的当前值转存至其他寄存器，然后对计数器自动清零，重新开始计数。

（6）可以手动对计数器清零（复位）2.编程并调试 3.画出I/O端子接线图

三、自行设计“全自动洗衣机PLC控制”课题

要求： 1.课题名称 2.控制要求 3.工作框图.4.I/O设置 5.编程并调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求 程序（包括注释）、框图、I/O接线图

西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC C组 一、八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：（1）根据各楼层行程开关的状态，确定轿厢所在楼层

（2）用九段LED数码管作十进制层楼位置显示，如下图所示：

2.九段码编码示意图、真值表、I/O编址 3.编程并调试 4.I/O端子接线图 二、三相六拍步进电机PLC梯形图控制程序设计与调试 1.控制要求：

（1）三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A

反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

（3）具有两种转速：

#1开关合上，则转过一个步距角需0.5s。#2开关合上，则转过一个步距角需0.05s。

（4）要求步进电动机转动100个步距角后自动停止运行

（5）在完成上述功能的基础上，增加功能：

设置按钮K1，每按一次K1，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间减少0.01s）设置按钮K2，每按一次K2，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间增加0.01s）I/O编址 编程与调试

三、自行设计课题

要求：设计十字路口交通灯控制课题及程序

1.观察桂林路漕宝路口交通灯（包括左转弯灯和行人灯）的工作时序 2.设计课题：课题名称、控制要求、时序图、I/O编址 3.编程并调试 4.I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC D组

一、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试 1.自动门控制装置的硬件组成：

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为无光导通，有光断开。2．控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的10s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待10s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行 3.I/O编址 4.编程并调试 5.I/O端子接线图

二、物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表

示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。1.控制要求：

（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵

工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量最少为1台，最多不得超出4台。（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。

（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有

过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用I/O扩展模块）

（4）设置“自动/手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。2.画出运行框图，I/O编址，编程并调试 3.画出I/O端子接线图。

三、全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试 1.控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关

（2）注水直到高（中、低）水位，关水

（3）2s后开始洗涤

（4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s（5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s（6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

（7）清洗完成，报警3s并自动停机

（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

输入点： 输出点：

启动 10001 低水位检测 10009 启动洗衣机 00001 停止 10002 手动排水 10010 进水阀 00002 高水位 10003 手动脱水 10011 正转 00003 中水位 10004 反转 00004 低水位 10005 排水 00005 排空检测 10006 脱水 00006 高水位检测 10007 报警 00007 中水位检测 10008 2.若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）3.I/O编址 4.编程并调试

四、MODICON PLC梯形图控制程序的移植

要求：

1.将教材中五层电梯模型的梯形图控制程序改成S7-200 PLC的梯形图控制程序

2.I/O编址：设有开关量I/O扩展模块2个，均为8×24VDC输入/8×继电器输出 3.试画出I/O端子接线图

五、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC E组 一、四分频电路梯形图控制程序设计与调试

要求：

1.解读MODICON PLC的二分频电路梯形图程序，用STEP7设计四分频电路梯形图程序并调试，画出四分频时序图。2.控制要求：

输入点引入信号脉冲，输出点输出的脉冲是输入脉冲的四分频信号。

二分频时序图如下： 输入10001 输出00002 MODICON PLC二分频梯形图：

（）10001 00101 00100（）10001 00101（）00100 00002 00102（）00100 00102 00002 00002

二、自行设计课题

要求：设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序 1.观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址 3.编程并调试 4.I/O端子接线图

三、MODICON PLC梯形图控制程序的移植

1.将教材中五层电梯模型的梯形图控制程序改成S7-200 PLC的梯形图控制程序

2.I/O编址：设有开关量I/O扩展模块2个，均为8×24VDC输入/8×继电器输出

3.画出I/O端子接线图

4．完成PLC与电梯模型的接线并运行调试

四、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求 2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC F组

一、花式喷水池装置PLC控制梯形图的设计与调试 1.花式喷水池示意图

图a）中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图b）中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。2.控制要求：

（1）水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。

（2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。（3）方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：

a）选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时1.5s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，然后全部停止1s，接着一起喷水15s为一个循环。

b）选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，然后全部停止0.5s，接着一起喷水30s为一个循环。

c）选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，1～4号同时喷水20s为一个循环。

d）选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为： 1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1号水管以1s间隔顺序喷水，小循环3次后，一起喷水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水10s为一个大循环。

（4）不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。

3.I/O编址 4.编程并调试 5.I/O端子接线图

二、带有显示的十字路口交通信号灯控制程序的设计与调试 1.系统框图：

2.控制要求：

（1）南北方向为主干道，绿灯亮的时间比东西方向次干道绿灯亮的时间多一倍，黄灯间隔0.5s闪烁3 s后切换到红灯，信号灯工作时序图如下，一次循环共需96s。（2）时序图：

（3）主干道的数码显示应该与红、黄及绿灯同步，且两条主、次干道应该一样显示。比如：南北方向绿灯亮时，东西方向和南北方向均应显示数字63（绿灯亮60s，黄灯亮3s），然后隔秒减1，当减到0时，换成东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时，数码管应显示33，然后隔秒减1，当减到0时，再进行切换，完成一次工作循环。

（4）*有白天/夜间操作转换开关、运行/停止开关、紧急操作开关1#、2#，其功能如下：

白天/夜间操作转换开关在“白天”位置时，按上述时序正常工作，在“夜间”位置时，两边均只有黄灯闪烁

运行开关在接通电源时，方可切换白天/夜间开关

开关在“运行”位置时，系统启动，在“停止”位置时，系统关闭

当有特殊情况（如事故）需某一方向的绿灯一直亮，则应用紧急操作开关实现次功能。比如：1#开关=“1”，则南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮，2#开关=“1”，则东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮，关闭紧急开关，则系统恢复正常。

3.编程并模拟调试

4.画出I/O端子接线图（用一个I/O扩展模块）

.三、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求 2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200 PLC G组

一、霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试 1.霓虹灯广告屏示意图

该广告屏共有8根灯管，24只流水灯，每4只灯为一组，如下图所示：

2.控制要求：：

（1）该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为：第1根亮→2亮→3亮→„„→第8根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→„„→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→„„→1，时间间隔1s，显示5s，再从1→2→„„→8按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。

（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→„„→Ⅵ按1s时间间隔依次向前移动，且点亮时每相隔1灯为亮，即从Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同时Ⅰ“①、③”灭→Ⅲ“、”亮，同时Ⅱ“⑤、⑦”灭„„，如此移动一段时间（如30s）后，再反过来移动一段时间：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同时Ⅵ“、”灭，„„如此循环往复。

（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。

（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。

（5）要求有移位指令的应用

（6）*在控制要求1中，若要求将全亮后显示10s改为以0.5s间隔同时闪烁5s，试修改程序。3.编程并模拟调试

4.画出I/O端子接线图（用2个I/O扩展模块）

二、自行设计课题

要求：设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序 1.观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址 3.编程并调试 4.I/O端子接线图

三、完成课程设计说明书 1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图

3.西门子PLC与MODICON PLC相关指令的应用比较、运行情况及调试小结等 4.课程设计的心得

第三篇：工业控制与PLC应用总结

工业控制与PLC应用总结

经过一段时间的学习、使用，对可编程逻辑控制器（PLC）在工业领域中的应用有了比较深刻的理解，PLC为我们实现某种流程或过程的自动化搭建了一种控制系统硬件平台，其实际上与传统的DCS系统已经没有严格的区分，是工控领域中最基本、最常用的控制设备，也是我们最应该会使用的一种控制器。

从本质上讲，PLC仅仅是实现控制目的的一种工具，一种具有特殊功能和特点的工具，工具本身的使用方法很简单，大部分功能通过“傻瓜式”的组态设置而实现，重要的是在使用此工具完成某种任务的过程中所体现的思想和技巧。我认为实现一台机器自动化的过程，就是赋予此机器“灵魂”的过程，而PLC是我们赋予机器灵魂的工具，“灵魂”即是在实现工艺要求的控制程序中所体现的编程者的思想，显然，相比而言重点是“灵魂”而不是工具。

下面是我在编写程序和调试过程中的一些体会和思考，供大家参考。

一、理解工艺

实现工艺要求是控制的核心目的，因此工艺的要求即是我们编写程序的根本依据和衡量程序质量的最终标准，对工艺特点理解的深浅程度也就决定了编写程序框架的完善程度。需要强调的是，要站在控制的角度去分析工艺，要精确到每一个输入输出控制点，每一个设备的执行动作及对其他设备或动作的影响，而不是仅仅停留在宏观的、整体的流程，因为控制人员得到的几乎所有工艺流程资料都是工艺人员要求的最佳运行状况，也是所要实现的控制目的，它仅仅是一个目标状态，而要实现这种目标运行状态还需要考虑大量的非理想情况，这就需要思考在工艺流程中，哪些地方、环节会出现哪些异常情况，这些信息对于控制人员而言，算是工艺要求中的隐含信息，需要去分析寻找，分析的越细越好，总之，没有最细只有更细。

因此，理解工艺的重点就是去思考那些可能的异常情况，它与确定的工艺要求有着直接的关系，这种对工艺的认识思想是必要的。比较重要的思考方向大体有以下几点：

1、根据整体工艺和设备特点，需要将整体流程细分为哪些子工序。

2、子工序之间是否存在接口不统一的问题。

3、整个工艺中的控制难点是什么。

4、哪些设备或动作之间存在着严格的互锁，或者说是哪些动作必须考虑安全因素。

5、生产如何连续进行，需要整体考虑循环运行的状况。

以上内容仅仅列出了一部分，不容否认，对工艺特点和各种状况的思考深浅程度是和经验有关系的，应该在学习中逐渐积累经验并培养这种思考习惯。

二、顺序控制法编程

顺序控制法是相对于经验控制法而言的，使用顺序控制法编写梯形图程序的优点是逻辑缜密、思路清晰、可读性好，同时便于维护和差错修改，这种特点在工程中是非常重要的，尤其对于逻辑复杂的大型项目，没有顺序控制思想，很难实现编写高质量的程序。

其实顺序控制的原理很简单，很容易理解，即当前步有效的条件是上一步有效且满足当前步有效的其他条件，当前步无效的条件是下一步变为活动步，并且要求在程序中的某一顺序逻辑段中只有一个活动步，且步有效与否不直接对应输出，只体现工艺要求的具体执行逻辑。这种用步来体现程序执行过程的方式的特点就是逻辑非常清晰。然而需要指出的是，只分析两步之间的顺序控制并不能完整体现顺序控制法的好处，最好便是在一个控制逻辑复杂一些的大程序中去体会这种编写方法的优点。我认为顺序控制法是一种思想，其表现形式也没有像书上所表述的那么严格，非得下一步有效即关闭上一步，或者只有一个活动步，主要还是看程序的具体内容，步是一种概念，并不一定就是指一行梯形图程序，它们之间可以理解为是本质和表现形式的关系，只要在程序中思路清晰，可以多行程序表示为一步；相反，对步的认识不全面，反而会限制编写程序的灵活性。

在阅读或调试程序中去理解顺序控制法的思想会更加深刻，否则很难体会到其优点，也很难变为自己的编程习惯，容易出现这种现象：谈及顺序控制方法很简单，但是编写梯形图程序却又体现不出这种思想。所以只看资料无助于养成使用顺序控制法的编程习惯，应该多实践和经验交流。

另外，关于程序的组织方式并不固定，有很多不同的模式，实验室以往做过的工控项目主要使用了西门子系列PLC的S7-300，并形成了统一的编程方法和模式，主要思想是：输入输出点统一映射到PLC内部存储器中，所有的输出信号以“起保停”的方式在单独的功能块中统一处理，这样也便于应用顺序控制法编写程序；在控制功能实现方式上，将整体工艺细分为不同的子工艺，即可以在手动模式下单独执行，也可以由另一程序在自动运行模式下按照某种逻辑调用。有些专业公司的编程模式会不同，也是由其编程人员在实践中总结形成的，但是，目前实验室的这种模式是相对很成熟和规范的，我们应该继续发展和完善，程序组成如图1所示，具体情况可了解实际工程案例。

输入映射自动/手动程序其他OB检修程序OB1/主程序系统功能块子程序1子程序n数据块输出程序输出映射 图1 程序一般组成内容

三、程序编写

当其他工作已经准备就绪，开始着手编程，编程期间的主要工作就是完成控制流程图绘制，写流程图的本质就是写程序，其好处就是在一段时间内集中思考如何实现工艺流程的控制要求，并以文本形式记录下来，这样便于保持在思考如何实现控制要求时的思维连续性和缜密性，同时也生成了一份控制程序详细文档，为程序的后续修改、维护提供了直接技术资料，完整的流程图应该体现控制所需的全部程序。据我了解，很多从事工控职业的控制人员并不知道流程图概念，他们是直接上机编程，问题就是程序质量比较低，也许是项目太简单，或者是工艺太熟悉，总之，给人的感觉很不正规。编写流程图是我们实验室的优良传统，其是完成工控项目的核心步骤之一，通过流程图编程也应该是工控领域的正统做法。

在工艺熟悉后，要根据具体的工艺特点划分出若干个子工艺，做到这些子工艺组合起来即是整体工艺，关于如何划分子工艺的问题，没有固定的规范，因编程者、工艺特点等而不同，但是一般而言，子工艺划分的越多，程序会越灵活，而程序越灵活，对一些条件的要求也会相应增多。因此，工艺划分的粗细程度可以视情况具体权衡。

子工艺划分完成后，可以编写与其一一对应的子程序了，细分后的子工艺对应的子程序一般不会有太复杂的逻辑，因此写起来会容易的多，子程序在整个控制程序中是一个个具体的主体程序，之所以是主体程序，是因为设备的有序运行是由它们实际控制的，自动程序也不过是组织这些子程序按照某种逻辑或时间顺序执行而已，所以子程序的编写质量对控制系统的性能十分重要。鉴于此，在写子程序时需要特别注意一些问题，主要体现在以下几点。

1、程序执行的条件

一般称为程序入口条件，考虑这一点时，主要判断依据对工艺的深刻理解，对当前子程序对应的子工艺包含哪些设备和输入输出点，是如何动作的，运行时需要哪些机构处在哪些状态，是否存在程序互锁等，必须有清晰明确的认识，在确定启动条件时一定要找到关键条件，其实关键条件的确定贯穿于编写程序的整个过程。需要强调的是要考虑其他子工艺的结束状态，如果其他工艺与当前工艺有直接关联且其结束状态不满足当前工艺的启动条件，这时要考虑如何处理，是在其他工艺结束时处理还是在当前工艺执行时处理或是其他的处理方式，依据实际情况而定。另外，需要判断子程序手动模式单独执行同自动模式调用是不是使用同一入口，有时是需要不同入口的。

2、程序的结束状态

跟入口条件类似，程序的结束状态有可能会影响到其他子工艺的启动，所以结束状态也是需要考虑权衡的，与程序执行条件类似，不再详述。需要注意的是，结束状态同样存在手动模式程序退出与自动模式程序退出是否使用同一出口的问题，根据工艺特点，有可能需要设置自动模式和手动模式从不同出口退出程序。

3、程序体编写

重要的工作是考虑程序如何处理异常情况，仅仅按照工艺流程写出程序逻辑是很简单的事情，应该考虑到各种各样的状况，而不是仅仅停留在“如果A则B，如果B则C”这样的思路上，这种逻辑是不严密的，应该考虑到所有的条件可能性并编写与其对应的处理程序，我觉得可以形象地比喻为把一个“房子”的漏洞都堵上，仅留下固定的入口和出口。

另外，写子程序时，每写一步都应该知道设备会如何动作，我觉得与其说是编写程序控制设备不如说是构思设备的工作流程后映射出程序，这样有利于考虑问题更加全面。当子程序编写完成时，其一般具有这样的特性：

（1）程序启动后退出以前，任何信号都无法再次启动它。（2）程序运行结束后，可以再次启动，或者说是可以反复启动。（3）程序运行结束后，程序内没有任何活动步。

（4）急停信号有效时，除非有特殊设置，否则必须立刻清掉所有活动步，即使有特殊设置，最终也必须清掉所有活动步，并且不影响下次启动。

（5）如果程序内存在循环，当程序停止信号有效时，若正在执行循环程序段，应该跳出当前循环程序段，执行完剩余程序后退出。

（6）至于程序的功能性，考虑到设备有可能处在任何状态下，除非出现特殊情况，否则必须在满足工艺要求的基础上，保证在程序上做到安全可靠。

以上几条特点，基本上反映了对子程序的要求，但是绝不局限于这些，所有的程序都是为工艺服务的，一切要以具体工艺而定。

子程序编写完成后，就要考虑如何使它们组合起来完成整体工艺的要求，这就需要另外编写一个程序以确定他们执行的节拍，这个程序即是所谓的自动程序，有时候也不一定单独编写一个程序块，可以在主程序中去处理，当遇到子程序较多且逻辑复杂的时候，为了使程序结构清晰一些，一般会单独编写自动程序。自动程序与子程序没有本质的区别，但是有一些特点：程序段之间往往没有严密的顺序逻辑，具有关键条件的单独指令比较多，没有直接的输出信号而主要是反复地调用子程序等。这时就需要整体考虑工艺流程了，比较重要的工作就是寻找流程中的一些关键条件，这也是难点，这些条件与子程序的划分有关系，如果关键条件找的恰当，在功能实现上就会容易的多，编写思路也会清晰的多。

自动程序的实现方式多种多样，某些细节体问题的处理完全取决于编程者的思想，但同时也受子程序的影响，最好由编写子程序的人员一并完成自动程序。由于工艺的不同，自动程序会体现出截然不同的特点，所以对于具体的技巧、方法问题很难概括，一般需要注意的问题有以下几条。

（1）调用子程序脉冲时序问题

也许这种问题不经常遇到，但是在编写时需要有意识地去分析，尤其对于初学者，其出现时序问题的原因会是多样的，主要存在子程序的启动条件中。比如如果某一子程序的某一启动条件同样与自动程序发出的启动脉冲有关，则容易出现时序问题，还跟此条件位在程序扫描过程中处于那一子程序的前后有关，具有不确定性，时序问题与简单的逻辑问题相比一般不容易被发现，因此写程序时尽量不要使用这种边缘的、不确定的方法。

（2）异常情况处理问题

这一点还是体现在关键条件的确定上，也就是调用子程序的条件，由于自动程序包含了所有的工艺流程，为了达到某些环节的稳定和可靠，需要考虑异常情况的处理，体现为逻辑条件往往会相对比较复杂。比如如果在执行自动程序过程中，某一工艺流程受条件限制必须结束但又没有完成相应的功能任务，造成下面的环节无法进行，可是考虑到自动程序的循环特点，在下一循环周期，没有完成任务的工艺流程会继续工作并完成功能任务，所以在这种异常情况下，需要考虑某些子程序不执行对整体程序运行的影响。异常情况可能是多种多样的，总之，希望自动程序能够自动处理并保持生产的连续性。

（3）效率问题

整体工艺流程是由自动程序调用子程序来实现的，应该尽可能地保证程序执行的紧凑性，以提高生产效率。效率问题实现起来没有难点，应该是一种意识问题，关键是要有对实际生产的理解，站在生产人员的角度考虑问题。

（4）初始化问题

自动程序运行时，必须首先对设备进行初始化操作，对设备进行初始化是基于这样一种考虑：自动运行时，设备有可能处于任何一种状态下，必须使设备回到符合自动运行条件的初始位置，这也是基于安全考虑。

（5）循环执行

关于自动程序的循环执行，不能简单地理解为“A—B—C„D—A—B„”模式，有的情况可以那样去处理，有的情况则不能那样去处理，要摆脱这种思维的限制，这种简单的理解也许可以通过一些处理解决大部分自动程序中的逻辑，但是会使程序变得很僵硬，并且不稳定不灵活，有时候这种思维也会影响子程序的编写质量，这是我个人体会。

（6）灵活性

灵活性可以理解为根据设备运行的不同状态作出不同的调整，简单地调整一些参数或设置就可以自动适应，无需修改程序本身，这种功能对实际生产来说非常有价值，实现起来相对会比较困难一些，但是是程序编写质量的一个重要标准，也应该是编程者的努力方向。

灵活性可以体现为整体程序具有可组态功能，算是一种比较新的编程思想，为了实现这种可组态功能，需要搭建一个“组态平台”，这种“平台”即是经过分析得出的所有子工艺的逻辑组合，由操作人员具体选择当前运行哪种组合，由于每个子工艺都由子程序去控制完成的，所以每种组合都一一对应着一种自动程序。

实现这种功能应该从以下几个方向考虑：

a.必须根据工艺特点在满足安全生产的条件下，统计出所有可能的运行工况。

b.子程序的调用条件必须重新考虑，因为调用条件中增加了工况组合内容。c.要保证每种组合都能顺序执行，甚至考虑组合的灵活、实时切换。d.灵活性高也一定程度上意味着可靠性低，所有尤其要思考程序的安全性。总之，自动程序运行后，整体上应该具有以下特点；

（1）自动程序运行后，除非急停信号有效，否则操作人员无法停止程序执行。

（2）自动程序运行后，为了避免不稳定因素，除非某些特殊参数，否则不应该支持在线参数修改。

（3）自动程序运行后，可以正常退出程序和自动运行模式，没有任何活动步保留，并且不能影响程序再次启动。

（4）自动程序运行后退出以前，无法再次启动，或者说再次给出启动信号是无效的。

（5）急停信号有效时，除非有特殊设置的保护条件，否则应该立刻依次清除所有活动步和状态位，并且任何时候急停后，都不能影响程序的再次启动。

（6）一次正常运行不能说明程序是稳定的，自动程序尤其具有这样的特点，至少需要连续自动循环运行10次以上。

四、关于程序运行模式和停止、急停

1、运行模式

整体程序依据调试和生产要求会设置成不同的运行模式，基本上都会设置成检修、手动和自动三种运行模式，某些简单工艺的程序也会设置为手动和自动两种运行模式，这时的手动模式和检修模式效果是一样的。

检修模式。检修运行模式下，操作人员只能操作单一的输出点对应的设备，只能一个一个地去动作控制对象。需要注意的是要考虑动作之间的关联情况，不当操作会造成事故的设备应该设置程序互锁，但也并不是互锁越严密越好，那样会影响检修操作的灵活性，如何平衡是情况而定。手动模式。手动运行模式下，可以单独启动事先编写的子程序，也就是说可以运行某一子工艺，设备会有一连串的动作按照相应逻辑在执行，在不相互影响的前提下可以同时运行多个子程序，需要根据工艺在子程序之间做严格的互锁条件。

自动模式。自动运行模式下，设备完全按照自动程序进行动作，无需人员参与。

2、停止与急停

在多种程序运行模式中，会有不同的启动、停止及急停信号，程序在不同状态下应对停止、急停信号有不同的反应，具体的实现方法不在此详述，只明确停止信号的分类、名称和停止或急停信号有效时的常规要求。

系统停止，即是运行模式的停止，包括“检修停止”、“手动停止”和“自动停止”；“程序停止”即是手动运行模式下的子程序停止；“系统急停”是程序运行中的紧急停止。可以通过以下描述来体现停止或急停信号有效时的常规要求：

（1）无论程序运行于哪种模式下，“系统急停”有效时，除非有设置的特殊保护功能，应该立刻、依次清除所有活动步和状态标志位。

（2）检修运行模式下，“检修停止”与“系统急停”的效果完全一样。（3）手动运行模式下，是否设置“程序停止”信号，取决于子程序的特点，往往在程序包含循环时设置“程序停止”，当“程序停止”有效时，要求子程序执行结束后退出，若还没执行到循环程序段，则不再体现循环特点，若正在执行循环程序段，则跳出循环，其他不变。若某个或某几个子程序正在执行，这时“手动停止”有效时，不影响当前子程序的执行，程序也不会立刻退出手动运行模式，而是等所有子程序运行结束后，才退出手动运行模式，并且在退出手动运行模式之前，无法启动其他没有运行的子程序，“手动停止”兼有“程序停止”的功能。

（4）自动运行模式下，“自动停止”有效时，与手动运行模式下的“程序停止”有些类似，可以当所有子程序运行标志位无效时退出，也可以执行完一个整体工艺流程后退出，依据具体情况而定，方式方法可以讨论，集思广益。

另外，关于“系统急停”的实现方法需要特别说明，一般而言，系统急停信号来自为了应对突发事件而设置的紧急停止按钮，因此还不能将急停的作用简单等同为清除所有活动步、输出位和状态标志位，其最终目的是设备发生异常情况时，按下此按钮使得设备、人员安全，损失最小，清除活动步或状态位只是实现设备、人员安全目的的程序变化情况之一。为了实现急停功能，主要考虑程序结构及生产工艺特点，与之对应的处理方法是使用分步急停和设置急停附加流程。

（1）分步急停。由于程序中存在运行模式的选择和嵌套调用，所以不能在同一时刻清除所有活动步、输出位和状态标志位等，这会影响下一次程序的运行，解决的方法是使用分步急停，依据嵌套顺序由里向外依次清除活动步和状态标志等。

（2）急停附加流程。考虑的具体工艺要求和实际控制对象特点，可能存在不能保证任意时刻复位所有输出位是安全的，这与上述的“设备、人员安全，损失最小”的目标相违背，所以这就需要判断急停信号有效时所处的生产阶段，根据不同阶段希望系统做出不同的反应，有时必须在急停信号清除其他所有活动步和状态位的同时适时启动急停附加流程以应对急停信号在生产的特殊阶段有效时所产生的不良后果。

五、程序调试

程序编写完成需要经过全面调试才能应用于生产，程序调试即是在保证安全的前提下，按照要求逐一检验系统功能，由于程序是第一次联机控制设备运行，这时可能会遇到各种各样的问题，所以安全因素就变得尤其重要，最基本的原则是不管以哪种方式进行调试，必须保证设备和人员是安全的。

调试应该按照从简单到复杂的顺序有序进行，按照预先制定的调试计划从控制系统接线情况到程序功能实现效果等逐一进行，具体步骤为：检修→手动→自动。除验证程序功能之外，程序调试需要做的工作和注意事项还有：

1、制定调试计划

制定调试计划是为了避免没有针对性和目的性的盲目调试，需要分析程序的关键部分并有针对性地去验证，这样可以在最短的时间内发现程序中的问题。调试计划一般包括调试时间、调试内容等，即便没有书面的调试计划，调试人员至少要有清晰的调试思路，方式方法依据个人经验和能力而定，但是应该养成制定调试计划的习惯。

2、完成调试记录

在调试过程中，需要将调试的效果和出现的问题详细记录下来，以便于继续完善程序，同时也总结了实践经验。调试记录一般包括调试时间、参加人员、调试内容及实际效果、出现的问题及原因等。

3、虽然控制台/柜在出厂之前一般已经测试完毕，但是在系统从新运行之前，必须再次测试，内容是检查所有电源线路是否存在短路情况，保证控制系统设备安全，其他信号线可以等系统运行后测试。

4、一定要和现场人员保持密切、流畅的沟通，根据实时工况合理设置参数，并且必须得到现场人员的认可后才能进行操作。

5、应该首先调试系统急停功能，系统急停有效是最基本的要求，而且要验证任意时刻的系统急停功能，要保证在调试其他功能出现异常时，系统急停的有效性。

6、调试中发现有程序编写错误或其他问题，若需修改程序，要尽量做到程序与流程图同步修改，并且务必做到程序备份，并记录备份程序的内容。

调试过程中的其他事宜会根据工艺的不同而不同，但是必须强调的是，要时刻将安全因素放在首位，要尽可能全面、完整地模拟实际生产的工况，以检验程序的稳定性、可靠性。

六、控制系统设计流程

以上内容主要是总结了在控制系统设计各阶段中需要特别注意的事项，跟实践经验的关系比较密切，下面从整体的角度概括控制系统设计的流程，其一般步骤为：

1、制定控制系统总体方案

控制系统总体方案主要是明确项目的控制功能、控制指标、工艺流程分析、控制对象及I/O点统计、需求分析、设计思路、系统总体框架、设备选型、程序设计思路、控制柜设计思路、现场布线思路和其他接口等，要以文本的形式明确以上内容。

2、绘制控制系统电气接线原理图

图纸内容主要包括图纸目录、设计说明、电机设备、电气设备、系统框图、控制柜正面组合图、控制柜电气原理图、系统DI原理图、DO原理图、AI原理图、AO原理图、仪表原理图等，要求图纸设计必须清晰、规范，是第三方加工控制柜的技术依据，也是向甲方提供的竣工资料之一。

3、绘制控制系统现场施工图

主要是依据现场实际情况，确定控制柜与现场设备之间的线缆连接情况，一般与甲方人员会商后根据现场情况确定。

4、明确控制系统采购清单

以上内容确定之后，就应该确定所有的系统材料采购清单，主要包括名称、品牌型号、单价、数量、有无附件、供货周期等。

5、编写控制系统程序流程图 其实本质是开始编写程序，不再详述

6、编写控制系统上位机设计说明书

内容是介绍上位机监控界面的设计原则，主要包括组态软件介绍、系统画面组成和画面设计风格，另外还需详细介绍操作画面的功能设置。

7、程序调试

8、整理其他技术资料

主要内容有控制系统编程资料，包括内存分配、通信设置、IO点地址分配等，除此之外，还有操作说明书和维护说明书。

以上内容主要体现了工控领域编程的大体要求以及某些工程思想，对写程序流程图、绘制电气接线原理图和编程方法、技巧等具体问题涉及不多，主要是我认为工控思想的建立比编程本身要高一个层次。总之，控制领域入门简单却又深不可测，上述有不妥、不对之处，望能给予指正，彼此学习，共同进步！

陈成瑞 2012.08.27

第四篇：《PLC应用》实习教学大纲.

《PLC应用》实习教学大纲《电气控制与PLC》课程教学大纲

一、课程的地位、作用和任务

《电气控制与PLC》是自动化、机电类等专业的一门核心课程，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性课程。通过学习使学生掌握常用电器的使用、控制电路的基本环节、常见故障分析、PLC的构成、指令系统及编程方法，形成控制电路的设计、安装、调试、故障处理能力和应用可编程控制器实现电气自动控制要求的能力。

二、教学内容及教学要求

（一）常用低压电器

1．知识点和教学要求

（1）掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使用方法。

（2）理解各种常用低压电器的组成和结构特点。

（3）了解各种常用低压电器的一般技术指标。

2．能力培养要求

使学生具有选择和使用各种常用低压电器的能力和简单故障判断能力。

（二）电气控制电路的基本控制环节

1．知识点和教学要求

（1）掌握电气控制原理图的基本知识和绘图方法，电动机启动和制动控制方法，各种保护环节，控制系统中常用的控制原则。

（2）理解三相绕线式异步电动机的启动控制方法。

（3）了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。

2．能力培养要求

使学生具有分析和设计简单电气控制电路图的能力。

（三）常用机床电气控制系统

1．知识点和教学要求

（1）掌握阅读和分析电气控制原理的方法和步骤。

（2）理解常用机床电气控制原理。

（3）了解常用机床电气控制系统故障分析。

2．能力培养要求

培养学生具有阅读和分析电气控制原理图的能力、常见电气故障诊断和分析的能力。

（四）桥式起重机电气控制

1．知识点和教学要求

（1）理解桥式起重机的电气控制原理，凸轮控制器和主令控制器的工作原理。

（2）了解桥式起重机的结构、电气控制要求、电动机的几种工作状态。

2．能力培养要求

使学生初步具有分析和操作桥式起重机电气控制线路的能力。

（五）可编程控制器概述

1．知识点和教学要求

（1）理解PLC的定义和特点。

（2）了解PLC的来源、应用范围、发展趋势以及在工业自动控制领域中的地位和作用。

（六）可编程控制器的工作原理和基本结构

1．知识点和教学要求

（1）掌握PL C的各种内部软继电器的功能及编号。

（2）理解PLC的工作原理、结构，编程语言的特点和语句格式。

（3）了解PLC的一般技术指标。

2．能力培养要求

使学生具有识别和应用各种内部软继电器编号的能力。

（七）基本逻辑指令

1．知识点和教学要求

（1）掌握基本逻辑指令的使用，计数器/定时器设定值的设定方法。

（2）理解基本逻辑指令的应用，梯形图的编程规则和技巧。

（3）了解各种指令的执行程序步数。

2．能力培养要求

使学生具有设计梯形图和指令表的能力。

（八）步进顺控指令

1．知识点和教学要求

（1）掌握2条步进顺控指令的功能、符号及使用方法。

（2）理解状态转移图的类型和设计方法，（3）了解步进梯形图的特点及功能

2．能力培养要求

使学生具有设计状态转移图的能力、绘制步进梯形图及编写指令程序的能力。

（九）功能指令

1．知识点和教学要求

（1）掌握常用功能指令的特点及编程方法。

（2）了解特殊功能模块的功能、连接方法及使用方法。

2．能力培养要求

使学生具有功能指令的编程和应用能力。

（十）可编程控制器的应用

1．知识点和教学要求

（1）掌握PLC控制系统设计的内容、步骤和设计方法。

（2）理解PLC在常用控制系统中的应用举例。

2．能力培养要求

具有应用可编程控制器实现电气自动控制要求的设计能力。

（十一）可编程控制器用于模拟量控制和位置控制

1．知识点和教学要求

（1）理解PLC模拟量控制模块的功能、特性及应用，脉冲输出单元和可编程凸轮控制器的功能及用途。

（2）了解模拟量输入/输出模块的应用。

2．能力培养要求

具有应用模拟量模块和位置模块的初步能力。

（十二）网络与通信

1．知识点和教学要求

（1）理解PLC与计算机通信和网络的有关知识。

（2）了解可编程控制器与计算机联网的有关知识。

2．能力培养要求

具有可编程控制器与计算机通信和联网的初步能力。

三、学时分配建议表 学时分配建议表 序号 教学内容 理论教学 1 常用低压电气 6 2 基本控制环节 10 3 机床电气控制 10 4 桥式起重机电气控制 6 5 PLC 概述 2 6 PLC 的基本原理 6 7 基本逻辑指令 6 8 步进顺控指令 6 9 功能指令 10 10* PLC 的应用 4 11* 模拟量和位置控制 2 12* PLC 网络与通信 2 13 机动 2 合计 72 返回顶部

第五篇：PLC原理及应用教学大纲

《PLC原理及应用》教学大纲

Common electric control technique

编写人：蒋小辉

一、课程性质

专业平台课

二、适用专业

自动化

测控

电气传动

机械等

三、课程的目的和任务

通过本课程的教学（讲课、实验和大量实例分析），使学生了解一些常用的低压电器和可编程控制器的基本原理和基础知识，掌握常用电气控制线路的设计方法以及可编程控制器的系统设计﹑编程方法和技巧，为进一步学习和工程应用打下坚实的基础。

四、课程的基本要求

1、要求掌握的内容

（1）电磁式控制电器的工作原理

电磁式控制电器的组成 电弧产生原因、危害及防护措施

吸力特性、反力特性和剩磁特性及其相互配合 输入输出特性（2）常用电气控制技术

常用电气控制电路绘制原则 常用电气控制电路设计方法 电动机起动控制 电动机正反转控制 电动机制动控制

电动机循序控制和顺序控制（3）可编程控制器的基本工作原理

可编程序控制器的定义 可编程控制器基本工作原理

1（4）可编程控制器（PLC）的编程

梯形图编程语言 可编程控制器的内存组织

可编程序控制器的编程指令和编程方法

2、正确理解的内容

有触点电器元件的工作原理 典型控制电路的分析、设计 可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器的内存组织

可编程序控制器机器扫描周期和工作方式 可编程序控制器控制系统的分析、设计与实现

3、一般了解的内容

常用电器元件的图形文字符号定义、使用领域、使用方法等；可编程序控制、与传统控制线路的比较；S7-200可编程序控制器的结构、配置等；可编程序控制器的通信与网络

五、先修课程

模拟电子技术，数字电子技术，微型机原理及应用，电机原理及电机拖动

六、学时安排

总 学 时：48学时

讲课学时：24学时

实验学时：24学时

七、教学内容

第一章 常用低压电器（4学时）

1.1电器的基本知识 1.2接触器 1.3继电器 1.4开关电器 1.5熔断器 1.6主令电器

第二章 电气控制线路基础（4学时）

2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 2.2三相鼠笼式异步电动机的基本控制线路 2.3三相鼠笼式异步电动机降压启动控制线路 2.4三相鼠笼式异步电动机制动控制线路 2.5电气控制线路的简单设计方法 第三章 可编程序控制器概述（2学时）

3.1 PLC的产生和定义 3.2 PLC的特点 3.3 PLC的应用和发展 3.4 PLC的分类 3.5 PLC的系统组成

3.6 PLC与继电器控制系统的区别 3.7 PLC的工作原理

3.8 PLC的编程语言和程序结构

第四章 S7－200系列PLC的硬件系统及内部资源（2学时）

4.1 概述

4.2 S7－200系列PLC的硬件系统

4.2 S7－200系列PLC的内部资源及寻址方式 第五章 PLC的基本指令及程序设计（4学时）

5.1 PLC的基本逻辑指令 5.2 PLC编程简单设计方法

第八章 PLC的网络通信技术及应用（2学时）

8.1 通信网络的基础知识 8.2 S7－200的通信与网络 第九章 综合设计（2学时）

9.1 设计步骤及内容 9.2 综合设计实例

八、实验内容及要求

1、实验内容

可编程序控制器实验部分（24学时）1.1、硬件介绍与编程软件的使用（2学时）1.2、常规接线回路实验（6学时）主要内容：电动机启停实验（2学时）

电机正反转实验（2学时）

电源倒换实验（2学时）1.3、综合性实验（4学时）

主要内容：

交通信号灯控制实验（2学时）简易电梯控制实验（2学时）

2、实验平台

PLC实验部分采用沈飞电子与东北大学共同研制的“电工电子实验室PLC实验平台”

3、主要设备

SIEMENS S7－200 PLC及配套实验设备

4、实验要求

详见相关实验指导书

九、教材及参考书

1、教材（暂定）

现代电气控制及PLC应用技术.王永华主编.北京航空航天大学出版社

2、参考书

可编程序控制器原理及应用.吴中俊 黄永红主编.机械工业出版社 电器与PLC控制技术.张万忠 刘明芹主编.化学工业出版社