PLC教案

第一篇：PLC教案

第一部分 理论学习第一篇 电气控制技术

一、目的要求：

了解电气控制的基本知识，知道常用低压电器的图形符号及应用，学会分析电气控制线路工作原理和线路故障

二、重点、难点：

重点：低压电器的图形符号及应用 难点：电气控制线路的工作原理

三、授课时数：8课时

四、教学方法：讲授法、直观演示法、练习法

五、教学手段 黑板、各种低压电器

六、教学过程

（一）低压电器

1、熔断器 图形符号:FU 作用：短路保护 接线方法：

2、控制按钮 图形符号：SB 颜色意义：绿—启动，红—停止，黑—点动 作用：接通断开电路 接线方法：

3、行程开关 图形符号：SQ 作用：位置控制 接线方法：

4、接触器 图形符号：KM 作用：频繁接通或分断有负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动切换电器 特点：欠（零）压保护、控制容量大、远距离控制、频繁操作，用于控制电机等 结构：主触头、辅助触头、电磁机构、灭弧罩 接线方法：

5、热继电器

图形符号：FR/KH 作用：过载保护 接线方法：

6、时间继电器 图形符号：KT 作用：时间控制

分类：通电延时、断电延时、瞬时动作（左通右断瞬无帽）接线方法：

7、断路器 图形符号：QF 作用：自动开关，进行失压、欠压、过载、短路保护 接线方法：

8、刀开关 图像符号：QS 作用：通断电路 接线方法：

（二）电气控制线路的基本环节

1、电气原理图绘制原则 A、分主电路和控制电路 B、电器元件符号和图形统一 C、从左到右，从上到下

2、基本控制环节 A、点动控制 B、连续控制 C、混动控制 D、减压起动 E、正反转控制 F、多地点控制 G、自动循环控制 练习：42页 3

3、电气控制线路的设计方法 A、线圈的连接 B、电器触点的连接 C、避免竞争 D、简单经济 E、保护环节

短路保护——熔断器、断路器 过载保护——热继电器 过流保护——电流继电器 零压保护——接触器 练习：42页 2

七、课堂小结

1、各种低压电器的图形符号及接线方法

2、电气控制的基本控制环节

3、电器控制线路的绘制方法和设计方法

八、板书设计（参考教学过程）

九、布置作业习题二1、2、3 小结各种低压电器

十、教学反思

第二篇：PLC实验教案

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题目：实验一 PLC编程应用实验

讲授内容提要： 1.STEP7软件使用方法 2.PLC基本指令 3.PLC的硬件结构 教学目的：

1.熟练掌握STEP7-Micro winV4.0 SP3编程软件 2.掌握PLC基本指令及应用 3.学会程序的下载及调试 教学重点：

1.PLC基本指令及应用 2.程序的下载及调试

教学难点：

PLC基本指令及应用

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年3月21日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

天津理工大学中环信息学院 教案

一、本次实验内容

1.介绍编程软件的安装与基本使用方法。2.指令的运用。3.程序的编写。

4.PLC的通讯和程序下载。

二、编程软件的安装与基本使用方法 1.软件名称为STEP7-Micro winV4.0 SP3。2.菜单栏、工具栏的内容。

三、指令的运用

触点、定时器的使用方法。

四、程序的编写 1.程序的编写规则

2.网络编号、程序注释、网络标题、符号名称等的定义。

五、PLC的通讯和程序下载

1.选择相应的PLC型号，读取PLC。2.将现有程序下载到CPU中。天津理工大学中环信息学院 教案首页

题目：实验二 电动门控制实验

讲授内容提要：

1.西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.电动门控制系统原理及编程思路

教学目的：

1.熟悉西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.用实验装置构成电动门控制系统

教学重点：

用实验装置构成电动门控制系统

教学难点：

用实验装置构成电动门控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年3月28日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

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一、本次实验内容 1.电动门的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、电动门的控制要求 1.分析电动门的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试

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题目：实验三 路口交通控制实验

讲授内容提要：

1.西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.路口交通控制系统原理及编程思路 3.触摸屏的组态和使用方法 教学目的：

1.熟悉西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.用实验装置构成路口交通控制系统 3.熟悉触摸屏的组态和使用方法 教学重点：

用实验装置构成路口交通控制系统

教学难点：

用实验装置构成路口交通控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年4月4日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

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一、本次实验内容 1.路口交通灯的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、路口交通灯的控制要求 1.分析路口交通灯的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试

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题目：实验四 洗衣机自动控制实验

讲授内容提要：

1.西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.洗衣机控制系统原理及编程思路 3.触摸屏的组态和使用方法 教学目的：

1.熟悉西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.用实验装置构成洗衣机控制系统 3.熟悉触摸屏的组态和使用方法 教学重点：

用实验装置构成洗衣机控制系统

教学难点：

用实验装置构成洗衣机控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年4月11日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

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一、本次实验内容 1.洗衣机的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、洗衣机的控制要求 1.分析洗衣机的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试

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题目：实验五 次品检测控制实验

讲授内容提要：

1.西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.次品检测控制系统原理及编程思路

教学目的：

1.熟悉西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.用实验装置构成次品检测控制系统

教学重点：

用实验装置构成次品检测控制系统

教学难点：

用实验装置构成次品检测控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年4月18日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

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一、本次实验内容 1.次品检测的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、次品检测的控制要求 1.分析次品检测的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试

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题目：实验六 加料自动控制实验

讲授内容提要：

1.西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.加料控制系统原理及编程思路

教学目的：

1.熟悉西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.用实验装置构成加料控制系统

教学重点：

用实验装置构成加料控制系统

教学难点：

用实验装置构成加料控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年4月25日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

天津理工大学中环信息学院 教案

一、本次实验内容

1.加料控制系统的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、加料控制系统的控制要求 1.分析加料控制系统的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试

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题目：实验七 反应器液位控制

讲授内容提要：

1.西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.反应器液位控制系统原理及编程思路

教学目的：

1.熟悉西门子S7-200硬件结构及实验装置的结构 2.用实验装置构成反应器液位控制系统

教学重点：

用实验装置构成反应器液位控制系统

教学难点：

用实验装置构成反应器液位控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年5月2日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

天津理工大学中环信息学院 教案

一、本次实验内容

1.反应器液位控制系统的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、反应器液位控制系统的控制要求 1.分析反应器液位控制系统的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试 天津理工大学中环信息学院 教案首页

题目：实验八 废液中和分程控制

讲授内容提要： 1.分程控制系统工作原理

2.废液中和分程控制系统原理及编程思路

教学目的：

1.了解分程控制系统工作原理

2.用实验装置构成废液中和分程控制系统

教学重点：

用实验装置构成废液中和分程控制系统

教学难点：

用实验装置构成废液中和分程控制系统

采用教具和教学手段： 实验

授课时间：2011年5月9日

授课地点：综合控制技术实验室

注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

天津理工大学中环信息学院 教案

一、本次实验内容

1.废液中和分程控制系统的控制要求。2.I/O分配。

3.程序的编写与调试。

二、废液中和分程控制系统的控制要求 1.分析废液中和分程控制系统的控制要求。2.建立编程思路和逻辑。

三、I/O分配

按照顺序将各输入输出点分配给PLC，完成接线。

四、程序的编写与调试

第三篇：可编程控制器(PLC)实验教案

电气控制与PLC应用电子教案

可编程控制器（PLC）实验教案

实验一 PLC软硬件介绍

硬件部分主要了解TVT-90A箱式PLC学习机的基本配置及其机构、基本工作原理，掌握输入输出接口及各种指示灯的连接方法。

软件部分主要学会使用FPWIN GR软件的安装、程序输入、编辑、下载与上传、参数设置、打印等功能。

实验二 基本指令编程方法及训练

学会逻辑指令、定时指令、计数指令的输入方法；初步掌握如何应用逻辑指令、定时指令、计数指令来解决实际程序设计问题。1．逻辑指令

任务1：程序输入练习（见指导书P17）；（略）任务2：根据时序图（见指导书P17）编写程序。

2．定时指令

任务1：利用TM指令编程，产生连续方波信号输出，其周期设为3s，占空比为2：1。

任务2：根据时序图（见指导书P18）采用TM指令进行编程。

电气控制与PLC应用电子教案

3．计数指令

任务1：采用CT指令实现上述定时指令任务2的加工工序要求；

任务2：用一个按钮开关控制三个灯，按钮按一下1灯亮，再按三下2灯亮，再按三下3灯亮，再按一下全灭，如此反复。

电气控制与PLC应用电子教案

任务3：用可逆计数指令实现图示时序图（见指导书P17）的控制过程。（根据学生知识掌握水平可增删）。

解1：

电气控制与PLC应用电子教案

解2：

电气控制与PLC应用电子教案

解3：

实验三 高级指令编程方法及训练

学会基本及高级传送指令、移位、算术运算指令的输入方法；初步掌握如何应用传送指令、移位、算术运算指令来解决实际程序设计问题。1． 传送指令

任务1：用传送指令实现当按钮X1按下时，将“1949，10，1”这组数据分别送入DT0~DT2中，当X0按下时又可全清且清零优先。

电气控制与PLC应用电子教案

任务2：用传送指令实现输入开关对输出灯亮多少的控制：

X7=OFF时

Xn=ON：输出端n个灯亮，其余灭；

X7=ON时

Xn=ON：输出端n个灯灭，其余亮。

电气控制与PLC应用电子教案

2． 数据移位指令

任务1：利用移位指令使输出的8个灯从左到右以s速度依次亮；当灯全亮后再从左到右依次灭。如此反复运行。

任务2：利用左右移位指令，使一个亮灯以0.2s的速度自左向右移动，到达最右侧后，再自右向左返回最左侧，如此反复。X2=ON时移位开始，X22=OFF时，清零。（根据学生知识掌握水平可增删）

3． 算术运算指令

任务1：分别用BIN算术运算指令和BCD算术运算指令完成下式的计算：(12344321)12345651234

（1）BIN算术运算指令

电气控制与PLC应用电子教案

（2）BCD算术运算指令

实验四 电机控制实验/八段码显示实验

掌握电机控制、八段码实验板的接线方法，弄清楚电机控制、八段码实验板的控制原理，并完成相应的程序设计任务。1．电机控制实验

任务1：利用电机控制实验板编程实现电动机的Y/⊿启动控制；

任务2：利用电机控制实验板编程实现电动机的正反转和Y/⊿启动控制。

电气控制与PLC应用电子教案

2．八段码显示实验

任务1：将指导书P23中四组抢答器的PLC程序输入PLC进行调试，并领会的程序设计思路与方法；

解：另一种设计方法：

电气控制与PLC应用电子教案

任务2：在任务1的基础上完成五组抢答器的程序设计。

实验五 数值运算实验/天塔之光实验

掌握八段码显示实验板、天塔之光实验板的接线方法，弄清楚八段码、天塔之光实验板的控制原理，并学会利用八段码显示实验板完成相应的数值运算程序设计任务，利用天塔之光实验板完成相应的流水灯控制程序设计任务。1． 数值运算实验

任务1：将指导书P24中两位BCD代码相加的PLC程序输入PLC进行调试，并领会的程序

设计思路与方法；（略）

任务2：完成一位BCD码减一位BCD码的运算，显示运算结果，有借位则小数点亮；

电气控制与PLC应用电子教案

任务3：完成一位BCD码乘一位BCD码的运算，循环显示运算结果，小数点亮的表示个位，无小数点的表示十位；

电气控制与PLC应用电子教案

任务4：完成一位BCD码除一位BCD码的运算，循环显示运算结果，小数点亮的表示商，无小数点的表示余数。

电气控制与PLC应用电子教案

2． 天塔之光实验

任务1：用PLC控制灯光闪烁：L1、L4、L7亮，1s后灭，接着L2、L5、L8亮，1s后灭，接着L3、L6亮，1s后灭，接着L1、L4、L7亮，1s后灭„„，如此反复。

任务2：用PLC控制灯光闪烁：L1亮2s后灭，接着L2、L3、L4亮2s后灭，接着L6、L7、L8亮2s后灭，接着L1亮2s后灭„„，如此反复。

电气控制与PLC应用电子教案

实验六 交通信号灯控制实验/水塔水位自动控制实验

掌握交通信号灯控制、水塔水位自动控制实验板的接线方法，弄清楚交通信号灯控制、水塔水位自动控制实验板的控制原理，并完成相应的程序设计任务。1．交通信号灯控制

任务1：将指导书P26中交通信号灯中指的PLC程序输入PLC进行调试，并领会的程序

设计思路与方法； 另一种解法：

电气控制与PLC应用电子教案

任务2：根据任务1的设计思路，将绿灯亮的时间从主机板上的拨码器高两位输入，而绿灯闪烁和黄灯亮的时间皆为2s。（本题适合于基础较好的同学）

电气控制与PLC应用电子教案

2． 水塔水位自动控制实验

任务1：根据下述控制要求完成程序设计：

当水池水位低于水位界（S4=ON）时，电磁阀Y打开进水。当水位高于水池高水位界（S3=ON），阀Y关闭。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低位界时，S2为ON，电机M运转，开始抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时，电机M停止。

任务2：根据下述控制要求完成程序设计：

当水池水位低于低水位界（S4=ON）时，电磁阀Y打开进水定时器开始定时，2s后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低位界时，S2为ON，电机M运转，开始抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时，电机M停止。

实验七 自控成型机实验/自控轧钢机实验（根据学时数、学生掌握知识情况可增删）

掌握自控成型机实验、自控轧钢机实验板的接线方法，弄清楚自控成型机实验/自控轧钢机实验板的控制原理，并完成相应的程序设计任务。1．自控成型机实验

任务1：根据下述控制要求完成程序设计：

（1）初始状态：当原料放入成型机时，各液缸为初始状态：Y1=Y2=Y4=OFF，Y3=ON。S1=S3=S5=OFF，S2=S4=S6=ON。

（2）启动运行：当按下启动键，系统动作要求如下：

1）Y2=ON，上面液压缸的活塞B向下运动，便使S4=OFF。

2）当该液压缸活塞下降到终点时，S3=ON，此时，启动左液压缸，A的活塞向右运动，右液压缸C活塞向左运动，Y1=Y4=ON时，Y3=OFF，S2=S6=OFF。3）当A缸活塞运动到终点时，S1=ON，并且C缸活塞也到终点，S5=ON时，原料已成型，各液压缸开始退回到原位。首先，A，C缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使S1=S5=OFF。4）当A，C缸返回到初始位置，S2=S6=ON时，B液压缸返回，Y2=OFF，使S3=OFF。

电气控制与PLC应用电子教案

5）当B缸返回到初始位置，S4=ON时，系统回到初始状态，延时10s，取出成品，放入原料后，开始下一工件的加工。

任务2：根据下述控制要求完成程序设计：

（1）初始状态：当原料放入成型机时，各液缸为初始状态：Y1=Y2=Y4=OFF，Y3=ON。（2）启动运行状态：当按下启动键，系统动作要求如下：

1）Y2=ON，上面液压缸的活塞B向下运动，便使S4=OFF。

2）当该液压缸活塞下降到终点时，S3=ON，此时，启动左液压缸，A的活塞向右运动，右液压缸C活塞向左运动，Y1=Y4=ON时，Y3=OFF，S2=S6=OFF。3）当A缸活塞运动到终点时，S1=ON，并且C缸活塞也到终点，S5=ON时，原料已成型，各液压缸开始退回到原位。首先，A，C缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使S1=S5=OFF。4）当A，C缸返回到初始位置，S2=S6=ON时，B液压缸返回，Y2=OFF，使S3=OFF。5）B缸返回到初始位置，S4=ON时，系统回到初始状态，延时10s，取出成品。6）此时，计一个成品数，然后，放入原料后，开始下一工件的加工。

（3）停止操作：按一下停止按钮后，在当前的工件加工完毕后，回到初始状态并停止运行。

电气控制与PLC应用电子教案

2．自控轧钢机实验

任务1：根据下述控制要求完成程序设计：当启动按钮按下，电动机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1有信号（为ON），表征有钢板，则电动机M3正转，S1的信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表征钢板到位，电磁阀Y1动作，电动机M3反转，S2的信号消失。接着S1有信号，电动机M3正转„„，重复经过三次反复循环，S2有信号后，则停机一段时间（10s），取出成品后，继续运行。当按下停车按钮后则停机，需重新启动。

实验八 多种液体自动混合实验（根据学时数、学生掌握知识情况可增删）

掌握多种液体自动混合实验板的接线方法，弄清楚多种液体自动混合控制实验板的控制原理，并完成相应的程序设计任务。

任务1：根据下述控制要求完成程序设计：

（1）初始状态：容器是空的，各个阀门皆关闭，Y1、Y2、Y3均为OFF，传感器L1、L2、L3均为OFF，电动机M为OFF，加热器H为OFF。

（2）起动操作：按下起动按钮，开始下列操作：

1）Y1=Y2=ON，液体A和B同时注入容器，液面上升；当液面达到L2处时，L2=ON，使Y1=Y2=OFF，Y3=ON，即关闭Y1和Y2阀门，打开液体C阀门Y3。

2）当液面达到L1处时，Y3=OFF，M=ON，即关闭阀门Y3，电动机M启动开始搅拌。3）经10s搅匀后，M=OFF，停止搅拌，H=ON，加热器开始加热。

4）当混合液温度达到某一指定值时，T=ON，H=OFF，停止加热，使电磁阀Y4=ON，开始放出混合液体。5）当液面下降到L3时，L3从ON到OFF，再经过5s，容器放空，使Y4=OFF，开始下一个周期。

（3）停止操作：按下停车按钮，在当前的混合工作处理完毕后（当前周期循环到底），电气控制与PLC应用电子教案

才能停止操作（停在初始位置上）。

第四篇：PLC常见故障处理教案

PLC常见故障处理

一般查找故障步骤

模块的各种指示灯是否正常，通道是否正常。不能想当然认为PLC无事。要通过检测后方能确认。

软件故障;通讯故障；

调试好后，程序不会有逻辑及语法错误，程序量较大时，需注意内存的占用量。在线修改程序时要慎重

硬件故障

模块故障：判断，指示灯，故障现象，硬件组态中的诊断

通道故障：个别数据或状态不正常，替换法或打点，开关量和模拟量

外部故障（仪表电气）：排除模块故障和通道故障，配合电气仪表处理外部故障，若需强制，最好从外部强制，禁止强制输出点 多学一些电气仪表方面的基础知识

I/O模块的更换

接触及更换模块时，带防静电手环或触摸金属导体，放身体所带静电，尤其是在冬季。

４ 西门子ＰＬＣ应用中需要注意的问题 ４．１ 工作环境

（１）温度。ＰＬＣ要求环境温度在０ ℃～５５ ℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。

（２）湿度。为了保证ＰＬＣ的绝缘性能，空气的相对湿度应小于８５％（无露珠）。（３）震动。应使ＰＬＣ远离强烈的震动源，防止振动频率为１０ Ｈｚ～５５ Ｈｚ的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。（４）空气。避免有腐蚀和易燃的气体，如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将ＰＬＣ安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。

（５）电源。ＰＬＣ对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般ＰＬＣ都有直流２４ Ｖ输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使ＰＬＣ接收到错误信息。４．２ 控制系统中干扰及其来源

影响ＰＬＣ控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波，电磁波对其具有强烈的干扰。

（１）强电干扰。由于电网覆盖范围广，电网受到空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

（２）柜内干扰。控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对ＰＬＣ造成一定程度的干扰。

（３）来自接地系统混乱时的干扰。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使ＰＬＣ系统将无法正常工作。

（４）来自ＰＬＣ系统内部的干扰。主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。

（５）变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。４．３ 主要抗干扰措施

４．３.１ 合理处理电源以抑制电网引入的干扰

对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为１∶１的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接ＬＣ滤波电路。４．３．２ 安装与布线

动力线、控制线以及ＰＬＣ的电源线和ＲＳ４８５网线应分别配线，各走各的桥架或线槽。（１）ＰＬＣ应远离强干扰源，柜内ＰＬＣ应远离动力线（二者之间距离应大于２００ ｍｍ），与ＰＬＣ装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联ＲＣ消弧电路。

（２）ＰＬＣ的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的１/１０。（３）交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。

４．３．３ Ｉ/Ｏ端的接线（１）输入接线。一是输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。二是输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。三是尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致。

（２）输出接线。一是输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压，但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。二是由于ＰＬＣ的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。三是采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。４．３．４ 正确选择接地点以完善接地系统

ＰＬＣ控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对ＰＬＣ系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。

（１）安全地或电源接地。将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。

（２）系统接地。ＰＬＣ控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于４ Ω，一般需将ＰＬＣ设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。

（３）信号与屏蔽接地。一般要求信号线必须要有唯一的参考地。４．３．５ 对变频器干扰的抑制

（１）加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。

（２）使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。

（３）使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。５ 结语

西门子ＰＬＣ控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰源，使ＰＬＣ控制系统正常工作。随着ＰＬＣ应用领域的不断拓宽，如何高效可靠地使用ＰＬＣ也成为其发展的重要因素。２１世纪，ＰＬＣ会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，ＰＬＣ作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用。

第五篇：PLC变频的教案

定义：PLC = Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。相当于人的大脑，机器怎么运行就靠这个PLC。

plc目前的主要品牌

美国AB，北京和利时，瑞士ABB，松下，西门子，汇川，三菱，台达，富士，施耐德，等

基本构成为：PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，： a、电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

b.中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

c、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

d、输入输出接口电路

1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

e、功能模块

如计数、定位等功能模块。

f、通信模块

如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。

3、PLC的工作原理（P253 顺序

1、）

2、看看PLC是怎么接收输入信号，怎么输出相应的指令的。P250 输入电路分析： 错误点指出

光耦合器（英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。普通光耦合器只能传输数字（开关）信号，不适合传输模拟信号。近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。

反向并联的作用：

从COM（公共端子）端子流回24V电源的负极，使光耦合器中两个反并联的发光二极管中的一个亮，R1串接电阻对输入信号进行限流，以保证光耦合器不致损坏。

阻容吸收的作用

用于吸收和消耗电路断开时感性负载产生的自感电动势,可防止过电压造成的负载绝缘击穿

它可有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减。

输出电路分析：

双向晶闸管加触发电路：在微机控制系统中，大量应用的是开关量的控制，这些开关量一般经过微机的I／O输出，而I／O的驱动能力有限，一般不足以驱动一些点磁执行器件，需加接驱动介面电路，为避免微机受到干扰，须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路，电压较高，电流较大，不易与微机直接相连，可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。

PLC注意事项：

1）PLC扫描周期是指PLC从主程序第一行一直执行到最后一行后重回到第一行所需要的时间。主要取决于程序的多少。如果程序中使用了比较多的条件跳转和子程序调用，那么这个时间是可变的。

变频器：

变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。

1、V/f模式是什么意思？

频率下降时电压V也成比例下降

2、矢量控制 具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。

3、直接转矩控制

这种“直接自控制”的思想以转矩为中心来进行综合控制，不仅控制转矩，也用于磁链量的控制和磁链自控制。目前被应用于通用变频器的控制方法是一种改进的、适合于高开关频率逆变器的方法。1995年ABB公司首先推出的ACS600系列直接转矩控制通用变频器，动态转矩响应速度已达到<2ms，在带速度传感器PG时的静态速度精度达土0.001%，在不带速度传感器PG的情况下即使受到输入电压的变化或负载突变的影响，同样可以达到±0.1％的速度控制精度。其他公司也以直接转矩控制为努力目标，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

变频空调

所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为２２０伏、５０赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频 空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽 热，并消耗较多电能。而与之相比，“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消 耗少，其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低 转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。

变频空调”采用了比较先进的技术，启动时 电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的 无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。不过，“变频空调”的价位通常较“定频空调”高