可编程控制器应用技术教案

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1、第1章绪论教学目的要求：通过教学，使学生明确PLC的定义、特点、及在工业自动控制中的应用。教学方式：PLC展示、操作演示、理论讲解展示设备：多种可编程控制器展示，如三菱、欧姆龙、西门子等机型。演示操作：利用FX2N-32MRPLC实现对自动送料小车的控制。重点难点：掌握可编程控制器的定义、特点及应用。问题的提出：可编程控制器是什么设备，具有那些特点，可用在什么场合？1.1可编程控制器的定义及在工业自动化中的地位1.1.1可编程控制器的定义上世纪60年代，计算机技术已开始应用于工业控制。但由于计算机技术本身的复杂性，编程难度大，难以适应恶劣的工业

2、环境以及价格昂贵等原因，未能在工业控制中广泛应用。当时的工业控制，主要是以继电—接触器组成的控制系统。1968年，美国最大的汽车制造商——通用汽车制造公司（GM），为适应汽车型号的不断更新，试图寻找一种新型的工业控制器，以尽可能减少重新设计和更换控制系统的硬件及接线、减少时间，降低成本。因而设想把计算机的完备功能、灵活及通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种适合于工业环境的通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用“面向控制过程，面向对象”的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能

3、方便地使用。即：硬件：减少并相对稳定软件：简单、灵活并随控制要求而变针对上述设想，通用汽车公司提出了这种新型控制器所必须具备的十大条件有名的“GM10条”：①编程简单，可在现场修改程序②维护方便，最好是插件式③可靠性高于继电器控制柜④体积小于继电器控制柜⑤可将数据直接送入管理计算机⑥在成本上可与继电器控制柜竞争⑦输入可以是交流115V⑧输出可以是交流115V，2A以上，可直接驱动电磁阀⑨在扩展时，原有系统只要很小变更⑩用户程序存储器容量至少能扩展到4K字节1969年，美国数字设备公司（GEC）首先研制成功第一台可编程序控制器，并在通用汽车公司的

4、自动装配线上试用成功，从而开创了工业控制的新局面。接着，美国MODICON公司也开发出可编程序控制器084。1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台可编程序控制器DSC-8。1973年，西欧国家也研制出了他们的第一台可编程序控制器。我国从1974年开始研制，1977年开始工业应用。早期的可编程序控制器是为取代继电器控制线路，存储程序指令，完成顺序控制而设计的。主要用于逻辑运算和计时，计数等顺序控制，均属开关量控制。所以，通常称为可编程序逻辑控制器（PLC—ProgrammableLogicController）。进入70年

5、代，随着微电子技术的发展，PLC采用了通用微处理器，这种控制器就不再局限于当初的逻辑运算了，功能不断增强。因此，实际上应称之为PC——可编程序控制器。至80年代，随大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，以16位和32位微处理器构成的微机化PC得到了惊人的发展。使PC在概念、设计、性能、价格以及应用等方面都有了新的突破。不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱设备。可编

6、程序控制器一直在发展中，所以至今尚未对其下最后的定义。国际电工学会（IEC）曾先后于1982.11；1985.1和1987.2发布了可编程序控制器标准草案的第一，二，三稿。在第三稿中，对PLC作了如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计”。定义强调了

7、PLC是：①数字运算操作的电子系统——也是一种计算②专为在工业环境下应用而设计③面向用户指令——编程方便④逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作⑤数字量或模拟量输入输出控制⑥易与控制系统联成一体⑦易于扩充概而言之：可编程控制器是通用的、可编写程序的、专用于工业控制的计算机自动控制设备。1.1.2可编程控制器在工业自动化中的地位随着可编程控制器技术的发展和功能的增强，PLC已成为现代工业生产自动控制的一大支柱设备。1.2可编程控制器的特点及应用范围演示操作：（1）可编程控制器控制电动机的顺序启动方式一：按下启动按钮，PLC控制电动机M1启动，延时

8、10s，M2启动运行，按下停止按钮，两个电动机同时停止工作。方式二：按下启动按钮，PLC控制电动机M2启动，延时10s，M1启动运行，按下停止按钮，两