课 时 教 案
单位： 授课教师：
课程
PLC系统设计调试
第 周第 课时 年 月 日
课题
模块 初识PLC
务 传统电气控制PLC
授课班级
教学目标
知识
目标
1解PLC定义产生发展应
2PLC控制系统传统电气控制异
力
目标
1培养学生发现新事物观察新事物学新事物力
2明确课程容学目标
3解PLC工业控制中位作
素质
目标
1树立安全生产严谨求实工程意识
2培养学生良职业道德行惯
重点
PLC定义PLC工业控制中作
（做第次课入门演示动画培养学学积极性）
难点
PLC控制传统电气控制异
授课
方法
综合法（演示讲练穿插巡回指导）
课型
新授课
教具
实验
PLC实验箱计算机投影等
教学容程
课程专业培养课程体系中位
导入新课
工业控制器
PLC初次会面
PLC编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）缩写作传统继电接触器代产品出现国际电工委员会（IEC）颁布编程控制器标准草案中PLC做定义：编程控制器种数字运算操作电子系统专工业环境应设计采编程存储器部存储执行逻辑运算序控制定时计数算术运算等操作命令通数字式模拟式输入输出控制种机械生产程编程控制器关设备应易工业控制系统形成整体易扩展功原设计PLC传统继电器控制技术现代计算机信息处理技术优点机结合起成工业动化领域中重应控制设备成现代工业生产动化三支柱（PLC
PPT
演示讲解
巡回指导
练巩固
讨交流
讲练穿插
CADCAM机器）
二传统电气控制PLC
电气控制容十分广泛概念电路通断电动阀门开关电动机启动调速等属电气控制范畴传统继电接触器控制系统具结构简单价格低廉容易操作技术难度较等优点长期广泛工业控制种领域中
面分继电器控制元件PLC设计卷扬机正反转控制电路通控制原理分析认识什PLC？图13卷扬机正反转仿真图仿真动作见课件
图13 卷扬机正反转运行控制仿真图
电路图 控制电路图
图14 卷扬机正反转继电器控制系统图
种传统继电器接触器控制方式控制逻辑清晰采机电合组合方式便普通机类电类技术员维修电气元件体积触点障率运行性较低
PLC部程序
电路图 PLC控制电路图
图15 卷扬机正反转PLC控制系统图
图15PLC控制原理图两种控制原理图中电路样控制电路相PLC控制电路钮触点输入接触器线圈均接PLC接线方面简单控制功PLC部程序决定通更换程序更改相应控制功点继电器控制电路方便例：求电机停止30s动反运行继电器构成控制回路需添加时间继电器重新设计原理图接线PLC控制回路变接线需修改PLC部程序实现新控制功
电动机传统控制方法PLC控制方法较：
(1) PLC控制系统结构紧凑
(2) PLC部部分采软逻辑
(3) PLC控制功改变极方便
(4) PLC控制系统制造周期短
外PLC技术计算机控制基础发展软硬件设置着传统继电器接触器控制法拟优势工作性极高
三追寻PLC发展史
20世纪60年代末期美国汽车制造工业竞争异常激烈适应生产工艺断更新需降低成缩短新产品开发周期美国通汽车公司（GM公司）1968年提出招标开发研制新型序逻辑控制装置十条求名十条招标指标容：
（1）编程简单现场修改调试程序
（2）维护方便部件插件式装置
（3）性高继电器控制柜
（4）体积继电器控制柜
（5）数直接送入理计算机
（6）成继电器控制柜竞争
（7）输入交流115V（注：美国电网电压110V）
（8）输出交流115V2A直接驱动电磁阀
（9）具灵活扩展力扩展时原系统需做少变更
（10）户程序存储容量少扩展4KB（根时汽车装配程求提出）
1969年美国数字设备公司（DEC公司）根十项招标求研制出世界第台编程控制器型号PDP14代传统继电器控制系统美国通汽车公司动装配线试获成功PLC出现引起世界国普遍重视日西欧国家通引进技术分1971年1973年研制出编程控制器PLC装置遍世界发达国家工业现场国项技术研究始1974年3年进入工业应阶段
正PLC具种功集三电（电控装置电仪装置电气传动控制装置）体PLC工厂中备受欢迎量高居首位成现代工业动化三支柱（PLC机器CADCAM）
综述： 作传统继电器代产品出现
集计算机技术动控制技术通信技术体产物
新型通工业动化装置
现代工业生产动化三支柱（PLCCADCAM机器）
作业：
（1）第台PLC产生时间（ ）
A 1967年 B 1968年 C1969年 D 1970年
（2）PLC控制系统取代继电接触器控制系统（ ）部分
A 整体 B 电路 C 接触器 D控制电路
（3）编程控制器定义什？
（4）PLC分类？
课 时 教 案
单位： 授课教师：
课程
PLC系统设计调试
第 周第 课时 年 月 日
课题
模块 初识PLC
务二 解PLC特点应
务三 解PLC性选型
授课班级
教学目标
知识目标
解PLC工业控制中应优点掌握PLC性指标选型原
力目标
通实验装置认识解掌握PLC应领域选型原
素质目标
培养学生安全实操良行惯
培养学生良道德行惯加强礼仪礼貌教育
重点
PLC性指标选型原
难点
PLC选型
授课
方法
演示讲解实物
课型
新授课
教具
实验
PLC实验箱计算机投影等
教学容程
组织教学
复
1PLC定义概念什？
导入新课
PLC特点
PLC设计站户立场户需出发点直接应种工业环境目标时断采先进技术求发展编程控制器四十年发展已日臻完善特点：
（1）性高抗干扰力强
（2）编程简单易学
（3）维护方便
a．硬件配置方便
b．安装方便
c．方便
d．维护方便
（4）体积重量轻功耗低
（5）设计施工周期短
二PLC应领域
PLC国外已广泛应钢铁采矿石化电力机械制造汽车制造环保娱乐等行业应致分种类型：
（1）逻辑开关序控制
PLC基广泛应领域取代传统继电器电路实现逻辑控制序控制单台设备控制机群控动化流水线
：机床电气电机控制等取代序控制：高炉料电梯控制等
（2）机械位移控制
位移控制指PLC专位移控制模块控制驱动步进电机伺服电机实现机械构件运动控制世界PLC厂家产品运动控制功广泛种机械手数控机床机器电梯等场合
（3）数处理
现代PLC具数学运算（含矩阵运算函数运算逻辑运算）数传送数转换排序查表位操作等功完成数采集分析处理数存储存储器中参考值较完成定控制操作利通信功传送智装置印制表数处理般型控制系统控制柔性制造系统程控制系统造纸冶金食品工业中型控制系统
复
巩固
演示讲解
巡回指导
（4）模拟量控制
PLC具DAAD转换算术运算功实现模拟量控制现型PLC配PID（例积分微分）子程序PID模块实现单回路回路调节控制
（5）组成级控制系统实现工厂动化网络
PLC通信含PLC间通信PLC智设备间通信着计算机控制发展工厂动化网络发展快PLC厂商十分重视PLC通信功纷纷推出网络系统新生产PLC具通信接口通信非常方便实现整生产程信息控制理
务三 解PLC性选型
控制系统里PLCPLC种类功根控制求选需PLC呢？
PLC性指标
然PLC生产厂家产品型号规格性相通常七种性指标进行综合描述
（1）IO点数
输入输出点数指PLC输入信号输出信号数量输入输出端子数总
（2）存储容量
存储容量指PLC中户程序存储器容量户RAM存储容量注意： 存容量实际指户程序容量包括系统程序存储器容量 程序容量IO点数体成正
（3）扫描速度
扫描速度般指执行步指令时间单位us步时执行1000步指令时间计单位ms千步PLC户手册般出执行条指令时间通较种
PLC执行相操作时间衡量扫描速度快慢
（4）编程语言指令系统
PLC编程语言般梯形图助记符SFC（Sequential Function Chart）高级语言等
（5）部寄存器
PLC部许辅助寄存器户提供特殊功简化整系统设计存寄存器种类少容量配置情况衡量PLC硬件功指标
（6）功模块
常功模块：ADDA转换模块高速计数模块位置控制模块速度控制模块轴定位模块温度控制模块远程通信模块高级语言编辑模块种物理量转换模块等
（7）扩展力
PLC扩展力包括IO点数扩展存储容量扩展联网功扩展种功模块扩展等选择PLC时常需考虑PLC扩展性
二PLC分类
编程控制器产品种类般结构形式输入／输出点数功进行分类
（1）结构形式分类
整体式模块式两种结构形式
整体式PLC： 称单元式箱体式特点结构紧凑体积重量轻价格低
图16 整体式PLC 外观图
模块式PLC：部分单独模块分开形成独立单元时单元模块分插入机架底板插座特点组装灵活便扩展维修方便根求配置模块构成控制系统般中型
边学边练
PLC采模块式结构型PLC采种结构
基板 模块式PLC
图17 模块式PLC 外观图
（2）输入输出点数存容量分类
分微型机型机中型机型机超型机等类型
I／O点数 32微型PLC
I／O点数32～128微型PLC
I／O点数128～256型PLC
I／O点数256～1024中型PLC
I／O点数1024型PLC
I／O点数4000超型PLC
划分包括模拟量I／0点数划分界限固定变厂家分类方法
三PLC选型
（1）PLC类型选择
应角度出发通常控制功输入输出点数选型整体型PLCIO点数固定户选择余较型控制系统模块型PLC提供种IO卡件插卡户较合理选择配置控制系统IO点数功扩展方便灵活般中型控制系统
（2）输入输出模块选择
输入输出模块选择应考虑应求统例输入模块应考虑信号电信号传输距离信号隔离信号供电方式等应求输出模块应考虑选输出模块类型通常继电器输出模块具价格低电压范围广寿命短响应时间较长等特点控硅输出模块适开关频繁电感性低功率数负荷场合价格较贵载力较差输出模块直流输出交流输出模拟量输出等应求应致
根应求合理选智型输入输出模块便提高控制水降低应成
考虑否需扩展机架远程IO机架等
（3）电源选择
般PLC供电电源应设计选220V AC电源国电网电压致重应场合应采间断电源稳压电源供电
果PLC身带电源时应核提供电流否满足应求否应设计外接供电电源防止外部高压电源误操作引入PLC输入输出信号隔离必时采简单二极熔丝隔离
（4）存储器选择
256IO点少选8K存储器选择需复杂控制功时应选择容量更档次更高存储器
（5）济性考虑
选择PLC时应考虑性价格考虑济性时应时考虑应扩展性操作性投入产出等素进行较兼顾终选出较满意产品
输入输出点数价格直接影响增加块输入输出卡件需增加定费点数增加某数值相应存储器容量机架母板等相应增加点数增加CPU选存储器容量控制功范围等选择影响
课 时 教 案
单位： 授课教师：
课程
PLC系统设计调试
第 周第 课时 年 月 日
课题
模块 初识PLC
务四 PLC部结构工作原理
授课班级
教学目标
知识目标
解PLC部结构（重点输入输出部接线构造）掌握PLC循环扫描工作原理解PLC性指标
力目标
通实验装置认识解掌握PLC组成PLC接口基常识
掌握实训装置接线原方法
素质目标
培养学生安全实操良行惯
培养学生良道德行惯加强礼仪礼貌教育
重点
PLC外部端子接线PLC工作原理
难点
PLC部结构工作原理
授课
方法
演示讲解实物
课型
新授课
教具
实验
PLC实验箱计算机投影等
教学容程
组织教学
复
1PLC定义概念什？
导入新课
PLC部结构
PLC采典型计算机结构
复
巩固
演示讲解
图18 PLC硬件系统结构
1．中央处理器CPU(Central Processing Unit)
CPU整PLC核心控制指挥中心
2．存储器（Memory）
PLC存储器系统存储器户存储器组成
系统存储器存放系统理程序户修改
户存储器包括户程序存储器数存储器存放户编制梯形图程序户数常高效锂电池作备电池
PLC 产品样手册中列存储器形式容量指户存储器
PLC提供户程序存储器容量够扩充存储器卡盒
3．输入输出接口电路
巡回指导
（a）直流输入接口电路 （b）继电器输出型接口电路
（c）晶体输出型接口电路 （d）晶闸输出型接口电路
图19 常PLC接口电路
① 输入接口电路
采光电耦合电路现场输入信号相连增强抗干扰力防止现场强电干扰信号进入PLC光电耦合电路关键器件光耦合器般发光二极光电三极组成
光耦合器抗干扰性：输入输出端光信号耦合电气完全隔离输出端信号会反馈输入端会产生线干扰串扰
② 输出接口电路
抗干扰：采光电耦合电路
功率驱动：继电器晶体晶闸（控硅）三种输出方式
继电器输出型触点输出方式适低速功率交直流负载负载电流2A种方式存继电器触点电气寿命机械寿命问题
晶体输出型触点输出方式适高速功率直流负载负载电流约05A
晶闸输出型触点输出方式适高速功率交流负载负载电流约1A
4．电源
PLC配开关电源供部电路普通电源相PLC电源稳定性抗干扰力强电网提供电源稳定度求高般允许电源电压额定值±
15 范围波动许PLC外提供直流24V稳压电源外部传感器供电
5．接口电路
通信接口电路 扩展接口电路
二S7200PLC外部端子接线
1．输入接线
2．输出接线
三PLC工作原理
1．PLC工作方式
PLC采循环扫描工作方式序扫描断循环方式进行工作整工作程分诊断通信服务输入处理程序执行输出处理五阶段
边学边练
图110 PLC循环扫描示意图
（1）诊断 次扫描户程序前先执行障诊断程序诊断容包括IO部分存储器CPU等通CPU设置定时器监视次扫描否超规定时间发现异常停机显示出错诊断正常继续扫描
（2）通信服务 PLC检查否编程器计算机等通信求进行相应处理
（3）输入处理（称输入刷新） PLC输入刷新阶段首先序输入锁存器中读入输入端子状态数存入存中专门开辟暂存区——输入状态映区中程称输入采样输入刷新关闭输入端口进入程序执行阶段程序执行阶段输入端状态变化输入状态映区中容会改变变化输入信号状态扫描周期输入刷新阶段读入
（4）程序执行 PLC程序执行阶段户程序序执行条指令输入状态映区中读取输入信号状态相应运算处理结果写入输出状态映区程序执行时CPU直接处理外部输入输出接口中信号
（5）输出处理（称输出刷新） 输入状态映区样PLC存中块专门区域称输出状态映区程序指令执行完毕输出状态映区中输出继电器状态CPU控制次集中送输出锁存器中通定输出方式输出推动外部相应执行元件工作PLC输出刷新阶段
出PLC扫描周期输入状态扫描输入采样阶段进行输出赋值输出刷新阶段送出程序执行阶段输入输出封锁种方式称作集中采样集中输出
2．扫描周期
扫描周期完成次扫描需时间PLC工作程知完整循环扫描周期T应：
T（读入点时间×输入点数）+（运算速度×程序步数）+（输出点时间×
输出点数）+监视服务时间
扫描周期长短取决三素：CPU执行指令速度二条指令占时间三执行指令条数少户程序长短
扫描周期越长系统响应速度越慢
优点：抗干扰 缺点：输出滞
总采循环扫描工作方式PLC区微机控制设备特点学时应充分注意通循环扫描工作方式效实现输入信号延时滤波作提高PLC抗干扰力时求输入信号接通时间少保持扫描周期时间
阅读吧
载PLC资料软件？
目前国际生产编程控制器厂家具专业网站提供相关技术支持讨网站中载免费资料软件西门子PLC相关资料载中心网站httpwwwadsiemenscomcndownloaddocMessageaspx载西门子工业业务领域网站httpwwwindustrysiemenscomcnhomecnzhPagesindustryaspx三菱电机公司PLC资料工控网站wwwmeaucom载三菱电机动化（海）限公司网址：httpwwwmitsubishielectricautomationcnindexindexasp 中国工业动化网：httpwwwzdh168com中国工控网httpwwwchinakongcom等专题网站载PLC相关资料时提供行交流台
四知识测评
（1）PLC中程序指令步存放果程序8000步需存储单元（）K
A 8 B 16 C 4 D2
（2）般情况PLC进行分类时I／O点数（ ）点时做型PLC
A 128点 B 256点 C 512点 D1024点
（3）四控制选项进行较选择PLC控制会更济更优势（ ）
A 4台电动机 B 6台电动机 C 10台电动机 D 10台电动机
2 简答PLC继电接触器控制较优点？
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课程
PLC系统设计调试
第 周第 课时 年 月 日
课题
模块 初识PLC
务 传统电气控制PLC
授课班级
教学目标
知识
目标
1解PLC定义产生发展应
2PLC控制系统传统电气控制异
力
目标
1培养学生发现新事物观察新事物学新事物力
2明确课程容学目标
3解PLC工业控制中位作
素质
目标
1树立安全生产严谨求实工程意识
2培养学生良职业道德行惯
重点
PLC定义PLC工业控制中作
（做第次课入门演示动画培养学学积极性）
难点
PLC控制传统电气控制异
授课
方法
综合法（演示讲练穿插巡回指导）
课型
新授课
教具
实验
PLC实验箱计算机投影等
教学容程
课程专业培养课程体系中位
导入新课
工业控制器
PLC初次会面
PLC编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）缩写作传统继电接触器代产品出现国际电工委员会（IEC）颁布编程控制器标准草案中PLC做定义：编程控制器种数字运算操作电子系统专工业环境应设计采编程存储器部存储执行逻辑运算序控制定时计数算术运算等操作命令通数字式模拟式输入输出控制种机械生产程编程控制器关设备应易工业控制系统形成整体易扩展功原设计PLC传统继电器控制技术现代计算机信息处理技术优点机结合起成工业动化领域中重应控制设备成现代工业生产动化三支柱（PLC
PPT
演示讲解
巡回指导
练巩固
讨交流
讲练穿插
CADCAM机器）
二传统电气控制PLC
电气控制容十分广泛概念电路通断电动阀门开关电动机启动调速等属电气控制范畴传统继电接触器控制系统具结构简单价格低廉容易操作技术难度较等优点长期广泛工业控制种领域中
面分继电器控制元件PLC设计卷扬机正反转控制电路通控制原理分析认识什PLC？图13卷扬机正反转仿真图仿真动作见课件
图13 卷扬机正反转运行控制仿真图
电路图 控制电路图
图14 卷扬机正反转继电器控制系统图
种传统继电器接触器控制方式控制逻辑清晰采机电合组合方式便普通机类电类技术员维修电气元件体积触点障率运行性较低
PLC部程序
电路图 PLC控制电路图
图15 卷扬机正反转PLC控制系统图
图15PLC控制原理图两种控制原理图中电路样控制电路相PLC控制电路钮触点输入接触器线圈均接PLC接线方面简单控制功PLC部程序决定通更换程序更改相应控制功点继电器控制电路方便例：求电机停止30s动反运行继电器构成控制回路需添加时间继电器重新设计原理图接线PLC控制回路变接线需修改PLC部程序实现新控制功
电动机传统控制方法PLC控制方法较：
(1) PLC控制系统结构紧凑
(2) PLC部部分采软逻辑
(3) PLC控制功改变极方便
(4) PLC控制系统制造周期短
外PLC技术计算机控制基础发展软硬件设置着传统继电器接触器控制法拟优势工作性极高
三追寻PLC发展史
20世纪60年代末期美国汽车制造工业竞争异常激烈适应生产工艺断更新需降低成缩短新产品开发周期美国通汽车公司（GM公司）1968年提出招标开发研制新型序逻辑控制装置十条求名十条招标指标容：
（1）编程简单现场修改调试程序
（2）维护方便部件插件式装置
（3）性高继电器控制柜
（4）体积继电器控制柜
（5）数直接送入理计算机
（6）成继电器控制柜竞争
（7）输入交流115V（注：美国电网电压110V）
（8）输出交流115V2A直接驱动电磁阀
（9）具灵活扩展力扩展时原系统需做少变更
（10）户程序存储容量少扩展4KB（根时汽车装配程求提出）
1969年美国数字设备公司（DEC公司）根十项招标求研制出世界第台编程控制器型号PDP14代传统继电器控制系统美国通汽车公司动装配线试获成功PLC出现引起世界国普遍重视日西欧国家通引进技术分1971年1973年研制出编程控制器PLC装置遍世界发达国家工业现场国项技术研究始1974年3年进入工业应阶段
正PLC具种功集三电（电控装置电仪装置电气传动控制装置）体PLC工厂中备受欢迎量高居首位成现代工业动化三支柱（PLC机器CADCAM）
综述： 作传统继电器代产品出现
集计算机技术动控制技术通信技术体产物
新型通工业动化装置
现代工业生产动化三支柱（PLCCADCAM机器）
作业：
（1）第台PLC产生时间（ ）
A 1967年 B 1968年 C1969年 D 1970年
（2）PLC控制系统取代继电接触器控制系统（ ）部分
A 整体 B 电路 C 接触器 D控制电路
（3）编程控制器定义什？
（4）PLC分类？
课 时 教 案
单位： 授课教师：
课程
PLC系统设计调试
第 周第 课时 年 月 日
课题
模块 初识PLC
务二 解PLC特点应
务三 解PLC性选型
授课班级
教学目标
知识目标
解PLC工业控制中应优点掌握PLC性指标选型原
力目标
通实验装置认识解掌握PLC应领域选型原
素质目标
培养学生安全实操良行惯
培养学生良道德行惯加强礼仪礼貌教育
重点
PLC性指标选型原
难点
PLC选型
授课
方法
演示讲解实物
课型
新授课
教具
实验
PLC实验箱计算机投影等
教学容程
组织教学
复
1PLC定义概念什？
导入新课
PLC特点
PLC设计站户立场户需出发点直接应种工业环境目标时断采先进技术求发展编程控制器四十年发展已日臻完善特点：
（1）性高抗干扰力强
（2）编程简单易学
（3）维护方便
a．硬件配置方便
b．安装方便
c．方便
d．维护方便
（4）体积重量轻功耗低
（5）设计施工周期短
二PLC应领域
PLC国外已广泛应钢铁采矿石化电力机械制造汽车制造环保娱乐等行业应致分种类型：
（1）逻辑开关序控制
PLC基广泛应领域取代传统继电器电路实现逻辑控制序控制单台设备控制机群控动化流水线
：机床电气电机控制等取代序控制：高炉料电梯控制等
（2）机械位移控制
位移控制指PLC专位移控制模块控制驱动步进电机伺服电机实现机械构件运动控制世界PLC厂家产品运动控制功广泛种机械手数控机床机器电梯等场合
（3）数处理
现代PLC具数学运算（含矩阵运算函数运算逻辑运算）数传送数转换排序查表位操作等功完成数采集分析处理数存储存储器中参考值较完成定控制操作利通信功传送智装置印制表数处理般型控制系统控制柔性制造系统程控制系统造纸冶金食品工业中型控制系统
复
巩固
演示讲解
巡回指导
（4）模拟量控制
PLC具DAAD转换算术运算功实现模拟量控制现型PLC配PID（例积分微分）子程序PID模块实现单回路回路调节控制
（5）组成级控制系统实现工厂动化网络
PLC通信含PLC间通信PLC智设备间通信着计算机控制发展工厂动化网络发展快PLC厂商十分重视PLC通信功纷纷推出网络系统新生产PLC具通信接口通信非常方便实现整生产程信息控制理
务三 解PLC性选型
控制系统里PLCPLC种类功根控制求选需PLC呢？
PLC性指标
然PLC生产厂家产品型号规格性相通常七种性指标进行综合描述
（1）IO点数
输入输出点数指PLC输入信号输出信号数量输入输出端子数总
（2）存储容量
存储容量指PLC中户程序存储器容量户RAM存储容量注意： 存容量实际指户程序容量包括系统程序存储器容量 程序容量IO点数体成正
（3）扫描速度
扫描速度般指执行步指令时间单位us步时执行1000步指令时间计单位ms千步PLC户手册般出执行条指令时间通较种
PLC执行相操作时间衡量扫描速度快慢
（4）编程语言指令系统
PLC编程语言般梯形图助记符SFC（Sequential Function Chart）高级语言等
（5）部寄存器
PLC部许辅助寄存器户提供特殊功简化整系统设计存寄存器种类少容量配置情况衡量PLC硬件功指标
（6）功模块
常功模块：ADDA转换模块高速计数模块位置控制模块速度控制模块轴定位模块温度控制模块远程通信模块高级语言编辑模块种物理量转换模块等
（7）扩展力
PLC扩展力包括IO点数扩展存储容量扩展联网功扩展种功模块扩展等选择PLC时常需考虑PLC扩展性
二PLC分类
编程控制器产品种类般结构形式输入／输出点数功进行分类
（1）结构形式分类
整体式模块式两种结构形式
整体式PLC： 称单元式箱体式特点结构紧凑体积重量轻价格低
图16 整体式PLC 外观图
模块式PLC：部分单独模块分开形成独立单元时单元模块分插入机架底板插座特点组装灵活便扩展维修方便根求配置模块构成控制系统般中型
边学边练
PLC采模块式结构型PLC采种结构
基板 模块式PLC
图17 模块式PLC 外观图
（2）输入输出点数存容量分类
分微型机型机中型机型机超型机等类型
I／O点数 32微型PLC
I／O点数32～128微型PLC
I／O点数128～256型PLC
I／O点数256～1024中型PLC
I／O点数1024型PLC
I／O点数4000超型PLC
划分包括模拟量I／0点数划分界限固定变厂家分类方法
三PLC选型
（1）PLC类型选择
应角度出发通常控制功输入输出点数选型整体型PLCIO点数固定户选择余较型控制系统模块型PLC提供种IO卡件插卡户较合理选择配置控制系统IO点数功扩展方便灵活般中型控制系统
（2）输入输出模块选择
输入输出模块选择应考虑应求统例输入模块应考虑信号电信号传输距离信号隔离信号供电方式等应求输出模块应考虑选输出模块类型通常继电器输出模块具价格低电压范围广寿命短响应时间较长等特点控硅输出模块适开关频繁电感性低功率数负荷场合价格较贵载力较差输出模块直流输出交流输出模拟量输出等应求应致
根应求合理选智型输入输出模块便提高控制水降低应成
考虑否需扩展机架远程IO机架等
（3）电源选择
般PLC供电电源应设计选220V AC电源国电网电压致重应场合应采间断电源稳压电源供电
果PLC身带电源时应核提供电流否满足应求否应设计外接供电电源防止外部高压电源误操作引入PLC输入输出信号隔离必时采简单二极熔丝隔离
（4）存储器选择
256IO点少选8K存储器选择需复杂控制功时应选择容量更档次更高存储器
（5）济性考虑
选择PLC时应考虑性价格考虑济性时应时考虑应扩展性操作性投入产出等素进行较兼顾终选出较满意产品
输入输出点数价格直接影响增加块输入输出卡件需增加定费点数增加某数值相应存储器容量机架母板等相应增加点数增加CPU选存储器容量控制功范围等选择影响
课 时 教 案
单位： 授课教师：
课程
PLC系统设计调试
第 周第 课时 年 月 日
课题
模块 初识PLC
务四 PLC部结构工作原理
授课班级
教学目标
知识目标
解PLC部结构（重点输入输出部接线构造）掌握PLC循环扫描工作原理解PLC性指标
力目标
通实验装置认识解掌握PLC组成PLC接口基常识
掌握实训装置接线原方法
素质目标
培养学生安全实操良行惯
培养学生良道德行惯加强礼仪礼貌教育
重点
PLC外部端子接线PLC工作原理
难点
PLC部结构工作原理
授课
方法
演示讲解实物
课型
新授课
教具
实验
PLC实验箱计算机投影等
教学容程
组织教学
复
1PLC定义概念什？
导入新课
PLC部结构
PLC采典型计算机结构
复
巩固
演示讲解
图18 PLC硬件系统结构
1．中央处理器CPU(Central Processing Unit)
CPU整PLC核心控制指挥中心
2．存储器（Memory）
PLC存储器系统存储器户存储器组成
系统存储器存放系统理程序户修改
户存储器包括户程序存储器数存储器存放户编制梯形图程序户数常高效锂电池作备电池
PLC 产品样手册中列存储器形式容量指户存储器
PLC提供户程序存储器容量够扩充存储器卡盒
3．输入输出接口电路
巡回指导
（a）直流输入接口电路 （b）继电器输出型接口电路
（c）晶体输出型接口电路 （d）晶闸输出型接口电路
图19 常PLC接口电路
① 输入接口电路
采光电耦合电路现场输入信号相连增强抗干扰力防止现场强电干扰信号进入PLC光电耦合电路关键器件光耦合器般发光二极光电三极组成
光耦合器抗干扰性：输入输出端光信号耦合电气完全隔离输出端信号会反馈输入端会产生线干扰串扰
② 输出接口电路
抗干扰：采光电耦合电路
功率驱动：继电器晶体晶闸（控硅）三种输出方式
继电器输出型触点输出方式适低速功率交直流负载负载电流2A种方式存继电器触点电气寿命机械寿命问题
晶体输出型触点输出方式适高速功率直流负载负载电流约05A
晶闸输出型触点输出方式适高速功率交流负载负载电流约1A
4．电源
PLC配开关电源供部电路普通电源相PLC电源稳定性抗干扰力强电网提供电源稳定度求高般允许电源电压额定值±
15 范围波动许PLC外提供直流24V稳压电源外部传感器供电
5．接口电路
通信接口电路 扩展接口电路
二S7200PLC外部端子接线
1．输入接线
2．输出接线
三PLC工作原理
1．PLC工作方式
PLC采循环扫描工作方式序扫描断循环方式进行工作整工作程分诊断通信服务输入处理程序执行输出处理五阶段
边学边练
图110 PLC循环扫描示意图
（1）诊断 次扫描户程序前先执行障诊断程序诊断容包括IO部分存储器CPU等通CPU设置定时器监视次扫描否超规定时间发现异常停机显示出错诊断正常继续扫描
（2）通信服务 PLC检查否编程器计算机等通信求进行相应处理
（3）输入处理（称输入刷新） PLC输入刷新阶段首先序输入锁存器中读入输入端子状态数存入存中专门开辟暂存区——输入状态映区中程称输入采样输入刷新关闭输入端口进入程序执行阶段程序执行阶段输入端状态变化输入状态映区中容会改变变化输入信号状态扫描周期输入刷新阶段读入
（4）程序执行 PLC程序执行阶段户程序序执行条指令输入状态映区中读取输入信号状态相应运算处理结果写入输出状态映区程序执行时CPU直接处理外部输入输出接口中信号
（5）输出处理（称输出刷新） 输入状态映区样PLC存中块专门区域称输出状态映区程序指令执行完毕输出状态映区中输出继电器状态CPU控制次集中送输出锁存器中通定输出方式输出推动外部相应执行元件工作PLC输出刷新阶段
出PLC扫描周期输入状态扫描输入采样阶段进行输出赋值输出刷新阶段送出程序执行阶段输入输出封锁种方式称作集中采样集中输出
2．扫描周期
扫描周期完成次扫描需时间PLC工作程知完整循环扫描周期T应：
T（读入点时间×输入点数）+（运算速度×程序步数）+（输出点时间×
输出点数）+监视服务时间
扫描周期长短取决三素：CPU执行指令速度二条指令占时间三执行指令条数少户程序长短
扫描周期越长系统响应速度越慢
优点：抗干扰 缺点：输出滞
总采循环扫描工作方式PLC区微机控制设备特点学时应充分注意通循环扫描工作方式效实现输入信号延时滤波作提高PLC抗干扰力时求输入信号接通时间少保持扫描周期时间
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四知识测评
（1）PLC中程序指令步存放果程序8000步需存储单元（）K
A 8 B 16 C 4 D2
（2）般情况PLC进行分类时I／O点数（ ）点时做型PLC
A 128点 B 256点 C 512点 D1024点
（3）四控制选项进行较选择PLC控制会更济更优势（ ）
A 4台电动机 B 6台电动机 C 10台电动机 D 10台电动机
2 简答PLC继电接触器控制较优点？
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