表1-1实训设备和元件明细表1.3相关知识知识点1PLC的特点和主要功能（3）功能完善，适应性强可编程序控制器产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。可编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部电路。可编程序控制器有较强的带负载能力、可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。硬件配置完成后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。针对不同的工业现场信号，如交流与直流、开关量与模拟量、电流与电压、脉冲与电位等，PLC都有相应的I/O接口模块与工业现场设备直接连接，用户可根据需要，非常方便地进行配置，组成实用、紧凑的控制系统。（4）使用简单，调试维修方便可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。可编程序控制器的梯形图程序一般采用顺序设计法，这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。可编程序控制器的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过可编程序控制器上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间大为减少。可编程序控制器的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。可编程序控制器或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据可编程序控制器上的发光二极管或编程器提供的信息，可迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法迅速地排除故障。（5）体积小，重量轻，功耗低对于复杂的控制系统，使用可编程序控制器后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型可编程序控制器的体积仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的二分之一到十分之一，重量也大为降低。可编程序控制器的配线比继电器控制系统的配线少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，可以节省大量的费用。2．PLC的主要功能PLC的应用范围极其广阔，经过三十多年的发展，已广泛用于机械制造、汽车、冶金等各行各业，甚至可以说，只要有控制系统的地方，就一定有PLC存在。概括起来，PLC的应用主要表现在以下几个方面。（1）开关量控制可编程序控制器具有“与”、“或”、“非”等逻辑功能，可以实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。数字量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭。（2）模拟量控制很多PLC都具有模拟量处理功能，通过模拟量I/O模块可对温度、压力、速度、流量等连续变化的信号进行控制。某些PLC还具有PID闭环控制功能，这一功能可以用PID子程序或专用的PID模块来实现。PID闭环控制功能已经广泛地应用于轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业，自动焊机控制、锅炉运行控制、连轧机的速度控制等都是典型的闭环过程控制应用的实例。（3）运动控制可编程序控制器使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。可编程序控制器的运动控制功能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等场合。（4）数据处理现代的可编程序控制器具有数学运算（包括四则运算、矩阵运算、函数运算、逻辑运算等）、数据传送、比较、转换、排序、查表等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人柔性制造系统，也可以用于过程控制系统。（5）通信联网可编程序控制器的通信包括主机与远程I/0设备之间的通信、多台可编程序控制器之间的通信、可编程序控制器和其他智能控制设备（如计算机、变频器、数控装置）之间的通信。可编程序控制器与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，形成工厂的自动化控制网络。知识点2PLC的定义、结构和组成2．FX2N系列PLC的结构和组成（1）PLC的硬件结构由于PLC实质为一种工业控制用计算机，所以，与一般的微型计算机相同，也是由硬件系统和软件系统两部分组成。从硬件上看，PLC的结构如图15-1所示。从上图可以看出，PLC主要由CPU、存储器、电源、输入/输出单元、编程器及其他外部设备组成。①CPU与通用计算机一样，CPU是PLC的核心部件，在PLC控制系统中的作用类似于人体的神经中枢，整个PLC的工作过