PLC应用技术项目化教程 课件 模块1、2 学习电气控制基础知识、认识PLC与应用系统

模块一

学习电气控制基础知识目录CONTENTS01模块导学：为何先学电气控制02任务一：认识常用低压电器03任务二：识读电气原理图04任务三：剖析电动机电气控制系统05模块总结与知识迁移模块一核心内容与学习目标01项目内容（1）低压电器的外形、工作原理及用途；（2）电气原理图的识读与绘制方法；（3）电动机电气控制系统的工作过程。02知识目标（1）了解电气元件的动作、复位、吸合和释放过程；（2）掌握电路中常用元器件的电气符号；（3）了解电气原理图的识读与绘制规则；（4）掌握电气控制系统工作过程的分析方法；（5）掌握电气控制系统的工作原理。03技能目标（1）会分析电气控制系统的工作过程；（2）掌握控制电路电气原理图的绘制方法。模块导学：为何先学电气控制01电气控制：PLC技术的起源之根技术演进脉络PLC从继电接触器控制系统发展而来，梯形图编程语言直接源于电气原理图的图形表达方式，掌握电气控制基础是理解PLC逻辑的必要前提。任务一：认识常用低压电器02低压电器分类与外观识别要点01九种常用电器按钮开关、刀开关、位置开关、熔断器、中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器和接触器，构成电气控制系统的核心元件库。02外观观察方法从前后左右上下六个方位观察电器外形特征、接线端子布局及标识信息，建立直观的物理认知基础。03功能分类体系主令电器用于发布控制命令，被控电器用于执行控制动作，该分类逻辑是理解控制系统工作过程的重要框架。低压电器分类与外观识别要点

图中低压电器依次为按钮开关、刀开关、位置开关、熔断器、中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器和接触器这9种常用低压电器的外观图片。低压电器分类与外观识别要点

低压电器的内部构成可以通过原理结构图来了解，图1–2依次示出了按钮开关、刀开关、位置开关、熔断器、中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器和接触器这9种常用低压电器的原理结构图。电磁机构与触头系统工作原理电磁机构组成线圈、铁芯、衔铁和反力弹簧构成电磁机构，电磁吸力与弹簧反力协调实现衔铁吸合与释放。触头系统动作微动开关的动触头、静触头、顶杆和反力弹簧协调动作，完成电路的接通与分断功能。驱动方式对比手动操作如刀开关依靠人力，电磁驱动如接触器依靠电磁力，两种方式各有适用场合。物理基础作用电磁铁是许多低压电器实现自动控制的物理基础，理解其原理有助于掌握各类继电器的工作机制。刀开关、微动开关和电磁铁

刀开关的结构如图1–3所示，刀开关主要由动触片和静触头两部分构成。

刀开关的工作原理是：推动手柄时，手柄带动动触片嵌入静触头内，于是开关闭合；拉开手柄时，手柄带动动触片与静触头分离，于是开关断开。图1–3刀开关的结构刀开关、微动开关和电磁铁

微动开关的结构如图1–4所示，微动开关主要由动触头、静触头、顶杆和反力弹簧四部分构成。微动开关的工作原理是：按下或推动顶杆时，顶杆带动动触头运动，于是常闭触头断开、常开触头闭合（这个过程称为动作）；松开顶杆时，反力弹簧的弹力使顶杆带动动触头反向运动，于是常开触头断开、常闭触头闭合（这个过程称为复位）。图1–4微动开关的结构和工作原理刀开关、微动开关和电磁铁

电磁铁的结构如图1–5所示，电磁铁主要由线圈、铁芯、衔铁及弹簧四部分构成。电磁铁的工作原理是：当线圈通电后，线圈产生的电磁场使铁芯和衔铁成为极性相反的两块磁铁，衔铁便克服弹簧的拉力被吸向铁芯（这个过程称为吸合）；当线圈断电后，磁场消失，衔铁便在弹簧的拉力作用下返回到原始位置（这个过程称为释放）。图1–5电磁铁的结构九种低压电器功能特性详解01通断与保护类刀开关用于不频繁通断，熔断器实现短路保护，按钮和位置开关发布命令，热继电器提供过载保护，双金属片受热弯曲推动触头动作。02控制与执行类中间继电器增加触头数量，时间继电器提供延时功能，速度继电器检测转速，接触器频繁通断大电流主电路，是电动机控制的核心执行元件。九种低压电器功能特性详解

熔断器常被人们俗称为保险丝。熔断器的工作原理是：熔断器的熔体是用电阻率高而熔点低的合金做成的，故当正常工作电流流过熔体时，电流产生的热量很小，熔体不会熔断；当电路发生短路时，短路电流产生的热量很大使熔体迅速熔断，从而切断电路起到短路保护的作用。熔断器的作用主要是在电路中进行短路保护。

中间继电器实际上是把电磁铁与微动开关组合在一起做成的。

中间继电器的工作原理是：当线圈通电后，线圈产生的电磁场使铁芯和衔铁成为极性相反的两块磁铁，衔铁便克服弹簧的拉力被吸向铁芯，带动动触头运动，于是常闭触头断开、常开触头闭合；当线圈断电后，磁场消失，衔铁便在弹簧的拉力作用下带动衔铁和动触头返回到原始位置，于是常开触头断开、常闭触头闭合。中间继电器的作用主要是用来增加触头数量，以扩大其他继电器的控制能力。九种低压电器功能特性详解

热继电器的工作原理是：正常工作电流流过电热元件时，电流产生的热量很小，双金属片不会弯曲；当电路发生过载时，过载电流产生的热量很大使双金属片产生弯曲，从而使常闭触头断开切断电路，起到过载保护的作用。热继电器的作用主要是在电路中进行过载保护。

时间继电器是在普通继电器的基础上增加了延时机构做成的，时间继电器包括通电延时型时间继电器和断电延时型时间继电器两类。通电延时型时间继电器的工作原理是：线圈通电后，衔铁被吸向铁芯，带动推板使瞬动开关动作，与此同时，塔形弹簧的弹力带动活塞杆和橡皮膜向上移动，但由于空气室的排气孔大而进气孔小，故橡皮膜和活塞杆的移动速度因空气室的负压而变得缓慢，经过一段时间延时后，活塞杆才顶动杠杆使微动开关动作，从而实现了使常闭触头延时断开、常开触头延时闭合的功能；线圈断电时，复位弹簧的弹力将使衔铁释放，推动活塞杆和橡皮膜向下运动，此时进气室单向阀打开，故活塞杆、橡皮膜、杠杆和微动开关均迅速复位，为下次延时动作做好准备。时间继电器的作用主要是在电路中进行延时控制。九种低压电器功能特性详解

速度继电器的工作原理是：电动机旋转时，带动速度继电器中的永磁转子产生旋转磁场，切割速度继电器的定子绕组产生感应电流，此感应电流与旋转磁场的共同作用所产生的电磁力矩，将使速度继电器的定子转动一定的角度，于是定子拨杆使常闭触头断开、常开触头闭合。通常的速度继电器设计为：转子转速大于100转/每分钟时，触头动作，转子转速小于100转/每分钟时，触头复位。速度继电器的作用是在电路中作速度控制。

接触器是在普通继电器的基础上增加了能通过大电流的主触头做成的。接触器的工作原理是：当线圈通电时，电流产生的磁场将衔铁吸向铁心，衔铁带动动触头动作，使常闭触头断开、常开触头闭合；当线圈断电后，电磁吸力消失，衔铁在反力弹簧的作用下带动动触头复位，使常开触头断开、常闭触头闭合。接触器的作用主要是用来频繁地接通、分断或者切换交/直流主电路。九种低压电器功能特性详解

电气控制技术中，一般把用来发布命令、改变控制系统工作状态的低压电器称为主令电器，而把运行与停止（或者工作与不工作）受主令电器控制的低压电器称为被控电器。

由于各种继电器触头和接触器触头也能起到发布命令的功能，因此主令电器应包括按钮开关、位置开关、光控开关、温控开关、磁控开关、声控开关、气敏开关、湿敏开关、感应开关、遥控开关、各种继电器触头、接触器触头等具有接通与断开功能的开关电器以及具有导通与截止功能的开关电器。由于变频器、触摸屏、继电器线圈、接触器线圈等也是在主令电器控制下改变工作状态的，因此被控电器应包括灯泡、发光管、电铃、蜂鸣器、电炉、电动机、电磁阀、电磁锁、电磁铁、电点火器、变频器、触摸屏、继电器线圈、接触器线圈等等。任务二：识读电气原理图03电气原理图的三大部分结构电源电路布局位于图区上方，包含电源引入线和保护器件，为系统提供电能输入。主电路布局位于图区左侧，包含大电流通路及执行元件如电动机，承载动力传输。控制电路布局位于图区右侧，包含小电流控制逻辑，实现系统的智能控制功能。识读步骤要领先纵观全图把握整体结构，再微观各分电路分析细节，结合图区编号和功能注释快速定位理解。国家标准电路符号与绘制规范符号组成规则电路符号由图形符号和文字符号组成，图形表示元件特性，文字标识类型编号，两者缺一不可。触头状态约定所有触头按未通电无外力自然状态绘制，垂直布置左开右闭，水平布置上闭下开。导线标识方法三相电源线用U、V、W标识，控制电路用数字编号，便于安装接线和故障排查。国家标准电路符号与绘制规范国家标准电路符号与绘制规范表1–1国家标准规定的常用电路符号控制电路识读与工作原理分析控制条件分析接触器线圈前的触头串并联形成控制条件，条件通路则线圈得电，条件断开则线圈失电，这是分析电路的核心逻辑。正反转实例演示按下正转按钮后正转接触器得电，电动机正转，其辅助常闭触头断开反转支路实现互锁保护，停止按钮切断控制电路使电动机停转。电气原理图分析电路工作原理

合上刀开关QS，按下正转启动按钮开关SB2，正转控制支路形成电流通路，正转接触器线圈KM1得电，正转接触器主触头KM1接通，三相电源加到电动机M上，电动机开始正转，松开正转启动按钮开关SB2时，由于正转接触器辅助常开触头KM1已经闭合，正转控制支路仍能形成电流通路，故电动机保持连续正转；在按下正转启动按钮开关SB2的同时，由于SB2的常闭触头和正转接触器辅助常闭触头KM1均断开，使反转控制支路无法形成电流通路，故电动机不会在正转过程中去启动反转；按下停止按钮开关SB1，正转控制支路电流通路被切断，正转接触器线圈KM1失电，电动机停止正转。

与正转过程相同，合上刀开关QS，按下反转启动按钮开关SB3，反转控制支路形成电流通路，反转接触器线圈KM2得电，反转接触器主触头KM2接通，三相电源改变相序后加到电动机M上，电动机开始反转，松开反转启动按钮开关SB3时，由于反转接触器辅助常开触头KM2已经闭合，反转控制支路仍能形成电流通路，故电动机保持连续反转；在按下反转启动按钮开关SB3的同时，由于SB3的常闭触头和反转接触器辅助常闭触头KM2均断开，使正转控制支路无法形成电流通路，故电动机不会在反转过程中去启动正转；按下停止按钮开关SB1，反转控制支路电流通路被切断，反转接触器线圈KM2失电，电动机停止反转。电气原理图的绘制与识读

在对电气原理图进行绘制与识读时，应遵循下述规定：（1）电气原理图主要由电源电路、主电路和控制电路三大部分组成。电源电路水平绘制在图的左上方，主电路绘制在图的左侧并垂直于电源电路，控制电路绘制在主电路的右侧。控制电路中，上半部分绘制各条支路共用的主令电器触头，下半部分绘制并联连接的各条支路；每条支路中，上边绘制控制本条支路的主令电器触头，下边绘制本条支路的被控电器。（2）根据元件或电路的功能划分出的分区编号标在电气原理图的下方，而对应的元件或电路的功能说明则标在电气原理图的上方。（3）电气原理图中的电气设备和电气元件统一使用国家规定的标准电路符号来绘制。（4）电气原理图中的电气触头按元件未通电或未受外力作用时的自然状态绘制，垂直放置的触头以垂直线为中心绘制成“左开右闭”，水平放置的触头以水平线为中心绘制成“上闭下开”。电气原理图的绘制与识读（5）有直接电联系的交叉线条的交叉处要绘制上实心小黑圆点。（6）电源电路的三根相线L1、L2、L3以及中性线N和保护地线PE按从上到下的顺序排列。（7）电源开关后的导线按从左到右的顺序标为U1、V1、W1，每经过一个元件，编号则加1，如U2、V2、W2，U3、V3、W3，……，电动机的导线按从左到右的顺序标为U、V、W，多台电动机的导线则按从左到右的顺序标为1U、1V、1W，2U、2V、2W，……。（8）控制电路中的导线按“等电位”原则从上至下、从左至右用数字标注，每经过一个元件，编号则加1，其中：主控制电路的起始编号为1，指示电路的起始编号为101，照明电路的起始编号为201。任务三：剖析电动机电气控制系统04Y/△降压启动电路绘制绘制电源电路在图纸上方画三条水平线表示L1、L2、L3，绘制电源开关QS符号。绘制主电路依次画出FU1、KM1主触头、FR热元件和电动机M，再画KM3和KM2主触头实现Y/△切换。绘制控制电路共用部分画出FU2、FR常闭触头、SB2停止按钮、SB1启动按钮和KM1自锁触头。绘制并联控制支路三条支路分别控制KT时间继电器、KM3星形接触器和KM2三角形接触器，完成降压启动逻辑。Y/△降压启动电路绘制Y/△降压启动电路绘制Y/△降压启动电路绘制图1–13完整的Y/△降压启动控制系统的电气原理图启-保-停电路与自锁原理电路结构组成由启动按钮、停止按钮、接触器线圈和辅助常开触头组成，是电动机连续运行的基本电路形式。自锁功能实现启动后辅助常开触头闭合形成自锁，松开启动按钮线圈仍保持得电，实现连续运转。PLC原型意义自锁电路是PLC程序设计中自保持电路的电气原型，理解其逻辑对后续编程至关重要。互锁保护与多地控制电路互锁保护设计电气互锁将对方接触器常闭触头串入本线圈电路，机械互锁利用复合按钮结构，两者结合形成复合联锁，防止正反转接触器同时动作造成电源短路，提供双重安全保障。多地控制原则启动按钮并联连接，任一位置均可启动；停止按钮串联连接，任一位置均可停止，满足大型设备多操作点需求，该设计思想同样适用于PLC输入点配置。顺序控制与自动往返电路顺序启停控制前级接触器辅助常开触头串入后级线圈实现顺序启动，后级常开触头并联前级停止按钮实现逆序停止。自动往返原理行程开关检测工作台极限位置，压下时切断当前方向接触器并接通反向接触器，实现自动换向。应用场景价值顺序控制满足工艺流程时序要求，自动往返广泛应用于机床进给系统和输送设备控制。模块总结与知识迁移05电气控制核心知识图谱回顾低压电器认知掌握九种电器结构原理，理解电磁机构和触头系统的通用组成。原理图识读能力熟悉三大部分结构和国家标准符号，具备识读中等复杂程度图纸的能力。典型电路分析理解启保停、自锁、互锁等核心概念，掌握多种典型电路的工作过程。逻辑关系建立能够分析控制条件与执行结果的逻辑关系，为PLC梯形图学习建立知识关联。从电气控制到PLC的技术演进技术同构性分析梯形图与电气原理图高度同构，左右母线对应电源线，触头对应开关，线圈对应继电器，使电气技术人员能够快速掌握PLC编程，降低学习门槛，实现知识平滑迁移。技能转化路径本模块培养的电路分析能力、图纸绘制能力和控制逻辑理解能力，将直接转化为PLC程序设计的基础能力，包括梯形图阅读、程序编写和控制系统调试等核心技能。THANKS感谢您的观看模块二认识PLC与应用系统：目录CONTENTS01PLC外观初探02PLC内部构成解密03PLC工作原理揭秘04应用系统设计指南05模块知识整合PLC外观初探01PLC面板结构与功能解析六向观察与外部轮廓从前、后、左、右、上、下六个方向观察三菱FX2N-32MRPLC，掌握其整体外形尺寸、安装方式及外部接口布局，建立对PLC物理载体的空间认知。输入输出端子与指示灯输入端子板连接主令电器，输出端子板连接被控电器；输入输出状态指示灯实时反映各端口通断情况，便于现场调试与故障排查。工作状态指示与控制开关POWER、RUN、BATT.V、ERROR四灯显示电源、运行、电池电压及出错状态；RUN/STOP开关切换运行与编程模式，编程插座连接编程电缆。PLC面板结构与功能解析

拆掉PLC应用项目实验箱上PLC输入/输出端的接线，移走印制板支架，取下三菱FX2N–32MRPLC；分别从前、后、左、右、上和下6个方向观看PLC的外观。

三菱FX2N–32MRPLC的外部轮廓如图2–1（a）所示PLC面板结构与功能解析

如图2–1（b）和（c）所示为三菱FX2N–32MRPLC的正面俯视图和局部放大图。对照图2–1（b）和图2–1（c），在三菱FX2N–32MRPLC面板上依次找到：安装孔①4个、输入端子板②（输入端子板上面除交流电源接线端、辅助24V电源接线端和输入端子外，对角线上还有2颗装卸螺钉）、输入状态指示灯③、输出状态指示灯④、输出端子板⑤（输出端子板上面除输出端子外，对角线上还有2颗装卸螺钉）、编程插座盖板⑥、面板盖⑦、DIN导轨装卸用卡子⑧、I/O端子标记⑨、工作状态指示灯⑩（POWER：电源指示灯；RUN：运行指示灯；BATT.V：电池电压下降指示灯；ERROR：出错指示灯—闪烁时表示程序语法出错PROG.E，常亮时表示CPU出错CPU.E）、扩展插座盖板⑪、锂电池⑫、锂电池连接插座⑬、外接存储器插座⑭、功能扩展插座⑮、RUN/STOP工作模式开关⑯、编程插座⑰。PLC面板结构与功能解析PLC发展历程与核心定义PLC是英文ProgrammableLogicController的缩写，是可编程序逻辑控制器的简称。1980年，美国电气制造商协会（NationalElectricalManufacturersAssociation，NEMA）鉴于可编程序逻辑控制器的功能已经发展到不仅可以进行逻辑控制、而且还可以对模拟量进行控制这一情况，便将可编程序逻辑控制器PLC更名为可编程序控制器PC（ProgrammableController）。但是，人们考虑到：

（1）可编程序控制器的主体仍然是可编程序逻辑控制器，它的主体功能依然是对开关量进行逻辑控制，这两个要素并未改变。虽然它现在已经能对模拟量进行控制，但这仅仅是可编程序逻辑控制器通过外接A/D单元和D/A单元扩展出来的一个附加功能罢了。

（2）可编程序控制器进行工作时，CPU是根据用户程序规定的逻辑关系对相关的开关量进行逻辑运算而不是进行模拟运算。（3）PC易与个人计算机PersonalComputer的缩写PC相互混淆。因此，人们认为把可编程序控制器PC还是称作可编程序逻辑控制器PLC比较恰当，这一想法，不仅通行于业界，而且得到了广大工程技术人员的普遍认可。本书中，我们直接用PLC来称呼可编程序逻辑控制器。PLC发展历程与核心定义

PLC自问世到现在，一直处在不断的发展和完善之中，业界至今也未对其作出最后的定义。1987年2月，国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）在发布的可编程序逻辑控制器标准草案第三稿中特别地强调了PLC应符合如下要求：（1）是一种包含有计算机的自动控制装置。（2）专为在工业环境下应用而设计。（3）存储的程序可修改且编程方便，指令系统面向用户。（4）具备逻辑运算、顺序控制、定时、计数控制和算术操作等功能。（5）既能进行数字量输入/输出控制，又能进行模拟量输入/输出控制。（6）易于与控制系统联成一体，实现机电一体化。PLC发展历程与核心定义四代演进与技术跃迁1969-1977年初创期实现逻辑运算、定时、计数；1977-1982年功能扩展期引入微处理器；1982-1990年联机通信期发展浮点运算；1990年后网络化期实现高速计数、PID控制与联网通信，功能持续迭代升级。IEC标准定义与命名渊源1987年IEC定义PLC为专用于工业现场、以开关量逻辑控制为主的自动控制装置，采用电可改写只读存储器与单片机架构。NEMA曾更名为PC，为避免与个人计算机混淆，业界仍沿用PLC简称。PLC技术优势与应用领域

（1）抗干扰能力强，可靠性高。PLC在其输入电路、输出电路和电源电路中，采取了多重屏蔽、隔离、滤波、稳压等措施，有效地抑制了外部干扰源对PLC的影响，从硬件方面提高了PLC的抗干扰能力。

（2）功能强，适应面广。现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，还具有A/D转换、D/A转换、数值运算、数据处理、通信等功能，因此，PLC既可对开关量控制，也可对模拟量控制；既可以控制一台生产机械、一条生产线，也可以控制一个生产过程，同时还可以与上位计算机构成分布式控制系统。

（3）编程语言简单易学。PLC的编程语言中，有一种梯形图语言，它所使用的图形符号和表达形式与传统的继电接触器控制电路原理图非常接近，稍有电气控制基础的技术人员通过短期学习，很快就能掌握这种梯形图语言，从而编制出满足控制要求的程序来。PLC技术优势与应用领域

（4）通用性强，使用方便。对于同一台PLC来说，只需改变一下软件程序，就能够实现不同的控制功能，就能够适应不同的生产工艺，因此通用性极强，使用十分方便。

（5）系统组合灵活方便。PLC品种多，档次也多，已形成系列化和模块化，用户可以根据实际需要选用不同的模块来自行灵活地组成不同的控制系统，从而满足不同的控制要求。

（6）体积小，重量轻，易于实现机电一体化。LC釆用大规模集成电路组装，重量轻，功耗低，体积也很小，可安装到机械设备的内部，非常容易实现机电一体化。

（7）设计、安装和调试的周期短。PLC的设计和调试工作，都可在实验室内先期完成。硬件方面的设计工作只有确定PLC的硬件配置和绘制硬件接线图这两件事。安装工作也仅仅是主令电器与输入接口之间、被控电器与输出接口之间的接线工作，简单方便迅速。PLC技术优势与应用领域工业级可靠性保障多重屏蔽、隔离、滤波、稳压设计，配合故障检测诊断程序，抗干扰能力强，适应恶劣工业环境。功能强大与编程便捷梯形图语言直观易学，涵盖逻辑控制、模拟量处理、数据运算、联网通信等多元功能。灵活高效与体积紧凑系统组合灵活，体积小巧重量轻，设计安装调试周期短，易于实现机电一体化集成。五大应用领域覆盖开关量逻辑控制、模拟量过程控制、数据处理、计数计时、联网通信，全面满足工业自动化需求。PLC技术优势与应用领域系统的比较PLC技术优势与应用领域系统的比较PLC内部构成解密02PLC四大核心组件剖析电源板：能量供给中枢承担整流、滤波、开关振荡与稳压任务，将外部交流电转换为内部所需的稳定直流电源，为整机运行提供可靠能量保障。I/O端口板：信号交互桥梁集成输入端子、输入光耦组件、输出继电器组件与输出端子，实现外部信号与内部电路的电气隔离、电平转换与功率驱动。CPU板：智能控制核心以单片机为核心芯片，搭载CMOS存储器，构成PLC的控制中枢，执行系统程序管理与用户程序运算，协调各模块协同工作。PLC四大核心组件剖析

只有事先把PLC的内部构成、各构成部分的作用以及各构成部分之间的相互关系了解清楚后，才能准确地搞懂PLC的工作原理，因此设置本任务的目的就是通过拆开PLC观看PLC内部构成，让我们对PLC的内部构成有个初步的感性认识，同时学习PLC各构成部分的作用以及各构成部分之间的相互关系，从而为理解PLC的工作原理做好铺垫。拆卸PLC（1）旋下PLC输入端子板两端的装卸螺钉，移走输入端子板。（2）旋下PLC输出端子板两端的装卸螺钉，移走输出端子板。（3）移走印制板，取下PLC顶部的面板。PLC四大核心组件剖析观察PLC的内部构成当移走PLC输入端子板、输出端子板和顶部的面板后，我们就可以清楚地看到PLC的内部构成了，如图2–2（a）、图2–2（b）和图2–2（c）所示。（1）图2–2（a）示出的是PLC的电源板，主要由整流、滤波、开关振荡和稳压等几部分组成，对照图2–2（a）从实物PLC中找到与其对应的部分。（2）图2–2（b）示出的是PLC的输入/输出端口板，主要由输入端子、输入光耦组件、输出继电器组件和输出端子等几部分组成，对照图2–2（b）从实物PLC中找到与其对应的部分。（3）图2–2（c）示出的是PLC的CPU板，主要由CPU主芯片和CMOS存储器等几部分组成，对照图2–2（c）从实物PLC中找到与其对应的部分。（4）请特别注意：在图2–2（c）示出的CPU板上，还安装有两块存储器组件，这就是PLC的存储器部分，对照图2–2（c）从实物PLC中找到与其对应的部分。PLC四大核心组件剖析PLC四大核心组件剖析PLC四大核心组件剖析复原PLC（1）盖上PLC顶部的面板。（2）复位输出端子板，旋紧PLC输出端子板两端的装卸螺钉。（3）复位输入端子板，旋紧PLC输入端子板两端的装卸螺钉。

通过本次训练，知道了PLC内部有三大块电路板—电源板、输入/输出端口板和CPU板，使我们对PLC的内部构成有了一个直观的感性认识。PLC内部电路结构从PLC内部电路的具体结构来看，PLC主要由单片机、存储器、I/O接口和电源四大部分构成，如图2–3所示。图2–3PLC内部构成框图单片机与存储器的双重角色单片机控制中枢职能CPU执行系统程序完成自检、通信、调度等管理任务，执行用户程序实现逻辑运算与控制策略，存储器以镜像寄存器形式呈现输入、输出、辅助三类编程元件。存储器双重属性与状态语义存储器既是程序执行的数据载体，也是用户编程的操作对象；状态"1"代表线圈得电、常开触头闭合，状态"0"代表线圈失电、常闭触头断开，构成二进制逻辑控制基础。I/O接口与电源系统协同机制输入接口信号采集连接主令电器，通过光耦隔离将外部开关信号转换为内部数字信号，存入输入存储器，确保内外电气安全隔离。输出接口负载驱动依据输出存储器状态控制继电器通断，驱动被控电器，实现弱电控制强电的功率放大与电气隔离。开关稳压电源设计采用高效开关电源技术，为内部单片机、存储器及外部传感器、执行器提供稳定直流电源，适应宽电压输入范围。内外一体化供电方案通过输出端子对外提供直流电源，简化外部设备供电布线，提升系统集成度与工程实施效率。PLC工作原理揭秘03传统控制与PLC控制的本质差异硬接线与软逻辑的对比实验电动机正反转点动控制系统实验显示：传统系统依赖金属导线直接连接，改功能需重新布线；PLC系统通过用户程序间接建立逻辑关联，修改程序即可实现功能变更，无需改动物理接线。万能虚拟接线网络的等效特性顺序启动控制系统验证：PLC以软件逻辑替代硬件接线，实现控制功能的可编程、可重构、可复用，等效于可任意配置的万能虚拟接线网络，大幅降低系统改造成本与周期。PLC循环扫描工作机制解析扫描周期五阶段划分RUN模式下依次执行内部处理、通信处理、信号处理、程序处理、输出处理，形成完整扫描周期；STOP模式仅保留前两阶段，暂停程序执行与输出刷新。各阶段核心职能内部处理完成系统自检，通信处理实现外部设备数据交换，信号处理采集输入并寄存镜像，程序处理执行逻辑运算，输出处理刷新存储器并驱动负载。实时性与确定性保障固定周期的循环扫描机制确保控制响应时间可预测，避免程序执行顺序不确定性，满足工业控制的实时性与可靠性要求。万能虚拟接线网络的实现原理01输入数字化表征输入存储器状态实时映射主令电器通断，将物理开关量转换为程序可操作的二进制数据。02逻辑运算替代接线单片机执行与、或、非等布尔运算，与逻辑对应触头串联，或逻辑对应触头并联，软