第一部分：PLC基础知识

1.1 什么是PLC？

PLC即可编程逻辑控制器，是专门为工业环境设计的数字运算电子系统。

PLC的主要特点：

• 可靠性高，抗干扰能力强

• 编程简单，易于掌握

• 功能完善，适应性强

• 安装简单，维修方便

• 体积小，能耗低

1.2 PLC在工业中的应用

常见应用场景：

1. 顺序控制：传送带、装配线

2. 过程控制：温度、压力控制

3. 运动控制：机械手、数控机床

4. 数据处理：数据采集、监控

5. 通信网络：工厂自动化网络

第二部分：FX5U系列PLC介绍

2.1 FX5U系列特点

1. 高性能：最大32轴控制

2. 大容量：程序容量64K步

3. 高速处理：基本指令0.012微秒

4. 丰富接口：以太网、USB、RS485

5. 兼容性强：兼容FX3系列指令

2.2 FX5U型号说明

以FX5U-32MT/ES为例：

• FX5U：系列名称

• 32：总点数（16输入+16输出）

• M：基本单元

• T：晶体管输出类型

• /ES：标准型

2.3 各型号对比

第三部分：FX5U硬件组成详解

3.1 前面板各部分功能

【上面板】

1. 电源端子：L、N、接地端子

   • L：交流电源火线

   • N：交流电源零线

   • 接地：保护接地

2. 输入端子：X0-X17（16点）

   • COM：输入公共端

   • X0-X17：输入信号端

3. 输出端子：Y0-Y17（16点）

   • COM0-COM3：输出公共端

   • Y0-Y17：输出信号端

【下面板】
4. 状态指示灯：

• POWER（绿）：电源正常时亮

• RUN（绿）：运行状态时亮

• ERROR（红）：出错时亮或闪烁

• BATTERY（红）：电池电压低时亮

1. 接口部分：

   • USB接口：连接电脑编程

   • Ethernet接口：网络通信

   • 扩展接口：连接扩展模块

   • 存储盒接口：安装存储卡

2. 模式开关：

   • RUN：运行模式

   • STOP：停止模式

   • RESET：复位键

3.2 输入端子详解

输入电路原理：

• 采用光耦隔离

• 输入电压：DC24V

• 输入电流：约7mA

• 响应时间：约10ms

输入接线示例：

对于漏型输入：
按钮一端 -- 连接到X0端子
按钮另一端 -- 连接到24V电源负极
PLC的COM端子 -- 连接到24V电源正极

3.3 输出端子详解

输出类型说明：

1. 继电器输出（R型）

   • 优点：交直流均可，负载能力强

   • 缺点：寿命有限，响应慢

2. 晶体管输出（T型）

   • 优点：寿命长，响应快

   • 缺点：只能直流，负载能力较小

输出接线示例（晶体管输出）：

PLC的Y0端子 -- 负载（如继电器线圈）正极
负载负极 -- 电源负极（0V）
PLC的COM0端子 -- 电源正极（24V+）

第四部分：配套设备介绍

4.1 扩展模块

1. 输入扩展模块：增加输入点数

2. 输出扩展模块：增加输出点数

3. 混合扩展模块：同时增加输入输出

4.2 通信模块

1. 串行通信模块：RS232、RS485

2. 网络模块：以太网、CC-Link

3. 适配器：与各种设备通信

4.3 电源计算

电源容量计算方法：

1. 计算PLC自身耗电：查看手册参数

2. 计算输入点耗电：每个点约7mA

3. 计算输出点负载：根据实际负载计算

4. 留出20%-30%余量

示例计算：

PLC基本单元：100mA
输入16点：16 × 7mA = 112mA
输出负载：继电器线圈 × 2 = 100mA
总电流 = 100 + 112 + 100 = 312mA
选择电源：312 × 1.3 ≈ 400mA以上

第五部分：实践任务

任务1：硬件识别练习

要求：对照实物，找出以下部分：

1. 电源端子位置

2. 输入端子X0-X7

3. 输出端子Y0-Y7

4. RUN/STOP开关

5. 状态指示灯

6. USB编程口

任务2：绘制接线图

绘制一个简单的接线图：

• 电源：AC220V接入L、N

• 输入：一个按钮接X0

• 输出：一个指示灯接Y0

• 接地：保护接地线

任务3：型号解读

给出以下型号，说明其含义：

1. FX5U-32MT/ES

2. FX5U-64MR/ES

3. FX5U-80MT/ESS

答案参考：

1. FX5U系列，32点，基本单元，晶体管输出，标准型

2. FX5U系列，64点，基本单元，继电器输出，标准型

3. FX5U系列，80点，基本单元，晶体管输出，增强型

第六部分：安全注意事项

6.1 安装环境要求

1. 环境温度：0-55摄氏度

2. 环境湿度：10%-90%RH（无凝露）

3. 避免场所：阳光直射、腐蚀性气体、易燃气体

4. 振动：小于10-57Hz，振幅0.075mm

6.2 操作安全

1. 断电操作：接线前必须断电

2. 电源检查：确保电压正确

3. 接地可靠：必须可靠接地

4. 防止短路：接线后检查无短路

6.3 维护保养

1. 定期检查：接线端子是否松动

2. 清洁除尘：用干布清洁表面

3. 电池更换：约5年更换一次

4. 程序备份：定期备份程序

第七部分：常见问题解答

问题1：如何选择PLC型号？

解答：根据以下因素选择：

1. 输入输出点数需求

2. 输出类型需求（继电器或晶体管）

3. 功能需求（通信、定位等）

4. 预算限制

问题2：电源接反会怎样？

解答：PLC内部有保护，但可能导致损坏。务必确认L、N正确。

问题3：输入指示灯不亮怎么办？

解答：检查：

1. 输入电源是否正常

2. 接线是否正确

3. 输入信号是否有效

4. PLC是否在运行状态

第八部分：学习检测

选择题（每题10分）

1. FX5U-32MT/ES中的"T"表示什么？
   A) 温度控制 B) 晶体管输出 C) 通信功能 D) 特殊功能

2. PLC的RUN指示灯亮表示什么？
   A) 电源正常 B) 程序运行 C) 出现错误 D) 停止状态

3. 输入接线时，COM端应该接什么？
   A) 信号线 B) 电源正极 C) 电源负极 D) 接地线

判断题（每题10分）

1. PLC可以在潮湿有凝露的环境中使用。（ ）

2. 接线时必须断电操作。（ ）

3. 晶体管输出可以控制交流负载。（ ）

简答题（40分）

1. 简述PLC在工业自动化中的作用。（20分）

2. 描述一个简单的PLC控制系统组成。（20分）

答案部分

选择题答案：

1. B 2. B 3. B

判断题答案：

1. 错 2. 对 3. 错

简答题参考答案：

1. PLC在工业自动化中起到核心控制作用，可以接收输入信号，通过程序逻辑处理，输出控制信号，实现对生产设备的自动控制。具有可靠性高、编程灵活、维护方便等优点。

2. 一个简单的PLC控制系统包括：

   • 输入设备：按钮、开关、传感器

   • PLC主机：接收输入、处理程序、输出控制

   • 输出设备：接触器、指示灯、电磁阀

   • 电源：为系统供电

   • 编程设备：电脑和编程软件

下节课预告

第二课：电气接线与安全规范

• 学习各种接线方法

• 掌握安全操作规程

• 完成实际接线练习

学习建议

1. 准备一个笔记本，记录重点内容

2. 对照实物学习，理论联系实际

3. 完成所有实践任务

4. 有问题及时记录，下节课解答

现在请完成本课的所有实践任务，准备好后可以开始第二课的学习。

祝您学习顺利！