洗衣机控制系统的设计二

电气与自动化工程学院实训评分表

课程名称： PLC控制技术实训 实训题目： 洗衣机控制系统的设计二

班级： 学号：姓名：

项目 实训平时表现 实训答辩 实训报告 实训总成绩 评分比例 30% 50% 20% 得分

指导老师：

年 月 日

常 熟 理 工 学 院

电气与自动化工程学院

《PLC控制技术实训》

题目： 洗衣机控制系统的设计二

姓 名： 学 号： 班 级：

指导教师： 许仙珍 起止日期：

PLC控制技术实训报告

目录

1、《PLC控制技术》实训任务书···············································（1） 2、基础实训项目（一）·······················································（6） 2.1项目整体设计方案·····················································（6） 2.2项目I/O分配·························································（6）· 2.3项目I/O接线图·······························································（·6） 2.4程序流程图···································································（·7） 2.5梯形图程序···························································（7） 2.5.1程序·····························································（7）· 2.5.2程序中的元件及功能···············································（9）· 2.6调试步骤与结果·······························································（9） 3、基础实训项目（二）·······················································（10） 3.1项目整体设计方案······························································（10） 3.2项目I/O分配··································································（·11） 3.3项目I/O接线图································································（·11） 3.4程序流程图··························································（11） 3.5梯形图程序··································································（·12） 3.5.1程序····························································（·12） 3.5.2程序中的元件及功能··············································（·15） 3.6调试步骤与结果······················································（15） 4、综合型自主实训项目·····················································（16） 4.1项目整体设计方案······························································（16） 4.2项目I/O分配··································································（·17） 4.3项目I/O接线图································································（·18） 4.4程序流程图··························································（19） 4.5梯形图程序··································································（·20） 4.5.1程序···························································（20）· 4.5.2程序中的元件及功能·············································（·29） 4.6调试步骤与结果······················································（29） 5、心得体会·······························································（31） 6、参考文献·······························································（32）

PLC控制技术实训报告

1、《PLC控制技术》实训任务书(六)

题目：洗衣机控制系统的设计二

实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。 一、基础实训项目一： 霓虹灯的PLC控制系统的设计 一）实训目的

1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法； 2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法

3、初步掌握PLC程序设计方法，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力； 二)实训设备：

三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、霓虹灯显示模块18504003、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电缆。

三)工艺控制要求：

按下启动按钮，灯A亮1秒，接着灯B,C,D,E,F,G,H,I亮1秒,之后灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2

也

被

点

亮

。

1

秒

后

，

灯

J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄灭，再过1秒，灯B,C,D,E,F,G,H,I熄灭，同样再过1秒后，灯A熄灭。紧接着过1秒灯A再次被点亮，重复以上过程，循环往复。按下停止按钮后，所有灯都熄灭。 四)实训内容：

1、进行PLC的I/O地址分配，并画出霓虹灯的PLC控制系统的接线图。 2、设计由PLC 控制的霓虹灯梯形图程序。

3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。 二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 一） 实训目的

1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理。

1

PLC控制技术实训报告

2、掌握数据处理指令的运用方法。

3、掌握功能、功能块的应用，中断组织块OB35用法。 4、掌握DB块建立与数据访问方法。 二）实训设备：

三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电缆。

三）实训项目原理与要求

1、用模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用PLC模拟量输入模块采集电位器电压，使用OB35实现采集温度数据，数据采集频率是1次/秒，进行标度变换，数据存储在共享数据块DB2相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。

2、用模拟量输出模块308140098模拟电动执行器，电压为0V时，执行器开度为0%，电压为10V时执行器开度为100%。用PLC模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频率是1次/秒，用OB35块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸屏输入。 四）实训项目的步骤：

1、根据项目要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。

输 入 设 备 序 号 1 2 3

名 称 开关 电位器 代 号 地 址 S1 10KΩ I0.0 IW272 序 号 1 2 3 输 出 设 备 名 称 电压表 代 号 M1或M2 地 址 QW272

2

PLC控制技术实训报告

L1L2L3NL1L+2L+1L+2L+1L+2L+V1L+2L++10kΩNLLNAINCH0A-308140081L+M12L++M2MM+--PEPEVAO3082200130824001MMCH0A30864002接线图

30814009

2、设计梯形图程序，调试并记录数据。

输 入 电压 0V 4V 6V 8V 10V

3、思考题：

1）整理出运行调试后的梯形图程序及注释说明，写出实验中的问题及分析。 2）S7-300的PLC模拟量模块的测量信号类型有几种?测量范围如何设定？ 3）S7-300的PLC模拟量模块的模拟值用什么表示？ 三、综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计二

一）实训项目工艺要求：采用S7-300设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下：

1.水位选择：按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，则HI灯亮，若继续按动，则选择为低水位，如此循环。

PIW 温度值 输 出 执行器开度 0 40% 60% 80% 100% PQW 电压V

3

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2.水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升（用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号）；到设定水位（低水位2v，中水位4v，高水位6v）后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。

3.洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。

4.如此循环5次，打开排水阀V2。排空（电位计输出为0v）后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。

5.开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。 6.清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。

7.若中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀打开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。 二）目的

通过本次实训使学生掌握：1）Step7编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。 三）内容与要求

1、完成硬件选型、硬件接线图。 2、洗衣机控制系统的设计。

3、程序设计方法采用状态转移图SFC图进行设计或经验设计法。 4、程序实现采用基于M的SFC转化梯形图实现或梯形图实现。 5、程序清单。 四、实训报告要求

报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序装订）。报告中提供如下内容：

1、目录 2、正文

（1）实训任务书；

（2）实训内容，三个任务分别写

a、每个实训任务的总体设计方案（应有PLC的选型及依据）

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b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表； c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明； d、调试、运行及其结果；

3、收获、体会 4、参考文献

（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）

五、实训进度安排

周次 工作日 1 第 一 周 2 3 4 5 1 第 二 周 2 3 4 5 本实训共需两周时间 六、实训考核办法

本实训满分为100分，其中实训平时表现（含2个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩50%，实训报告20%。

工作内容 布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。 完成两个基础实训项目。 根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO点等） 完成硬件接线，编写程序并调试 编写程序并调试 编写程序并调试 编写程序并调试 编写程序并调试及准备实训报告 完成报告并于下午两点之前上交 答辩 5

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2、基础实训项目（一）：

霓虹灯的

2.1项目整体设计方案

要点亮16盏灯，考虑到A灯单独亮，B—I灯一起点亮与熄灭，J—02灯也是一起点亮与熄灭，可以考虑应用3个输出端口，分别为Q0.0—Q0.2。按键要用到启动和停止，两个输入端口，为I0.0，I0.1。总计5个IO端口。此端口数属于中小型，所以选用西门子的S7-300系类。模块要用数字量输入模块，数字量输出模块。因为要定时导通，要用到定时器，因为要定时6s，即六个定时器。 2.2项目I/O分配

PLC控制系统的设计

输入设备 启动 停止

输出设备 I0.0 I0.1 A B--I J--02 Q0.0 Q0.1 Q0.2 2.3项目I/O接线图

图2.1 I/O接线图

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2.4程序流程图

M0.0 I0.0 M0.1 T0 M0.2 T1 M0.3 T5

M0.4 T3 M0.5 T4 M0.6T5 Q1.0 T4 T2 Q1.0 QB0 T3 QB0 QB1 T2 Q1.0 QB0 T1 Q1.0T0

图2.2 程序流程图

2.5梯形图程序

2.5.1程序

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2.5.2 程序中的元件与功能

元件 T0 T1 T2 T3 T4 T5

2.6调试步骤与结果

各灯按照指定运行，先灯A亮1秒，接着灯B,C,D,E,F,G,H,I亮1秒,之后灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2

也

被

点

亮

。

1

秒

后

，

灯

地址 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 功能 时间到时，该线圈通电 时间到时，该线圈通电 时间到时，该线圈通电 时间到时，该线圈通电 时间到时，该线圈通电 时间到时，该线圈通电 J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄灭，再过1秒，灯B,C,D,E,F,G,H,I熄灭，同样再过1秒后，灯A熄灭。紧接着过1秒灯A再次被点亮，重复以上过程，循环往复。

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3、基础实训项目（二）： 模拟量采集与数据处理的综合应用

3.1项目整体设计方案

因为显示温度时间，采集的是模拟信号，所以用到模拟量输入模块。用到一个IO输入端口。

在输出电压时，要用到模拟量输出模块，占用一个模拟量输出端口，共计两个IO端口，属于中小型可编程控制器，选用S7-300。

实训设备：三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电缆。

因为要在上位机上显示出来，还要用到触摸屏，在显示温度时，要将温度记录，用到数据块，数据块分为两个，一个为采集数据块，用于调用显示温度。一个用于显示屏的记录输入数据，用于调用后在电压表上显示电压。

触摸屏因为编的程序较小，选用MC1162。 通信模式为：TCP/PI协议

PLC300通过模拟量输入模块采集模拟信号，此时IW288输入的是经过换算的数字信号，经过cpu的程序的处理，即调用FC1功能，通过上位机显示出温度。在上位机上，手动输入数字，经过调用FB1功能块，再通过数字量输入模块30824003，在电压表上显示出来。这样就达到了模拟量采集与数据处理的功能。

途中要通过OB35进行一秒的信号的采集。开关用到一个，即S1，在OB1里激活OB35。

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3.2项目I/O分配

输 入 设 备 序 号 1 2 3

名 称 代 号 地 址 序 号 1 2 3 输 出 设 备 名 称 代 号 地 址 开关 电位器 S1 10KΩ I0.0 IW272 电压表 M1或M2 QW272 3.3项目I/O接线图

L1L2L3NNLPEPENLNL1L+2L+1L+2L+1L+2L+V1L+2L++10kΩAICH0A-308140081L+M12L++M2MM+--VAO3082200130824001MMCH0A3086400230814009

图3.1 I/O接线图

3.4程序流程图

图3.2 程序流程图

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3.5梯形图程序 3.5.1程序

OB1中程序

OB35中程序

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FB1中程序

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FC1中程序

DB1中程序 DBI:

DB2中程序 DB2:

DB3中程序 DB3:

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3.5.2程序中的元件及功能

地址 MD26 MD40 LD30 LD40

3.6调试步骤与结果

在上位机的温度显示中，通过调节电位器，显示出温度的变化，精确到小数点后两位。 在显示器的开度一栏里，输入数字（0--100），在电压表里显示出0—10v的电压。

输 入 电压 0V 4V 6V 8V 10V PIW 288 温度值 输 出 执行器开度 0 40% 60% 80% 100% PQW 288 电压V 功能 用于存储FC1输出的温度数据 用于存储FB1输出的电压值 局部数据区，用于FB1中的临时数据存储 局部数据区，用于FC1中的临时数据存储 0 11136 16640 22144 26112 0 40 60 80 100 0 2b33 40cc 5666 0 4V 6V 8V 10V 6c00

图3.3 运行结果

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4、综合性自主实训项目：

洗衣机控制系统的设计二

4.1项目整体设计方案

用模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用PLC模拟量输入模块采集电位器电压，使用OB35实现采集温度数据，数据采集频率是1次/秒，进行标度变换，数据存储在共享数据块DB2相应的存储单元中，并在触摸屏上显示出温度值。

用模拟量输出模块308140098模拟电动执行器，电压为0V时，执行器开度为0%，电压为10V时执行器开度为100%。用PLC模拟量输出模块控制执行器，控制量数据输出频率是1次/秒，用OB35块的方法控制执行器。控制量多少采用触摸屏输入。

实训设备：三相交流电源模块30822001、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机 PC、PC/MPI 编程电缆。

按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，则HI灯亮，若继续按动，则选择为低水位，如此循环。

水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升（用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号）；到设定水位（低水位2v，中水位4v，高水位6v）后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。

洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。

如此循环5次，打开排水阀V2。排空（电位计输出为0v）后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。

开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。

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清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。

若中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀打开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。

4.2项目I/O分配

输 入 设 备 水位-WS 启动-ST 停止-sp 排水-S1 脱水-S2

I 0.0 I 0.1 I 0.2 I 0.3 I 0.4 输 出 设 备 底位灯-L0 中位灯-M1 高位灯-H1 进水灯-V1 正转灯-FW 反转灯-RW 排水灯-V2 脱水灯-DE 报警灯-AL 清洗—CL Q 0.0 Q 0.1 Q 0.2 Q 0.3 Q 0.4 Q 0.5 Q 0.6 Q 0.7 Q 1.0 Q 1.1

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4.3项目I/O接线图

S7-300

水位—WS 启动—ST 停止—SP 排水S1 脱水S2

I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 Q0.0 Q0.1 QO.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 COM1 COM2 低水位灯

中水位灯 高水位灯

进水V1

正转FW

反转RW 排水V2 脱水DE 报警AL 清洗CL

图4.1 PLC连线

L1L2L3NNLPEPENLNL1L+2L+1L+2L+1L+2L+V1L+2L++10kΩAICH0A-308140081L+M12L++M2MM+--VAO30822001

CH0A30824001MM3086400230814009图4.2模拟量采集接线

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4.4程序流程图

初始状态 WS 选择水位 启动 1s 进水 到达对应电压

关闭进水阀 2s 洗涤正转 30s 暂停 2s 洗涤反转 30s 暂停 循环5次 排水 0电位 脱水 清洗两遍 报警 3s 结束 30s 2s

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4.5梯形图程序 4.5.1 程序

FC1中为自动洗衣程序，FC2中为停止后手动排水及脱水装置，OB1中选择调用。

OB1中程序

选择调用自动档

选择调用手动档

停止水位选择复位

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FC1中程序

水位选择

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启动

延时一秒，开始放水

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开始进水

延时两秒

开始正反转

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排水

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排水结束，脱水

大循环

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FC2中的程序

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4.5.2 程序中的元件及功能

元件 M5.0 M10.0 T0~ FC1 FC2 OB1

4.6 调试步骤与结果

按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，则HI灯亮，若继续按动，则选择为低水位，如此循环。

水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升（用电位计模拟水位，用模拟量输入模块采集水位信号）；到设定水位（低水位2v，中水位4v，高水位6v）后，进水阀关闭，2秒后，开始洗涤。

功能 FC1的激活位置 FC2的激活位置 SD定时器 自动洗衣程序 停止后手动排水及脱水程序 选择调用模块

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洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。

如此循环5次，打开排水阀V2。排空（电位计输出为0v）后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。

开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。 清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。

若中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀打开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。

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5.心得体会

和学别的学科一样，在学完PLC理论课程后我们做了课程设计。为期两周的实训就这样结束了，这两周让我收获了不少。此次课程设计完全达到了报告的要求圆满结束，我本次设计的任务是实现自动洗衣机。通过前俩个基本任务使得我更进一步了解PLC，也很可能为将来的毕业设计奠定了一定的基础比如说如何使用显示屏和模拟量的使用。

我在实训的过程中，学到了许多东西，其中最主要的是PLC设计方法与应用。我从一开始最基本的的霓虹的设计，到后来的模拟量数据采集，以及最终的自动洗衣机的设计，我收获的不仅仅是最终任务洗衣机的实现，还收获了很多PLC应用的小知识。实训进行到第二个任务，我就觉得无从下手了，当然在老师以及同学的指导下我最终还是及时的完成了任务。在第三个终极任务中，我需要采用第二个任务的模拟量采集法，在和同学的相互讨论下，最终还是较好的完成了任务。

通过此次实训，我能更好了解PLC，并且明白了一个道理：程序不是写出来的，是慢慢调试出来的。PLC程序设计步骤是首先是我要弄清楚设备的顺序运作，然后结合PLC知识在图纸上画出顺序功能图，将顺序功能图转变为梯形图，之后利用PLC 软件编程。在练习的时候，我可以实现用编辑好的程序与自动分拣设备进行调试。PLC实训让我了解了plc顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理与方法。按我的总结来看，有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

这次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，同学之间解决不了的问题就去找老师讨论。多和同学，老师讨论，你会得到意外的收获。我在做实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法，同时讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。

总之，这次PLC实训真的给我很多的收获，给我弥补了很多我欠缺的知识以及巩固了之前所学的知识点等等。在今后的学习过程中，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，我相信在以后的工作里面有所应用。

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6.参考文献

[1] 廖常初 《S7-300/400 PLC应用教程》 [2] 向晓汉 《S7-300/400 PLC基础与案例精选》 [3] 姜建芳 《西门子 S7-300 PLC工程应用技术教程》 [4] 郑堤 唐可洪 《机电一体化设计基础》 [5] 孙振强 《可编程控制器原理及应用教程》 [6] 张万忠 《电气控制与PLC》 [7] 宋君烈 《可编程控制器实验教程》 [8] 李俊秀 《可编程控制器应用技术》 [9] 易传禄 韩希光 《可编程控制器指南》 [10] 王兆易 《可编程控制器教程》

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9cj3.html