可编程控制器的原理及其应用

目 录

第一章 可编程控制器的组成及工作原理

1.1概述

1.1.1可编程控制器的发展

1.1.2可编程控制器的主要特点

1.2可编程控制器的内部结构及功能

1.2.1可编程控制器的系统组成

1.2.2可编程控制器的内部结构及功能

1.3可编程控制器的工作原理

1.3.1可编程控制系统的硬件组成

1.3.2可编程控制器的编程语言

1.3.3可编程控制器的工作过程

1.4CPU311/00型可编程控制器

1.5小结

习 题

第二章 梯形图语言编程基础

2.1梯形图逻辑结构

2.1.1梯形图逻辑段

2.1.2梯形图逻辑网络

2.1.3逻辑网络扫描顺序

2.2继电器类元素

2.3定时器与计数器

2.3.1定时器功能块

2.3.2定时器应用举例

2.3.3计数器功能块

2.4梯形图编程规则和方法

2.4.1梯形图设计规则

2.4.2梯形图编程方法

2.5编程举例

2.5.1限位控制电路

2.5.2自动往返行程控制电路

2.5.3异步机Y/△起动控制

2.5.4按时间顺序工作的控制电路

习 题

第三章 可编程控制器的其它功能

3.1算术运算功能

3.1.1加法运算功能块

3.1.2减法运算功能块

3.1.3乘法运算功能块

3.1.4除法运算功能块

3.1.5算术运算功能应用举例

3.2数据传送功能

3.2.1寄存器到数据表传送R→T指令

3.2.2数据表到寄存器传送T→R指令

3.2.3数据表到数据表传送T→T指令

3.2.4数据块传送BLKM指令

3.2.5数据压入堆栈FIN指令

3.2.6数据弹出堆栈FOUT指令

3.2.7数据检索SRCH指令

3.3逻辑运算功能

3.3.1“与”“或”“异或”“求反”逻辑操作指令

3.3.2数据位比较CMPR指令

3.3.3数据位修改MBIT指令

3.3.4数据位测试SENS指令

3.3.5数据位移位BROT指令

3.4顺序控制功能

3.4.1概述

3.4.2SCIF指令格式

3.4.3应用举例

3.5子程序指令

3.5.1子程序调用JSR指令

3.5.2标号LAB指令

3.5.3返回RET指令

3.5.4子程序应用举例

3.6跳步SKP指令

第四章 手持编程器的使用方法

4.1手持编程器的外型结构和功能

4.2HHP的起动与PLC的系统配置

4.2.1HHP的起动

4.2.2PLC的系统配置

4.2.3自动配置PLC系统参数

4.3梯形图元素的输入和编辑

4.3.1主菜单的功能

4.3.2节点符号

4.3.3继电器元素的输入

4.3.4计数器和定时器的输入

4.3.5其它功能块的输入

4.4编辑逻辑网络

4.4.1插入逻辑网络

4.4.2浏览逻辑网络

4.4.3删除逻辑网络

4.4.4修改逻辑网络

4.5PLC的监控

4.5.1控制PLC的运行与停止

4.5.2I/O点的强制通断控制

4.5.3逻辑数据的编辑

4.5.4HHP与PLC的数据传送

4.6HHP的链接

4.6.1母机使用子机全部I/O资源

4.6.2母机使用子机部分I/0资源

4.7HHP的其它功能

第五章 MODSOFT编程软件

5.1MODSOFT的主要功能

5.2MODSOFT的起动和退出

5.2.1起动MODSOFT

5.2.2退出MODSOFT

5.3MODSOFT的结构和人机交互界面

5.3.1选择菜单功能项

5.3.2显示帮助信息

5.4MODSOFT主菜单功能概述

5.4.1Utility（公用程序）

5.4.2Offline（离线方式）

5.4.3Online（在线方式）

5.4.4Combined（联合方式）

5.4.5Transfer（传送）

5.4.6Tools（工具）

5.5MODSOFT的使用方法

5.5.1逻辑程序的建立和保存

5.5.2从编程器传送程序到控制器

5.5.3程序的运行监视

第六章 PLC的I/O扩展链路

6.1PLC的工作方式和I/O扩展链路

6.2I/O扩展链路的组态

6.2.1母机组态

6.2.2子机组态

第七章 实验指导书

实验一 手持编程器的使用

实验二 交通灯控制电路

实验三 运料车顺序控制

实验四 算术逻辑指令的程序设计

实验五 可编程控制器的链接

参考文献

内容简介

本书为可编程控制器的入门教材。全书以美国MODICON公司CPU311/00型PLC为例，

全面阐述了可编程控制器的基本组成、工作原理、使用方法、输入输出接口技术、梯形图

的编程方法、PLC链接与联网等。最后为读者编写了上机实践的5个实验项目。目前，.国

内外从事PLC生产的主要厂家有几十个，产品性能各不相同，但使用方法基本一致。通过

本书的学习，读者能尽快掌握PLC的基本原理和应用技术，达到举一反三的效果。

本书对PLC的基础知识介绍详尽，基本概念叙述清楚，实用性强，可作为高等院校非

电专业学生教材或电专业学生参考书，也可供从事PLC应用工作的工程技术人员参考。

章节目录

1 概述

1.1 可编程序控制器的历史

1.2 可编程序控制器的特点与应用领域

1.3 可编程序控制器的发展趋势

习题

2 可编程序控制器的硬件与工作原理

2.1 可编程序控制器的组成

2.2 可编程序控制器的工作原理

2.3 FX系列可编程控制器性能简介

2.4 特殊功能模块

2.5 编程器与外部设备

习题

3 可编程序控制器的编程语言与基本逻辑指令

3.1 可编程序控制器的编程语言

3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件

3.3 FX系列可编程序控制器的基本逻辑指令

习题

可编程序控制器是指可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器。它具有体积小、重量轻、能耗低、可靠性高、适用性强、易学易用、维护方便等特点，并深受工程技术人员欢迎。目前，PLC在国内外已广泛应用于各个行业，其中PLC在工程机械控制系统中发挥着至关重要的作用。

本书以国内广泛使用的西门子公司S7-1200 PLC为背景，介绍了PLC的工作原理、特点、硬件结构、编程元件与指令系统，并从工程应用出发详细介绍了梯形图程序的常用设计方法、PLC系统设计与调试方法、PLC在实际应用中应注意的问题，非常适合初学者入门学习。另外，本书内容编排上力求理论基础与工程实训相结合，通过列举大量的工程案例，展示PLC的广泛应用。为了激发学习者的兴趣，本书结合PLC在日常生活中的应用，着重讲述PLC在数控机床和工程机械控制的实例设计，由浅入深地介绍PLC在机械控制方面的应用，并且所有实例都包含了完整的PLC程序，所有程序均经过调试运行，可以让读者更好地借鉴与学习。

本书本着"以学生为中心，以能力为本位"的理念，着重于应用性阐述，侧重培养学生的工程实际应用能力。本书内容详尽，实例丰富，讲解力求做到循序渐进、由浅入深、通俗易懂、易学易教。

全书共10章，第1章和第2章着重介绍电气控制基础及电气控制系统，以引入PLC的学习；第3章至第8章重点阐述PLC的基础知识、编程指令系统、程序设计方法、控制系统的设计以及在通信网络中的应用；第9章至第10章从日常电气、工业电气、工程机械三方面进行实际应用举例。

为便于阅读和学习，作者精心挑选了部分实训内容录制成视频，并以二维码形式印制于书中，读者通过扫码即可观看视频。本书还提供了丰富的二维码资源（微课、视频、图片、文档、源程序、实验指导等），希望使读者的学习过程更生动、更直观。

本书由三峡大学赵春华教授主编，陈法法副教授担任副主编和统稿，胡恒星进行了第1～4章的协助编写，张毅娜进行了第5～7章的协助编写，杨晓青进行了第8～10章及附录部分的协助编写。参加本书程序调试与资源建设的还有王盈、钟先友、张力、郤能、肖能齐等。

本书可作为普通高等院校机械设计制造及其自动化、自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及相关专业的教学用书，也可供高等职业院校、成人高校的相关专业选用，还可以作为工业自动化技术人员的培训教材和参考书。

由于编者的知识水平有限，在本书的编写过程中难免会出现不妥和错误之处，恳请广大读者和专家给予批评指正。

编者

2018年6月18日 2100433B