书 名 | 可编程控制器应用技术(高职) | 作 者 | 张世生 |
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出版社 | 西安电子科技大学出版社 | 出版时间 | 2014年02月 |
定 价 | 24.65 元 | ISBN | 978-7-5606-2212-5/TN.0494 |
第1章 可编程控制器概述 1
1.1 可编程控制器的产生和定义 1
1.2 PLC的特点与应用领域 2
1.2.1 PLC的特点 2
1.2.2 PLC的应用领域 3
1.3 PLC的分类 4
1.4 PLC与其他控制系统的比较 6
1.5 PLC的发展趋势 8
习题 9
第2章 位操作指令 10
2.1 实训1:电动机的正反转控制 10
2.1.1 控制要求 10
2.1.2 资源分配 10
2.1.3 硬件接线 10
2.1.4 控制程序 11
2.2 位操作指令 12
2.2.1 触点指令 12
2.2.2 线圈指令 13
2.2.3 触点块及堆栈操作指令 15
2.2.4 其他指令 15
2.3 相关知识:PLC的工作原理 16
2.3.1 PLC的硬件构成 16
2.3.2 PLC的编程元件 18
2.3.3 PLC寻址方式 23
2.3.4 PLC循环扫描原理 25
2.3.5 PLC的性能指标 28
2.4 实训2:多地点控制 29
2.4.1 控制要求 29
2.4.2 资源分配 29
2.4.3 硬件接线 29
2.4.4 控制程序 30
习题 32
第3章 定时器与计数器指令 33
3.1 实训3:交通信号灯控制 33
3.1.1 控制要求 33
3.1.2 资源分配 34
3.1.3 控制程序 34
3.2 定时器与计数器指令 35
3.2.1 定时器指令 35
3.2.2 计数器指令 38
3.3 相关知识:西门子PLC的硬件资源 40
3.3.1 西门子PLC的发展 40
3.3.2 PLC的安装 41
3.3.3 PLC的工作模式 43
3.3.4 CPU模块技术指标 44
3.3.5 扩展模块 48
3.4 实训4:全自动洗衣机的控制 50
3.4.1 基本原理 50
3.4.2 控制要求 51
3.4.3 资源分配 52
3.4.4 控制程序 52
习题 55
第4章 数据处理指令 57
4.1 实训5:天塔之光 57
4.1.1 控制要求 57
4.1.2 资源分配 57
4.1.3 控制程序 57
4.2 数据处理类指令 60
4.2.1 数据传送指令 60
4.2.2 字节交换/填充指令 60
4.2.3 移位指令 61
4.2.4 比较指令 62
4.3 相关知识:PLC的指令系统 63
4.3.1 S7-200指令集 63
4.3.2 逻辑分析法编程 64
4.3.3 经验法编程 65
4.3.4 顺序控制设计法 67
4.4 实训6:台车的呼叫控制 67
4.4.1 工艺过程与控制要求 67
4.4.2 PLC硬件安排及资源分配 67
4.4.3 程序编制 68
习题 70
第5章 步进指令 71
5.1 实训7:机械手的控制 71
5.1.1 控制要求 71
5.1.2 资源分配 72
5.1.3 控制程序 72
5.2 程序控制类指令 77
5.2.1 系统控制类指令 77
5.2.2 跳转、循环指令 79
5.2.3 子程序调用指令 80
5.2.4 顺序控制指令 83
5.3 相关知识:PLC的编程软件 89
5.3.1 PLC的编程语言 89
5.3.2 PLC的程序结构 91
5.3.3 编程软件STEP 7-Micro/Win 91
5.3.4 PLC编程规约 105
5.3.5 PLC仿真软件 107
5.4 实训8:运料小车的控制 109
5.4.1 控制要求 109
5.4.2 解决方案 109
习题 114
第6章 PLC人机界面 115
6.1 实训9:抢答器的设计 115
6.1.1 控制要求 115
6.1.2 要求分析 115
6.1.3 梯形图编程 116
6.2 八段数码管的驱动 117
6.2.1 LED基本知识 117
6.2.2 八段数码管的驱动 118
6.3 文本显示器 119
6.3.1 文本显示器概述 119
6.3.2 TD200的组态 121
6.3.3 文本显示器的操作 129
6.4 触摸屏与组态软件 133
6.5 相关知识:字符串指令 137
6.6 实训10:天塔之光的塔层显示 138
习题 141
第7章 PLC在机械加工中的应用 142
7.1 PLC在Z3040摇臂钻床控制中的 应用 142
7.1.1 Z3040摇臂钻床电器设备的分布及分工 142
7.1.2 Z3040摇臂钻床继电器原理图解读 144
7.1.3 Z3040摇臂钻床的PLC控制方案 145
7.2 PLC在X62W铣床控制中的应用 147
7.2.1 X62W铣床的加工运动及电气分工 147
7.2.2 X62W万能铣床继电控制电路图解读 149
7.2.3 X62W万能铣床PLC控制方案 151
习题 153
第8章 PLC在电梯控制中的应用 155
8.1 电梯的构造及控制要求 155
8.1.1 电梯的构造 155
8.1.2 电梯控制要求 156
8.2 PLC在高速计数器定位电梯控制 中的应用 157
8.2.1 光电编码器与高速计数器 158
8.2.2 基于高速计数器的轿厢位置 161
8.2.3 内呼外唤及定向信号的获取 162
8.2.4 表功能指令 163
8.2.5 停层信号的获取 164
8.2.6 采用模糊控制原理的平层控制 165
8.3 相关知识:中断与高速处理指令 166
8.3.1 中断程序与中断指令 166
8.3.2 高速处理指令 171
习题 177
第9章 PLC在恒压供水中的应用 178
9.1 恒压供水系统的基本构成 178
9.2 变频器及其控制 180
9.2.1 变频器的基本结构 180
9.2.2 变频器的分类及工作原理 181
9.2.3 变频器的操作方式及使用 182
9.3 EM235的配置及应用 183
9.3.1 EM235的性能指标 183
9.3.2 EM235的配置及校准 185
9.3.3 EM235的安装使用 188
9.4 PLC的PID控制 189
9.4.1 PID参数及其整定 189
9.4.2 PID指令 191
9.5 PLC控制的恒压供水泵站实例 193
9.5.1 控制系统的I/O点及地址分配 194
9.5.2 PLC系统选型 194
9.5.3 电气控制系统原理图 195
9.5.4 系统程序设计 197
9.6 相关知识:数据处理类指令 205
9.6.1 数据转换指令 205
9.6.2 SIMATIC整数数学运算指令 210
9.6.3 SIMATIC浮点数数学运算指令 212
9.6.4 SIMATIC逻辑运算指令 213
9.6.5 读、写实时时钟指令 214
习题 215
第10章 可编程控制器的网络控制 216
10.1 实训11:网络读写控制 216
10.1.1 控制要求 216
10.1.2 地址设置 216
10.1.3 资源分配 216
10.1.4 控制程序 217
10.2 计算机通信简介 218
10.2.1 通信方式 218
10.2.2 网络结构 220
10.2.3 开放系统互连模型 221
10.2.4 IEEE802通信标准 222
10.2.5 网络配置 223
10.3 西门子工业网络 224
10.3.1 工业网络系统结构 224
10.3.2 现场总线的国际标准 225
10.3.3 西门子工业网络 227
10.4 S7-200的通信方式与通信参数 的设置 231
10.4.1 S7-200的通信方式 231
10.4.2 S7-200通信的硬件选择 232
10.4.3 网络部件 233
10.4.4 自由端口通信 235
10.4.5 在编程软件中安装与删除通信接口 237
10.4.6 计算机使用的通信接口参数的设置 237
10.4.7 网络性能与优化 238
10.5 PLC的通信指令 239
10.5.1 S7-200的网络通信协议 239
10.5.2 网络读写指令 241
10.5.3 发送指令与接收指令 242
10.6 PLC与Modbus计算机通信 250
10.6.1 Modbus从站协议 250
10.6.2 Modbus从站协议指令 252
10.6.3 使用Modbus从站协议的PLC程序设计 253
10.6.4 Modbus RTU通信帧的结构 254
10.7 S7-200与变频器的通信 257
10.7.1 MM440/420变频器简介 258
10.7.2 USS通信协议 258
10.7.3 USS协议指令 259
10.7.4 MM420变频器的参数设置 263
10.8 调制解调器模块EM241简介 264
习题 266
第11章 淬火机控制系统设计 268
11.1 液压淬火机的构造及控制要求 268
11.1.1 液压系统的组成及功能 268
11.1.2 电气控制系统的组成 269
11.1.3 系统控制要求 271
11.2 淬火机PLC软件设计 272
11.2.1 PLC资源分配 272
11.2.2 系统控制流程图 273
11.2.3 自动控制时序图 273
11.2.4 梯形图 274
11.2.5 系统改进措施 279
习题 280
第12章 PLC系统设计 281
12.1 PLC系统设计的主要内容 281
12.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 281
12.1.2 PLC控制系统设计的主要内容 282
12.1.3 程序设计的步骤 282
12.1.4 系统调试 286
12.2 节省I/O点数的方法 289
12.2.1 节省输入点数的方法 289
12.2.2 节省输出点数的方法 291
12.3 PLC系统的抗干扰措施 293
12.3.1 抑制电源系统引入的干扰 293
12.3.2 抑制I/O电路引入的干扰 294
12.3.3 PLC的接地 294
12.4 配方 295
12.4.1 配方的基本概念 295
12.4.2 用配方向导生成配方集 295
12.4.3 在用户程序中读出和修改配方 297
12.5 PLC的测试及维护 297
12.5.1 可编程控制器的测试 297
12.5.2 可编程控制器的日常维护 298
习题 299
附录 300
附录A S7-200的特殊存储器(SM)标志位 300
附录B S7-200的SIMATIC指令集简表 304
附录C S7-200的错误代码 310
附录D PLC常用缩略语 312
参考文献 315
本书以西门子公司的S7-200系列可编程控制器(PLC)为例,介绍了PLC的硬件结构和工作原理,PLC的存储器数据类型、指令系统和编程软件的使用方法,以及梯形图的经验设计法、根据继电器电路图设计梯形图的方法和顺序功能图的编程方法。 这些设计方法很容易被初学者掌握,用它们可以迅速地设计出任意复杂的数字量控制系统的梯形图。书中提供了大量的实验内容,还介绍了PLC的人机界面、模拟量闭环控制、高速计数器、通信网络、PLC通信程序的设计方法、PLC的参数设置、节省PLC输入/输出点数的方法、PLC控制系统的可靠性措施等。为方便教学和自学,各章均配有习题以供练习。
本书可作为大专院校工业自动化、电气工程及其自动化、应用电子、计算机应用、机电一体化及其他有关专业的教材,也可供工程技术人员自学和作为培训教材使用,对S7-200系列PLC的用户亦有很大的参考价值。
丰炜PLC说明资料1-PLC系统设计及选型方法 在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的起停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度、压力、流量的设定与控制等,工业现场中的这些自...
系统设计的主要内容( 1 )拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;( 2 )选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;( 3 )选定 PLC 的型号;...
之前工作的那家公司就有用施耐德可编程控制器,听工程说施耐德可编程控制器应用起来还不错。可编程控制器在国内外广泛应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力、轻纺、电子信息产业等各行各业。可编程控制器是一...
可编程控制器 PLC原理与应用 可编程序控制器是微电子技术、 自动控制技术和通讯技术相结合的一种新型 的、通用的自动控制装置。由于它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易编 程以及合适工业环境下应用等一系列优点, 可以方便地直接用于机械制造、 冶金 化工、电力、交通、采矿、建筑、轻工、环保、食品等各行各业,既可用于老设 备的技术改造,也可用于新产品的开发。 尤其是近年来可编程技术在工业自动化、 机电一体化、传统产业技术改造等方面应用越来越广泛, 成为现代工业三大支柱 之一。最初, PLC还仅是作为继电器接触器控制系统的替代品,而自从进入电气 控制系统领域后, 凸显了其独有的优越性, 以其自身强大的抗干扰能力、 自诊断 功能等,提高了电气控制系统的可靠性, 基本解决了普通继电器及接触器中常见 的故障问题,经过调试后可长期安全可靠地运行。国际电工委员会( IEC)定义 PLC:可编程序控制器是
1 目录 摘要 .................................................................................................................................................. 2 第一章 绪论 ............................................................................................................................... 3 第二章 机械手的工作原理 ...........................................................................................
《可编程控制器应用技术》从实际应用和高职高专教学实际需要出发,以应用最广泛的西门子S7-200 PLC及三菱FX2N系列PLC为背景,系统介绍了PLC的硬件结构、工作原理、指令系统、网络通信技术及应用系统设计方法。《可编程控制器应用技术》内容翔实,叙述简洁易懂,适合作为高职高专院校电类、机电类各专业的教材,也可作为工程技术人员学习PLC的参考书。
《可编程控制器原理与应用技术》以三菱公司的Fx系列为背景,具体介绍了工作原理、模型编辑等软件使用,为便于非自动化专业教学,对继电接触器控制系统做了较详细的介绍,以解决与先修课的衔接。《可编程控制器原理与应用技术》在三菱PLC的基础上还介绍了日本欧姆龙系列PLC。《可编程控制器原理与应用技术》系统性强,由浅入深,通俗易懂,各章配有习题,适于自学。
《可编程控制器原理与应用技术》可作为高等学校本科自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及相关专业的教材,也可作为PLC培训班的教材和从事PLC应用开发技术人员的参考书,还可供工程技术人员自学或作为培训教材使用。
本书是遵照高等教育机电类"十一五"教材规划,根据本科电气技术自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及相关专业的要求,结合我国近年颁布的标准规范和可编程控制器技术的最新发展而编写的本科教材。
可编程序控制器(Program rnable Logtc Corltroller)简称PLC,是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置。它具有控制功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点,不仅可以取代继电器控制系统,还可以进行复杂的生产过程控制和应用于工厂自动化网络,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。因此,学习和掌握PLc应用技术已成为工程技术人员的紧迫任务。
本书编写时力求由浅入深、通俗易懂、理论联系实际、注重应用,适用于高等学校本科自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及相关专业的教学,也可作为工业自动化技术人员的培训教材和自学参考书。
本书从应用的角度出发,系统地介绍了PLC硬件组成、工作原理和性能指标,以国内使用较多的日本松下公司FPX系列、日本三菱公司FX系列、欧姆龙公司CPMlA系列为样机,详细介绍了其指令系统及应用、PLC程序设计的方法与技巧、PLc控制系统设计应注意的问题。为了适应新的发展需要,本书还介绍了PLC在模拟量过程控制系统中的应用。
全书共分8章。第1章电气控制基础、第2章可编程控制器基础知识、第3章FX系列可编程控制器及指令系统、第4章欧姆龙C系列PLC简介、第5章可编程控制器的程序设计方法、第6章可编程控制器控制系统的设计、第7章可编程控制器通信与网络技术、第8章三菱FX系列PLC编程器与编程软件使用方法,书后附有FX系列PLc功能指令一览表和编程器的软件介绍。每章后附有习题,供读者练习与上机实践。
本书由秦长海教授主编。参加编写的有秦长海(第1、2章)、张玮玮(第3章)、董昭(第4、7章)、张修太(第5章,附录A、B)、姚海燕(第6章)、杨军平(第8章)。全书由秦长海统稿。
本书由赵建洲教授主审。参加审稿的还有张继军教授。他们对本书的编审工作提出了许多宝贵的建议,在此表示衷心的感谢!
由于编者水平有限,书中难免有不足和错误之处,恳请读者批评指正。
第一章 可编程控制器概论
第一节 可编程控制器的产生
第二节 可编程控制器的定义
第三节 可编程控制器的分类
第四节 可编程控制器应用现状
第五节 可编程控制器的发展趋势
习题1
第二章 可编程控制器的功能、结构和工作原理
第一节 可编程控制器的特点和主要功能
第二节 可编程控制器的硬件组成
第三节 可编程控制器的软件及编程语言
第四节 可编程控制器的工作原理
习题2
第三章 SYSMAC-c系列可编程控制器概述
第一节 SYSMAC-C系列PLC的编程元件及存储区域分配
第二节 SYSMAC-c系列P型机概述
第三节 SYSMAC系列CPMlA概述
第四节 SYSMAC-C系列CQM1H型机概述
第五节 SYSMAC-C系列a型机慨述
习题3
第四章 SYSMAC-C系列指令系统
第一节 SYSMAC-C系列指令总揽
第二节 SYSMAC-C系列P型机指令系统
第三节 P型机常用基本程序举例
第四节 CPM1A的指令系统
习题4“
第五章 可编程控制器的应用设计
第一节 可编程控制器控制系统设计的基本原则和步骤
第二节 节省I/O点数的几种方法
第三节 可编程控制器实际应用时的注意事项
习题5
第六章 可编程控制器应用举例
第一节 两种液体混合装置
第二节 大电动机的Y-△起动控制
第三节 十字路口交通信号灯控制
第四节 机械手的步进控制
第五节 三层电梯的自动控制
第六节 全自动洗衣机的自动控制
第七节 装卸料小车多方式运行控制
第八节 燃油锅炉控制系统
第九节 纤维板热压机的自动控制
习题6
第七章 PLC开发软件SYSMACCPT
第一节 SYSMACCPT软件的安装与启动
第二节 SYSMACCPT软件的菜单
第三节 SYSMACCPT软件的练习
第八章 可编程控制器实验指导
实验一 编程器基本操作
实验二 用可编程控制器控制交流电动机的正转、反转、停止
实验三 用可编程控制器控制交通信号灯
实验四 用可编程控制器控制三台皮带输送机
实验五 用移位寄存器实现彩灯控制
第九章 可编程控制器课程设计指导
第一节 PLC课程设计要求
第二节 PLC课程设计举例
第三节 PLC课程设计选题
附录1 P型机、CPM1、C200H、a型机、COM1的指令的简要功能说明
附录2 CPM1A、cQMlH、c200H伍的特殊辅助继电器(SR)的功能说明
附录3 CPM1A、CQMlH、C200Ha的辅助记忆继电器(AR)的功能说明
附录4 CPM1A、CQMlH、C200Ha数据存储器(DM)地址分配及功能说明
参考文献2100433B