PLC应用及实例解析（原书第5版）

译者序

前言

致谢

第1章　可编程逻辑控制器概述 1

1.1　可编程逻辑控制器 1

1.2　PLC的组成 3

1.3　运行原理 7

1.4　运行修正 10

1.5　PLC与个人计算机的对比 11

1.6　PLC的尺寸和应用 12

复习题 14

思考题 14

第2章　PLC的硬件组成 16

2.1　I/O接口部分 16

2.2　离散式I/O模块 21

2.3　模拟式I/O模块 25

2.4　特殊I/O模块 30

2.5　I/O详述 32

2.6　中央处理单元 34

2.7　存储器设计 36

2.8　存储类型 37

2.9　编程终端设备 38

2.10　记录和检索数据 39

2.11　人机界面 39

复习题 42

思考题 44

第3章　数制和码制 45

3.1　十进位计数制 45

3.2　二进位计数制 46

3.3　负数 48

3.4　八进位计数制 49

3.5　十六进位计数制 50

3.6　BCD码 50

3.7　格雷码 52

3.8　ASCII码 53

3.9　奇偶校验位 54

3.10　二进制算术运算 55

3.11　浮点数算术运算 58

复习题 59

思考题 60

第4章　逻辑基础知识 61

4.1　二进制概念 61

4.2　AND、OR和NOT函数 62

4.3　布尔代数 65

4.4 根据布尔表达式建立逻辑门电路 66

4.5 根据已知的逻辑门电路列出布尔等式 66

4.6　硬接线逻辑与编程逻辑 67

4.7　编程字级逻辑指令 70

复习题 71

思考题 72

第5章　PLC编程基础知识 74

5.1　处理器内存组织 74

5.2　程序扫描 79

5.3　PLC编程语言 81

5.4　位逻辑指令 84

5.5　指令寻址 86

5.6　分支指令 87

5.7　内部继电器指令 89

5.8 检查是否闭合和是否断开指令编程 90

5.9　输入梯形图 91

5.10　操作方式 94

5.11　与模拟设备连接 95

复习题 96

思考题 97

第6章 PLC基本接线图与梯形图逻辑程序 99

6.1　电磁控制继电器 99

6.2　接触器 101

6.3　电动机起动器 101

6.4　手动操作开关 103

6.5　机械操作开关 103

6.6　传感器 104

6.7　输出控制装置 112

6.8　锁存电路 114

6.9　电气互锁电路 115

6.10　锁存继电器 117

6.11 将继电器原理图转换为PLC梯形图逻辑程序 121

6.12 从过程机理直接书写梯形图逻辑程序 124

6.13　仪表 127

复习题 128

思考题 129

第7章　可编程定时器 132

7.1　机械型时间继电器 132

7.2　定时器指令 134

7.3　延时导通定时器指令 136

7.4　延时关断定时器指令 142

7.5　保持型定时器 146

7.6　定时器级联 149

复习题 154

思考题 154

第8章　可编程计数器 159

8.1　计数器指令 159

8.2　加计数器 161

8.3　减计数器 170

8.4　级联计数器 174

8.5　增量编码计数器的应用 176

8.6　结合计数器和定时器功能 179

8.7　高速计数器 182

复习题 183

思考题 183

第9章　程序控制指令 187

9.1　程序控制 187

9.2　主控复位指令 188

9.3　跳转指令 191

9.4　子程序 194

9.5　即时I/O指令 197

9.6　外部强制I/O地址 198

9.7　安全电路 201

9.8　可选定时中断 204

9.9　故障子程序 205

9.10　临时结束指令 205

9.11　挂起指令 205

复习题 206

思考题 206

第10章　数据处理指令 210

10.1　数据处理 210

10.2　数据传输操作 211

10.3　数据比较指令 220

10.4　数据操作程序 225

10.5　数字数据I/O接口 228

10.6　闭环控制 231

复习题 233

思考题 234

第11章　数学指令 237

11.1　数学指令简介 237

11.2　加法指令 239

11.3　减法指令 241

11.4　乘法指令 242

11.5　除法指令 244

11.6　其他字级数学指令 247

11.7　文件算术运算 250

复习题 252

思考题 253

第12章 定序器和移位寄存器指令 258

12.1　机械式定序器 258

12.2　定序器指令 260

12.3　定序器程序 267

12.4　移位寄存器 273

12.5　字元移位操作 281

复习题 286

思考题 286

第13章 PLC安装实践、编辑及故障排除 290

13.1　PLC外壳 290

13.2　电气噪声 291

13.3　泄漏输入和输出 294

13.4　接地 294

13.5　电压变化和浪涌 295

13.6　程序编辑和调试 297

13.7　编程和监控 298

13.8　预防性维护 300

13.9　故障排除 301

13.10　PLC编程软件 309

复习题 311

思考题 312

第14章 过程控制、网络系统和SCADA 314

14.1　过程控制的分类 314

14.2　控制系统结构 317

14.3　开/关控制 319

14.4　PID控制 320

14.5　运动控制 324

14.6　数据通信 326

14.7　监控和数据采集 339

复习题 340

思考题 341

第15章　ControlLogix控制器 342

15.1　内存与项目组织 342

15.2　位级编程 353

15.3　程序定时器 365

15.4　可编程计数器 376

15.5　数学、比较以及移动指令 382

15.6　功能块编程 3912100433B

可编程逻辑控制器的编程，安装和维护程序。每一章都进行了改进，包括典型的工业应用。包括丰富的教师/学生的资源（包括课PowerPoint演示模拟PLC程序的视频），测试生成器，logixpro实验室手册、活动手册。

本书从工程应用的实际出发，以HOLLiAS-LEC G3系列PLC及SIMATIC S7-200系列PLC为例，详细介绍了大量的应用实例，内容由浅入深，循序渐进，包括开关量控制、模拟量控制、脉冲量控制和网络通信等技术。其指导思想和编写目的，就是使读者可以快速、全面地掌握PLC的应用技术。

本书所有实例的源程序均在随书的配套光盘中，通过学习和借鉴书中的应用实例，读者完全能够进行控制系统的设计，并且采用以具有实际含义的变量名取代没有实际含义的物理地址的编程风格，源程序的可读性很强。这种讲解详细与可读性强的特点在一般的PLC文献中并不多见。

本书可作为工程技术人员提高PLC编程技术的学习材料，也可作为高等院校自动化、机电和计算机等相关专业的参考教材。

本书从实际应用入手，分为必备理论知识、必备编程技能和必备实际工程编程技术三个部分，将PLC编程专业知识和应用实例由浅入深地进行讲解，主要包括PLC编程必备基础、PLC基本指令编程实例、SFC编程实例、功能指令的编程实例、特殊功能模块的编程实例、典型PLC应用系统的编程实例等。书中编程实例丰富，实用性强，大部分内容均来自科研工作及教学实践，许多代码可以直接应用到工程项目中。

本书适合进入PLC设计与应用岗位的初学者/入门者学习，也可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员和相关专业院校师生参考。

序

前言

第1章 常用PLC介绍

1.1 和利时HOLLiAS-LEC G3系列PLC介绍

1.1.1 G3硬件系统

1.1.2　G3编程软件

1.1.3　G3指令系统

1.2　西门子SIMATIC S7-200系列PLC介绍

1.2.1　S7-200硬件系统

1.2.2　S7-200编程软件

1.2.3　S7-200指令系统

第2章　典型程序及编程技巧

2.1　开关量控制程序

2.1.1　开关量控制的典型程序

2.1.2　移位控制的编程技巧

2.1.3　定时器与计数器的扩展

2.2　模拟量控制程序

2.2.1　初等数学运算

2.2.2　高等数学运算

2.2.3　PID控制

2.2.4　数理统计

2.3　数据管理程序

2.3.1　数据转换

2.3.2　变量管理

2.3.3　边界检查

第3章　开关量控制系统实例

3.1　除尘器PLC控制系统

3.1.1　气箱式脉冲袋除尘器的工作原理

3.1.2　PLC控制系统硬件设计

3.1.3　PLC控制系统软件功能

3.1.4　PLC控制系统程序设计

3.1.5　归纳和总结

3.2　交通信号灯PLC控制系统

3.2.1　交通信号灯控制系统概述

3.2.2　PLC选型与I/O分配

3.2.3　PLC控制系统程序设计

3.2.4　归纳和总结

第4章　模拟量控制系统实例

4.1　天然气发电机组PLC控制系统

4.1.1　天然气发电机组监控系统介绍

4.1.2　PLC选型与I/O分配

4.1.3　PLC控制系统程序设计

4.1.4　归纳和总结

4.2　水源热泵空调机组PLC控制系统

4.2.1　水源热泵空调系统介绍

4.2.2　PLC选型与I/O分配

4.2.3　PLC主程序设计

4.2.4　功能块RTD_TEST程序设计

4.2.5　功能块T_ALM程序设计

4.2.6　功能块T_TEST程序设计

4.2.7　归纳和总结

第5章　脉冲量控制系统实例

5.1　脉冲量控制的基本程序

5.1.1　脉冲量输入

5.1.2　中断调用

5.1.3　脉冲量输出

5.2　包装机PLC控制系统

5.2.1　引言

5.2.2　包装机的工作过程

5.2.3　包装过程对控制系统的要求

5.2.4　包装机PLC控制系统硬件设计

5.2.5　包装机PLC控制系统软件设计

5.2.6　归纳和总结

第6章　网络通信系统实例

6.1　自由口通信技术及应用

6.1.1　和利时G3系列PLC的串行通信接口

6.1.2　和利时G3系列PLC的RS232自由口通信功能块

6.1.3　和利时G3系列PLC的RS485自由口通信功能块

6.1.4　基于自由协议的和利时G3系列PLC双CPU通信实例

6.1.5　基于自由协议的和利时G3系列PLC与仪表通信实例

6.2　Modbus通信协议及应用

6.2.1　Modbus通信协议简介

6.2.2　Modbus RTU传输模式解析

6.2.3　和利时G3系列PLC的Modubs功能块

6.2.4　基于Modbus协议的和利时G3系列PLC与温控仪通信实例

6.2.5　基于Modbus协议的和利时G3系列PLC与iFIX通信实例

6.3　Profibus-DP通信协议及应用

6.3.1　和利时G3系列PLC的Profibus-DP从站模块LM3401

6.3.2　和利时G3系列PLC的Profibus-DP从站功能块

6.3.3　基于Profibus-DP协议的和利时G3系列PLC通信实例

6.4　以太网通信协议及应用

6.4.1　和利时G3系列PLC的以太网模块LM3403

6.4.2　和利时G3系列PLC的以太网功能块

6.4.3　基于Modbus TCP协议的和利时G3系列PLC与iFIX通信实例

参考文献

后记 2100433B