可編程控制器應(yīng)用技術(shù)

本書以使用較為廣泛的三菱FX2N系列、OMRON CPM1A系列PLC為背景機(jī)，對(duì)PLC硬件、軟件方面的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行充分的介紹，并詳細(xì)闡述了PLC的多種編程技巧、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)方法。

第1章認(rèn)識(shí)可編程序控制器

1.1為什么采用PLC

1.1.1什么是PLC

1.1.2未采用PLC的系統(tǒng)

1.1.3采用PLC的系統(tǒng)

1.2PLC的組成原理

1.2.1PLC的硬件組成

1.2.2PLC的軟件組成及編程語言

1.2.3PLC的掃描工作原理

1.3如何設(shè)計(jì)一個(gè)PLC應(yīng)用項(xiàng)目

1.3.1了解和分析控制對(duì)象

1.3.2設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件

1.3.3設(shè)計(jì)PLC程序

1.3.4控制系統(tǒng)調(diào)試

1.4PLC的性能與類型

1.4.1PLC的性能指標(biāo)

1.4.2PLC的分類與發(fā)展趨勢(shì)

第2章FX系列可編程控制器

2.1三菱PLC概述

2.1.1三菱PLC的各個(gè)系列

2.1.2FX系列PLC的技術(shù)特性

2.2FX系列PLC的系統(tǒng)組成

2.2.1FX系列的基本單元

2.2.2FX系列的擴(kuò)展單元和模塊

2.2.3FX系列的常用的功能模塊

2.3FX2N系列PLC的編程元件

2.3.1輸入、輸出繼電器的編號(hào)及功能

2.3.2輔助、狀態(tài)繼電器的編號(hào)及功能

2.3.3定時(shí)器及計(jì)數(shù)器

2.3.4其他編程元件

2.4FX2N系列PLC的基本指令簡介

2.4.1LD、LDI、OUT指令

2.4.2AND與ANI指令

2.4.3OR與ORI指令

2.4.4ORB與ANB指令

2.4.5LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令

2.4.6堆棧指令(MPS、MRD、MPP)

2.4.7主控與主控復(fù)位指令(MC、MCR)

2.4.8置位與復(fù)位指令(SET、RST)

2.4.9微分指令(PLS、PLF)

2.4.10取反、空操作和結(jié)束指令(INV、NOP、END)

2.5FXzN系列PLC的步進(jìn)指令

2.5.1步進(jìn)指令(STL、RET)

2.5.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

2.5.3步進(jìn)指令的使用說明

2.6FXzN系列PLC的功能指令

2.6.1功能指令的基本格式

2.6.2功能指令簡介

2.7FXzN系列PLC的常用功能模塊

2.7.1FX2N-4AD模擬量輸入模塊

2.7.2FX2N-2DA模擬量輸出模塊

2.7.3FXzN-1HC高速計(jì)數(shù)模塊

2.8FX2N系列PLC擴(kuò)展設(shè)備的配置方法

2.8.1擴(kuò)展設(shè)備的組成方法

2.8.2擴(kuò)展設(shè)備臺(tái)數(shù)的確定

第3章OMRON系列可編程控制器

3.10MRONPLC概述

3.2CPMlA系列PLC硬件系統(tǒng)配置

3.2.1CPMlA系列PLC的主機(jī)

3.2.2CPMlA的各種單元

3.2.3CPMlA的I/O規(guī)格

3.3CPMlA的編程元件

3.3.1內(nèi)部繼電器區(qū)(IR)

3.3.2特殊輔助繼電器區(qū)(SR)

3.3.3暫存繼電器區(qū)(TR)

3.3.4保持繼電器區(qū)(HR)

3.3.5輔助記憶繼電器區(qū)(AR)

3.3.6鏈接繼電器區(qū)(LR)

3.3.7定時(shí)器/計(jì)數(shù)器區(qū)(TC)

3.3.8數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM)

3.4CPMlA的指令系統(tǒng)

3.4.1常用的基本指令

3.4.2常用的功能指令

第4章可編程控制器的程序設(shè)計(jì)方法與技巧

4.1梯形圖的編寫規(guī)則

4.2典型控制環(huán)節(jié)的程序設(shè)計(jì)

4.2.1起、保、停電路單元

4.2.2定時(shí)器應(yīng)用程序

4.2.3計(jì)數(shù)器應(yīng)用程序

4.3經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

4.3.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)

4.3.2舉例說明

4.4順序控制設(shè)計(jì)法

4.4.1順序控制設(shè)計(jì)法的本質(zhì)

4.4.2功能表圖的繪制

4.4.3順序控制設(shè)計(jì)法中梯形圖的設(shè)計(jì)

4.5邏輯設(shè)計(jì)法

4.5.1基本邏輯線路結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)

4.5.2邏輯設(shè)計(jì)法應(yīng)用舉例

4.6程序調(diào)試與模擬運(yùn)行

4.6.1復(fù)雜程序的設(shè)計(jì)方法

4.6.2調(diào)試與模擬運(yùn)行

4.7應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)技巧

4.7.1優(yōu)先程序的設(shè)計(jì)

4.7.2集中與分散控制

4.7.3聯(lián)鎖控制程序的設(shè)計(jì)

4.7.4故障檢測程序的設(shè)計(jì)

4.7.5單按鈕控制起停程序的設(shè)計(jì)

4.8應(yīng)用程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題

第5章可編程控制器的編程工具

5.1FX一20P-E簡易編程器的使用

5.1.1FX一20P_E編程器簡介

5.1.2HPP的組成與操作面板

5.1.3HPP的基本操作

5.1.4編程操作

5.1.5監(jiān)視/測試操作

5.1.6脫機(jī)(oFFLINE)編程操作

5.2SWOPC-FXGP/wIN-C編程軟件的使用

5.2.1SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件簡介

5.2.2梯形圖操作

5.2.3PLC操作

5.2.4監(jiān)控操作

5.2.5選項(xiàng)操作

5.3OMRONCPMlA系列PLC編程器的使用

5.3.1編程器面板

5.3.2編程器的使用

5.40MRON編程軟件CX-P

5.4.1CX-P編程軟件簡介

5.4.2CX-P編程軟件的使用

第6章可編程控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝維護(hù)

6.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡介

6.1.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟

6.1.2PLC程序設(shè)計(jì)的步驟

6.2PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與選型

6.2.1控制結(jié)構(gòu)和方式的選擇

6.2.2PLC的選擇

6.3PLC的安裝

6.3.1環(huán)境技術(shù)條件設(shè)計(jì)

6.3.2控制系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)

6.3.3供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

6.4提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施

6.4.1輸入端的抗干擾措施

6.4.2輸出端的抗干擾措施

6.4.3電源的抗干擾措施

6.4.4系統(tǒng)接地的抗干擾措施

6.4.5外部配線的抗干擾措施

6.5PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)與診斷

6.5.1PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)

6.5.2PLC控制系統(tǒng)的診斷與處理

6.5.3PLC的故障查找方法及處理

第7章可編程控制器通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

7.1通信與網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)

7.1.1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

7.1.2工業(yè)控制局域網(wǎng)

7.1.3ISO-OSI參考模型一

7.1.4IEEE802局域網(wǎng)參考模型及標(biāo)準(zhǔn)

7.2三菱PLC的通信與組網(wǎng)

7.2.1FX2N系列PLC的簡單通信

7.2.2三菱PLC的網(wǎng)絡(luò)

7.3OMRONPLC的通信與組網(wǎng)

7.3.1CPMlA系列PLC的簡單通信

7.3.2OMRONPLC的網(wǎng)絡(luò)

第8章可編程控制器的應(yīng)用

8.1FX2NPLC在機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

8.1.1了解、分析控制對(duì)象

8.1.2硬件設(shè)計(jì)

8.1.3軟件設(shè)計(jì)

8.1.4調(diào)試運(yùn)行

8.2FX2NPLC在壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

8.2.1系統(tǒng)的工作原理

8.2.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

8.3FX2NPLC在立式車床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

8.3.1PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

8.3.2軟件設(shè)計(jì)

8.4FX2NPLC網(wǎng)絡(luò)在球磨機(jī)潤滑監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

8.4.1存在的問題及改造措施

8.4.2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

8.4.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

8.5CPMlAPLC在掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

8.5.1控制對(duì)象分析

8.5.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

8.5.3控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

8.6CPMlAPLC在切片機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

8.6.1主電路的設(shè)計(jì)

8.6.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

附錄

附1FX2N系列PLC功能指令總表

附2OMRON小型PLC指令集

參考文獻(xiàn)

《可編程控制器原理與應(yīng)用技術(shù)》以三菱公司的Fx系列為背景，具體介紹了工作原理、模型編輯等軟件使用，為便于非自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)，對(duì)繼電接觸器控制系統(tǒng)做了較詳細(xì)的介紹，以解決與先修課的銜接?！犊删幊炭刂破髟砼c應(yīng)用技術(shù)》在三菱PLC的基礎(chǔ)上還介紹了日本歐姆龍系列PLC?！犊删幊炭刂破髟砼c應(yīng)用技術(shù)》系統(tǒng)性強(qiáng)，由淺入深，通俗易懂，各章配有習(xí)題，適于自學(xué)。

《可編程控制器原理與應(yīng)用技術(shù)》可作為高等學(xué)校本科自動(dòng)化、電氣工程、電子信息、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為PLC培訓(xùn)班的教材和從事PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)人員的參考書，還可供工程技術(shù)人員自學(xué)或作為培訓(xùn)教材使用。

本書是遵照高等教育機(jī)電類"十一五"教材規(guī)劃，根據(jù)本科電氣技術(shù)自動(dòng)化、電氣工程、電子信息、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的要求，結(jié)合我國近年頒布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和可編程控制器技術(shù)的最新發(fā)展而編寫的本科教材。

可編程序控制器(Program rnable Logtc Corltroller)簡稱PLC，是以微處理器為核心的工業(yè)自動(dòng)控制通用裝置。它具有控制功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便、易于擴(kuò)展、通用性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅可以取代繼電器控制系統(tǒng)，還可以進(jìn)行復(fù)雜的生產(chǎn)過程控制和應(yīng)用于工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱之一。因此，學(xué)習(xí)和掌握PLc應(yīng)用技術(shù)已成為工程技術(shù)人員的緊迫任務(wù)。

本書編寫時(shí)力求由淺入深、通俗易懂、理論聯(lián)系實(shí)際、注重應(yīng)用，適用于高等學(xué)校本科自動(dòng)化、電氣工程、電子信息、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)，也可作為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)人員的培訓(xùn)教材和自學(xué)參考書。

本書從應(yīng)用的角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了PLC硬件組成、工作原理和性能指標(biāo)，以國內(nèi)使用較多的日本松下公司FPX系列、日本三菱公司FX系列、歐姆龍公司CPMlA系列為樣機(jī)，詳細(xì)介紹了其指令系統(tǒng)及應(yīng)用、PLC程序設(shè)計(jì)的方法與技巧、PLc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題。為了適應(yīng)新的發(fā)展需要，本書還介紹了PLC在模擬量過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

全書共分8章。第1章電氣控制基礎(chǔ)、第2章可編程控制器基礎(chǔ)知識(shí)、第3章FX系列可編程控制器及指令系統(tǒng)、第4章歐姆龍C系列PLC簡介、第5章可編程控制器的程序設(shè)計(jì)方法、第6章可編程控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、第7章可編程控制器通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、第8章三菱FX系列PLC編程器與編程軟件使用方法，書后附有FX系列PLc功能指令一覽表和編程器的軟件介紹。每章后附有習(xí)題，供讀者練習(xí)與上機(jī)實(shí)踐。

本書由秦長海教授主編。參加編寫的有秦長海(第1、2章)、張瑋瑋(第3章)、董昭(第4、7章)、張修太(第5章，附錄A、B)、姚海燕(第6章)、楊軍平(第8章)。全書由秦長海統(tǒng)稿。

本書由趙建洲教授主審。參加審稿的還有張繼軍教授。他們對(duì)本書的編審工作提出了許多寶貴的建議，在此表示衷心的感謝!

由于編者水平有限，書中難免有不足和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。