歐姆龍PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精解

第1章 可編程序控制器概述

第2章 老化測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)項(xiàng)目分析

第3章 老化測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

第4章 老化測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)I/O分配與參數(shù)設(shè)置

第5章 老化測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

第6章 老化測(cè)試臺(tái)控制系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行管理

第7章 CJ1系列PLC指令系統(tǒng)

第8章 梯形圖編輯軟件使用方法

參考文獻(xiàn)

前 言

可編程序控制器（PLC）是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型的、通用的自動(dòng)控制裝置。它具有功能強(qiáng)、可靠性高、操作靈活、編程簡(jiǎn)便以及適合于工業(yè)環(huán)境等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、過(guò)程控制、機(jī)電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。

近年來(lái)，PLC應(yīng)用向智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，且逐漸成為主流趨勢(shì)，應(yīng)用人才需求旺盛，從而催生了新興職業(yè)——“可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師”。市場(chǎng)上與PLC技術(shù)相關(guān)的各類(lèi)參考書(shū)已不勝枚舉。但是，仍有相當(dāng)多的讀者未能建立起PLC系統(tǒng)的概念，也未能掌握使用PLC解決實(shí)際工程問(wèn)題的流程和方法，僅學(xué)習(xí)了某一機(jī)型PLC的某些指令或某一兩項(xiàng)技術(shù)，缺乏整體的把握，不免會(huì)有盲人摸象的感覺(jué)。

本書(shū)獨(dú)辟蹊徑地以設(shè)計(jì)某一實(shí)際項(xiàng)目的PLC控制系統(tǒng)為主線，按照《可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，全面且詳細(xì)地介紹了項(xiàng)目分析、控制方案設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)的選型與配置、輸入/輸出點(diǎn)與內(nèi)存地址的分配，特殊功能模塊的參數(shù)設(shè)置，程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試的方法，以及運(yùn)行管理措施等內(nèi)容。為了兼顧不同層次的讀者，在各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中穿插了邏輯控制、順序控制、模擬信號(hào)處理及串行通信總線等新技術(shù)的內(nèi)容，并在本書(shū)最后簡(jiǎn)要介紹了相關(guān)指令和編程軟件的使用方法，力求起到拾遺補(bǔ)缺的作用。

本書(shū)的編寫(xiě)理念是重在教授方法，而非教某一機(jī)型如何使用。雖然書(shū)中案例是以歐姆龍CJ1系列PLC為參考機(jī)型構(gòu)建的控制系統(tǒng)，但是讀者在掌握了解決實(shí)際問(wèn)題的方法后可以靈活應(yīng)用任何品牌的PLC。

本書(shū)的編著者霍罡曾參與起草《可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，是北京市級(jí)精品課程《可編程序控制器》主講教師，主持過(guò)多項(xiàng)工程項(xiàng)目。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，得到了歐姆龍自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司的大力支持，特別感謝北京聯(lián)合大學(xué)樊曉兵老師、歐姆龍自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司張?jiān)绿m經(jīng)理給予的幫助。同時(shí)，書(shū)中參考和引用了參考文獻(xiàn)中的部分資料，在此向相關(guān)作者一并表示衷心感謝！

作 者

2010年1月2100433B

本書(shū)以歐姆龍公司CJ1系列可編程序控制器（PLC）為基本機(jī)型，以HG-09型電磁波探測(cè)器老化測(cè)試臺(tái)的PLC控制系統(tǒng)為設(shè)計(jì)案例，詳細(xì)介紹了利用PLC系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程項(xiàng)目的流程和方法，內(nèi)容涵蓋了項(xiàng)目分析、控制方案設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)的選型與配置、I/O點(diǎn)與內(nèi)存地址的分配，特殊功能模塊的參數(shù)設(shè)置，PLC程序常用設(shè)計(jì)方法與經(jīng)典程序片段，系統(tǒng)調(diào)試方法、PLC日常維護(hù)措施、PLC故障診斷與處理方法等，涉及邏輯控制、順序控制、模擬信號(hào)處理及串行通信總線等新技術(shù)的應(yīng)用。

《歐姆龍系列PLC入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例》強(qiáng)調(diào)這項(xiàng)技術(shù)的工程性、應(yīng)用性，對(duì)閱讀《歐姆龍系列PLC入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例》的電氣工程技術(shù)人員在業(yè)務(wù)上提高一個(gè)層次是十分有效的?！稓W姆龍系列PLC入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例》分別介紹了歐姆龍系列PLC的組成與工作原理、歐姆龍系列PLc的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部器件、歐姆龍系列PLC的指令系統(tǒng)、CPM1A系列PLC的指令系統(tǒng)、PLC應(yīng)用技術(shù)、PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、歐姆龍系列PLC工業(yè)控制應(yīng)用實(shí)例、歐姆龍編程器及其使用、歐姆龍PLC的安裝與系統(tǒng)接線?！稓W姆龍系列PLC入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例》是作者多年實(shí)踐和教學(xué)的總結(jié)，語(yǔ)言通俗易懂，結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)潔，并配以豐富的圖例與表例，使讀者學(xué)習(xí)起來(lái)輕松便捷，且能應(yīng)用于實(shí)踐，有較強(qiáng)的實(shí)用性。

• 版次：1

• 商品編碼：12835379

• 品牌：化學(xué)工業(yè)出版社

• 包裝：平裝

• 用紙：膠版紙

• 正文語(yǔ)種：中文

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)講述歐姆龍CJ2M系列PLC編程技術(shù)，包括歐姆龍PLC硬件系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、配套軟件和觸摸屏的應(yīng)用。在不同類(lèi)型單元的應(yīng)用中簡(jiǎn)單介紹了與歐姆龍PLC配合應(yīng)用的外圍元器件、傳感器、儀表和電氣設(shè)備，從工業(yè)控制系統(tǒng)的角度說(shuō)明歐姆龍PLC和外圍電路的配合應(yīng)用，重點(diǎn)講解了歐姆龍PLC通信技術(shù)，包括串口RS-485通信、以太網(wǎng)通信和物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。

本書(shū)的讀者對(duì)象為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的工程技術(shù)人員，以及企業(yè)中從事維護(hù)工作的電氣、儀表和機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員。

目錄

第1章 歐姆龍CJ系列PLC硬件系統(tǒng) / 001

1.1 歐姆龍PLC控制系統(tǒng)組成 / 001

1.1.1 基本系統(tǒng) / 001

1.1.2 擴(kuò)展系統(tǒng) / 002

1.2 歐姆龍PLC機(jī)架構(gòu)成單元 / 003

1.2.1 CJ2M CPU單元 / 003

1.2.2 串行通信選件板 / 005

1.2.3 電源單元 / 006

1.2.4 基本I/O單元 / 006

1.2.5 高功能單元 / 012

1.2.6 I/O控制單元和I/O接口單元 / 017

1.3 歐姆龍NS系列觸摸屏 / 019

1.3.1 功能與參數(shù) / 019

1.3.2 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 / 021

1.3.3 與主機(jī)通信 / 022

第2章 歐姆龍PLC指令系統(tǒng) / 023

2.1 歐姆龍PLC編程基礎(chǔ) / 023

2.1.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型 / 023

2.1.2 存儲(chǔ)器區(qū) / 024

2.1.3 存儲(chǔ)器區(qū)尋址 / 025

2.2 歐姆龍PLC常用指令 / 026

2.2.1 位邏輯指令 / 026

2.2.2 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令 / 028

2.2.3 比較指令 / 030

2.2.4 數(shù)據(jù)傳送指令 / 031

2.2.5 遞增、遞減指令 / 031

2.2.6 順序控制指令 / 032

2.2.7 四則運(yùn)算指令 / 033

2.2.8 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令 / 034

2.2.9 數(shù)據(jù)控制指令 / 036

2.2.10 子程序指令 / 037

2.2.11 串行通信指令 / 039

2.2.12 網(wǎng)絡(luò)通信指令 / 041

第3章 歐姆龍CX-One軟件包 / 044

3.1 歐姆龍PLC編程軟件CX-Programmer / 044

3.1.1 初始界面 / 044

3.1.2 新建工程 / 046

3.1.3 多任務(wù) / 056

3.1.4 功能塊 / 058

3.2 歐姆龍觸摸屏編程軟件CX-Designer / 060

3.2.1 新建項(xiàng)目 / 060

3.2.2 通信設(shè)置 / 061

3.2.3 通用設(shè)置 / 062

3.2.4 屏幕界面編輯 / 064

3.2.5 程序傳輸 / 071

3.3 歐姆龍串口通信協(xié)議宏軟件CX-Protocol / 071

3.3.1 協(xié)議宏概念 / 071

3.3.2 軟件界面 / 072

3.3.3 協(xié)議宏應(yīng)用 / 073

第4章 歐姆龍PLC基本I/O單元應(yīng)用 / 080

4.1 輸入單元及其常用外圍元器件 / 080

4.1.1 控制按鈕與控制開(kāi)關(guān) / 080

4.1.2 限位開(kāi)關(guān)與接近開(kāi)關(guān) / 081

4.1.3 物位開(kāi)關(guān) / 082

4.1.4 其他檢測(cè)開(kāi)關(guān) / 082

4.1.5 輸入單元接線方式 / 083

4.2 輸出單元及其常用外圍元器件 / 084

4.2.1 繼電器和接觸器 / 084

4.2.2 電磁閥和電動(dòng)閥 / 085

4.2.3 輸出單元接線方式 / 087

4.3 歐姆龍PLC基本I/O單元應(yīng)用示例 / 087

4.3.1 控制要求 / 087

4.3.2 電路設(shè)計(jì) / 088

4.3.3 邏輯分析 / 089

4.3.4 程序設(shè)計(jì) / 091

4.3.5 程序調(diào)試 / 093

第5章 歐姆龍PLC模擬量單元應(yīng)用 / 094

5.1 常用儀表 / 094

5.1.1 溫度變送器 / 094

5.1.2 壓力變送器 / 095

5.1.3 液位計(jì) / 095

5.1.4 流量計(jì) / 096

5.1.5 電子秤 / 097

5.2 常用調(diào)節(jié)設(shè)備 / 098

5.2.1 調(diào)節(jié)閥 / 098

5.2.2 變頻器調(diào)速 / 099

5.2.3 液壓泵調(diào)速 / 101

5.3 歐姆龍PLC模擬量單元應(yīng)用示例 / 102

5.3.1 控制要求 / 102

5.3.2 電路設(shè)計(jì) / 103

5.3.3 功能與邏輯分析 / 107

5.3.4 PLC程序設(shè)計(jì) / 109

5.3.5 觸摸屏程序設(shè)計(jì) / 116

第6章 歐姆龍PLC串行通信單元應(yīng)用 / 120

6.1 MODBUS通信協(xié)議 / 120

6.1.1 簡(jiǎn)介 / 120

6.1.2 接線方式 / 121

6.1.3 報(bào)文格式 / 122

6.2 支持MODBUS協(xié)議外圍設(shè)備 / 124

6.2.1 調(diào)節(jié)閥 / 124

6.2.2 流量計(jì) / 126

6.2.3 伺服裝置 / 128

6.2.4 多功能電度表 / 134

6.2.5 低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制器 / 136

6.2.6 RS-485接口I/O模塊 / 139

6.2.7 溫度變送器 / 141

6.2.8 壓力變送器 / 141

6.3 歐姆龍PLC與變頻器通信 / 142

6.3.1 英威騰CHE100 / 142

6.3.2 ABB ACS510 / 144

6.3.3 西門(mén)子 MM440 / 146

6.4 歐姆龍PLC串行通信單元應(yīng)用示例 / 150

6.4.1 控制要求 / 150

6.4.2 電路設(shè)計(jì) / 150

6.4.3 PLC程序設(shè)計(jì) / 151

6.4.4 觸摸屏程序設(shè)計(jì) / 156

第7章 歐姆龍PLC與上位機(jī)串口通信 / 157

7.1 上位機(jī)通過(guò)串口監(jiān)控歐姆龍PLC示例 / 157

7.1.1 串行通信選件板HOSTLINK協(xié)議 / 157

7.1.2 串行通信單元MODBUS協(xié)議 / 164

7.2 物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控歐姆龍PLC示例 / 168

7.2.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) / 168

7.2.2 有人物聯(lián)GPRS數(shù)傳終端USR-G770 / 171

7.2.3 上位機(jī)VB.NET程序 / 173

7.2.4 手機(jī)App程序 / 177

7.2.5 有人云“云組態(tài)” / 183

第8章 歐姆龍PLC網(wǎng)絡(luò)通信單元應(yīng)用 / 188

8.1 歐姆龍F(tuán)INS/UDP通信 / 188

8.1.1 PLC之間FINS/UDP報(bào)文解析 / 188

8.1.2 上位機(jī)FINS/UDP通信測(cè)試 / 192

8.2 歐姆龍F(tuán)INS/TCP通信 / 193

8.2.1 FINS/TCP報(bào)文格式 / 193

8.2.2 上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)控PLC示例 / 197

第9章 歐姆龍PLC綜合應(yīng)用實(shí)例 / 202

9.1 控制方案 / 202

9.1.1 控制要求 / 202

9.1.2 控制邏輯 / 204

9.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) / 205

9.2.1 電氣原理圖 / 205

9.2.2 硬件組態(tài) / 208

9.3 輸料裝置PLC程序設(shè)計(jì) / 215

9.3.1 設(shè)備啟停控制 / 215

9.3.2 氣動(dòng)閥順序動(dòng)作控制 / 215

9.3.3 模擬量采集與轉(zhuǎn)換 / 217

9.4 基液PLC程序設(shè)計(jì) / 218

9.4.1 設(shè)備啟?？刂?/ 218

9.4.2 串口通信 / 220

9.4.3 模擬量處理 / 222

9.4.4 網(wǎng)絡(luò)通信 / 224

9.4.5 變頻器頻率控制 / 225

9.5 液添PLC程序設(shè)計(jì) / 225

9.5.1 設(shè)備啟?？刂?/ 225

9.5.2 串口通信 / 226

9.5.3 變頻器速度控制 / 229

9.6 觸摸屏程序設(shè)計(jì) / 231

9.6.1 控制界面 / 231

9.6.2 報(bào)警界面 / 233

參考文獻(xiàn) / 234 2100433B

本書(shū)既可供PLC工程技術(shù)人員閱讀，也可供高校教師和學(xué)生參考。通過(guò)實(shí)例傘面講解兩門(mén)子S7－200/S7－1200/S7－300 PLC的高級(jí)應(yīng)用。內(nèi)容包括梯形圖的編程方法、PLC在過(guò)程控制中應(yīng)用、PLC在運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用、PLC的通信及其通信模塊的應(yīng)用、PLC在變頻器調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用、S7－200/S7－1200/S7－300 PLC的程序下載方法、PLC軟件仿真和PLC故障診斷。

書(shū)中實(shí)例都用工程實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程詳細(xì)介紹，便于讀者模仿學(xué)習(xí)。每個(gè)實(shí)例都有詳細(xì)的軟件、硬件配置清單，并配有接線圖和程序。本書(shū)所附配套資源中有重點(diǎn)實(shí)例源程序和操作過(guò)程視頻文件。