三菱可編程控制器(PLC)原理及設計簡介

本書從三菱PLC實用編程方法和技巧入手，通過實例的編程方法詳細剖析編程的特點和技能?？紤]一般書籍功能指令（也叫應用指令）介紹較少。本市加大了功能指令的介紹。并通過一例多解的方法，展示編程的技巧，開闊讀者編程的思路。本書適用于有一定可編程控制器基礎知識的讀者，可供相關機電工程技術(shù)人員參考，也可作為高等院校的自動化、電氣工程及其自動化、機械工程及其自動化、電子工程自動化、機電一體化等相關專業(yè)的本科、?？圃盒熒膮⒖紩?。

目錄

第1部分PLC理論基礎

第1章FX系列PLC結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1FX系列可編程控制器的結(jié)構(gòu)組成

1.1.1概述

1.1.2FX3U型PLC基本單元的外形結(jié)構(gòu)

1.2PLC的基本工作原理

1.2.1PLC的等效電路

1.2.2PLC的工作過程

1.2.3PLC的接線圖和梯形圖的繪制方法

1.3PLC的輸入/輸出接口電路

1.3.1開關量輸入接線

1.3.2開關量輸出接口模塊

1.4PLC中的軟元件

1.4.1輸入/輸出繼電器(X、Y)

1.4.2輔助繼電器(M)

1.4.3狀態(tài)繼電器(S)

1.4.4定時器(T)

1.4.5計數(shù)器(C)

1.4.6數(shù)據(jù)寄存器(D)

1.4.7指針(P、I)

習題

第2章基本邏輯指令

2.1單接點指令

2.1.1普通單接點指令

2.1.2邊沿單接點指令

2.2連接導線指令

2.2.1接點組連接導線指令

2.2.2回路分支導線指令

2.3接點邏輯取反指令

2.3.1接點邏輯取反指令的基本用法

2.3.2邊沿常閉接點

2.3.3邊沿接點M2800~M3071的特點

2.4接點邊沿導通指令

2.4.1MEP指令

2.4.2MEF指令

2.5邏輯線圈指令

2.5.1普通線圈指令

2.5.2置位線圈指令和復位線圈指令

2.5.3邊沿線圈指令

2.5.4主控線圈指令和主控復位線圈指令

2.6空操作和結(jié)束指令

2.6.1空操作指令

2.6.2結(jié)束指令

習題

第3章步進順控指令

3.1步進梯形圖指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

3.1.1步進梯形圖指令

3.1.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和步進梯形圖

3.1.3SFC圖和STL圖編程注意事項

3.1.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件的有關處理方法

3.2SFC圖的跳轉(zhuǎn)與分支

3.2.1SFC圖的跳轉(zhuǎn)

3.2.2SFC圖的分支

習題

第4章應用指令

4.1應用指令概述

4.1.1應用指令的圖形符號和指令

4.1.2應用指令的格式

4.1.3應用指令中的數(shù)值

4.2程序流程指令

4.2.1條件跳轉(zhuǎn)指令(CJ)

4.2.2子程序調(diào)用(CALL)、子程序返回(SRET)和主程序結(jié)束

指令(FEND)

4.2.3中斷指令(IRET、EI、DI)

4.3傳送比較指令

4.3.1比較指令(CMP)

4.3.2區(qū)間比較指令(ZCP)

4.3.3傳送指令(MOV)

4.3.4取反傳送指令(CML)

4.3.5交換指令(XCH)

4.3.6BCD交換指令(BCD)

4.3.7BIN交換指令(BIN)

4.4四則邏輯運算

4.4.1BIN加法指令(ADD)

4.4.2BIN減法指令(SUB)

4.4.3BIN乘法指令(MUL)

4.4.4BIN除法指令(DIV)

4.4.5BIN加1指令(INC)

4.4.6BIN減1指令(DEC)

4.4.7邏輯字與、或、異或指令(WAND、WOR、WXOR)

4.5循環(huán)移位

4.5.1循環(huán)右移指令(ROR)

4.5.2循環(huán)左移指令(ROL)

4.5.3循環(huán)帶進位右移指令(RCR)

4.5.4循環(huán)帶進位左移指令(RCL)

4.5.5位右移指令(SFTR)

4.5.6位左移指令(SFTL)

4.5.7字右移指令(WSFR)

4.5.8字左移指令(WSFL)

4.5.9位移寫入指令(SFWR)

4.5.10位移讀出指令(SFRD)

4.6數(shù)據(jù)處理

4.6.1全部復位指令(ZRST)

4.6.2譯碼指令(DECO)

4.6.3編碼指令(ENCO)

4.6.41的個數(shù)指令(SUM)

4.6.5報警器置位指令(ANS)和報警器復位指令(ANR)

4.7方便指令

4.7.1狀態(tài)初始化指令(IST)

4.7.2凸輪控制(絕對方式)指令(ABSD)

4.7.3凸輪控制(增量方式)指令(INCD)

4.7.4示教定時器指令(TTMR)

4.7.5特殊定時器指令(STMR)

4.7.6交替輸出指令(ALT)

4.8外部設備I/O

4.8.1十字鍵輸入指令(TKY)

4.8.2十六鍵輸入指令(HKY)

4.8.3數(shù)字開關指令(DSW)

4.8.4七段碼譯碼指令(SEGD)

4.9時鐘數(shù)據(jù)運算

4.9.1時鐘數(shù)據(jù)比較指令(TCMP)

4.9.2時鐘數(shù)據(jù)區(qū)間比較指令(TZCP)

4.9.3時鐘數(shù)據(jù)加法指令(TADD)

4.9.4時鐘數(shù)據(jù)減法指令(TSUB)

4.9.5時、分、秒數(shù)據(jù)的秒轉(zhuǎn)換指令(HTOS)

4.9.6秒數(shù)據(jù)的［時、分、秒］轉(zhuǎn)換指令(STOH)

4.9.7時鐘數(shù)據(jù)讀出指令(TRD)

4.9.8時鐘數(shù)據(jù)寫入指令(TWR)

4.9.9計時表指令(HOUR)

4.10比較型接點

4.10.1比較型接點指令

4.10.2比較型接點的改進

習題

第2部分PLC開發(fā)基礎

第5章布爾代數(shù)在PLC中的應用

5.1PLC控制電路的基本組成

5.2PLC位元件的狀態(tài)和值

5.3PLC中的接點種類

5.4布爾代數(shù)的基本邏輯運算

5.5梯形圖邏輯表達式的基本定律

5.6常用公式

5.7基本邏輯電路的類型

5.8PLC組合電路的設計方法

5.9邏輯代數(shù)化簡法

5.10卡諾圖化簡法

習題

第6章PLC設計基本方法

6.1PLC控制設計的基本要求

6.2PLC控制設計的基本步驟

6.3輸入/輸出接線圖的設計

6.4PLC基本設計編程方法

6.5PLC的輸入/輸出接線方式

6.6滿足PLC控制設計的基本要求

習題

第7章PLC編程軟件

7.1編程軟件的基本操作

7.2程序編輯操作

7.3程序的傳送

7.4在線監(jiān)視

7.5程序的仿真

第3部分PLC綜合實例

第8章感應型電動機控制

實例8.1三臺電動機順序定時起動同時停止

實例8.2單按鈕控制三臺電動機順序起動，順序停止

實例8.3三臺電動機定時順序起動，定時逆序停止

實例8.4單按鈕控制三臺電動機順序起動，逆序停止

實例8.5控制n臺電動機順序起動，逆序停止

實例8.6六臺電動機順序起動，逆序停止

實例8.7兩臺電動機同時起動，第二臺延時停止

實例8.8兩臺電動機限時起動，限時停止

實例8.9電動機軟起動、停止控制

實例8.10組合鉆床

實例8.11繞線型電動機轉(zhuǎn)子串電阻時間原則起動

實例8.12可逆星三角降壓起動、點動、連動、反接制動控制

第9章電梯控制

實例9.1四層電梯樓層七段數(shù)碼管顯示

實例9.2四層電梯樓層外部解碼數(shù)碼顯示

實例9.3五層電梯樓層數(shù)字信號燈顯示

實例9.4五層電梯控制

第10章典型機械裝置控制

實例10.1大小球分揀傳送機械手

實例10.2電鍍自動生產(chǎn)線PLC控制

實例10.3傳送帶機械手控制

實例10.4氣動機械手控制

實例10.5氣動機械手多種操作方式控制

實例10.6氣動機械手IST指令控制

實例10.7裝卸料小車控制

附錄AFX3U·FX3UC可編程控制器軟元件表

附錄B應用指令一覽表

附錄C特殊輔助繼電器

《PLC原理及工程應用》以西門子公司S7-200（CN）系列PLC為背景，介紹了電氣控制的基本知識、PLC的工作原理、特點、硬件結(jié)構(gòu)、編程元件與指令系統(tǒng)，并從工程應用出發(fā)介紹了梯形圖程序的常用設計方法、PLC系統(tǒng)設計與調(diào)試方法、PLC在實際應用中應注意的問題?！禤LC原理及工程應用》不僅介紹了PLC在開關量、模擬量控制系統(tǒng)中的應用，同時還突出了PLC的脈沖輸出控制、網(wǎng)絡通信、現(xiàn)場總線等新技術(shù)。

《PLC原理及工程應用》為21世紀高等學校規(guī)劃教材。

第1章 緒論

1.1 可編程控制器的產(chǎn)生及發(fā)展

1.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

1.2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)

1.2.2 PLC的工作原理

1.3 可編程控制器的功能特點及分類

1.3.1 PLC的功能特點

1.3.2 PLC的分類

1.4 可編程控制器的應用

小結(jié)

習題

第2章 PLC的硬件結(jié)構(gòu)

2.1 PLC硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

2.1.1 硬件系統(tǒng)的基本組成

2.1.2 基本結(jié)構(gòu)

2.2 PLC的CPIJ模塊

2.2.1 S7-300系列PLC

2.2.2 S7-400系列PLC

2.3 PLC的I/O模塊

2.3.1 S7-300/400的I/O模塊

2.3.2 I/O模塊的地址確定

2.4 PLC的分布式I/O

2.5 內(nèi)部資源模塊

小結(jié)

習題

第3章 指令系統(tǒng)

3.1 指令系統(tǒng)基礎知識

3.1.1 數(shù)制

3.1.2 數(shù)據(jù)類型和參數(shù)類型

3.1.3 數(shù)據(jù)的格式標記

3.2 S7-300/400PLC的指令系統(tǒng)

3.2.1 指令的構(gòu)成

3.2.2 尋址方式

3.2.3 常用指令

小結(jié)

習題

第4章 S7-300/400的編程環(huán)境

4.1 STEP 7概述

4.2 STEP 7的編程流程

4.2.1 創(chuàng)建與編輯項目

4.2.2 硬件組態(tài)

4.2.3 定義符號

4.2.4 生成邏輯塊

4.2.5 參考數(shù)據(jù)的顯示

4.2.6 程序的上傳和下載

4.2.7 程序的調(diào)試和故障診斷

4.3 STEP7的程序結(jié)構(gòu)

4.3.1 CPU程序

4.3.2 用戶程序

4.3.3 功能塊

4.3.4 數(shù)據(jù)塊

4.3.5 組織塊

4.4 模擬軟件S7-PLCSIM簡介

4.4.1 S7-PLCSIM的主要功能

4.4.2 S7-PLCSIM仿真軟件調(diào)試程序的

步驟

小結(jié)

習題

第5章 PLC系統(tǒng)的設計及調(diào)試

5.1 PLC系統(tǒng)的設計方法

5.2 PLC系統(tǒng)的硬件設計

5.2.1 PLC選型

5.2.2 PLC容量估算

5.2.3 I/O模塊的選擇

5.2.4 編程功能的選擇

5.2.5 分配I/O點

5.2.6 設計安全回路

5.3 PLC應用系統(tǒng)的軟件設計

5.3.1 軟件設計內(nèi)容

5.3.2 軟件設計步驟

5.4 PLC系統(tǒng)的調(diào)試

5.5 PLC系統(tǒng)設計實例

小結(jié)

習題

第6章 PLC通信網(wǎng)絡

6.1 PLc控制網(wǎng)絡和通信功能

6.2 S7-300/400PLC的通信網(wǎng)絡

6.3 工業(yè)以太網(wǎng)

6.3.1 概述

6.3.2 工業(yè)以太網(wǎng)的構(gòu)成

6.3.3 工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡方案

6.3.4 工業(yè)以太網(wǎng)的交換技術(shù)

6.3.5 自適應與冗余網(wǎng)絡

6.4 MPI網(wǎng)絡

6.4.1 概述

6.4.2 全局數(shù)據(jù)通信

6.4.3 MPI網(wǎng)絡的組態(tài)

6.4.4 事件驅(qū)動的GD通信

6.4.5 不用GD通信組態(tài)的MPI通信

6.5 AS-I網(wǎng)絡

6.5.1 概述

6.5.2 AS-I網(wǎng)絡部件

6.5.3 AS-I的尋址模式

6.5.4 AS-I的通信方式

6.5.5 AS-I的工作模式

6.6 PROFlIBus通信網(wǎng)絡

6.6.1 概述

6.6.2 PROFIBUS的通信協(xié)議

6.6.3 PROFIBUS的網(wǎng)絡部件

6.6.4 利用STEP7組態(tài)PROFIBUS-DP通信網(wǎng)絡

6.7 點對點通信

6.7.1 點對點通信的硬件

6.7.2 點對點通信協(xié)議

6.7.3 用于點對點通信的功能塊

小結(jié)

習題

第7章 PLC系統(tǒng)的工程應用

7.1 概述

7.2 PLC系統(tǒng)的工程應用實例

7.2.1 可逆冷軋機控制系統(tǒng)的功能

7.2.2 可逆冷軋機控制系統(tǒng)的硬件設計

7.2.3 可逆冷軋機控制系統(tǒng)的軟件設計

7.3 PLC工程應用的經(jīng)驗總結(jié)

7.3.1 PLC工程應用的系統(tǒng)設計經(jīng)驗總結(jié)

7.3.2 PLC工程應用的系統(tǒng)調(diào)試經(jīng)驗總結(jié)

小結(jié)

習題

第8章 PLC實驗

8.1 熟悉PLC硬件及STEP7軟件環(huán)境實驗

8.2 簡單設計性實驗

8.3 交通信號燈控制實驗

8.4 三層樓電梯控制實驗

8.5 水塔水位自動控制實驗

8.6 兩種液體自動混合實驗

8.7 舞臺燈光的模擬實驗

小結(jié)

附錄

附錄A 所有語句表指令

附錄B 組織塊、系統(tǒng)功能與系統(tǒng)功能塊

附錄C 常用縮寫詞

附錄D 部分習題提示及參考答案

參考文獻

《西門子系列PLC原理及應用》特別適合初學者使用，對有一定PLC基礎知識的讀者也有很大幫助，此外，《西門子系列PLC原理及應用》還可以用作PLC設計人員的培訓教材或大專院校相關專業(yè)師生的教學參考用書。