可編程控制器

前言

　　可編程控制器（PLC）的研發(fā)目的在于替代傳統(tǒng)意義上以繼電器控制線路為主的順序控制。它使用可編程的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)指令，除具備諸如邏輯運(yùn)算、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)及數(shù)學(xué)演算等功能之外，也可通過數(shù)字或模擬的輸入／輸出或特殊功能模塊來控制各式各樣的機(jī)械或工作程序。因此，只要改變其軟件程序即可改變其控制的順序，輕易地完成控制上的不同需求?！　〗鼇碛捎诎雽?dǎo)體及微處理機(jī)科技的日新月異，使PLC的發(fā)展趨于兩極化，小型PLC朝輕、薄、短、小方向發(fā)展，并增添了許多應(yīng)用指令。中、大型PLC則逐漸使用32或64位微處理機(jī)、多重CPU及大容量存儲(chǔ)器，使掃描速度更為快速，數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理與網(wǎng)絡(luò)通信等功能大為增強(qiáng)，應(yīng)用指令在使用上更為方便。此外PLC也可與PC連線操作，加以人機(jī)界面的提供，更可進(jìn)行工作程序或整個(gè)系統(tǒng)的圖形監(jiān)控，故除了單機(jī)的控制之外，更易于達(dá)成整廠自動(dòng)化的目標(biāo)。因此，PLC目前正廣泛應(yīng)用于工廠自動(dòng)化（FA）及靈活性制造系統(tǒng)（FMS）中，應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了汽車工業(yè)、機(jī)械、鋼鐵工業(yè)、冶金、紡織、石油、化工、食品制造、自動(dòng)倉儲(chǔ)、故障診斷及系統(tǒng)監(jiān)控等各行各業(yè)，堪稱為機(jī)電一體化的利器、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的先鋒?！　LC的機(jī)種不斷推陳出新，曾經(jīng)廣為流行的三菱F1（士林A1）及歐姆龍C20等機(jī)種，如今早已成為古董。取而代之的則是輕、薄、短、小，但功能強(qiáng)大的微小型PLC。雖然PLC的指令隨各廠牌、機(jī)種而異，但其基本原理及應(yīng)用指令則大同小異，而且在一般日常程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用上也以基本指令搭配部分便利的應(yīng)用指令即可達(dá)成所需動(dòng)作要求及功能。本書雖以三菱FX系列17X2N／3uPLC指令說明與實(shí)例為主，其他廠牌或機(jī)種的PLC也可適用?！　”緯?位作者共同編寫而成，各人負(fù)責(zé)章節(jié)如下：王文義負(fù)責(zé)編寫第7章；宓哲民負(fù)責(zé)編寫第1章、第3章、第4章、第6章、第9章、第10章；陳文耀負(fù)責(zé)編寫第2章、第3章、第5章；陳文軒負(fù)責(zé)編寫第8章。本書由淺入深，覆蓋PLC概論、常用的基本應(yīng)用指令，并附上為數(shù)眾多的實(shí)用程序說明與實(shí)例及高級(jí)應(yīng)用——人機(jī)界面和VB圖形監(jiān)控。本書適合作為技職院校相關(guān)的PLC基礎(chǔ)、高級(jí)課程教材，以及從事產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化或機(jī)電控制等相關(guān)技術(shù)人員的自學(xué)參考用書。因系利用各人課余或訓(xùn)練之暇編寫而成，其中的學(xué)習(xí)范例歷經(jīng)多次測(cè)試、修改方才得以完成，期盼本書在學(xué)習(xí)的過程中能助您一臂之力。因吾等才疏學(xué)淺，若有任何疏漏或謬誤之處，尚祈各位專家、學(xué)者不吝指正。

內(nèi)容概要

　　《可編程控制器（PLC）原理與應(yīng)用》的主要內(nèi)容包括可編程邏輯控制器概論、FX2N／3U系列可編程邏輯控制器、程式書寫器、電腦連線編程軟件、基本指令詳解、順序功能流程圖及步進(jìn)梯形圖、應(yīng)用指令詳解、PLC應(yīng)用實(shí)例及PLC圖形監(jiān)控等?！　　犊删幊炭刂破鳎≒LC）原理與應(yīng)用》對(duì)三菱PLC技術(shù)的講述可謂從基礎(chǔ)知識(shí)到實(shí)例應(yīng)用一應(yīng)俱全，講解地詳細(xì)透徹，可讀性及實(shí)際應(yīng)用的操作性強(qiáng)?！　　犊删幊炭刂破鳎≒LC）原理與應(yīng)用》可以作為高等院校及培訓(xùn)學(xué)校工業(yè)自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)師生的參考用書，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員閱讀使用。

書籍目錄

第1章　可編程控制器概論1.1　可編程控制器由來1.2　可編程控制器定義1.3　PLC體系結(jié)構(gòu)及其特性1.4　PLC與單片機(jī)的區(qū)別1.5　PLC的優(yōu)點(diǎn)1.6　PLC國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC-61131）及PLCopen組織1.7　PLC的應(yīng)用及發(fā)展1.7.1　PLC的應(yīng)用1.7.2　PLC的發(fā)展趨勢(shì)第2章　Fx2N／3u系列可編程控制器2.1　前言2.2　三菱PLC型號(hào)辨識(shí)方法2.3　FXZN內(nèi)部各種元件介紹2.3.1　輸入接點(diǎn)（X）2.3.2　輸出接點(diǎn)（Y）2.3.3　內(nèi)部輔助繼電器（M）2.3.4　狀態(tài)繼電器（S）2.3.5　計(jì)時(shí)器（T）2.3.6　計(jì)數(shù)器（C）2.3.7　數(shù)據(jù)寄存器（D）2.3.8　變址寄存器（V，Z）2.3.9　指針（P，I）2.3.10　常量（K，H）2.3.11　FX2N元件摘要2.4　電源回路2.5　輸入回路2.6　輸出回路2.6.1　繼電器輸出2.6.2　晶體管輸出2.6.3　固態(tài)繼電器輸出2.7　面板指示燈2.8　維護(hù)與檢查2.9　常用特殊內(nèi)部輔助繼電器及特殊數(shù)據(jù)寄存器2.9.1　PLC運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)2.9.2　時(shí)鐘脈沖2.9.3　標(biāo)志位2.9.4　模式設(shè)置2.9.5　步進(jìn)狀態(tài)2.9.6　中斷禁止2.9.7　錯(cuò)誤信息2.10　歐規(guī)機(jī)種輸人端回路2.11　FX3U簡(jiǎn)介第3章　手持編程器3.1　手持編程器按鍵說明3.2　手持編程器操作模式3.3　程序編輯3.4　程序語法檢查3.5　程序監(jiān)視模式3.6　程序測(cè)試模式3.7　HtP按鍵操作綜合練習(xí)3.7.1　基本指令3.7.2　SFC3.7.3　應(yīng)用指令3.8　問題研討第4章　計(jì)算機(jī)編程軟件4.1　FXGP_WIN-T4.2　GX4.3　梯形圖程序測(cè)試軟件4.4　問題研討第3章　基本指令說明及實(shí)例5.1　程序編寫方式5.2　梯形圖的組成5.3　基本指令5.4　掃描周期時(shí)間5.5　設(shè)計(jì)梯形圖注意事項(xiàng)5.6　基本指令使用示例5.6.1　直流負(fù)載啟動(dòng)及停止控制5.6.2　三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及停止控制5.6.3　三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制5.6.4　三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)控制5.6.5　寸動(dòng)與續(xù)動(dòng)控制5.6.6　順序啟動(dòng)瞬間停止5.6.7　順序啟動(dòng)逆序停止5.6.8　順序啟動(dòng)順序停止5.6.9　水位控制5.6.10　延時(shí)動(dòng)作控制5.6.11　周期性循環(huán)動(dòng)作控制5.6.12　小便池沖水器控制5.6.13　24小時(shí)定時(shí)器5.6.14　自動(dòng)定量封裝5.7　FX3U新增基本功能第6章　順序功能圖及步進(jìn)梯形圖6.1　順序功能圖的原理及特性6.2　SFC基本體系結(jié)構(gòu)6.3　SFC的特點(diǎn)6.4　步進(jìn)指令及步進(jìn)梯形圖6.5　FXGP_WIN-T中的SFC編程及在線監(jiān)控6.6　GX中的SFC編程6.7　SFC與梯形圖的轉(zhuǎn)換技術(shù)6.8　SFc應(yīng)用范例第7章　應(yīng)用指令說明及實(shí)例7.1　應(yīng)用指令的閱讀通則7.2　應(yīng)用指令說明及實(shí)例7.2.1　程序流程7.2.2　數(shù)據(jù)傳送及比較7.2.3　四則運(yùn)算及邏輯運(yùn)算7.2.4　循環(huán)及移位7.2.5　數(shù)據(jù)處理7.2.6　高速數(shù)據(jù)處理7.2.7　方便指令7.2.8　外部元件設(shè)置及顯示7.2.9　萬年歷時(shí)鐘設(shè)置及顯示7.2.10　觸點(diǎn)比較指令7.3　FX3U新增基本功能及應(yīng)用指令7.3.1　新增基本功能7.3.2　新增應(yīng)用指令7.4　問題研討第8章　PLc應(yīng)用實(shí)踐及程序設(shè)計(jì)范例8.1　電動(dòng)機(jī)故障報(bào)警控制8.2　兩部電動(dòng)機(jī)自動(dòng)交替運(yùn)轉(zhuǎn)控制8.3　單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)瞬間停電再啟動(dòng)控制8.4　單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制8.5　沖床機(jī)自動(dòng)計(jì)數(shù)直流剎車控制8.6　三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)Y一△啟動(dòng)控制8.7　三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定時(shí)正反轉(zhuǎn)丫-△啟動(dòng)控制8.8　自動(dòng)啟?？刂频?章　PLc圖形監(jiān)控9.1　PLC圖形監(jiān)控概述9.2　通用型人機(jī)界面9.3　PLC通用型人機(jī)界面圖形監(jiān)控9.4　人機(jī)界面圖形監(jiān)控學(xué)習(xí)范例9.4.1　電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止控制9.4.2　PLC旋轉(zhuǎn)骰子9.5　PLCVB圖形監(jiān)控9.6　Fx2N系列PLC與PC連線9.7　VB通信控件MsComm9.8　PLCVB圖形監(jiān)控學(xué)習(xí)范例9.8.1　電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止控制9.8.2　PLC旋轉(zhuǎn)骰子參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.5 PLC的優(yōu)點(diǎn)　　PLC使用軟件程序替換硬件控制線路，因此只要改變其軟件程序即可改變其控制的順序，從而輕易地達(dá)成控制上的不同需求?；谏鲜鼍売?，通用汽車公司最初的訴求（良好工業(yè)控制器所應(yīng)具備的條件），就成為PLC的主要優(yōu)點(diǎn)?！　?.程序編寫容易　　只要具備基礎(chǔ)控制原理即可將傳統(tǒng)繼電器控制轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖編程語言，易學(xué)易用，即學(xué)即用，無需再學(xué)習(xí)其他程序語言或進(jìn)行冗長(zhǎng)的培訓(xùn)。　　2.安裝與維修　　方便外接的各種輸入／輸出設(shè)備，例如，開關(guān)、按鈕、指示燈、電磁開關(guān)等接點(diǎn)的0N／OFF狀態(tài)，可不必借助三用電表而由主機(jī)面板上的I／0狀態(tài)LED直接顯示出來，有助于故障判斷及排除，縮短生產(chǎn)在線的待機(jī)時(shí)間，爭(zhēng)取時(shí)效?！　?.可靠性高PLC使用CPU作為其核心元件，信號(hào)處理則使用光電耦合器，故可以消除噪聲干擾，可靠性高于傳統(tǒng)的繼電器控制線路?！　?.體積小PLC內(nèi)部電子元件大多由IC所構(gòu)成，且由于半導(dǎo)體科技的日新月異，故體積遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的繼電器控制線路。　　5.可通過PC或人機(jī)界面（HMI）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控　　經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)連接模塊或PLC主機(jī)上的通信端口（RS-232C，RS-422，RS-485等），可將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至PC或人機(jī)界面（HMI）上加以顯示或做進(jìn)一步處理。6.成本低廉由于半導(dǎo)體科技的不斷進(jìn)步，加上工廠自動(dòng)化的大力發(fā)展，故PLC制造成本逐漸下降，銷售量則逐年攀升，早已凌駕于傳統(tǒng)繼電器控制線路之上?！　?.適用電壓范圍廣，輸出容量大　　電壓變動(dòng)范圍為AC80～260V，使用方便，輸出容量大，輸出模塊可搭配各類型負(fù)載?！　?.擴(kuò)充容易輸入／輸出模塊可靈活組合，存儲(chǔ)器容量也可視實(shí)際需要加以擴(kuò)充，且擴(kuò)充時(shí)對(duì)系統(tǒng)而言，變動(dòng)幅度不大。

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