可編程控制器原理及應(yīng)用

前言

本教材以培養(yǎng)綜合型應(yīng)用人才為目標(biāo)，在注重基礎(chǔ)理論教育的同時(shí)，突出實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。力圖做到深入淺出，便于教學(xué)，突出高等職業(yè)教育的特點(diǎn)?？删幊炭刂破鳎╬rogrammable controller）是工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的主導(dǎo)產(chǎn)品，具有控制功能強(qiáng)，可靠性高，使用方便，適用于不同控制要求的各種控制對(duì)象等優(yōu)點(diǎn)，其工作原理，設(shè)計(jì)和使用方法為電氣和機(jī)電類專業(yè)必修課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。西門子公司的可編程控制器在我國的應(yīng)用市場中占有一定份額，尤其是小型可編程控制器S7－200系列的CPU 22X和CPU 21x，以其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)、易于擴(kuò)展，以及質(zhì)量、價(jià)位等方面的因素，有著廣泛的應(yīng)用。本書以S7－200系列的CPU 22X為例，講述了小型可編程控制器的構(gòu)成、原理和指令系統(tǒng)，以及系統(tǒng)設(shè)置、調(diào)試和使用方法。同時(shí)對(duì)OMRON、三菱等可編程控制器產(chǎn)品進(jìn)行了介紹。本書重點(diǎn)突出實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，在指令系統(tǒng)的介紹中，列舉了大量例程序。第7章介紹了基本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和參考實(shí)例，并系統(tǒng)介紹了適用于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電氣接線圖工藝設(shè)計(jì)方法。本書的第10章給出了基本訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)練習(xí)、研究應(yīng)用練習(xí)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，適合不同層次的練習(xí)要求。本課程的參考教學(xué)時(shí)數(shù)為40－50學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐性教學(xué)參考學(xué)時(shí)為20學(xué)時(shí)。本教材配有AU-THORWARE軟件制作的教學(xué)課件，需要時(shí)可向出版社咨詢。在編程軟件和指令系統(tǒng)兩章前后次序安排上，考慮到教學(xué)內(nèi)容的交織，哪一章放在前面都有不妥之處。本書將編程軟件作為第4章，但在教學(xué)的實(shí)施過程中可合理調(diào)整教學(xué)順序，比如先講一部分指令系統(tǒng)（如第5章5.1節(jié)），然后介紹第4章編程軟件的使用方法，并上機(jī)練習(xí)，會(huì)獲得更好的教學(xué)效果。本書由河南機(jī)電高等專科學(xué)校孫平編寫第3章、第4章和第5章，杜志勇編寫第1章、第2章和第7章，常文平編寫第6章和第10章，王仰周編寫第8章和附錄，趙斌編寫第9章。全書由孫平負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。趙斌作了圖文處理工作。本書由鄭州大學(xué)王俊鹍教授主審，王俊鹍教授對(duì)本書作了仔細(xì)的審閱，提出了許多寶貴的修改意見，在此謹(jǐn)向王教授表示衷心的謝意。在本書的編寫過程中，還得到了西門子（中國）有限公司培訓(xùn)部的大力幫助，公司培訓(xùn)部陳世曄先生為本書的編寫提供了大量的資料，在此一并表示衷心感謝。限于我們的水平，書中不妥、疏漏或錯(cuò)誤之處在所難免，懇請(qǐng)讀者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

可編程控制器（PLC）是一種以微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動(dòng)化控制為目標(biāo)的新型控制裝置。　　　　我國大量使用的PLC產(chǎn)品主要有西門子公司的S7系列，三菱公司的F系列，立石公司的C系列，日本松下電工FP1系列，美國GE公司的GE系列等。其中西門子公司的S7-200小型PLC以其結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，功能全等優(yōu)點(diǎn)在自動(dòng)控制領(lǐng)域占有重要地位。本書以西門子公司現(xiàn)今流行的S7-200系列CPU22X小型PLC為背景，從工程應(yīng)用角度出發(fā)，重點(diǎn)介紹PLC的組成、原理、指令系統(tǒng)和編程方法，深入淺出地討論了PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并列舉了大量S7系列PLC在控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用實(shí)例?！　　　”緯?、2章為可編程控制器的概述和構(gòu)成原理；第3章S7-200可編程控制器，重點(diǎn)介紹了CPU22XPLC構(gòu)成原理、編程器件、系統(tǒng)擴(kuò)展及編程語言等內(nèi)容；第4章編程軟件，重點(diǎn)介紹了STEP7-Micro/WIN32V3.1版本漢化軟件的使用方法；第5、6章介紹了S7-200PLC的指令系統(tǒng)；第7章PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹PLC應(yīng)用系統(tǒng)的原理及工藝設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用實(shí)例；第8章聯(lián)網(wǎng)通信，介紹了PLC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成和通信方法；第9章其他機(jī)型介紹；第10章實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，介紹了PLC實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)成與原理和實(shí)驗(yàn)要求。每章后面均附有小結(jié)和習(xí)題。　　　　本教材是普通高等教育“十五”國家級(jí)規(guī)劃教材，適合電類、機(jī)電類專業(yè)教學(xué)使用，也可作為其他技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 可編程控制器概述　1.1 可編程控制器的產(chǎn)生　1.2 可編程控制器的定義　1.3 可編程控制器控制器功能及主要特點(diǎn)　1.4 可編程控制器的分類及發(fā)展　小結(jié)　習(xí)題第2章 可編程控制器構(gòu)成原理　2.1 可編程控制器的基本組成　2.2 可編程控制器的工作原理　小結(jié)　習(xí)題第3章 S7-200系列可編程控制器　3.1 S7-200系列PLC的結(jié)構(gòu)　3.2 S7-200系列PLC內(nèi)部元器件　3.3 輸入、輸出及擴(kuò)展　3.4 S7-200系列PLC程序概念　小結(jié)　習(xí)題第4章 STEP7-Micro/WIN32編程軟件的安裝與使用　4.1 SIMATIC S7-200編程軟件　4.2 STEP7-Micro/WIN32軟件介紹　4.3 程序編制及運(yùn)行　小結(jié)　習(xí)題第5章 S7-200系列PLC基本指令　5.1 基本邏輯指令　5.2 算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令　5.3 數(shù)據(jù)處理指令　5.4 程序控制類指令　小結(jié)　習(xí)題第6章 S7-200系列PLC功能指令　6.1 表功能指令　6.2 轉(zhuǎn)換指令　6.3 中斷指令　6.4 高速處理指令　6.5 其他功能指令　小結(jié)　習(xí)題第7章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)　7.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)　7.2 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法　7.3 PLC應(yīng)用舉例　7.4 PID控制功能的應(yīng)用　7.5 基于導(dǎo)線二維標(biāo)注法的電氣接線圖設(shè)計(jì)　小結(jié)　習(xí)題第8章 可編程控制器聯(lián)網(wǎng)通信　8.1 概述　8.2 S7-200系列CPU與計(jì)算機(jī)設(shè)備的通信　8.3 S7-200系列PLC自由口通信　8.4 網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行　8.5 S7-200系列CPU的PROFIBUS-DP通信　小結(jié)　習(xí)題第9章 其他可編程控制器介紹　9.1 OMRON可編程控制器　9.2 日本松下電工FP1系列可編程控制器　9.3 三菱FX系列微型可編程控制器簡介　9.4 西門子SIMATIC其他系列PLC簡介　小結(jié)第10章 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)　10.1 PLC-S7-JZ型實(shí)驗(yàn)裝置　10.2 SIMATIC使用方法和PLC的應(yīng)用練習(xí)　10.3 PLC綜合能力實(shí)驗(yàn)　小結(jié)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：可編程控制器概述可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸發(fā)展起來的以微處理器為核心，集微電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動(dòng)化控制為目標(biāo)的新型控制裝置。目前已在工業(yè)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為各行業(yè)的通用控制產(chǎn)品。本章就可編程控制器的產(chǎn)生、定義、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行論述。1.1 可編程控制器的產(chǎn)生20世紀(jì)是人類科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)，電氣控制技術(shù)也由繼電器控制過渡到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。各種工業(yè)用計(jì)算機(jī)控制產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)提高機(jī)械設(shè)備自動(dòng)控制性能起到了關(guān)鍵的作用。進(jìn)入21世紀(jì)，各種自動(dòng)控制產(chǎn)品正在向著控制可靠，操作簡單，通用性強(qiáng)，價(jià)格低廉的方向發(fā)展，使自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)越來越容易。自動(dòng)控制裝置的研究，是為了最大限度地滿足人們及機(jī)械設(shè)備的要求。曾一度在控制領(lǐng)域占主導(dǎo)地位的繼電器控制系統(tǒng)，存在著控制能力弱，可靠性低的缺點(diǎn)，并且設(shè)備的固定接線控制裝置不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。20世紀(jì)60年代末期，在技術(shù)改造浪潮的沖擊下，為使汽車結(jié)構(gòu)及外形不斷改進(jìn)，品種不斷增加，需要經(jīng)常變更生產(chǎn)工藝。這就希望在控制成本的前提下，盡可能縮短產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期，以滿足生產(chǎn)的需求，使企業(yè)在激烈的市場競爭中取勝。

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《可編程控制器原理及應(yīng)用(高職高專教育)》以S7－200系列的CPU 22X為例，講述了小型可編程控制器的構(gòu)成、原理和指令系統(tǒng)，以及系統(tǒng)設(shè)置、調(diào)試和使用方法。同時(shí)對(duì)OMRON、三菱等可編程控制器產(chǎn)品進(jìn)行了介紹。

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