可編程序控制器原理與應用基礎

前言

　　可編程序控制器（簡稱PLC）是一種由微處理器控制的電子系統，專為工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。它采用可編程序存儲器，用來存儲并執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關外圍設備，都是按照易于與工業(yè)控制系統形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計的。　　可編程序控制器誕生于20世紀70年代。最早的PLC是以替換繼電器-接觸器控制系統的角色出現，其主要實現的功能僅僅是邏輯簡單的順序控制功能。PLC一經出現，就以其高可靠性、高抗干擾能力、小體積、低功耗和簡單直觀的編程模式（如梯形圖）而顯示出強大的生命力，成為自動控制領域的明星。經過了三十幾年的發(fā)展，其功能和性能都有了極大的提高。現代PLC產品集邏輯控制、模擬量閉環(huán)控制、數據處理和數據通信聯網等功能于一體，其平均無故障率時間間隔（MTBF）可達50萬，甚至100萬個小時，能夠滿足工業(yè)生產的各個控制領域的應用要求，已經成為工業(yè)控制的標準設備，其應用的深度和廣度是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志之一。因此，學習掌握PLC的工作原理及其應用技術，對工科院校的工業(yè)電氣自動化、自動控制、機電一體化以及其他非電類專業(yè)的學生和廣大工程技術人員而言，具有很高的實用價值?！　∧壳?，世界上的PLC生產廠商有數百家，開發(fā)生產了各種各樣型號和不同性能的PLC產品，它們有各自不同的硬件系統、指令集和編程軟件，基本上互不兼容。盡管如此，由于PLC的功能大同小異，故其硬件系統的基本構成和工作原理是相同的，使用面向問題的編程語言的編程思想和編程方法是相同的。因此，當掌握了一種PLC產品的使用方法后，就具備了舉一反三的編程能力。　　S7－200系列PLC是小型PLC中的佼佼者。其應用領域極為廣泛，覆蓋了各行各業(yè)的所有與自動檢測、自動控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種沖壓機床、磨床、印刷機械、橡膠化工機械、中央空調、電梯控制、運動系統、環(huán)境保護設備等。S7-200系列PLC結構緊湊、成本低廉、功能強大，使其具有極高的性價比。無論在獨立運行中，或連成網絡構成集散自動化系統皆能充分發(fā)揮其作用，是各種小型控制任務比較理想的解決方案。因此，本書以S7-200系列PLC為基礎介紹PLC的基本原理與應用?！　”緯衫碚摗嶒灪透戒浫糠纸M成?！　∏傲陆榻BPLC基本原理的理論部分。從應用的角度出發(fā)，簡要介紹了PLC的發(fā)展概況、基本結構和工作原理，重點介紹了PLC的編程語言和編程方法。限于篇幅，在指令系統章節(jié)中，只介紹在中國市場上占有較大市場份額的西門子公司的S7-200系列PLC的指令系統，為學習者起到拋磚引玉的作用。另外，各章還設置了大量的例題和練習題。這些例題和練習題均來自工程實際問題，可引導讀者正確理解PLC的基本理論知識和應用方法，并快速掌握PLC的編程技巧。

內容概要

本書分上、下兩篇。上篇為理論教學篇，簡述了可編程序控制器的基本原理和硬件配置，系統介紹了西門子S7-200 PLC的指令系統以及可編程序控制器的編程方法。上篇共六章，包括可編程序控制器概述、可編程序控制器的基本原理、S7-200 PLC的硬件系統，S7-200 PLC的指令系統、可編程序控制器程序設計基礎以及可編程序控制器的通信及網絡。下篇為實驗教學篇，系統介紹了西門子S7-200 PLC的編程軟件及其使用方法，并配置了豐富的實驗內容便于讀者理論結合實際。下篇共三章，包括可編程序控制器編程系統及編程軟件、可編程序控制器編程基礎實驗以及可編程序控制器編程綜合實驗。    全書在闡述基本概念和基本原理的基礎上，側重于編程方法的講解和練習，著重工程實際應用能力的培養(yǎng)。各章配有大量的思考題和習題，供讀者檢驗知識的掌握程度和鞏固所學的知識。    本書可作為高等學校工科各專業(yè)相關課程的教材，也可作為有關工程技術人員的參考用書。    為方便教師教學，本書還配套了《可編程序控制器原理與應用基礎多媒體教學》光盤，歡迎選用本書作教材的教師登www.cmpedu.com下載或發(fā)郵件到llm7785@sina．tom索取。

書籍目錄

前言上篇 理論教學篇  第1章 可編程序控制器概述    1.1 可編程序控制器的由來與定義      1.1.1 可編程序控制器的由來      1.1.2 可編程序控制器的定義      1.1.3 可編程序控制器的主要性能指標和分類      1.1.4 可編程序控制器的硬件    1.2 可編程序控制器的特點與功能      1.2.1 可編程序控制器的特點      1.2.2 可編程序控制器的主要功能及其應用      1.2.3 PLC與其他自動控制系統的比較    1.3 可編程序控制器的發(fā)展與應用      1.3.1 可編程序控制器的發(fā)展概況      1.3.2 可編程序控制器的發(fā)展趨勢      1.3.3 可編程序控制器在中國的發(fā)展與應用    1.4 常用可編程序控制器簡介      1.4.1 西門子公司的可編程序控制器      1.4.2 AB公司的可編程序控制器      1.4.3 三菱公司的可編程序控制器      1.4.4 立石公司的可編程序控制器      1.4.5 和利時公司的可編程序控制器      練習題  第2章 可編程序控制器的基本原理    2.1 可編程序控制器的基本結構    2.2 可編程序控制器的各組成部分      2.2.1 中央處理單元      2.2.2 存儲器      2.2.3 輸入／輸出模塊      2.2.4 外部設備      2.2.5 智能模塊      2.2.6 電源    2.3 可編程序控制器的工作原理      2.3.1 PLC的掃描工作方式      2.3.2 PLC的掃描工作過程      2.3.3 PLC的輸Jk／輸出滯后現象      2.3.4 PLC的脈沖捕捉功能      2.3.5 PLC的輸入濾波功能    2.4 可編程序控制器的編程語言      2.4.1 PLC軟件的基本概念      2.4.2 梯形圖      2.4.3 語句表      2.4.4 功能塊圖      2.4.5 基于Windows的編程語言標準IEC 61131-3        2.4.6 變量的數據類型      練習題  第3章 S7.200 PLC的硬件系統    3.1 S7.200 PLC硬件系統的組成      3.1.1 S7.200 CPU模塊      3.1.2 數據保持      3.1.3 高級配置      3.1.4 擴展模塊    3.2 數據存儲器及其尋址方式      3.2.1 S7.200 CPU數據存儲器的分配和地址      3.2.2 數據存儲器的功能及其尋址      3.2.3 s7.200 CPU的有效范圍      3.2.4 CPU存儲器區(qū)域的間接尋址    3.3 擴展I／O模塊的尋址    練習題  第4章 S7.200 PLC的指令系統    4.1 位邏輯指令      4.1.1 觸點指令      4.1.2 取非指令      ……  第5章 可編程序控制器程序設計基礎  第6章 可編程序控制器的通信及網絡下篇 實驗教學篇  第7章 可編程序控制器編程系統及編程軟件  第8章 可編程序控制器編程基礎實驗  第9章 可編程序控制器編程綜合實驗附錄參考文獻

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