可編程序控制器原理與應(yīng)用基礎(chǔ)

前言

　　可編程序控制器（簡(jiǎn)稱PLC）是一種由微處理器控制的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)并執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都是按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)的?！　】删幊绦蚩刂破髡Q生于20世紀(jì)70年代。最早的PLC是以替換繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的角色出現(xiàn)，其主要實(shí)現(xiàn)的功能僅僅是邏輯簡(jiǎn)單的順序控制功能。PLC一經(jīng)出現(xiàn)，就以其高可靠性、高抗干擾能力、小體積、低功耗和簡(jiǎn)單直觀的編程模式（如梯形圖）而顯示出強(qiáng)大的生命力，成為自動(dòng)控制領(lǐng)域的明星。經(jīng)過(guò)了三十幾年的發(fā)展，其功能和性能都有了極大的提高?，F(xiàn)代PLC產(chǎn)品集邏輯控制、模擬量閉環(huán)控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信聯(lián)網(wǎng)等功能于一體，其平均無(wú)故障率時(shí)間間隔（MTBF）可達(dá)50萬(wàn)，甚至100萬(wàn)個(gè)小時(shí)，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用要求，已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其應(yīng)用的深度和廣度是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志之一。因此，學(xué)習(xí)掌握PLC的工作原理及其應(yīng)用技術(shù)，對(duì)工科院校的工業(yè)電氣自動(dòng)化、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化以及其他非電類專業(yè)的學(xué)生和廣大工程技術(shù)人員而言，具有很高的實(shí)用價(jià)值?！　∧壳埃澜缟系腜LC生產(chǎn)廠商有數(shù)百家，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了各種各樣型號(hào)和不同性能的PLC產(chǎn)品，它們有各自不同的硬件系統(tǒng)、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(tǒng)的基本構(gòu)成和工作原理是相同的，使用面向問(wèn)題的編程語(yǔ)言的編程思想和編程方法是相同的。因此，當(dāng)掌握了一種PLC產(chǎn)品的使用方法后，就具備了舉一反三的編程能力?！　7－200系列PLC是小型PLC中的佼佼者。其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋了各行各業(yè)的所有與自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種沖壓機(jī)床、磨床、印刷機(jī)械、橡膠化工機(jī)械、中央空調(diào)、電梯控制、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等。S7-200系列PLC結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、功能強(qiáng)大，使其具有極高的性價(jià)比。無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或連成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成集散自動(dòng)化系統(tǒng)皆能充分發(fā)揮其作用，是各種小型控制任務(wù)比較理想的解決方案。因此，本書以S7-200系列PLC為基礎(chǔ)介紹PLC的基本原理與應(yīng)用?！　”緯衫碚?、實(shí)驗(yàn)和附錄三部分組成?！　∏傲陆榻BPLC基本原理的理論部分。從應(yīng)用的角度出發(fā)，簡(jiǎn)要介紹了PLC的發(fā)展概況、基本結(jié)構(gòu)和工作原理，重點(diǎn)介紹了PLC的編程語(yǔ)言和編程方法。限于篇幅，在指令系統(tǒng)章節(jié)中，只介紹在中國(guó)市場(chǎng)上占有較大市場(chǎng)份額的西門子公司的S7-200系列PLC的指令系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者起到拋磚引玉的作用。另外，各章還設(shè)置了大量的例題和練習(xí)題。這些例題和練習(xí)題均來(lái)自工程實(shí)際問(wèn)題，可引導(dǎo)讀者正確理解PLC的基本理論知識(shí)和應(yīng)用方法，并快速掌握PLC的編程技巧。

內(nèi)容概要

本書分上、下兩篇。上篇為理論教學(xué)篇，簡(jiǎn)述了可編程序控制器的基本原理和硬件配置，系統(tǒng)介紹了西門子S7-200 PLC的指令系統(tǒng)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(tǒng)，S7-200 PLC的指令系統(tǒng)、可編程序控制器程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)。下篇為實(shí)驗(yàn)教學(xué)篇，系統(tǒng)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容便于讀者理論結(jié)合實(shí)際。下篇共三章，包括可編程序控制器編程系統(tǒng)及編程軟件、可編程序控制器編程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及可編程序控制器編程綜合實(shí)驗(yàn)。    全書在闡述基本概念和基本原理的基礎(chǔ)上，側(cè)重于編程方法的講解和練習(xí)，著重工程實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。各章配有大量的思考題和習(xí)題，供讀者檢驗(yàn)知識(shí)的掌握程度和鞏固所學(xué)的知識(shí)。    本書可作為高等學(xué)校工科各專業(yè)相關(guān)課程的教材，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。    為方便教師教學(xué)，本書還配套了《可編程序控制器原理與應(yīng)用基礎(chǔ)多媒體教學(xué)》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(xué)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(lái)與定義      1.1.1 可編程序控制器的由來(lái)      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(biāo)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(diǎn)與功能      1.2.1 可編程序控制器的特點(diǎn)      1.2.2 可編程序控制器的主要功能及其應(yīng)用      1.2.3 PLC與其他自動(dòng)控制系統(tǒng)的比較    1.3 可編程序控制器的發(fā)展與應(yīng)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(shì)      1.3.3 可編程序控制器在中國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用    1.4 常用可編程序控制器簡(jiǎn)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(shí)公司的可編程序控制器      練習(xí)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(jié)構(gòu)    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(chǔ)器      2.2.3 輸入／輸出模塊      2.2.4 外部設(shè)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(guò)程      2.3.3 PLC的輸Jk／輸出滯后現(xiàn)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(yǔ)言      2.4.1 PLC軟件的基本概念      2.4.2 梯形圖      2.4.3 語(yǔ)句表      2.4.4 功能塊圖      2.4.5 基于Windows的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131-3        2.4.6 變量的數(shù)據(jù)類型      練習(xí)題  第3章 S7.200 PLC的硬件系統(tǒng)    3.1 S7.200 PLC硬件系統(tǒng)的組成      3.1.1 S7.200 CPU模塊      3.1.2 數(shù)據(jù)保持      3.1.3 高級(jí)配置      3.1.4 擴(kuò)展模塊    3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及其尋址方式      3.2.1 S7.200 CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配和地址      3.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)器區(qū)域的間接尋址    3.3 擴(kuò)展I／O模塊的尋址    練習(xí)題  第4章 S7.200 PLC的指令系統(tǒng)    4.1 位邏輯指令      4.1.1 觸點(diǎn)指令      4.1.2 取非指令      ……  第5章 可編程序控制器程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  第6章 可編程序控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)下篇 實(shí)驗(yàn)教學(xué)篇  第7章 可編程序控制器編程系統(tǒng)及編程軟件  第8章 可編程序控制器編程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)  第9章 可編程序控制器編程綜合實(shí)驗(yàn)附錄參考文獻(xiàn)

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