和利時PLC技術(shù)

前言

回顧往事，1996年和利時公司榮幸地請到清華大學(xué)自動化系王錦標(biāo)教授為公司的干部和技術(shù)骨干講述工業(yè)自動化控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)與趨勢。我是當(dāng)時的聽眾之一，至今仍然被王老師對世界自動化技術(shù)準(zhǔn)確的把握，對浩如煙海的產(chǎn)品信息的清晰整理以及他那深入淺出的講課技巧所折服。中國的自動化技術(shù)發(fā)展迅猛。在過程控制領(lǐng)域，已經(jīng)有幾家具有自主產(chǎn)品的公司經(jīng)過近20年不斷學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，特別是通過貼近用戶的服務(wù)而不斷改進(jìn)自己的產(chǎn)品，逐步贏得了中國廣大用戶的認(rèn)可。和利時公司不僅在中低端領(lǐng)域贏得了市場具有突出的優(yōu)勢，而且也陸續(xù)進(jìn)入了高端領(lǐng)域，如百萬千瓦核電站控制系統(tǒng)、百萬千瓦和60萬千瓦超臨界火電站控制系統(tǒng)以及大型石油化工裝置控制系統(tǒng)等。相信通過大家的努力，將會逐步改變中國過程自動化市場的競爭格局，國產(chǎn)控制系統(tǒng)的市場份額和地位也會越來越高。相比而言，中國的PLC發(fā)展卻是另外一番情景。盡管擁有眾多的系統(tǒng)集成商，但是選用的PLC絕大多數(shù)是國外產(chǎn)品。國內(nèi)也曾經(jīng)有過一些有志之士努力開發(fā)自己的PLC產(chǎn)品，但是迄今為止情況并沒有明顯的改觀。和利時公司自2004年開始研發(fā)自己的PLC產(chǎn)品，到2006年相繼開發(fā)出LIM系列小型PLC和LK系列大中型PLC。PLC開發(fā)投入和技術(shù)難度固然很大，相比之下市場開拓和推廣應(yīng)用更為艱難?，F(xiàn)在我深刻地理解了當(dāng)今中國自主的PLC仍然十分弱小的原因了。值得慶幸的是，和利時公司近年來在DCS和其他高端領(lǐng)域（如核電站控制系統(tǒng)和高速鐵路信號系統(tǒng)）發(fā)展迅速，并且公司成功在NASDACJ上市，資金比較充足，所以我們的PLC業(yè)務(wù)一直在艱難中進(jìn)步?，F(xiàn)在已經(jīng)在某些領(lǐng)域嶄露頭角，得到用戶的認(rèn)可?？磥砦覀儗ψ詣踊瘶I(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識又一次得到證實(shí)，即在不犯方向錯誤的前提下，培育一個新產(chǎn)業(yè)至少需要5-8年的時間。因此，信心和堅(jiān)持最為重要！

內(nèi)容概要

本書首先介紹了PLC的基本原理、系統(tǒng)配置和編程基礎(chǔ)，然后系統(tǒng)地介紹了和利時LM?PLC和LK?PLC系列的硬件、軟件、指令及應(yīng)用。硬件部分包括LM?PLC控制器模塊和擴(kuò)展模塊，LK?PLC控制器模塊、數(shù)字量模塊、模擬量模塊、特殊模塊、通信和背板模塊。軟件部分包括“PowerPro V2”和“PowerPro V4”軟件的界面和操作，數(shù)據(jù)和變量類型，以及LD、FBD、IL、ST、SFC和CFC編程語言。指令包括基本指令、標(biāo)準(zhǔn)庫指令、實(shí)用庫指令、檢查庫指令、LM?PLC擴(kuò)展庫指令和LK?PLC擴(kuò)展庫指令。應(yīng)用包括典型應(yīng)用程序和應(yīng)用實(shí)例。　　隨書所附光盤中有“PowerPro V2”和“PowerPro V4”組態(tài)編程軟件，以及每章所對應(yīng)的工程文件，這些工程文件中有書內(nèi)所列舉的程序，并已經(jīng)調(diào)試成功。供讀者在PC上安裝使用，形象直觀，邊閱讀邊操作，提高學(xué)習(xí)效率。　　本書可作為高等院校自動化專業(yè)、計算機(jī)控制專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

作者簡介

王錦標(biāo)，江蘇南通人，清華大學(xué)自動化系教授，1970年清華大學(xué)畢業(yè)，留校任教長期從事計算機(jī)控制系統(tǒng)的研究和教學(xué)工作主要包括直接數(shù)字控制（DDC）集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）可編程邏輯控制器（PLC）和監(jiān)控組態(tài)軟件并先后承擔(dān)了多個與此有關(guān)的科研課題和工程項(xiàng)目多年王講計算機(jī)控制系統(tǒng)專業(yè)課，出版多本有關(guān)計算機(jī)控制系統(tǒng)的書籍

書籍目錄

序前言緒論第1章　PLC技術(shù)綜述　1.1　PLC的基本原理　　1.1.1　PLC的基本組成　　1.1.2　PLC的工作原理　　1.1.3　PLC的基本功能　1.2　PLC系統(tǒng)配置　　1.2.1　PLC的基本配置　　1.2.2　PLC的擴(kuò)展配置　　1.2.3　PLC的冗余配置　　1.2.4　PLC的網(wǎng)絡(luò)配置　1.3　PLC編程基礎(chǔ)　　1.3.1　PLC編程指令　　1.3.2　PLC編程語言　　1.3.3　PLC編程軟件　本章小結(jié)第2章　和利時LM-PLC硬件　2.1　LM-PLC控制器模塊　　2.1.1　LM-PLC控制器模塊簡介　　2.1.2　LM3104和LM3105控制器模塊　　2.1.3　LM3106和LM3106A控制器模塊　　2.1.4　LM3107和LM3107E控制器模塊　　2.1.5　LM3108和LM3109控制器模塊　　2.1.6　LM-PLC模塊的　PLC配置　2.2　LM-PLC擴(kuò)展模塊　　2.2.1　LM-PLC數(shù)字量輸入模塊　　2.2.2　LM-PLC數(shù)字量輸出模塊　　2.2.3　LM-PLC數(shù)字量輸入輸出模塊　　2.2.4　LM-PLC模擬量輸入模塊　　2.2.5　LM-PLC模擬量輸出模塊　　2.2.6　LM-PLC模擬量輸入輸出模塊　　2.2.7　LM-PLC通信模塊　本章小結(jié)第3章　和利時　LK-PLC硬件　3.1　LK-PLC控制器模塊　　3.1.1　LK-PLC控制器模塊簡介　　3.1.2　LK-PLC冗余控制器模塊　　3.1.3　LK-PLC非冗余控制器模塊　　3.1.4　LK-PLC模塊的　PLC配置　3.2　LK-PLC數(shù)字量模塊　　3.2.1　LK-PLC數(shù)字量輸入模塊　　3.2.2　LK-PLC數(shù)字量輸出模塊　3.3　LK-PLC模擬量模塊　　3.3.1　LK-PLC模擬量輸入模塊　　3.3.2　LK-PLC模擬量輸出模塊　3.4　LK-PLC特殊模塊　　3.4.1　LK-PLC計數(shù)模塊　　3.4.2　LK-PLC測頻模塊　　3.4.3　LK-PLC SOE模塊　3.5　LK-PLC通信和背板模塊　　3.5.1　LK-PLC通信模塊　　3.5.2　LK-PLC背板模塊　本章小結(jié)第4章　和利時PLC軟件　4.1　軟件簡介 　　4.1.1　軟件功能　　4.1.2　軟件安裝　　4.1.3　軟件入門　4.2　軟件界面　　4.2.1　標(biāo)題欄　　4.2.2　菜單欄　　4.2.3　工具欄　　4.2.4　變量區(qū) 　　　4.2.5　程序區(qū) 　　4.2.6　消息區(qū) 　　4.2.7　瀏覽區(qū) 　　4.2.8　狀態(tài)欄　4.3　數(shù)據(jù) 　　4.3.1　數(shù)據(jù)的含義　　4.3.2　數(shù)據(jù)的存儲　……第5章　和利時PLC指令第6章　和利時PLC應(yīng)用附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.捂令系統(tǒng)變量化傳統(tǒng)PLC指令系統(tǒng)固定化，內(nèi)部器件（如定時器、計數(shù)器、觸發(fā)器等）規(guī)定多少個就只能用多少個，如定時器（Timer）編號000～255，用戶程序只能用這256個。現(xiàn)代PLC指令系統(tǒng)變量化，所有內(nèi)部器件都沒有編號，由變量取而代之。這些與內(nèi)部器件對應(yīng)的變量按需要聲明或定義，用多少個就聲明多少個。變量名可以按功能命名，比用器件編號更便于辨認(rèn)和記憶。和利時PLC指令系統(tǒng)屬于后者，即現(xiàn)代PLC指令系統(tǒng)變量化。3.程序組成多元化傳統(tǒng)PLC程序是指令的有序集合，程序運(yùn)行時按一定周期、周而復(fù)始、有序地執(zhí)行集合中的指令。現(xiàn)代PLC程序是指令、功能塊和函數(shù)的有序集合或多元組合，程序運(yùn)行時按一定周期、周而復(fù)始、有序地執(zhí)行集合中的指令、功能塊和函數(shù)。和利時PLC程序?qū)儆诤笳?，即現(xiàn)代PLC程序組成多元化。4.程序結(jié)構(gòu)多層化傳統(tǒng)PLC程序采用單層結(jié)構(gòu)，只有常規(guī)的轉(zhuǎn)移和調(diào)用。現(xiàn)代PLC程序采用多層結(jié)構(gòu).程序可以調(diào)用程序、功能塊和函數(shù)，功能塊還可以調(diào)用功能塊和函數(shù)，函數(shù)也可以調(diào)用函數(shù)。和利時PLC程序?qū)儆诤笳?，即現(xiàn)代PLC程序結(jié)構(gòu)多層化。5.調(diào)試方式多樣化傳統(tǒng)PLC調(diào)試方式僅提供在線調(diào)試功能。現(xiàn)代PLC調(diào)試方式不僅提供在線調(diào)試功能，而且提供離線調(diào)試（或仿真調(diào)試）功能。所謂仿真調(diào)試，就是編程軟件安裝在個人計算機(jī)上，首先編寫程序，再離線仿真調(diào)試程序；此時編程軟件模擬PLC硬件，運(yùn)行用戶程序，以便查找程序錯誤。所謂在線調(diào)試，就是安裝了編程軟件的個人計算機(jī)，通過串行通信接口或以太網(wǎng)（Internet）接口與PLC硬件連接，首先將用戶程序下載到PLC中，再啟動PLC運(yùn)行，測試檢查用戶程序能否正常工作并滿足要求。和利時PLC屬于后者，即現(xiàn)代PLC調(diào)試方式多樣化。6.數(shù)據(jù)變量多樣化傳統(tǒng)PLC只用變量名來定義數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)和變量類型較少?，F(xiàn)代PLC數(shù)據(jù)變量多樣化，不僅用變量名來定義數(shù)據(jù)，而且可以定義函數(shù)和功能塊，還可以定義內(nèi)部器件，從而使編程無內(nèi)部器件數(shù)量限制，擴(kuò)展了編程空間；另外，數(shù)據(jù)和變量類型較多，不僅有高級語言常用的數(shù)據(jù)和變量類型，而且有位、字節(jié)、字、雙字直接尋址（或物理尋址）。和利時PLC屬于后者，即現(xiàn)代PLC數(shù)據(jù)變量多樣化。

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