可編程序控制器原理及應(yīng)用-第二版

前言

　　可編程序控制器（PLC）是一種以微處理器為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，它集計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)于一體，具有結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)越，可靠性高，使用、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，PLC已廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械制造、化工、汽車、鋼鐵、建筑、水泥、石油、采礦、紡織、造紙、環(huán)保、種植、廣告及娛樂等各行各業(yè)。應(yīng)用PLC已成為一個世界潮流，學(xué)好、用好PLC已顯得越來越重要?！　‰S著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC技術(shù)的發(fā)展也越來越快。世界各國生產(chǎn)PLC的廠家，幾乎年年在推出新的PLC產(chǎn)品，PLC的功能也越來越強(qiáng)，除完成常規(guī)的開關(guān)量、模擬量控制功能外，又增加了許多特殊功能模塊、通信及網(wǎng)絡(luò)功能模塊等。本書以日本三菱公司最新推出的FX系列小型PLC為例，闡述其結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、編程、特殊功能模塊、通信及應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容，在編寫本書時力求做到以點(diǎn)帶面、力求創(chuàng)新，便于教學(xué)、體現(xiàn)應(yīng)用，理論聯(lián)系實(shí)際?！　”緯诮虒W(xué)使用過程中，可根據(jù)專業(yè)需要，適當(dāng)進(jìn)行刪減，有些內(nèi)容和應(yīng)用實(shí)例適宜學(xué)生自學(xué)或在進(jìn)行課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計時參考?！　”緯捎魸h琪、郭健主編，沈亞斌為副主編，參加編寫的還有李樹元和趙茜。其中郁漢琪編寫了第一、六、十、十二章及第十一章的第二、三、四節(jié)，郭健編寫了第三、四、五章，沈亞斌編寫了第七、八、九章，李樹元編寫了第二章及第十一章的第一節(jié)，趙茜編寫了附錄。全書由郁漢琪統(tǒng)稿、定稿?！　”緯蓶|南大學(xué)胡敏強(qiáng)教授和鄭建勇教授審稿，并提出了許多有益的建議和意見，三菱電機(jī)自動化（上海）有限公司提供了不少應(yīng)用資料，在此表示衷心的感謝。在編寫本書的過程中，參閱和利用了部分兄弟院校老師編寫出版教材的內(nèi)容和材料，對原作者也一并致謝?！　∮捎诰幷咚接邢藓蜁r間倉促，不足和疏漏之處在所難免，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。    全書共分十二章，主要介紹了PLC的產(chǎn)生、特點(diǎn)、基本組成、工作原理及基本性能。其中，重點(diǎn)介紹了PLC的基本指令系統(tǒng)、步進(jìn)順控指令系統(tǒng)、功能指令系統(tǒng)的功能和應(yīng)用實(shí)例；此外，對PLC的特殊功能模塊、通信技術(shù)、接口技術(shù)進(jìn)行了簡要闡述；最后介紹了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計方法、應(yīng)用案例以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)。本書是以日本三菱公司FX系列PLC為例進(jìn)行闡述的。    本書主要作為普通高等學(xué)校電氣工程及其自動化、自動化等相關(guān)專業(yè)教材，也可作為高職高專與函授教材，同時還可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一章 概述  第一節(jié) PLC的發(fā)展簡史及定義  第二節(jié) PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用  習(xí)題及思考題第二章 PLC的基本組成及工作原理  第一節(jié) PLC的基本組成  第二節(jié) PLC的工作原理  第三節(jié) PLC的編程語言  習(xí)題及思考題第三章 PLC的基本性能指標(biāo)和內(nèi)部編程軟元件  第一節(jié) FX系列可編程序控制器  第二節(jié) FX系列PLC的編程軟元件  習(xí)題及思考題第四章 PLC的基本指令系統(tǒng)  第一節(jié) 指令系統(tǒng)概述  第二節(jié) 基本指令系統(tǒng)的功能及應(yīng)用  第三節(jié) 梯形圖編程規(guī)則及注意事項(xiàng)  第四節(jié) 編程實(shí)例  習(xí)題及思考題第五章 PLC步進(jìn)順控指令系統(tǒng)  第一節(jié) 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖  第二節(jié) 步進(jìn)順控指令及其編程  第三節(jié) 選擇性分支與匯合及其編程  第四節(jié) 并行性分支與匯合及其編程  第五節(jié) 分支與匯合的組合及其編程  第六節(jié) 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖流程的跳轉(zhuǎn)、重復(fù)、復(fù)位及分支限數(shù)  習(xí)題及思考題第六章 PLC功能指令系統(tǒng)  第一節(jié) 功能指令的表示形式及含義  第二節(jié) 功能指令的分類與操作數(shù)說明  第三節(jié) 功能指令說明  習(xí)題及思考題第七章 PLC外圍接口電路技術(shù)  第一節(jié) 概述  第二節(jié) PLC的輸入接口電路  第三節(jié) PLC的輸出接口電路  習(xí)題及思考題第八章 PLC特殊功能模塊的編程及應(yīng)用  第一節(jié) 模擬量輸入輸出模塊  第二節(jié) 高速計數(shù)模塊  第三節(jié) 其他控制模塊  習(xí)題及思考題第九章 PLC編程通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)  第一節(jié) PLC編程技術(shù)  第二節(jié) PLC與計算機(jī)通信  第三節(jié) PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)  第四節(jié) PLC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例  習(xí)題及思考題第十章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計  第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及步驟  第二節(jié) PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計  第三節(jié) PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計  第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)可靠性技術(shù)  習(xí)題及思考題第十一章 PLC應(yīng)用舉例  第一節(jié) PLC在冷媒自動充填機(jī)中的應(yīng)用  第二節(jié) 氣動機(jī)械手的PLC控制  第三節(jié) 組合機(jī)床的PLC控制  第四節(jié) PLC在恒溫控制過程中的應(yīng)用  習(xí)題及思考題第十二章 PLC實(shí)驗(yàn)技術(shù)  第一節(jié) PLC基本實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)1 PLC認(rèn)識及編程操作實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)2 定時器、計數(shù)器指令實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)3 移位寄存器指令的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)4 交通信號燈的自動控制實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)5 舞臺藝術(shù)燈飾的PLC控制實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)6 驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)的PLC控制實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)7 PLC控制多臺電動機(jī)順序運(yùn)行實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)8 交流電動機(jī)Y／△啟動的PLC控制實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)9 機(jī)械手的PLC自動控制實(shí)驗(yàn)    實(shí)驗(yàn)10 PLC與變頻器控制電動機(jī)實(shí)驗(yàn)  第二節(jié) PLC課程設(shè)計例題    例題1 自動打鈴控制器的設(shè)計    例題2 霓虹燈廣告屏控制器的設(shè)計  第三節(jié) PLC課程設(shè)計選題    課題1 三路智力搶答器的PLC控制    課題2 花式噴水池的PLC控制    課題3 六層電梯的PLC控制    課題4 全自動洗衣機(jī)的PLC控制    課題5 工業(yè)機(jī)械手的PLC控制    課題6 自動售貨機(jī)的PLC控制    課題7 注塑機(jī)的PLC控制    課題8 輸送帶的PLC控制    課題9 自動卸料爬斗的PLC控制    課題10 箱體加工專用機(jī)床的PLC控制    課題11 產(chǎn)品在流水線上的測試與分檢控制    課題12 小車行車方向的PLC控制附錄 三菱FX系列PLC指令參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 概述　　第一節(jié) PLC的發(fā)展簡史及定義　　一、PLC的誕生　　在可編程序控制器（PLC）問世之前，繼電器、接觸器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中占有主導(dǎo)地位。繼電器、接觸器控制系統(tǒng)是采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)控制邏輯。如果生產(chǎn)任務(wù)或工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計，改變硬件結(jié)構(gòu)，這樣造成時間和資金的浪費(fèi)。另外，大型控制系統(tǒng)用繼電器、接觸器控制，使用的繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大、耗電多，且繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率較低，在頻繁動作情況下壽命較短，容易造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。為了解決這一問題，早在1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM公司），為了適應(yīng)汽車型號不斷翻新，以求在激烈競爭的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要用一種新型的控制裝置取代繼電器、接觸器控制裝置，并且對未來的新型控制裝置作出了具體設(shè)想，要把計算機(jī)的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電器、接觸器控制的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)融人新的控制裝置中，且要求新的控制裝置編程簡單，使得不熟悉計算機(jī)的人員也能很快掌握它的使用技術(shù)。為此，特擬定以下10項(xiàng)公開招標(biāo)的技術(shù)要求：　　（1）編程簡單方便，可在現(xiàn)場修改程序。　?。?）硬件維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)?！　。?）可靠性高于繼電器、接觸器控制裝置?！　。?）體積小于繼電器、接觸器控制裝置?！　。?）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機(jī)?！　。?）用戶程序存儲器容量至少可以擴(kuò)展到4KBo　　（7）輸人可以是交流115V?！　。?）輸出為交流115V，能直接驅(qū)動電磁閥、交流接觸器等?！　。?）通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便?！　。?0）成本上可與繼電器、接觸器控制系統(tǒng)競爭?！　∶绹鴶?shù)字設(shè)備公司（I）EC公司）根據(jù)GM公司招標(biāo)的技術(shù)要求，于1969年研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車自動裝配線上試用，獲得成功。其后，日本、德國等相繼引入這項(xiàng)新技術(shù)，可編程序控制器由此而迅速發(fā)展起來。　　二、PLC的定義　　在20世紀(jì)70年代初期、中期，可編程序控制器雖然引入了計算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)等控制功能，所以當(dāng)時人們稱其為可編程序邏輯控制器，簡稱為PLC（Programmable LogiCal Controller）。　　隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代末至80年代初，可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊功能，使得可編程序控制器不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且可以對模擬量進(jìn)行控制。

編輯推薦

　　隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC技術(shù)的發(fā)展也越來越快。世界各國生產(chǎn)PLC的廠家，幾乎年年在推出新的PLC產(chǎn)品，PLC的功能也越來越強(qiáng)，除完成常規(guī)的開關(guān)量、模擬量控制功能外，又增加了許多特殊功能模塊、通信及網(wǎng)絡(luò)功能模塊等。本書以日本三菱公司最新推出的FX系列小型PLC為例，闡述其結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、編程、特殊功能模塊、通信及應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容，在編寫本書時力求做到以點(diǎn)帶面、力求創(chuàng)新，便于教學(xué)、體現(xiàn)應(yīng)用，理論聯(lián)系實(shí)際。

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