可編程序控制器原理與應(yīng)用速成

前言

　　可編程序控制器（PLC）是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種自動(dòng)控制產(chǎn)品，具有功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便、易于編程及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，近年來在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用?！　LC及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展很快，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。為了適應(yīng)這種情況，本書在第一版的基礎(chǔ)上作了較大的改動(dòng)，增添了許多新的內(nèi)容，使本書具有以下的特點(diǎn)：　　1.以歐姆龍（OMRON）CJ系列可編程序控制器為主，兼顧三菱FX。N系列可編程序控制器?！　?.全書內(nèi)容安排由淺入深，從指令學(xué)習(xí)到程序編制，從簡易編程器到計(jì)算機(jī)輔助編程，從程序設(shè)計(jì)到應(yīng)用實(shí)例，系統(tǒng)地介紹了可編程序控制器的基本原理、編程及應(yīng)用，使讀者能盡快地學(xué)會(huì)可編程序控制器應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)技能?！　?.理論聯(lián)系實(shí)際，在介紹軟硬件理論知識的同時(shí)，注意列舉應(yīng)用實(shí)例，以培養(yǎng)讀者分析問題和解決問題的能力?！　?.介紹當(dāng)今最新的產(chǎn)品和技術(shù)。PLC技術(shù)發(fā)展很快，為此本書介紹了PLC編程支持軟件CX-Programmer，以CJ系列機(jī)型對全書進(jìn)行了改寫，增加了模擬量輸入輸出模塊、PLC通信網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件的內(nèi)容。此外對可編程終端部分進(jìn)行了較大篇幅的更新，介紹了OMRON最新的NS系列觸摸式可編程終端的使用。在應(yīng)用實(shí)例部分還新增了變頻調(diào)速控制實(shí)例?！　”緯ㄋ滓锥?，可操作性強(qiáng)，可供廣大工程技術(shù)人員、可編程序控制器用戶閱讀，也可作大學(xué)相關(guān)專業(yè)教材，還可供各類職業(yè)教育及職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班使用。　　本書由福州大學(xué)吳亦鋒、許巧玲編寫。在編寫過程中，我們得到歐姆龍自動(dòng)化（中國）有限公司的大力支持和幫助，同時(shí)還參考了大量的相關(guān)資料，在此一并表示感謝。由于水平有限，加上時(shí)間倉促，書中難免存在不足甚至錯(cuò)誤之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書以歐姆龍(OMRON)CJ系列可編程序控制器為主，兼顧三菱FX0N系列可編程序控制器。     全書內(nèi)容安排由淺入深，從指令學(xué)習(xí)到程序編制，從簡易編程器到計(jì)算機(jī)輔助編程，從程序設(shè)計(jì)到應(yīng)用實(shí)例，系統(tǒng)地介紹了可編程序控制器的基本原理、編程及應(yīng)用，使讀者能盡快地學(xué)會(huì)可編程序控制器應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)技能。     理論聯(lián)系實(shí)際，在介紹軟硬件理論知識的同時(shí)，注意列舉應(yīng)用實(shí)例，以培養(yǎng)讀者分析問題和解決問題的能力。

書籍目錄

第一章  可編程序控制器概述  第一節(jié)  PLC的定義與發(fā)展趨勢    一、PLC的命名與定義    二、PLC的發(fā)展趨勢  第二節(jié)  PLC的特點(diǎn)和應(yīng)用    一、PLC的主要特點(diǎn)    二、PLC的應(yīng)用范圍  第三節(jié)  PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較    一、PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較    二、PLC控制系統(tǒng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較第二章  可編程序控制器的基本組成和工作原理  第一節(jié)  PLC的基本組成    一、CPU模塊    二、存儲(chǔ)器    三、輸入／輸出模塊    四、編程器    五、電源模塊  第二節(jié)  PLC的工作原理及常用編程語言    一、PLC的基本工作原理    二、PLC的循環(huán)掃描工作過程    三、PLC的常用編程語言  第三節(jié)  PLC的分類方法    一、按結(jié)構(gòu)形式分類    二、按控制規(guī)模分類    三、按控制功能分類    四、按生產(chǎn)廠家分類第三章  OMRON可編程序控制器及其指令系統(tǒng)  第一節(jié)  OMRON可編程序控制器概述    一、OMRON可編程序控制器分類    二、CQMlH系列PLC的硬件系統(tǒng)配置    三、CJ系列PLC的硬件系統(tǒng)配置  第二節(jié)  CJ系列PLC的數(shù)據(jù)區(qū)及其功能    一、OMRON PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式    二、CIO區(qū)    三、工作區(qū)(WR)    四、保持區(qū)(HR)    五、輔助區(qū)(AR)    六、暫存繼電器區(qū)(TR)    七、定時(shí)器區(qū)(T)    八、計(jì)數(shù)器區(qū)(C)    九、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM)    十、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(EM)    十一、間址寄存器區(qū)(IR)    十二、數(shù)據(jù)寄存器區(qū)(DR)    十三、任務(wù)標(biāo)志區(qū)(TK)    十四、條件標(biāo)志區(qū)    十五、時(shí)鐘脈沖區(qū)  第三節(jié)  OMRON PLC常用基本指令    一、邏輯條件指令    二、輸出指令    三、定時(shí)器計(jì)數(shù)器指令  第四節(jié)  程序轉(zhuǎn)移指令    一、分支和分支結(jié)束指令    二、跳轉(zhuǎn)和跳轉(zhuǎn)結(jié)束指令  第五節(jié)  數(shù)據(jù)處理指令    一、數(shù)據(jù)傳送指令    二、數(shù)據(jù)移位指令    三、數(shù)據(jù)比較指令    四、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令  第六節(jié)  數(shù)據(jù)運(yùn)算指令    一、清進(jìn)位和置進(jìn)位指令    二、十進(jìn)制加法指令    三、十進(jìn)制減法指令    四、十進(jìn)制乘法指令    五、十進(jìn)制除法指令第四章  三菱可編程序控制器及其指令系統(tǒng)  第一節(jié)  三菱可編程序控制器概述    一、三菱可編程序控制器分類    二、FX0N系列PLC的硬件系統(tǒng)配置  第二節(jié)  FX0N系列PLC內(nèi)部編程元件及其功能    一、輸入繼電器X    二、輸出繼電器Y    三、輔助繼電器M    四、特殊輔助繼電器M    五、狀態(tài)元件S    六、定時(shí)器T    七、計(jì)數(shù)器C    八、數(shù)據(jù)寄存器D    九、變址寄存器V／Z  第三節(jié)  常用基本指令    一、邏輯條件指令    二、輸出指令    三、定時(shí)器計(jì)數(shù)器指令    四、程序結(jié)束指令  第四節(jié)  程序轉(zhuǎn)移指令    一、主控和主控復(fù)位指令    二、跳轉(zhuǎn)指令  第五節(jié)  數(shù)據(jù)處理指令    一、數(shù)據(jù)傳送指令    二、數(shù)據(jù)移位指令    三、數(shù)據(jù)比較指令    四、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令  第六節(jié)  數(shù)據(jù)運(yùn)算指令    一、二進(jìn)制加法指令    二、二進(jìn)制減法指令    三、二進(jìn)制乘法指令    四、二進(jìn)制除法指令  第七節(jié)  步進(jìn)順控指令    一、狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令    二、步進(jìn)順控的編程    三、選擇性分支與匯合的編程    四、并行分支與匯合的編程    五、重復(fù)和跳轉(zhuǎn)的編程第五章  可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)的程序編制  第一節(jié)  PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    一、梯形圖的編程規(guī)則    二、PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟  第二節(jié)  經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法  第三節(jié)  邏輯設(shè)計(jì)法  第四節(jié)  波形圖設(shè)計(jì)法  第五節(jié)  流程圖設(shè)計(jì)法第六章  編程器的使用與計(jì)算機(jī)輔助編程  第一節(jié)  OMRON簡易編程器及其使用    一、COM1一PR001-E型簡易編程器面板    二、COM1-PRO01-E型簡易編程器的使用  第二節(jié)  OMRON PLC的計(jì)算機(jī)輔助編程    一、CX-Programmer編程支持軟件簡介    二、CX-Programmer的使用方法    三、CX-Programmer的離線編程    四、CX-Programmer的在線操作  第三節(jié)  三菱編程器及其使用    一、FX-20P E型簡易編程器面板    二、FX-20P-E型簡易編程器的使用  第四節(jié)  三菱PLc的計(jì)算機(jī)輔助編程    一、FXGP／WIN-C軟件    二、FXGP／WIN-C軟件的使用方法第七章  可編程序控制器的模擬量輸入與輸出  第一節(jié)  模擬量輸入模塊及其應(yīng)用    一、CJ系列PLC模擬量輸入模塊    二、模擬量輸入模塊的使用  第二節(jié)  模擬量輸出模塊及其應(yīng)用    一、CJ系列PLC模擬量輸出模塊    二、模擬量輸出模塊的使用第八章  可編程序控制器應(yīng)用舉例    一、電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制    二、電動(dòng)機(jī)星形一三角形起動(dòng)控制    三、運(yùn)料小車自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)控制    四、周期性通斷控制    五、多級皮帶輸送機(jī)控制    六、自動(dòng)開關(guān)門控制    七、分段傳送帶電動(dòng)機(jī)控制    八、瓶簽檢測控制    九、產(chǎn)品檢查與分選控制    十、液壓動(dòng)力滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制    十一、十字路口交通信號燈控制    十二、送料小車隨機(jī)運(yùn)動(dòng)控制    十三、工業(yè)機(jī)械手控制    十四、三相電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制第九章  可編程序控制器的通信網(wǎng)絡(luò)  第一節(jié)  OMRON PLC通信網(wǎng)絡(luò)概述    一、三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)    二、OMRON PLC的通信網(wǎng)絡(luò)  第二節(jié)  典型OMRoN PLC網(wǎng)絡(luò)簡介    一、以太網(wǎng)    二、上位機(jī)鏈接    三、控制器網(wǎng)    四、DeviceNet網(wǎng)    五、傳感器與驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)  第三節(jié)  PLC通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例    一、系統(tǒng)對檢測和控制的要求    二、污水處理監(jiān)控系統(tǒng)方案    三、PLC的選擇    四、上位機(jī)監(jiān)控界面第十章  觸摸式可編程終端  第一節(jié)  可編程終端概述  第二節(jié)  NS系列觸摸式可編程終端簡介    一、NS系列可編程終端的特點(diǎn)    二、可連接的外圍設(shè)備    三、畫面開發(fā)工具軟件CX-Designer  第三節(jié)  可編程終端的畫面設(shè)計(jì)    一、按鈕和指示燈的設(shè)計(jì)    二、數(shù)字顯示和輸入的設(shè)計(jì)第十一章  工控組態(tài)軟件  第一節(jié)  工控組態(tài)軟件簡介    一、工控組態(tài)軟件概述    二、組態(tài)王(King View)簡介  第二節(jié)  組態(tài)王的基本操作    一、配置設(shè)備    二、定義變量    三、組態(tài)王的畫面開發(fā)系統(tǒng)    四、動(dòng)畫連接    五、命令語言    六、報(bào)警和事件記錄    七、趨勢曲線  第三節(jié)  組態(tài)王應(yīng)用舉例    一、系統(tǒng)的控制要求    二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    三、建立組態(tài)王工程    四、組態(tài)軟件設(shè)備配置    五、定義變量    六、監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)    七、動(dòng)畫連接    八、命令語言的編寫    九、程序運(yùn)行與調(diào)試第十二章  可編程序控制器安裝與維護(hù)  第一節(jié)  PLC的安裝    一、安裝注意事項(xiàng)    二、PLC模塊的連接與安裝  第二節(jié)  PLC的維護(hù)與故障排除    一、維護(hù)檢查    二、運(yùn)行錯(cuò)誤信息    三、故障檢查流程圖附錄一  CJ系列PLC指令系統(tǒng)附錄二  CQM1H系列PLC內(nèi)部編程元件附錄三  CQM1H系列PLC特殊繼電器功能附錄四  FX0N系列PLC指令系統(tǒng)附錄五  FX0N系列PLC特殊輔助繼電器功能參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　在可編程序控制器誕生之前，繼電器控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用。繼電器控制系統(tǒng)通?？煽闯墒怯奢斎腚娐?、輸出電路、控制電路和工業(yè)現(xiàn)場四部分組成。其中輸入電路部分由按鈕、行程開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等構(gòu)成，用以向系統(tǒng)送入控制信號。輸出電路部分由接觸器、電磁閥等執(zhí)行元器件構(gòu)成，用以控制各種被控制對象（如電動(dòng)機(jī)、電爐、閥門等）。控制電路部分是繼電器控制系統(tǒng)的核心，它通過導(dǎo)線將各個(gè)分立的繼電器、電子元器件連接起來，對工業(yè)現(xiàn)場實(shí)施控制。工業(yè)現(xiàn)場部分是指上述的被控制對象或生產(chǎn)過程?！　±^電器控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中曾起著重要作用。它通常是針對某一固定動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)的，它只能進(jìn)行邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)等一些簡單的控制，一旦動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新布線、裝配和調(diào)試。　　美國通用汽車公司（GM）于1968年提出了研制新型工業(yè)控制器的設(shè)想，第二年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）就研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器。在這一時(shí)期，可編程序控制器雖然采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但實(shí)際上它只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，所以人們將可編程序控制器稱為PLC（Prograromable Logical（Computer），即可編程序邏輯控制器?！　∫?、PLC的命名與定義　　20世紀(jì)70年代末至80年代初，微處理器技術(shù)日趨成熟，使可編程序控制器的處理速度大大提高，并增加了許多特殊功能，如浮點(diǎn)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、查表等，使得可編程序控制器不僅可進(jìn)行邏輯控制，而且還可對模擬量進(jìn)行控制。因此，美國電氣制造協(xié)會(huì)（NEMA）將它正式命名為Pc（Programmable Controiler）。由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡稱也是Pc（Peisonal Computer），為避免混淆，人們習(xí)慣上仍將可編程序控制器稱為PLC?！　?0世紀(jì)80年代后，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化可編程序控制器得到了驚人的發(fā)展，使之在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比等方面有了重大的突破?？删幊绦蚩刂破骶哂辛烁咚儆?jì)數(shù)、中斷技術(shù)、PID（比例、積分、微分）控制等功能，同時(shí)聯(lián)網(wǎng)通信能力也得到了加強(qiáng)。這些都使得可編程序控制器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。為使這一新型工業(yè)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)和發(fā)展規(guī)范化，國際電工委員會(huì)（IEC）制定了PLc的標(biāo)準(zhǔn)，并給出了它的定義：可編程序控制器是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)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)算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。

編輯推薦

　　歐姆龍CJ系列PLC的硬件組成、編程方法、應(yīng)用實(shí)例，三菱FXoN系列PLC的硬件組成、編程方法，觸摸式可編程終端與工控組態(tài)軟件，PLC通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

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