可編程控制器原理與應用技術

前言

本書是遵照高等教育機電類“十一五”教材規(guī)劃，根據(jù)本科電氣技術自動化、電氣工程、電子信息、機電一體化及相關專業(yè)的要求，結合我國近年頒布的標準規(guī)范和可編程控制器技術的最新發(fā)展而編寫的本科教材。可編程序控制器（Program rnable Logtc Corltroller）簡稱PLC，是以微處理器為核心的工業(yè)自動控制通用裝置。它具有控制功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于擴展、通用性強等一系列優(yōu)點，不僅可以取代繼電器控制系統(tǒng)，還可以進行復雜的生產(chǎn)過程控制和應用于工廠自動化網(wǎng)絡，被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱之一。因此，學習和掌握PLc應用技術已成為工程技術人員的緊迫任務。本書編寫時力求由淺入深、通俗易懂、理論聯(lián)系實際、注重應用，適用于高等學校本科自動化、電氣工程、電子信息、機電一體化及相關專業(yè)的教學，也可作為工業(yè)自動化技術人員的培訓教材和自學參考書。本書從應用的角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了PLC硬件組成、工作原理和性能指標，以國內(nèi)使用較多的日本松下公司FPX系列、日本三菱公司FX系列、歐姆龍公司CPMlA系列為樣機，詳細介紹了其指令系統(tǒng)及應用、PLC程序設計的方法與技巧、PLc控制系統(tǒng)設計應注意的問題。為了適應新的發(fā)展需要，本書還介紹了PLC在模擬量過程控制系統(tǒng)中的應用。全書共分8章。第1章電氣控制基礎、第2章可編程控制器基礎知識、第3章FX系列可編程控制器及指令系統(tǒng)、第4章歐姆龍C系列PLC簡介、第5章可編程控制器的程序設計方法、第6章可編程控制器控制系統(tǒng)的設計、第7章可編程控制器通信與網(wǎng)絡技術、第8章三菱FX系列PLC編程器與編程軟件使用方法，書后附有FX系列PLc功能指令一覽表和編程器的軟件介紹。每章后附有習題，供讀者練習與上機實踐。本書由秦長海教授主編。參加編寫的有秦長海（第1、2章）、張瑋瑋（第3章）、董昭（第4、7章）、張修太（第5章，附錄A、B）、姚海燕（第6章）、楊軍平（第8章）。全書由秦長海統(tǒng)稿。本書由趙建洲教授主審。參加審稿的還有張繼軍教授。他們對本書的編審工作提出了許多寶貴的建議，在此表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中難免有不足和錯誤之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　本書以三菱公司的Fx系列為背景，介紹可編程控制器（PLC）的結構組成、工作原理、指令系統(tǒng)、特殊功能及高級模塊、編程器及編程軟件使用、PLC的程序設計及應用舉例。不僅介紹了PLC在數(shù)字量、模擬量控制系統(tǒng)中的應用，同時還突出了PLC網(wǎng)絡通信、現(xiàn)場總線等新技術。并從工程應用出發(fā)詳細介紹了梯形圖程序的常用設計方法、PLC系統(tǒng)設計與調(diào)試方法、PLC在實際應用中應注意的問題。此外，為便于非自動化專業(yè)教學，對繼電接觸器控制系統(tǒng)做了較詳細的介紹，以解決與先修課的銜接。本書在三菱PLC的基礎上還介紹了日本歐姆龍系列PLC。本書系統(tǒng)性強，由淺入深，通俗易懂，各章配有習題，適于自學。
　　本書可作為高等學校本科自動化、電氣工程、電子信息、機電一體化及相關專業(yè)的教材，也可作為PLC培訓班的教材和從事PLC應用開發(fā)技術人員的參考書，還可供工程技術人員自學或作為培訓教材使用。

書籍目錄

第1章 電氣控制基礎
1.1 常用電器元件及符號
1.1.1 電器的基本知識
1.1.2 接觸器
1.1.3 繼電器
1.1.4 刀開關與低壓斷路器
1.1.5　熔斷器
1.1.6　主令電器
1.2　電器控制的基本線路
1.2.1 三相籠型電動機直接起動控制
1.2.2 順序連鎖控制線路
1.2.3 互鎖控制線路
1.2.4 位置原則的控制線路
1.2.5 時間原則的控制線路
1.2.6 速度原則的控制線路
1.3　典型的電器控制系統(tǒng)
1.3.1 搖臂鉆床的主要工作情況
1.3.2　23040搖臂鉆床的電氣控制
習題
第2章　可編程控制器基礎知識
2.1 概述
2.1.1　什么是PLC
2.1.2　PLC的產(chǎn)生與發(fā)展
2.1.3　PLC的特點與應用領域
2.1.4　PLC的分類
2.2　PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較
2.2.1 電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)
2.2.2　PLC的等效電路
2.2.3　PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的區(qū)別
2.3　PLC的基本組成
2.3.1　PLC的硬件組成
2.3.2　PLC的軟件組成
2.4　PLC的工作原理
2.4.1 掃描工作原理
2.4.2　PLC掃描工作過程
2.4.3　PLC執(zhí)行程序的過程及特點
2.5　PLC的性能指標與發(fā)展趨勢
2.5.1　PLC的性能指標
2.5.2　PLC的發(fā)展趨勢
2.6　國內(nèi)外PLC產(chǎn)品介紹
2.6.1 美國PLC產(chǎn)品
2.6.2 歐州PLC產(chǎn)品
2.6.3 日本PLC產(chǎn)品
2.6.4 我國PLC產(chǎn)品
習題
第3章　FX系列可編程控制器及指令系統(tǒng)
3.1　FX系列PLC硬件配置及性能指標
3.1.1 FX系列PLC型號的說明
3.1.2 FX系列PLC硬件配置
3.1.3　FX系列PLC的性能指標
3.2　FX系列PLC的編程元件
3.2.1 輸入繼電器（X）
3.2.2 輸出繼電器（Y）
3.2.3　輔助繼電器（M）
3.2.4 狀態(tài)器（S）
3.2.5 定時器（T）
3.2.6 計數(shù)器（C）
3.2.7　數(shù)據(jù)寄存器（D）
3.2.8 指針（P、I）
3.2.9 常數(shù)（K、H）
3.3　FX系列PLC的基本指令
3.3.1 FX系列PLC的基本邏輯指令
3.3.2　FX系列PLC的步進指令
3.4 FX系列PLC的功能指令
3.4.1 概述
3.4.2 FX系列PLC功能指令介紹
習題
第4章 歐姆龍C系列PLC簡介
4.1 OMRONC系列PLC概述
4.1.1 概述
4.1.2 CPMlA系列PLC的硬件配置
4.1.3 CPMlA系列PLC的編程元件
4.2 OMRONC系列PLC指令系統(tǒng)
4.2.1 基本指令
4.2.2 功能指令
習題
第5章 可編程控制器的程序設計方法
5.1 梯形圖的編程規(guī)則
5.1.1 梯形圖概述
5.1.2 梯形圖的編程規(guī)則
5.2 典型單元的梯形圖程序
5.2.1 具有自鎖、互鎖功能的程序
5.2.2 定時器應用程序
5.2.3 計數(shù)器應用程序
5.2.4 其他典型應用程序
5.3 PLC程序經(jīng)驗設計法
5.3.1 概述
5.3.2 設計舉例
5.3.3 經(jīng)驗設計法的特點
5.4 PLC程序順序控制設計法
5.4.1 概述
5.4.2 順序控制設計法的設計步驟
5.4.3 功能表圖的繪制
5.4.4 順序控制設計法中梯形圖的編程方式
5.4.5 功能表圖中幾個特殊編程問題
5.5 PLC程序的邏輯設計法
5.5.1 PLC程序的組合邏輯設計法
5.5.2 PLC程序的時序邏輯設計法
5.6 PLC程序的調(diào)試說明司編程控制器原理與應用技術
5.6.1 復雜程序的設計方法
5.6.2 PLC程序的內(nèi)容和質量
5.6.3 PLC程序的調(diào)試
習題
第6章 可編程控制器控制系統(tǒng)的設計
6.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則與內(nèi)容
6.1.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則
6.1.2 PLC控制系統(tǒng)設計與調(diào)試的步驟
6.2 PLC的選擇
6.2.1 PLC機型的選擇
6.2.2 PLC容量的選擇
6.2.3 I／O模塊的選擇
6.2.4 電源模塊及其他外設的選擇
6.3 PLC與輸入／輸出設備的連接
6.3.1 PLC與常用輸入設備的連接
6.3.2 PLC與常用輸出設備的連接
6.4 減少I／O點數(shù)的措施
6.4.1 減少輸入點數(shù)的措施
6.4.2 減少輸出點數(shù)的措施
6.5 PLC在開關量控制系統(tǒng)中的應用
6.5.1 機械手及其控制要求
6.5.2 PLC的I／O分配
6.5.3 PLC程序設計
6.6 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應用
6.6.1 PLC模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本原理
6.6.2 PLC與其他模擬量控制裝置的比較
6.6.3 PLC的A／D和D／A模塊介紹
6.6.4 PLC的PID功能介紹
6.7 提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施
6.7.1 適合的工作環(huán)境
6.7.2 合理的安裝與布線
6.7.3 正確的接地
6.7.4 必須的安全保護環(huán)節(jié)
6.7.5 必要的軟件措施
6.7.6 采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)
6.8 PLC控制系統(tǒng)的維護和故障診斷
……
第7章　可編程控制通信與網(wǎng)絡技術
第8章　三菱FX系列PLC編程器與編程軟件使用方法
附錄A　FX系列PLC功能指令一覽表
附錄B　CX-Progranumer編程軟件介紹
參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 電氣控制基礎1.2 電器控制的基本線路任何復雜的電器控制線路都是按照一定的控制原則，由基本的控制線路組成的?；究刂凭€路是學習電器控制的基礎，特別是對生產(chǎn)機械整個電氣控制線路工作原理的分析與設計有很大的幫助。 電器控制線路的表示方法有：電氣原理圖、電氣接線圖、電器布置圖。電氣原理圖是根據(jù)工作原理繪制的，具有結構簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點。在各種生產(chǎn)機械的電器控制中，無論在設計部門或生產(chǎn)現(xiàn)場都得到廣泛的應用。電器控制線路常用的圖形、文字符號必須符合最新的國家標準。電器控制線路根據(jù)電路通過的電流大小可分為主電路和控制電路。主電路包括從電源到電動機的電路，是強電流通過的部分，用粗線條畫在原理圖的左邊?？刂齐娐肥峭ㄟ^弱電流的電路，一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸點、繼電器的觸點等組成，用細線條畫在原理圖的右邊。采用電器元件展開圖的畫法，同’一電器元件的各部件可以不畫在一起，但需用同一文字符號標出。若有多個同類電器，可在文字符號后加上數(shù)字序號，如KMl、KM2等。所有按鈕、觸點均按沒有外力作用和沒有通電時的原始狀態(tài)畫出?？刂齐娐返姆种Ь€路，原則上按照動作先后順序排列，兩線交叉連接時的電氣連接點須用黑點標出。本節(jié)主要介紹典型的電器控制線路。

編輯推薦

《可編程控制器原理與應用技術》是普通高等院校電子信息類應用型規(guī)劃教材中的一冊.

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