PLC應用實踐

前言

　　本書是新世紀電氣及自動化類實踐系列教材之一，由新世紀電氣及自動化類規(guī)劃系列教材編委會組織編寫。　　PLC理論教學的最終目的就是讓學生掌握PLC的基本應用，其最重要支撐就是PLC實踐性教學環(huán)節(jié)的開展。本書集實驗、設計、實習三個實踐性環(huán)節(jié)訓練與技術應用能力培養(yǎng)為一體；實驗、設計、實習選題相對獨立，內容覆蓋面寬，具有典型性和代表性，選擇性強，可滿足不同實踐性教學環(huán)節(jié)的教學選題和參考需求；教材突出應用性?！　∪珪?章。第1章主要介紹PLC的基礎知識、新型PLC和有關PLC新技術。第2章敘述了PLC典型基本程序及PLC控制系統(tǒng)的軟硬件設計內容、方法。第3章闡述了提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施和PLC控制系統(tǒng)的常見故障及診斷處理方法。第4章講述了PLC常用外圍元件設備及與PLC的連接方法。第5章細致說明了PLC編程軟件、人機界面及組態(tài)軟件的基本知識、功能及應用方法。第6～第8章由淺入深地給出了許多典型的PLC實驗、課程設計、課程實習等實踐性教學環(huán)節(jié)的選題及詳細內容介紹。第9章介紹了西門子S7-200及歐姆龍CPM系列PLC的基本性能、內部編程元件及常用基本指令?！　∪珪鴥热菥o密聯(lián)系實踐、面向工程。在編寫過程中，編者查閱了大量公開的專著、教材、資料及網(wǎng)絡資料，吸取了許多有益知識，借用了其中一些內容，在此向本書所列參考文獻的作者致以衷心的感謝。　　參加本書編寫的有束長寶、蔣步軍、范力曼、甘為凡、劉振海、陳云云等老師。其中第1章、第2章、第3章、第7章由束長寶編寫，第4章及第8章由甘為凡、束長寶合編，第5章由蔣步軍編寫，第6章由范力旻、束長寶、劉振海、蔣步軍合編，第9章由范力曼編寫，附錄由陳云云編寫。全書由束長寶組織和統(tǒng)稿，并擔任主編；蔣步軍、范力旻、甘為凡擔任副主編。

內容概要

本書從工程實際應用和方便實踐環(huán)節(jié)教學出發(fā)，講解了PLC的有關編程標準、新技術、新產(chǎn)品及發(fā)展趨勢，給出了PLC控制系統(tǒng)的軟件編程設計方法及硬件選型方法，提供了提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施及常見故障查找方法，介紹了PLC常用外圍設備原理、特點及其與PLC的輸入、輸出端子的連接方法等。本書將PLC的實驗、課程設計、課程實習等內容有機集成，重點給出了具有典型性、代表性和參考價值的PLC實驗、課程設計、課程實習的選題及詳細內容。    本書可作為大專院校電氣工程及其自動化、自動化、測控技術、機電一體化、電子信息類專業(yè)及相近專業(yè)的PLC實踐環(huán)節(jié)教材或理論教學參考書，也可作相關工程技術人員的參考資料。

書籍目錄

1 緒論  1.1 PLC概述    1.1.1 PLC簡介    1.1.2 PLC的主要優(yōu)點    1.1.3 PLC的基本功能與應用    1.1.4 PLC的發(fā)展趨勢  1.2 常見的PLC  1.3 三菱FX2N系列PLC    1.3.1 基本性能    1.3.2 FX2N系列PLC的單元與模塊    1.3.3 FX2N內部編程元件    1.3.4 FX2N系列PLC輸出技術指標    1.3.5 FX2N系列PLC基本指令  1.4 幾種新型小型PLC    1.4.1 三菱電機FX3U和FX3UC系列    1.4.2 西門子S7200系列 CPU 224 XP    1.4.3 歐姆龍CP1H系列  1.5 IEC 611313   1.6 軟PLC技術    1.6.1 軟PLC技術的形成背景    1.6.2 軟PLC系統(tǒng)結構    1.6.3 軟PLC技術特點    1.6.4 軟PLC技術應用控制方案    1.6.5 國內外研發(fā)現(xiàn)狀  1.7 可編程計算機控制器PCC    1.7.1 PCC概述    1.7.2 PCC的特點    1.7.3 PCC的現(xiàn)狀及發(fā)展2 PLC控制系統(tǒng)設計  2.1 基本程序的編寫    2.1.1 啟動、保持和停止    2.1.2 多地點控制    2.1.3 優(yōu)先控制    2.1.4 順序啟動控制    2.1.5 斷開延時    2.1.6 定時范圍擴展    2.1.7 自動與手動切換    2.1.8 閃爍電路    2.1.9 分頻電路    2.1.10 三相異步電動機正反轉控制    2.1.11 三相異步電動機Y△啟動控制  2.2 PLC控制系統(tǒng)設計概述    2.2.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則    2.2.2 PLC控制系統(tǒng)設計的基本內容    2.2.3 PLC控制系統(tǒng)設計的基本步驟  2.3 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計    2.3.1 PLC的選擇    2.3.2 減少I/O點數(shù)的措施  2.4 PLC控制系統(tǒng)的軟件設計    2.4.1 經(jīng)驗設計法    2.4.2 邏輯設計法    2.4.3 順序控制設計法  2.5 PLC控制系統(tǒng)設計舉例3 PLC控制系統(tǒng)可靠性及故障診斷  3.1 提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施    3.1.1 工作環(huán)境    3.1.2 安裝與布線    3.1.3 I/O端的接線    3.1.4 外部安全電路    3.1.5 接地系統(tǒng)    3.1.6 冗余系統(tǒng)與熱備用系統(tǒng)  3.2 PLC控制系統(tǒng)的故障及診斷處理    3.2.1 PLC控制系統(tǒng)的常見故障及分布    3.2.2 故障的查找方法及查找流程    3.2.3 LED燈指示診斷的應用    3.2.4 PLC運行中常見故障及排除方法4 PLC應用技術  4.1 PLC常用外圍裝置、設備    4.1.1 撥碼開關    4.1.2 旋轉式編碼器    4.1.3 接近開關    4.1.4 紅外光電開關    4.1.5 常用傳感器    4.1.6 執(zhí)行裝置  4.2 PLC與常用輸入輸出設備的連接    4.2.1 PLC與常用輸入設備的連接    4.2.2 PLC與常用輸出設備的連接5 PLC編程軟件、人機界面及組態(tài)軟件的應用  5.1 PLC編程軟件    5.1.1 PLC編程軟件概述    5.1.2 SWOPCFXGP/WINC編程軟件  5.2 PLC的人機界面    5.2.1 觸摸屏的工作原理和特點    5.2.2 觸摸屏的種類    5.2.3 觸摸屏在PLC控制系統(tǒng)中的應用    5.2.4 三菱觸摸屏    5.2.5 F940GOT觸摸屏設置    5.2.6 觸摸屏組態(tài)軟件  5.3 監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC    5.3.1 組態(tài)軟件    5.3.2 組態(tài)王軟件6 PLC實驗  6.1 實驗概述    6.1.1 實驗目的和任務    6.1.2 實驗方法    6.1.3 實驗報告及要求  6.2 參考實驗項目    6.2.1 PLC及實驗裝置的熟悉和編程軟件的應用    6.2.2 置位、復位及脈沖指令編程實驗    6.2.3 棧及主控指令實驗    6.2.4 定時器和計數(shù)器的基本應用    6.2.5 步進順控指令實驗    6.2.6 用PLC實現(xiàn)電機的正反轉控制    6.2.7 用PLC實現(xiàn)電動機的Y△啟動控制    6.2.8 水塔水位自動控制系統(tǒng)    6.2.9 行人紅綠燈自助控制系統(tǒng)    6.2.10 自動軋鋼機的PLC控制系統(tǒng)    6.2.11 運料小車控制系統(tǒng)    6.2.12 液體混合控制系統(tǒng)    6.2.13 裝配流水線模擬控制系統(tǒng)    6.2.14 機械手模擬控制系統(tǒng)    6.2.15 舞臺燈光模擬控制系統(tǒng)    6.2.16 四節(jié)傳送帶模擬控制系統(tǒng)    6.2.17 PLC五相步進電機控制系統(tǒng)    6.2.18 郵件分揀模擬控制系統(tǒng)    6.2.19 異步電動機變頻調速系統(tǒng)    6.2.20 PLC交流伺服系統(tǒng)位置控制7 PLC課程設計  7.1 PLC課程設計概述    7.1.1 課程設計目的    7.1.2 課程設計要求    7.1.3 PLC課程設計的基本內容    7.1.4 PLC課程設計的基本步驟  7.2 PLC課程設計參考課題    7.2.1 C650型普通臥式車床的PLC控制    7.2.2 多臺風機的控制    7.2.3 雙機自動切換控制    7.2.4 自動送料裝車控制    7.2.5 加熱反應爐控制    7.2.6 知識競賽搶答器控制    7.2.7 某污水處理控制系統(tǒng)設計    7.2.8 包裝生產(chǎn)線控制    7.2.9 交通信號燈控制    7.2.10 霓虹燈廣告屏的PLC控制    7.2.11 水塔水位控制    7.2.12 貨物分揀傳送控制    7.2.13 機械手的控制    7.2.14 電鍍生產(chǎn)線控制8 PLC課程實習  8.1 PLC課程實習概述    8.1.1 實習目的和要求    8.1.2 實習前的準備與注意事項    8.1.3 PLC控制系統(tǒng)安裝工藝  8.2 參考實習項目    8.2.1 三相異步電動機的正反轉控制    8.2.2 三相異步電動機的Y△啟動控制    8.2.3 四層電梯控制    8.2.4 兩種液體混合控制    8.2.5 PLC與變頻器在異步電機多速控制中的應用    8.2.6 X62W銑床的PLC模擬控制    8.2.7 組態(tài)軟件與PLC在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的應用    8.2.8 PLC、變頻器及觸摸屏在恒壓供水系統(tǒng)中的應用9 其他常用PLC  9.1 西門子S7200系列PLC    9.1.1 S7200 系列PLC系統(tǒng)的組成    9.1.2 S7200 PLC的主要性能指標    9.1.3 S7200系列 PLC的編程元件    9.1.4 S7200的基本指令及編程  9.2 歐姆龍 CPM系列PLC    9.2.1 CPM系列PLC的硬件配置    9.2.2 CPM1A系列PLC指令系統(tǒng)附錄 FX2N系列PLC的功能指令參考文獻

章節(jié)摘錄

　　可編程控制器的通信聯(lián)網(wǎng)功能使可編程控制器與個人計算機及其他智能控制設備之間可以交換數(shù)字信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散控制、集中管理。可編程控制器網(wǎng)絡大多是各廠家專用的，但是它們可以通過主機與遵循標準通信協(xié)議的網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)?！　?）與其他工業(yè)控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線等的滲透和融合　　隨著集成電路和計算機技術的進一步發(fā)展，今后PLC將更加注重與其他智能控制系統(tǒng)的結合。許多PLC開發(fā)商已經(jīng)注意到了PLC的兼容性，這不僅是指PLC與PLC的兼容，而且指PLC與計算機的兼容，使之可以充分利用計算機現(xiàn)有的軟件資源。隨著時代的發(fā)展，PLC與工業(yè)控制計算機、集散控制系統(tǒng)、嵌入式計算機等還將進一步滲透與結合，這必將更進一步拓寬PLC的應用領域。具體介紹如下：　　（1）PLC與IPC的融合　　工業(yè)計算機IPC不僅具有良好的人機界面，還具有豐富的應用軟件和很強的數(shù)據(jù)運算、處理和分析能力。目前IPC主要用作可編程控制器的編程器、操作站或人機接口終端。　?。?）PLC與DCS的融合　　分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS又稱集散控制系統(tǒng)（集中管理、分散控制），主要用于石油、化工、電力、造紙等流程工業(yè)的過程控制。它是用計算機技術對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種新型控制裝置，是由計算機技術、信號處理技術、測量控制技術、通信網(wǎng)絡技術和人機接口技術競相發(fā)展、互相滲透產(chǎn)生的。它既不同于分散的儀表控制技術，又不同于集中式計算機控制系統(tǒng)，是吸收了兩者的優(yōu)點，在它們的基礎上發(fā)展起來的?！　】删幊炭刂破魃瞄L于開關量邏輯控制，DCS擅長于模擬量回路控制，二者相結合則可以優(yōu)勢互補?！　。?）PLC與CNC的融合　　計算機數(shù)控（CNC）已受到來自可編程控制器的挑戰(zhàn)?？删幊炭刂破饕呀?jīng)可用于各種金屬切削機床、金屬成形機械、裝配機械、機器人、電梯控制和其他需要位置控制和速度控制的場合。

編輯推薦

　　《PLC應用實踐》集實驗、設計、實習三個實踐性環(huán)節(jié)訓練與技術應用能力培養(yǎng)為一體；實驗、設計、實習選題相對獨立，內容覆蓋面寬，具有典型性和代表性，選擇性強，可滿足不同實踐性教學環(huán)節(jié)的教學選題和參考需求；教材突出應用性。 全書共9章。第1章主要介紹PLC的基礎知識、新型PLC和有關PLC新技術。第2章敘述了PLC典型基本程序及PLC控制系統(tǒng)的軟硬件設計內容、方法。第3章闡述了提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施和PLC控制系統(tǒng)的常見故障及診斷處理方法。第4章講述了PLC常用外圍元件設備及與PLC的連接方法。第5章細致說明了PLC編程軟件、人機界面及組態(tài)軟件的基本知識、功能及應用方法。第6～第8章由淺入深地給出了許多典型的PLC實驗、課程設計、課程實習等實踐性教學環(huán)節(jié)的選題及詳細內容介紹。第9章介紹了西門子S7—200及歐姆龍CPM系列PLC的基本性能、內部編程元件及常用基本指令。

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