可编程控制器技术与应用前言

本书以在国内使用较广泛的日本三菱公司FX系列PLC为背景，介绍了PLC的基本结构与工作原理，详细介绍了FX系列PLC的指令系统及应用，PLC程序设计的方法，PLC控制系统设计中应注意的问题。为了适应新的发展需要，本书还介绍了PLC网络通信、现场总线等新技术。为了便于学习，本书第1章中增加了电气控制的基础知识，第8章中给出了大量的应用实例。 本书可作为高等学校自动化、电气工程、机电一体化等相关专业的教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用。

可编程序控制器(PLC)是以微处理器为核心的通用自动控制装置。它具有控制功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等优点，不仅可以取代继电器控制，还可以进行复杂的生产过程控制和应用于工厂自动化网络，被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。

本书编写时力求由浅入深、通俗易懂、理论联系实际。本书以在国内使用较广泛的日本三菱公司FX系列PLC为使用背景，介绍了PLC的基本结构与工作原理，详细介绍了FX系列PLC的指令系统及应用，PLC程序设计的方法，PLC控制系统设计中应注意的问题。为了适应新的发展需要，本书还介绍了PLC网络通信、现场总线等新技术。为了便于学习和应用，本书的第1章增加了电气控制的基础知识，第8章给出了大量的应用实例，第1～7章配有习题。

本书可作为高等学校自动化、电气工程、机电一体化等相关专业的教材，也可供工程技术人员自学或作为培训教材使用。

本书由华中科技大学文华学院陈艳主编。参加编写的有华中科技大学文华学院鲁艳旻（绪论、第1章、第7章）、江汉大学文理学院黄晓（第2章、第3章、第8章）、武汉理工大学华夏学院黄英（第4章、附录A、附录B）、华中科技大学文华学院陈艳（第5章、第6章、附录C），全书由陈艳统稿、修改和定稿。

本书在编写过程中得到了华中科技大学文华学院的领导以及机电学部实验实训中心的大力支持与帮助，华中科技大学的李元科教授、孙亲锡教授对本书提出了许多宝贵的意见，在此一并表示衷心的感谢。

限于编者的水平，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。

编者

2013年10月

绪论1

第1章电气控制基础41.1常用的低压电器4

1.1.1低压电器概述 4

1.1.2隔离器5

1.1.3断路器6

1.1.4熔断器7

1.1.5接触器10

1.1.6继电器12

1.1.7主令电器16

1.2电气控制电路图的基本知识21

1.2.1电气原理图21

1.2.2电气布置图23

1.2.3电气安装接线图23

1.3三相异步电机典型控制电路24

1.3.1基本控制电路24

1.3.2三相异步电动机的复杂控制电路26

1.3.3三相异步电动机电气控制系统中的保护环节30

习题32

第2章可编程控制器基础知识33

2.1可编程控制器的基本组成33

2.1.1可编程控制器的硬件系统33

2.1.2可编程控制器的软件系统37

2.1.3可编程控制器的技术性能指标38

2.2PLC的工作原理41

2.2.1PLC扫描工作原理412.2.2PLC执行程序的过程及特点41

2.3继电器控制系统和PLC控制系统的比较42

习题44

第3章FX系列可编程控制器简介45

3.1FX系列PLC基本单元面板45

3.2FX系列PLC硬件配置46

3.2.1FX系列PLC硬件介绍46

3.2.2FX系列PLC的性能指标比较49

3.3FX系列可编程控制器的编程元件50

3.3.1可编程控制器的编程元件50

3.3.2FX2N系列PLC编程元件50

习题61

第4章FX系列PLC的指令系统63

4.1基本逻辑指令63

4.1.1触点指令LD/LDI/AND/ANI/OR/ORI63

4.1.2连接指令ANB/ORB/MPS/MRD/MPP65

4.1.3输出指令OUT/SET/RST/PLS/PLF/INV69

4.1.4主控指令MC/MCR72

4.1.5取脉冲指令LDP/LDF/ANDP/ANDF/ORP/ORF75

4.1.6其他指令NOP/END77

4.2步进指令78

4.3应用指令79

4.3.1应用指令的基础知识79

4.3.2程序流控制指令81

4.3.3比较传送与数据变换指令86

4.3.4算术运算与字逻辑运算指令90

4.3.5循环移位与移位指令93

4.3.6数据处理指令96

4.3.7其他数据处理指令100

4.3.8高速处理指令100

4.3.9方便指令105

4.3.10外部I/O设备指令108

4.3.11外部设备指令115

习题118

第5章可编程控制器的程序设计方法121

5.1梯形图的编程规则121

5.2PLC程序的经验设计法123

5.2.1典型单元的梯形图程序123

5.2.2PLC程序经验设计法概述129

5.2.3设计举例129

5.3PLC程序的替代设计法133

5.3.1概述133

5.3.2设计举例134

5.4PLC程序的顺序控制设计法138

5.4.1概述138

5.4.2顺序控制法设计步骤138

5.4.3绘制顺序功能图举例142

5.4.4顺序控制梯形图的编程方式143

5.5PLC复杂程序设计及调试说明158

习题160

第6章PLC控制系统的设计163

6.1PLC控制系统设计的基本原则与设计步骤 163

6.1.1PLC控制系统设计的基本原则163

6.1.2PLC控制系统的设计步骤164

6.2PLC的选择165

6.2.1PLC机型的选择165

6.2.2PLC容量的选择166

6.2.3输入输出（I/O）模块的选择167

6.2.4电源模块及其他外设的选择169

6.3PLC与输入输出设备的连接170

6.3.1PLC与常用输入设备的连接170

6.3.2PLC与常用输出设备的连接172

6.4减少I/O点数的措施173

6.4.1减少输入点的方法174

6.4.2减少输出点的方法176

6.5PLC控制系统的设计举例177

6.5.1PLC在机械手控制系统中的应用177

6.5.2PLC在HZC3Z型轴承专用机床改造中的应用183

习题195

第7章可编程控制器通信与网络技术196

7.1PLC通信基础196

7.1.1PLC通信的基本内容196

7.1.2通信的基本类型198

7.1.3通信的基本要求201

7.1.4PLC与外设的通信连接形式207

7.2PLC网络基础208

7.2.1网络技术的产生与发展208

7.2.2网络的结构与组成209

7.2.3网络的访问协议213

7.2.4PLC网络系统215

7.3PLC通信与网络技术的应用217

7.3.1系统构成217

7.3.2三菱FRA500系列变频器218

7.3.3通信程序设计219

习题222

第8章PLC应用实例223

8.1水塔水位自动控制223

8.2交通灯控制224

8.2.1十字路口交通灯控制224

8.2.2按钮人行道交通灯控制225

8.3送料车自动循环控制227

8.4圆盘旋转控制228

8.5自助洗车控制系统229

8.6组合机床控制230

8.7传送机械手控制232

8.8台车的呼车控制233

8.9机械手控制236

附录AFX系列PLC功能指令一览表239

附录BFX系列PLC错误代码一览表244

附录C三菱GX Developer 编程软件的使用249

参考文献255

第1章可编程控制器的基础知识

1.1可编程控制器概述

1.1.1可编程控制器的定义与特点

1.1.2可编程控制器的结构与分类

1.1.3可编程控制器的常用产品

1.2可编程控制器的组成

1.2.1PLC的硬件组成

1.2.2PLC的软件组成

1.2.3PLC的常用外设

1.2.4PLC的通信方式

1.2.5可编程控制器的编程语言

1.2.6继电器控制与PLC控制的比较

1.3PLC的工作原理

1.3.1PLC的等效工作电路

1.3.2PLC的工作过程

1.3.3可编程控制器的逻辑运算

可编程控制器实验技术习题1

第2章S7200系列PLC的硬件组成和指令系统

2.1S7200系列PLC的硬件组成

2.1.1S7200的CPU模块

2.1.2数字量扩展模块

2.1.3模拟量扩展模块

2.1.4通信扩展模块

2.1.5其他扩展模块

2.2S7200系列PLC的指令系统

2.2.1位逻辑指令

2.2.2定时器指令

2.2.3计数器指令

可编程控制器实验技术习题2

第3章STEP7Micro/WIN32编程软件的使用方法

3.1STEP7Micro/WIN32概述

3.2输入梯形逻辑程序

3.3建立通信和下载程序

可编程控制器实验技术习题3

第4章S7300/400系列PLC简介

4.1S7300综述

4.1.1整体设计

4.1.2S7300硬件组成

4.1.3处理器模块

4.2S7400综述

4.2.1整体设计

4.2.2CPU

4.2.3程序设计

4.2.4通信

4.3S7300/400的指令系统

4.3.1位逻辑指令

4.3.2定时器指令

4.3.3计数器指令

习题4

第5章STEP7编程软件的使用方法

5.1STEP7编程软件简介

5.2组态

5.2.1组态概述

5.2.2组态步骤

5.3在OB1中创建程序

5.3.1编程串联电路

5.3.2编程并联电路

5.3.3编程存储器功能

5.4S7PLCSIM仿真软件的使用

5.4.1使用S7PLCSIM仿真软件调试程序的步骤

5.4.2应用举例

5.5系统调试

习题5

第6章S7200/300/400系列PLC控制系统实例

6.1基本数字电路程序实例

6.1.1自锁、互锁电路

6.1.2启动、保持与停止电路2例

6.1.3瞬时接通/延时断开电路

6.1.4延时接通/延时断开电路

6.1.5长时间定时电路2例

6.1.6振荡电路

6.1.7脉冲发生器电路3例

6.1.8计数器应用电路

6.1.9分频电路

6.1.10比较电路（译码电路）

6.1.11优先电路

6.1.12报警电路

6.1.13基本数字电路实验

6.2材料分拣控制系统实例

6.2.1控制系统模型简介

6.2.2控制系统功能描述

6.2.3控制程序分析

6.2.4材料分拣控制系统实验

6.3五层电梯控制实例

6.3.1控制系统模型简介

6.3.2控制系统功能描述

6.3.3控制程序分析

6.3.4五层电梯控制系统实验

6.4八层电梯控制实例

6.4.1控制系统模型简介

6.4.2控制系统功能描述

6.4.3控制程序分析

6.4.4八层电梯控制系统实验

6.5立体仓库控制实例

6.5.1装置简介

6.5.2任务分析

6.5.3程序分析

6.5.4立体仓库控制系统实验

6.6综合实例

6.6.1汽车自动清洗指示系统

6.6.2七彩霓虹灯控制系统

6.6.3LED灯图形控制系统

6.6.4运料小车控制系统

6.6.5交通信号灯控制系统

6.6.6密码锁控制系统

6.6.7电子时钟控制系统

6.6.8综合控制系统实验

习题6

第7章S7300/400PLC机床控制系统的应用实例

7.1车床控制实例

7.1.1车床控制实例的控制要求

7.1.2车床控制实例的I/O地址分配表

7.1.3车床控制实例的梯形图

7.1.4车床控制系统实验

7.2钻床控制实例

7.2.1钻床控制实例的控制要求

7.2.2钻床控制实例的I/O地址分配表

7.2.3钻床控制实例的梯形图

7.2.4钻床控制系统实验

7.3磨床控制实例

7.3.1磨床控制实例的控制要求

7.3.2磨床控制实例的I/O地址分配表

7.3.3磨床控制实例的梯形图

7.3.4磨床控制系统实验

7.4组合机床控制实例

7.4.1组合机床控制实例的控制要求

7.4.2组合机床控制实例的I/O地址分配表

7.4.3组合机床控制实例的梯形图

7.4.4组合机床控制系统实验

第8章S7300/400PLC一般机械设备的应用实例

8.1通风机监控运行控制实例

8.1.1通风机监控运行控制实例的控制要求

8.1.2通风机监控运行控制实例的I/O地址分配表

8.1.3通风机监控运行控制实例的梯形图

8.1.4通风机监控系统实验

8.2简易桥式起重机控制实例

8.2.1简易桥式起重机控制实例的控制要求

8.2.2简易桥式起重机控制实例的I/O地址分配表

8.2.3简易桥式起重机控制实例的梯形图

8.2.4简易桥式起重机控制系统实验

8.3弯管机控制实例

8.3.1弯管机控制实例的控制要求

8.3.2弯管机控制实例的I/O地址分配表

8.3.3弯管机控制实例的梯形图

8.3.4弯管机控制系统实验

8.4锅炉引风机和鼓风机控制实例

8.4.1锅炉引风机和鼓风机控制实例的控制要求

8.4.2锅炉引风机和鼓风机控制实例的I/O地址分配表

8.4.3锅炉引风机和鼓风机控制实例的梯形图

8.4.4锅炉引风机和鼓风机控制系统实验

8.5多种液体混合装置控制实例

8.5.1多种液体混合装置控制实例的控制要求

8.5.2多种液体混合装置控制实例的I/O地址分配表

8.5.3多种液体混合装置控制实例的梯形图

8.5.4多种液体混合装置控制系统实验

参考文献 2100433B

《税务信息化论文集技术与应用(2010年版)"_blank" href="/item/云计算技术/5601669" data-lemmaid="5601669">云计算技术在税务信息化建设中的应用探讨；利用信息数据分析加强房地产业税收管理；从IT角度看纳税服务等文章。

相信《税务信息化论文集技术与应用(2010年版)