可编程控制器原理及应用（第3版）

第1章 可编程控制器概述

1.1 可编程控制器的产生、控制思想

1.1.1 电气系统的继电器-接触器控制

1.1.2 PLC的产生

1.1.3 PLC控制的基本思想

1.2 可编程控制器的定义、分类

1.2.1 可编程控制器的定义

1.2.2 可编程控制器的分类

1.3 可编程控制器的特点及主要功能

1.3.1 PLC的一般特点

1.3.2 PLC的主要功能

1.4 可编程控制器的应用及发展趋势

1.4.1 可编程控制器的应用现状

1.4.2 可编程控制器的发展趋势

本章小结

习题1

第2章 常用控制电器与电气控制线路

2.1 常用低压控制电器

2.1.1 手动电器

2.1.2 自动电器

2.2 电气控制线路图

2.2.1 电气控制线路常用图形、文字符号

2.2.2 电气原理图

2.2.3 电器元件布置图

2.2.4 电气安装接线图

2.3 三相鼠笼式电动机启动控制

2.3.1 直接启动

2.3.2 降压启动

2.4 三相异步电动机的制动控制

2.4.1 机械制动

2.4.2 电气制动

本章小结

习题2

第3章 可编程控制器的组成和工作原理

3.1 可编程控制器的基本结构

3.1.1 可编程控制器的硬件系统

3.1.2 可编程序控制器的软件系统

3.2 可编程控制器的工作原理

3.2.1 可编程控制器的等效工作电路

3.2.2 可编程控制器的工作过程

3.2.3 PLC对输入/输出的处理规则

3.2.4 PLC的扫描周期及滞后响应

3.3 可编程控制器的编程语言和程序结构

3.3.1 可编程控制器的编程语言

3.3.2 可编程控制器的程序结构

3.4 SIMATIC S7-300 PLC的硬件组成及硬件组态

3.4.1 S7-300系列PLC系统硬件组成

3.4.2 S7-300的模块简介

3.4.3 S7-300系列PLC的编程元件

3.4.4 S7-300的组态

3.5 S7-300的编程软件STEP 7

3.5.1 STEP 7的组成及功能

3.5.2 启动STEP 7 并创建一个项目

3.5.3 STEP 7 的下载和程序调试

3.5.4 S7-PLC 模拟软件S7-PLCSIM简介

本章小结

习题3

第4章　S7-300的指令系统及编程

4.1 STEP 7的数据类型和指令结构

4.1.1 STEP 7的数据类型

4.1.2 STEP 7的指令结构

4.2 位逻辑指令

4.2.1 位逻辑运算指令

4.2.2 位逻辑运算指令应用举例

4.3 定时器与计数器指令

4.3.1 定时器指令

4.3.2 时钟存储器

4.3.3 计数器指令

4.3.4 定时器与计数器的编程举例

4.4 数据传送与转换指令

4.4.1 数据装入和传送指令

4.4.2 转换指令

4.5 运算指令

4.5.1 算术运算指令

4.5.2 字逻辑运算指令

4.5.3 数据运算指令应用举例

4.6 移位指令

4.6.1 移位指令介绍

4.6.2 移位指令应用（编辑步进架）

4.7 累加器操作和地址寄存器操作指令

4.8 控制指令

4.8.1 逻辑控制指令

4.8.2 程序控制指令

4.8.3 主控继电器指令

4.9 S7-300的系统功能模块简介

本章小结

习题4

第5章 S7-300的组织块及中断处理

5.1 组织块概述

5.1.1 组织块的组成

5.1.2 组织块的分类

5.2 循环执行的组织块

5.3 定期执行的组织块和中断处理

5.3.1 日期时间中断组织块

（OB10～OB17）

5.3.2 循环中断组织块

（OB30～OB38）

5.4 事件驱动的组织块和中断处理

5.4.1 延时中断组织块（OB20～OB23）

5.4.2 异步故障中断组织块（OB80～OB87）

本章小结

习题5

第6章 西门子PLC工业通信网络简介

6.1 PLC通信网络基础

6.1.1 PLC网络含义

6.1.2 PLC网络的结构

6.2 西门子S7的工业通信网络及分类

6.2.1 S7的通信网络

6.2.2 S7的通信分类

6.3 Profibus-DP通信举例

6.4 MPI通信举例

6.5 AS-I总线通信举例

本章小结

习题6

第7章 可编程控制器应用系统的设计

7.1 可编程控制器控制系统总体设计

7.1.1 PLC控制系统设计的原则与内容

7.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤

7.1.3 PLC控制系统的可靠性设计

7.1.4 系统调试

7.2 STEP 7的结构化程序设计

7.2.1 功能块及其组成

7.2.2 功能块局部变量声明表

7.2.3 形式参数与实际参数

7.2.4 局部变量的数据类型

7.2.5 功能块（或功能）的编程及调用举例

7.3 程序设计应用举例

7.3.1 十字路口交通信号灯的控制

7.3.2 立体仓库的结构化程序设计

7.4 模拟量的检测和控制

7.4.1 模拟量的检测

7.4.2 模拟量的控制——连续PID控制器SFB41

本章小结

习题7

第8章 PLC控制技术课程设计指导

8.1 课程设计的目的、要求和主要内容

8.1.1 课程设计的目的

8.1.2 课程设计的基本要求

8.1.3 课程设计任务书

8.1.4 课程设计报告的主要内容

8.2 课程设计举例

8.2.1 课程设计任务书

8.2.2 系统配置及输入/输出继电器地址分配

8.2.3 系统的I/O接线图

8.2.4 系统的流程图

8.2.5 用STEP 7编程语言进行软件设计

8.3 课程设计选题

8.3.1 智力抢答器的PLC控制

8.3.2 自动售货机的PLC控制

8.3.3 注塑机的PLC控制

8.3.4 污水净化处理系统的PLC控制

8.3.5 花式喷泉的PLC控制

8.3.6 脉冲除尘器的PLC控制

8.3.7 水塔水位的PLC控制

8.3.8 包装生产线的PLC控制

8.3.9 装卸料小车多方式运行的PLC控制

8.3.10 五层电梯的PLC控制

8.3.11 变频调速恒压供水系统中的PLC控制

附录A STEP 7语句表指令一览表

附录B 实验指导书

实验1 STEP-7编程软件的熟悉及基本指令练习

实验2 异步电动机可逆运行控制

实验3 异步电动机Y-△降压启动控制

实验4 异步电动机反接制动控制

实验5 定时器、计数器功能实验

实验6 移位指令练习

实验7 数据处理指令练习

实验8 结构化编程应用

实验9 S7-300组织块与中断

实验10 现场总线应用

参考文献

本书以我国目前应用非常广泛的SIMATIC S7-300系列PLC为样机，从工程应用的角度出发，介绍了PLC的工作原理和S7-300系列PLC的应用，突出应用性和实践性。全书共8章，分别为：可编程控制器概述、常用控制电器与电气控制线路、可编程控制器的组成和工作原理、S7-300的指令系统及编程、S7-300的组织块及中断处理、西门子PLC工业通信网络简介、可编程控制器应用系统的设计和PLC控制技术课程设计指导。另外，本书配备电子课件和实验指导书。 本书可作为高等院校自动化、电气技术、机电一体化、计算机应用等相关专业的教学用书，也可作为电大、职大相近专业的教材。对于广大的电气工程技术人员，则是一本有价值的参考书。

书 名:可编程控制器原理及应用

作　者：金龙国

出版社：中国水利水电出版社

出版时间： 2006

ISBN: 9787508441153

开本： 16

定价: 17.00 元

可编程控制器原理及应用内容简介

本书以流行的OMRON高性能小型机CPMlA为背景，采用教、学、做相结合的教学模式，以理论够用、注重应用的原则，通过循序渐进、不断拓宽思路的方法讲述PLc应用技术所需的基础知识和基本技能。另外，为了及时反映PLC及其应用技术飞速发展的现状，本书以适当的篇幅介绍PLC网络通信技术，了解PLC技术的网络化潮流。本书内容包括：PLC概述、CPMlA系列可编程控制器的组成、体系结构和工作原理、CPMlA系列可编程控制器的指令系统、编程器、可编程控制器应用系统设计举例、可编程控制器的网络及通信基础。本书附有习题和实验指导。

本书可作为高等职业技术学院、高等专科学校、成人高校、电大的工业电气自动化专业的教材，也适用于电气技术、机电一体化、计算机应用及其他相关专业。

可编程控制器原理及应用编辑推荐

本书的特点是以OMRON高性能小型机CPMlA系列PLC为例，系统讲述可编程控制器的原理和应用，论述深入浅出，强调实用，多举实例，附有思考和练习题。

可编程控制器原理及应用目录

前言

第一章概述

第二章可编程控制器的结构及工作原理

第三章CPM1A系列可编程控制器

第四章CPM1A系列可编程控制器的指令系统

第五章PLC的编程器

……

《单片机技术及应用（第3版）》开通有Abook数字课程，并配有学习卡资源；该数字课程与纸质教材一体化设计，包括电子教案、演示文稿等2个板块。

可编程控制器原理及应用基本信息

书名:可编程控制器原理及应用

图书编号:1127060

出版社:人民邮电出版社

定价:30.0

ISBN:711510316

作者:宫淑贞

出版日期:2002-07-28

版次:1

开本:小16开

可编程控制器原理及应用简介

本书以广泛应用的OMRON 高性能小型机CPM1A为背景，系统阐述可编程控制器(PLC)的组成、工作原理和指令系统，详细讲解PLC控制系统的设计方法。介绍OMRON当前主推的Controller Link、CompoBus/D、Ethernet三种PLC网络，并对每一种通信单元、网络配置、网络功能、通信端口的连接、通信协议及相关编程等方面的均作了详细论述。对OMRON公司的微型可编程终端MPT002及计算机辅助编程软件CX-P的功能和使用方法也进行了较详细的介绍。

本书内容新颖，语言通俗易懂，理论联系实际。为了便于教学与自学，各章均配有一定数量的习题，并编写了内容丰富的实验指导。

本书可作为高等学校自动化、电气技术、机电一体化及其他相关专业的教材，也可以作为工程技术人员继续教育的参考用书或PLC的培训教材。

本书以广泛的OMRON 高性能小型机CPM1A 为背景，系统阐述了可编程控制器（PLC）的组成、工作原理和指令系统，详细讲解PLC 控制系统的设计方法。

可编程控制器原理及应用目录

第1章　可编程控制器概述　1

1.1　PLC的产生与发展　1

1.2　PLC的特点　2

1.3　PLC的基本组成　4

1.3.1　中央处理单元(CPU)　5

1.3.2　存储器　5

1.3.3　输入/输出单元　6

1.3.4　电源部分　9

1.3.5　I/O扩展端口　9

1.3.6　外设端口　10

1.3.7　编程工具　10

1.3.8　智能单元　10

1.4　PLC的编程语言　11

1.4.1　梯形图编程语言　11

1.4.2　语句表编程语言　12

1.5　PLC的工作方式　13

1.5.1　PLC的循环扫描工作方式　13

1.5.2　PLC的I/O滞后现象　16

1.6　PLC的主要性能指标　17

1.7　国内外主要PLC产品概况　18

习题　21

第2章　CPM1A系列PLC　22

2.1　CPM1A系列PLC的基本组成　22

2.1.1　CPM1A系列PLC的主机　22

2.1.2　I/O扩展单元　25

2.1.3　编程工具　26

2.1.4　特殊功能单元　27

2.2　CPM1A系列的继电器区及数据区　28

2.2.1　内部继电器区(IR)　28

2.2.2　特殊辅助继电器区(SR)　28

2.2.3　暂存继电器区(TR)　30

2.2.4　保持继电器区(HR)　30

2.2.5　辅助记忆继电器区(AR)　31

2.2.6　链接继电器区(LR)　32

2.2.7　定时器/计数器区(TC)　32

2.2.8　数据存储区(DM)　32

2.3　CPM1A系列PLC的功能简介　36

2.4　CPM1A系列PLC的通信功能简介　39

习题　42

第3章　CPM1A系列PLC的指令系统　43

3.1　概述　43

3.2　基本指令　44

3.2.1　常用的基本指令　44

3.1.2　AND LD 和OR LD指令　47

3.2.3　SET和RESET指令　48

3.2.4　KEEP指令　49

3.2.5　DIFU和DIFD指令　50

3.2.6　基本编程规则和编程方法　50

3.3　常用的应用指令　53

3.3.1　IL/ILC指令　53

3.3.2　暂存继电器区(TR)　55

3.3.3　JMP/JME指令　56

3.3.4　定时器/计数器指令　57

3.4　数据传送和数据比较指令　63

3.4.1　数据传送指令　63

3.4.2　数据比较指令　68

3.5　数据移位和数据转换指令　71

3.5.1　数据移位指令　71

3.5.2　数据转换指令　78

3.6　数据运算指令　85

3.6.1　十进制运算指令　86

3.6.2　二进制运算指令　93

3.6.3　逻辑运算指令　95

3.7　子程序控制指令　97

3.7.1　子程序调用、子程序定义/子程序返回指令　98

3.7.2　宏指令　101

3.8　高速计数器控制指令　102

3.8.1　旋转编码器　102

3.8.2　高速计数器的计数功能　103

3.8.3　高速计数器的中断功能　104

3.8.4　高速计数器的控制指令　105

3.9　脉冲输出控制指令　109

3.10　中断控制指令　111

3.10.1　外部输入中断功能　111

3.10.2　间隔定时器的中断功能　112

3.10.3　中断的优先级　113

3.10.4　中断控制指令　113

3.11　步进控制指令　119

3.11.1　步进程序的结构及程序的编写规则　120

3.11.2　步进程序的执行过程　121

3.12　特殊指令　124

3.12.1　故障诊断指令　124

3.12.2　信息显示指令　125

3.12.3　I/O刷新指令　126

3.12.4　位计数指令　127

习题　128

第4章　PLC控制系统的设计　133

4.1　概述　133

4.1.1　PLC控制系统的设计的基本步骤　133

4.1.2　PLC的应用程序　134

4.2　逻辑设计法　135

4.3　时序图设计法　138

4.4　经验设计法　141

4.5　顺序控制设计法　146

4.5.1　功能表图　146

4.5.2　用顺序控制设计法编写程序　150

4.6　继电器控制电路图转换设计法　153

4.7　具有多种工作方式的系统的编程方法　155

4.8　U型板折板机的PLC控制　163

4.8.1　加工工艺过程　164

4.8.2　控制要求　164

4.8.3　控制盘面板布置及I/O分配　164

4.8.4　梯形图程序及其控制功能　165

4.9　半精镗专用机床的PLC控制　168

习题　173

第5章　PLC通信系统　176

5.1　网络通信的基础知识　176

5.1.1　数据通信基础　176

5.1.2　网络的拓扑结构　182

5.2　OMRON PLC通信系统简介　182

5.3　Controller Link通信系统　188

5.3.1　概述　188

5.1.2　Controller Link单元　191

5.3.3　数据链接　193

5.3.4　信息通信　198

5.3.5　网络互连　208

5.4　CompoBus/D通信系统　213

5.4.1　概述　213

5.4.2　CompoBus/D通信单元　217

5.4.3　远程I/O通信　220

5.4.4　信息通信　222

5.5　Ethernet通信系统　223

5.5.1　概述　223

5.5.2　以太网单元及其设置　225

5.5.3　FINS通信服务　229

5.5.4　FTP服务器通信　234

5.5.5　Socket服务　236

习题　238

第6章　PLC机型的选择和使用　239

6.1　PLC机型的选择　239

6.2　减少PLC系统硬件投资费用的措施　240

6.2.1　节约使用输入点的措施　241

6.2.2　节约使用输出点的措施　243

6.3　PLC与输入/输出设备的连接　244

6.3.1　PLC与输入设备的连接　244

6.3.2　PLC与输出设备的连接　248

6.3.3　PLC电源的连接　249

6.4　提高PLC控制系统可靠性的措施　250

6.4.1　保持良好的工作环境　250

6.4.2　正确的安装和配线　251

6.4.3　正确的接地　251

6.4.4　必须的保护措施　252

6.4.5　冗余系统　252

习题　253

第7章　PLC的编程器　254

7.1　CQM1-PR001编程器　254

7.2　CQM1-PR001编程器的使用　256

第8章　编程软件CX-P　268

8.1　CX-P简介　268

8.2　CX-P的使用　269

8.2.1　启动CX-P　269

8.2.2　CX-P工程　271

8.2.3　CX-P视图　277

8.2.4　在CX-P中使用Microsoft Windows特性　281

8.2.5　其他常用的操作　282

8.3　CX-P编程　286

8.3.1　生成符号和地址　287

8.3.2　程序编辑　289

8.3.3　程序的编译　293

8.3.4　在线工作　294

第9章　可编程终端(PT)　297

9.1　可编程终端MPT002　297

9.2　系统菜单操作　299

9.2.1　系统菜单的结构　299

9.2.2　按键及功能　300

9.2.3　链接设置　301

9.2.4　设备检测与设置　302

9.2.5　端口检查与设置　303

9.2.6　传送设置　303

9.3　MPTST支持软件　304

9.3.1　启动MPTST　304

9.3.2　MPT与PLC通信的设置　306

9.3.3　创建新画面　307

9.3.4　建立静态对象　308

9.3.5　建立动态对象　313

9.3.6　用户程序的传送　318

习题　320

第10章　PLC实验技术　321

10.1　PLC认识实验　321

10.2　常用指令练习之一　323

10.3　三相异步电动机的PLC控制　325

10.4　常用指令练习之二　326

10.5　彩灯的PLC控制　330

10.6　常用指令练习之三　332

10.7　常用指令练习之四　336

10.8　PLC控制抢答器的程序设计与调试　339

10.9　PLC控制自动码包机的程序设计与调试　340

附录1　OMRON小型机指令一览表　343

附录2　CPM1A各种单元的规格　349

附录2.1　CPM1A特殊功能单元的规格　349

附录2.2　CPM1A通信单元的规格　350

附录2.3　CPU单元的输入规格　350

附录2.4　I/O扩展单元的输入规格　350

附录2.5　CPU单元、I/O扩展单元继电器输出的规格　351

附录2.6　CPU单元、I/O扩展单元晶体管输出的规格　351

附录3　CPM1A的性能指标一览表　352

附录4　ASCII码表　354

参考文献　355