搜索
电子工业出版社可编程控制器原理及应用2006年7月（三菱机型）制作高勤电子工业出版社目录•第1章可编程控制器的基本概况•1.1可编程控制器简介•1.1.1可编程控制器的产生和定义•1.1.2.可编程控制器的功能及特点•1.1.3.可编程控制器的应用及发展•1.1.4.可编程控制器的分类及性能指标•1.2.可编程控制器的构成及工作原理•1.2.1可编程控制器的基本组成•1.2.2可编程控制器的编程语言•1.2.3可编程控制器的工作原理•1.3可编程控制器的开关量I/O单元•1.3.1开关量的输入/输出单元•1.3.2开关量输入/输出单元的接线方式电子工业出版社目录•第2章FX系列PLC的指令系统及编程方法•2.1FX系列PLC的内部系统配置•2.1.1FX2N系列PLC的命名方式•2.1.2编程元件及使用说明•2.2FX系列PLC的基本指令及编程方法•2.2.1逻辑取指令和线圈驱动指令•2.2.2触点串联指令•2.2.3触点并联指令•2.2.4上升沿和下降沿的取指令•2.2.5上升沿和下降沿的与指令•2.2.6上升沿和下降沿的或指令电子工业出版社目录•2.2.7电路块并联连接指令•2.2.8电路块串联连接指令•2.2.9栈指令•2.2.10主控指令•2.2.11逻辑取反指令•2.2.12置位和复位指令•2.2.13定时器和计数器指令•2.2.14脉冲指令•2.2.15空操作指令•2.2.16程序结束指令•2.3FX系列PLC编程的基本原则•2.3.1梯形图的规则•2.3.2PLC执行用户程序的过程分析•习题2电子工业出版社目录•第3章可编程控制器的程序设计•3.1梯形图的经验设计方法•3.2常用基本单元电路的编程举例•3.2.1定时器和计数器的编程方法•3.2.2启动、停止及自保控制作用的编程方法•3.2.3互锁及连锁控制的编程方法•3.2.4手动及自动控制的编程方法•3.2.5顺序控制的编程方法•3.2.6逻辑指令编程举例•3.3步进指令及编程方法•3.3.1功能图的绘制•3.3.2步进指令的应用•3.4控制程序的设计举例•3.4.1顺序运动的控制程序设计•3.4.2化工生产的液体混合控制•习题3电子工业出版社目录•第4章FX系列可编程控制器的功能指令4.1功能指令概述•4.2程序流程控制指令•4.3传送和比较指令•4.4算术运算和逻辑运算•4.5循环移位与移位指令•4.6数据处理指令•4.7高速处理指令•4.8方便指令•4.9外部设备指令4.10功能指令汇总表•习题4电子工业出版社目录•第5章FX2N系列PLC的特殊扩展模块•5.1模拟量的输入输出模块•5.1.1FX2N-8AV-BD模拟量调节器•5.1.2FX2N-2AD-BD模拟量输入模块•5.1.3FX2N-4DA-BD模拟量输出模块•5.1.4FX2N—2LC温度调节模块•5.2其它特殊功能模块•5.2.1高速计数模块FX2N—1HC5.2.2FX2N—1PG脉冲输出模块习题5电子工业出版社目录•第6章可编程控制器的实际应用•6.1控制系统的设计•6.1.1PLC控制系统设计的步骤和内容•6.1.2PLC硬件的选择•6.1.3控制程序的设计方法•6.1.4减少所需I/O点数的方法•6.1.5程序的调试与试运行•6.2PLC在顺序控制中的应用•6.2.1PLC在机械加工中的应用•6.2.2PLC在自动生产线中的应用•6.3PLC在生产过程中的应用•6.3.1模拟量输入模块的选择与使用电子工业出版社目录•6.3.2闭环控制的基本概念•6.3.3PID指令的应用方法•6.3.4模拟量控制的典型应用•6.3.5PLC在温度控制系统中的应用•6.4可编程控制器的通信功能•6.4.1通信方式和通信协议的概念•6.4.2FX2N的N:N通信网络•6.4.3双机并行通信•6.4.4计算机链接•6.4.5无协议通信•6.4.6可选编程端口通信•习题6电子工业出版社目录•第7章编程器与编程软件的功能及使用7.1编程器的使用•7.1.1FX-10P-E手持编程器的使用•7.1.2FX-20P-E手持编程器的使用•7.2FXGPWIN编程软件的使用•7.2.1FXGPWIN编程软件使用说明•7.2.2编程软件的程序编辑操作电子工业出版社目录•第8章实验指导8.1可编程控制器认识实验8.2基本逻辑指令实验8.3栈指令、主控指令和脉冲指令实验8.4定时器和计数器实验8.5跳转和比较指令实验8.6步进顺控指令实验8.7移位指令和编码、解码指令实验8.8加1、减1和交替输出指令实验8.9功能指令应用实验8.10简单控制程序应用实验电子工业出版社目录•第9章实训指导9.1PLC实训教学的要求•9.1.1实训的任务和要求•9.1.2课题的设计方法与步骤•9.1.3实训课题的确定•9.2.电子产品自动控制课题•9.2.1自动洗衣机控制•9.2.2自动售货机控制•9.2.3抢答器控制•9.3生产线自动控制课题电子工业出版社目录•9.3.1机床动力头自动控制•9.3.2大、小球分检控制•9.3.3皮带运输机控制•9.3.4双料斗皮带运输机控制•9.3.5药片自动装瓶机控制•9.3.6水箱液位控制•9.4交通自动控制课题•9.4.1自动门控制•9.4.2双门通道的自动控制•9.4.3交通灯自动控制•9.4.4隧道内汽车双向行使控制•9.5模拟量数据处理课题•9.5.1模拟输入信号的软件滤波电子工业出版社目录•9.5.2仪表量程转换控制•9.6生产过程自动控制课题•9.6.1植物灌溉系统的控制•9.6.2化工加热炉温度控制•9.6.3干燥箱温度控制程序•9.6.4LM35温度传感器控温及报警•9.6.5炉窑温度模糊控制电子工业出版社前言•可编程序控制器是以微处理器为核心，综合微机技术、电子应用技术、自动控制技术以及通信技术而发展起来的新一代工业自动化控制装置。可编程序控制器自问世以来，经过了近40年的发展，在工业自动化、生产过程控制、机电一体化、机械制造业等方面的应用非常广泛，已成为当代工业自动化控制的三大支柱之一。鉴于可编程序控制器在工业生产过程中日趋广泛的应用，为满足高职、高专教育的需求，特编写《可编程序控制器原理及应用》教材。•本书以较新型的FX2N型PLC为蓝本，从实际应用出发，对小型机的指令系统及编程方法，作了较详细的介绍。根据高等职业教育的特点，本书在编写时力求由浅入深，通俗易懂，摒弃纯理论性的分析探讨，注重实用性。为配合每章的内容设置了适当的思考题及习题，同时设有实验和实训章。电子工业出版社前言•本书的特色：•1.根据教学内容编写了相应的实验内容以及大量的实训项目。为提高学生的学习兴趣、拓宽其知识面，特选择了一些实际应用的内容。并注意设置难、易程度不同的内容和选做的内容，为读者掌握可编程序控制器的实际应用，同时为教师做好各项实践教学工作提供了方便。•2.较系统的介绍了模拟量输入输出模块的使用方法以及PID控制指令在闭环控制系统中的应用。•本书在教学使用过程中，可根据各专业的需要适当进行内容的删减，有些内容可放在课程设计和毕业实践中进行。电子工业出版社前言•本书的教学以安排60～70课时为宜（不含实训内容）。建议课时安排：第1章6课时；第2章8课时；第3章8课时；第4章10课时；第5章6课时；第6章8课时；第7章4课时；第8章（实验）20课时；第9章（实训周）。•本书由高勤主编。全书分为九章。第四章田培成编写，第五章于小喜编写，第七章童克波编写，第一、二、三章和第六、八、九章高勤编写。•限于编者的水平和经验，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评斧正。•••编者•2006年6月电子工业出版社第1章可编程控制器的基本概况1.1可编程控制器简介1.1.1可编程控制器的产生和定义可编程控制器（Programmablecontroller）简称PC，为了避免和通用计算机的简称PC区分开，所以在很多书中对可编程控制器仍沿用以前PLC的简称。在1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台PLC。七十年代后，PLC已成为一种新型的工业自动控制标准设备，而且PLC不再是仅有逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID控制和数据通信功能。电子工业出版社1.1.2可编程控制器的功能及特点1.可靠性高、抗干扰能力强2.适应性强，应用灵活PLC是系列化的产品，其品种齐全，可以满足各种大小规模、功能繁简的控制系统。3.编程方便、易于使用采用梯形图语言，延续使用继电器控制系统的许多符号和规定，其形象直观、易学易懂。4.具有各种接口、与外部设备连接方便，适应范围广具有各种数字、模拟量的I/O接口，能将生产现场的多种规格的直流、交流信号直接接入可编程控制器。5.功能完善具有模拟和数字量输入/输出模块、逻辑运算和定时、计数、数据处理、通信、人机对话、自检、记录和显示等功能。电子工业出版社可编程控制器的定义•1987年2月，国际电工委员会（IEC）在可编程控制器的标准草案中作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统连成一个整体，并易于扩充其功能。”•PLC专为工业控制而设计，除了对元器件进行筛选、老化外，在软件和硬件上都采用了许多抗干扰的措施，如屏蔽、滤波、隔离、故障论断和自动恢复等。电子工业出版社1.1.3可编程控制器的应用及发展1.可编程控制器的应用PLC广泛应用于机械制造、石化、冶炼、电力、轻纺、汽车、交通及各种机电产品的生产中。•典型的应用有：顺序控制、过程控制、数据处理、联网、显示打印。•2.可编程控制器的生产现况美国艾伦—布拉德里（Alien-Bradley）公司，简称为AB公司，它的产品有适应单机和小型控制系统的SLC100型PLC，以及适应大型控制系统的PLC-3型。美国通用电气（GENERALELECTRIC）公司，简称为GE公司。是世界上生产PLC最早的厂商之一。主要的产品是GE系列PLC。电子工业出版社美国德州仪器公司（TEXASINTRUMENTS）简称为TI公司，主要的产品有TI系列。•德国生产PLC的主要厂商有：西门子（SIEMENS）公司，它生产S系列的PLC。1996年推出S7-400系列新产品、自带人机界面的C7系列PLC、与AT计算机兼容的M7系列PLC等多种新产品。•日本的立石（OMRON，欧姆龙）公司，主要生产SYSMACC系列大、中、小型PLC。•三菱（MITSUBISHI）公司生产FX系列PLC，近年来推出了FX系列，如FX2、FX1、FX2c、FX0、FX0N、FX0S、FX2N、FX2NC等。FX2N型PLC是三菱公司的近期产品。•日本的东芝公司（EX系列PLC）、富士电机公司（NB、NJ、NS系列PLC）、松下公司（EP系列PC）等。电子工业出版社3.可编程控制器的发展方向（1）向体积更小、速度更快的方向发展•微电子技术及电子电路装配工艺的不断改进，都会使PLC的体积更加小，以便于嵌入到任何小型的机器和设备之中。（2）向大型化、高可靠性及多功能方面发展•大型PLC向着容量大、智能高、通信功能强的方向发展。对于大规模、复杂系统进行综合自动控制的PLC，大多已采用多CPU的结构，有闭环控制的PID模块、模拟量的模糊控制，自适应、参数自整定功能。（3）与其他工业控制产品的结合•在大型自动控制系统中计算机和PLC在应用功能方面互相融合、互补、渗透，使控制系统的性价比不断提高。电子工业出版社•目前工业控制系统的趋势是采用开放式的应用平台，即网络、操作系统、监视及显示均采用国际标准或工业标准，如操作系统采用UNIX、MS-DOS、Windows、OS2等，这样可实现不同厂家的PLC产品可以在一个网络中运行。•1988年美A-B公司与DEC公司联合开发的金字塔集成器，使PLC和工业控制计算机有机的结合在一起，研制出一种新型