本書從實際工程應用和教學需要出發,先簡要介紹了常用低壓電器、電氣控制系統圖的繪制和基本控制電路等基本知識。然后以西門子S7.200PLC為背景,介紹了PLC的工作原理、系統特性、硬件構成、編程語言、程序結構及指令系統等內容。在此基礎上,根據作者多年PLC系統的設計、教學經驗,重點介紹了PLC控制系統軟、硬件設計與調試等內容。后以實例形式對PLC控制系統的設計進行總結。本書內容由淺入深,注重理論和實際應用相結合,所舉示例均為工程實例。本書不僅介紹了PLC在開關量、模擬量控制系統中的應用,同時還介紹了PLC網絡通信、現場總線及模擬量閉環控制等技術。
本書可作為高職高專院校及應用型本科院校工業過程自動化技術、電氣自動化技術、機電一體化技術、計算機應用技術及相關專業的教材,也可作為工業自動化技術人員的培訓教材和自學參考書。
為方便教學,本書配有免費電子課件、習題答案、模擬試卷及答案,供教師參考。凡選用本書作為授課教材的教師,均可來電索取,或登錄機械工業出版社教育服務網網站,注冊、免費下載。
本書是在普通高等教育“十一五”國家級規劃教材(全國高等專科教育自動化類專業規劃教材)《PLC原理及應用》2006年8月第1版基礎上修訂而成的。
近年來,隨著PLC技術的發展和廣泛應用,相關PLC通信及網絡、人機界面與PLC綜合應用等越來越多,雖然在第1版教材中已有一章PLC通信及網絡,并舉例介紹了簡單人機界面的使用,但相關內容相對于目前的技術需求來說還是太少,原教材有些內容已跟不上自動化技術發展的需要。和第1版相比,本書重新編排了第3章S7 200系列PLC系統特性及硬件構成,刪除了人機界面TD200的應用實例,替換為模擬量閉環控制系統的設計實例,增加了結構化編程、指令向導的使用等內容,并修改了部分習題。
全書共分8章,主要內容有繼電 接觸器控制系統,PLC軟、硬件組成及工作原理,S7 200系列PLC系統特性及硬件構成,S7 200系列PLC的編程語言及程序結構,S7 200系列PLC基本指令系統及應用,S7 200系列PLC通信及網絡,PLC控制系統設計與調試,PLC應用系統設計實例。每章后附有小結和習題。
本書由承德石油高等專科學校李長久擔任主編,并編寫了第1、7、8章。濰坊學院安宏偉編寫了第2、3章,承德石油高等專科學校蔡文軒編寫了第4、5章和附錄,承德石油高等專科學校路澤永編寫了第6章。全書由李長久統稿。
本書由承德石油高等專科學校鄒振春教授任主審,他對本書的內容、結構及文字方面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漏之處,懇請讀者批評指正。
編者在工業化大生產中,隨著PLC技術的普及應用,社會上對PLC技術人才的需求明顯增加。高職高專自動化類專業已將可編程序控制器列為應用型專業課程。
可編程序控制器簡稱PLC,是以微處理器為核心的工業自動控制通用裝置。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點。尤其現代的可編程序控制器,其功能已經大大超過了邏輯控制的范圍,還包括運動控制、閉環過程控制、數據處理、通信網絡等。它不僅可以取代傳統的繼電 接觸器控制系統,進行復雜的生產過程控制,還可以應用于工廠自動化網絡。目前PLC與CAD/CAM、機器人技術一起并稱為當代工業自動化的三大支柱。因此,PLC應用技術已成為自動化類專業學生就業時必須掌握的一項技能。
本書從應用的角度出發,系統地介紹了PLC硬件組成、工作原理和性能指標,以國內使用較多的西門子公司S7 200系列PLC為樣機,詳細介紹了其指令系統、PLC程序設計的方法與技巧、PLC控制系統的設計和調試等。為了適應新的發展需要,本書還介紹了PLC通信方面的知識,并以實例形式介紹了PLC模擬量的處理、人機界面TD200的應用等。
本書在編寫時力求由淺入深、通俗易懂、淡化理論、注重應用。
全書共分8章,內容包括:繼電 接觸器控制系統,PLC軟、硬件組成及工作原理,S7 200系列PLC系統特性及硬件構成,S7 200系列PLC的編程語言及程序結構,S7 200系列PLC基本指令系統及應用,S7 200系列PLC通信及網絡,PLC控制系統設計與調試和PLC應用系統設計實例。每章后附有小結及習題。
本書由承德石油高等專科學校李長久擔任主編。參加編寫的有承德石油高等專科學校李長久(第1章、第7章、第8章)、濰坊學院安宏偉(第2章、第3章)、承德石油高等專科學校蔡文軒(第4章、第5章、附錄)、承德石油高等專科學校甄玉杰(第6章)。全書由李長久統稿。
本書由承德石油高等專科學校鄒振春副教授任主審,他對本書的內容、結構及文字方面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漏之處,懇請讀者批評指正。
編者
第2版前言
第1版前言
第1章繼電 接觸器控制系統
1.1常用低壓電器
1.1.1開關電器
1.1.2熔斷器
1.1.3接觸器
1.1.4繼電器
1.1.5主令電器
1.2電氣控制系統圖的繪制
1.2.1電氣控制系統圖中的圖形符號和
文字符號
1.2.2電氣原理圖
1.2.3電器元件布置圖
1.2.4電氣安裝接線圖
1.3基本控制電路
1.3.1自鎖與互鎖控制電路
1.3.2順序控制電路
1.3.3點動與連續控制電路
1.3.4多點控制電路
1.3.5往復循環控制電路
小結
習題
第2章PLC軟、硬件組成及工作
原理
2.1概述
2.1.1PLC的定義
2.1.2PLC的產生與發展趨勢
2.1.3PLC與其他工業控制系統的
比較
2.1.4PLC的特點及應用領域
2.2PLC的硬件組成
2.2.1CPU模塊
2.2.2輸入/輸出模塊
2.2.3電源模塊
2.2.4外部設備
2.2.5PLC的配置
2.3PLC的軟件系統
2.3.1系統程序
2.3.2用戶程序
2.4PLC的工作原理
2.4.1接線程序控制與存儲程序控制
2.4.2PLC的循環掃描工作過程
2.5PLC的主要指標
2.6PLC的分類
小結
習題
第3章S7 200系列PLC系統特性及
硬件構成
3.1S7 200系列PLC系統特性
3.1.1概述
3.1.2CPU模塊結構和技術指標
3.1.3性能特點
3.1.4內部資源
3.1.5I/O地址分配
3.1.6CPU模塊外部接線
3.2S7 200系列PLC擴展模塊簡介
3.2.1數字量擴展模塊
3.2.2模擬量擴展模塊
3.2.3通信模塊
3.2.4EM241調制解調器模塊
3.2.5EM253位控模塊
小結
習題
第4章S7 200系列PLC的編程語言
及程序結構
4.1常見編程語言簡介
4.1.1梯形圖
4.1.2語句表
4.1.3順序功能圖
4.1.4功能塊圖
4.2梯形圖的特點與編程規則
4.2.1梯形圖的特點
4.2.2梯形圖編程的基本規則
4.2.3梯形圖與繼電 接觸器控制
電路比較
4.3PLC的程序結構
4.3.1用戶程序
4.3.2數據塊
4.3.3系統塊
4.4PLC程序編輯器的選擇
4.4.1STL編輯器
PLC原理及應用第2版
目錄4.4.2LAD編輯器
4.4.3FBD編輯器
4.5STEP7 Micro/WIN編程軟件簡介
4.5.1STEP7 Micro/WIN編程軟件
安裝
4.5.2STEP7 Micro/WIN編程軟件
項目窗口
4.5.3程序的創建、下載和運行
小結
習題
第5章S7 200系列PLC基本指令
系統及應用
5.1指令及結構
5.1.1指令的組成
5.1.2操作數
5.1.3尋址方式
5.1.4S7 200系列PLC的編程數據
類型
5.2位邏輯指令
5.2.1觸點指令
5.2.2線圈指令
5.2.3RS觸發器指令
5.2.4邏輯堆棧指令
5.3定時器、計數器指令和比較指令
5.3.1定時器指令
5.3.2計數器指令
5.3.3比較指令
5.4運算指令
5.4.1算術運算指令
5.4.2邏輯運算指令
5.5數據處理指令
5.5.1傳送類指令
5.5.2移位指令
5.5.3字節交換指令
5.5.4存儲器填充指令
5.6程序控制指令與子程序指令
5.6.1程序控制指令
5.6.2子程序指令
小結
習題
第6章S7 200系列PLC通信及
網絡
6.1工業數據通信及控制網絡
6.1.1工業數據通信特點
6.1.2串行通信
6.1.3現場總線技術
6.2S7 200系列PLC的網絡通信
6.2.1S7系列PLC的網絡結構與
協議
6.2.2S7 200系列PLC的通信方式
與硬件選擇
6.2.3S7 200系列PLC通信參數的
設置
6.2.4S7 200系列PLC的通信指令
6.2.5S7 200系列PLC通信實例
小結
習題
第7章PLC控制系統設計與調試
7.1PLC控制系統設計的原則、內容與
步驟
7.1.1PLC系統設計的原則與內容
7.1.2PLC控制系統設計的一般
步驟
7.2PLC控制系統的硬件設計
7.2.1PLC機型的選擇
7.2.2PLC容量估算
7.2.3輸入/輸出模塊的選擇
7.2.4電源模塊的選擇
7.2.5分配輸入/輸出點
7.2.6輸出點的保護
7.2.7安全回路設計
7.3PLC控制系統的軟件設計
7.3.1PLC應用軟件設計的內容
7.3.2PLC控制系統軟件設計一般
步驟
7.3.3常用基本環節編程
7.4PLC控制系統的抗干擾設計
7.4.1抗電源干擾的措施
7.4.2控制系統的接地設計
7.4.3抗I/O干擾設計
7.5PLC控制系統的調試
7.5.1應用程序離線調試
7.5.2控制系統硬件檢查
7.5.3應用程序在線調試
7.5.4現場調試
小結
習題
第8章PLC應用系統設計實例
8.1PLC在三相異步電動機控制中的
應用
8.1.1控制要求、工藝過程、控制
原理分析
8.1.2PLC選型和資源配置
8.1.3PLC程序說明
8.1.4設計小結
8.2PLC在時序控制中的應用
8.2.1控制要求、工藝過程、控制
原理分析
8.2.2PLC選型和資源配置
8.2.3控制程序說明
8.2.4設計小結
8.3PLC模擬量的處理
8.3.1控制要求、工藝過程、控制
原理分析
8.3.2PLC選型和資源配置
8.3.3控制程序說明
8.3.4設計小結
8.4模擬量閉環控制系統的設計
8.4.1模擬量閉環控制的基本概念
8.4.2控制要求、工藝過程、控制原理
分析
8.4.3PLC選型和資源配置
8.4.4控制程序
8.4.5上位計算機操作畫面
8.4.6設計小結
附錄
附錄A電氣圖常用圖形符號及文字
符號表
附錄BS7 200系列PLC特殊存儲器
標志
附錄CS7 200系列PLC中斷事件
參考文獻