可编程序控制器原理及应用系统设计技术PDF电子书下载

1 概述 1

1．1 可编程序控制器定义 1

1．2 可编程序控制器的发展过程及现状 1

1．3 可编程序控制器的基本特征 3

1．3．1 可编程序控制器的功能 3

1．3．2 可编程序控制器的特点 4

1．4 可编程序控制器的应用 5

1．5 可编程序控制器应用系统设计的基本内容和步骤 6

1．5．1 可编程序控制器应用系统设计的基本原则 6

1．5．3 可编程序控制器应用系统设计的一般步骤 7

1．5．2 可编程序控制器应用系统设计的基本内容 7

2 可编程序控制器结构及工作原理 9

2．1 可编程序控制器组成及工作过程 9

2．1．1 可编程序控制器的基本组成 9

2．1．2 可编程序控制器的工作过程 11

2．2 可编程序控制器的性能指标与分类 12

2．2．1 PLC的性能指标 12

2．2．2 PLC的分类 13

2．3 可编程序控制器的输入/输出接口模块 14

2．3．1 开关量输入接口模块 14

2．3．2 开关量输出接口模块 15

2．3．3 模拟量输入接口模块 17

2．3．4 模拟量输出接口模块 19

2．4 可编程序控制器的智能接口 20

2．4．1 通信模块 20

2．4．2 闭环控制模块 21

2．4．3 高速计数模块 22

2．5 编程器及外部设备 23

2．5．1 编程器 23

2．5．2 外部设备 25

2．6 典型可编程序控制器特性 25

2．6．1 F系列可编程序控制器的型号、单元及其技术特性 26

2．6．2 德国西门子公司PLC简介及部分产品的主要技术性能 28

3 可编程序控制器应用系统硬件设计方法 32

3．1 应用系统总体方案设计 32

3．1．1 PLC控制系统类型 32

3．1．2 系统的运行方式 34

3．2 系统硬件设计根据 34

3．2．1 工艺要求 34

3．2．2 设备状况 35

3．2．3 控制功能 35

3．2．4 I/O点数和种类 36

3．2．5 系统的先进性 36

3．3 可编程序控制器的机型选择 36

3．3．2 I/O点数 37

3．3．1 CPU的能力 37

3．3．3 响应速度 38

3．3．4 指令系统 38

3．3．5 机型选择的其他考虑 39

3．4 I/O模块的选择 39

3．4．1 数字量输入模块的选择 39

3．4．2 数字量输出模块的选择 40

3．4．3 模拟量模块的选择 41

3．4．4 智能I/O模块的应用选择 42

3．5．2 模块统计表 44

3．5．3 I/O硬件接口图 44

3．5．1 系统硬件配置图 44

3．5 系统硬件设计文件 44

3．5．4 I/O地址表 45

3．6 系统供电设计 47

3．6．1 供电系统的保护措施 47

3．6．2 电源模块的选择 47

3．6．3 一般系统供电电源设计 48

3．7 I/O模块供电电源设计 49

3．7．1 24V直流I/O模块的供电设计 50

3．7．2 220V交流I/O模块的供电设计 51

3．8 系统接地设计 52

3．8．1 正确的接地方法 52

3．7．3 其他I/O模块的供电设计 52

3．8．2 各种不同接地的处理 53

3．9 可编程序控制器供电系统设计 54

3．10 电缆设计和敷设 56

3．10．1 电缆的选择 56

3．10．2 电缆的敷设施工 57

4 可编程序控制器的指令系统及编程方法 58

4．1 PLC软件系统及常用编程语言 58

4．1．1 梯形图语言 58

4．2 F系列PLC编程元件的编号及功能 59

4．1．4 高级语言 59

4．1．3 逻辑功能图 59

4．1．2 助记符语言 59

4．2．1 输入与输出继电器的编号及功能 60

4．2．2 辅助继电器与特殊辅助继电器的编号及功能 61

4．2．3 定时器T与计数器C 63

4．3 F系列可编程序控制器指令系统及编程方法 64

4．4 编程技巧与应用举例 74

4．4．1 编程技巧 74

4．4．2 编程举例 77

4．5 F1系列可编程序控制器的结构功能与元件编号 83

4．5．1 F1系列PLC的组成与性能简介 83

4．5．2 基本单元和扩展单元 83

4．5．3 器件功能及编号 83

4．6 F1系列可编程序控制器指令系统及编程方法 86

4．6．1 计数指令及编程方法 87

4．6．2 步进指令STL/RET及编程方法 88

4．7 F1系列PLC的功能指令及编程方法 94

4．7．1 功能指令基本概念与表达方式 94

4．7．2 输入/输出数据处理指令 94

4．7．3 复位指令 95

4．7．4 数据比较功能指令 96

4．7．5 数据传送功能指令 98

4．7．6 算术运算功能指令 100

4．7．7 其他功能指令 105

4．8．2 A/D、D/A功能指令 106

4．8 F1系列PLC的模拟量控制 106

4．8．1 模拟控制单元F2-6A-E的技术特性 106

4．9 FX2系列PLC简介 108

4．9．1 概述 108

4．9．2 FX2系列PLC的性能指标 109

4．9．3 FX2系列PLC的指令系统简介 111

5 西门子公司可编程序控制器的指令系统及编程方法 115

5．1 S7系列可编程序控制器编程基础 115

5．1．1 STEP7编程语言及指令组成形式 115

5．1．2 存储区 116

5．1．3 编址 117

5．1．4 数据类型及标记 118

5．2 S7系列可编程序控制器基本指令系统 121

5．2．1 位逻辑指令 121

5．2．2 比较指令 127

5．2．3 转换指令 128

5．2．4 基本运算指令 130

5．2．5 控制指令 134

5．2．6 计数器、计时器梯形方块图指令 136

5．3 编程方法 140

5．3．1 线性编程 140

5．3．2 分部编程 145

5．3．3 结构化编程 150

6 可编程序控制器应用系统软件设计方法 157

6．1 可编程序控制器应用系统软件设计流程 157

6．1．1 应用系统软件设计基本要求和基本原则 157

6．1．2 应用系统软件设计的内容 158

6．1．3 程序设计的一般步骤 159

6．2 信号采样和滤波处理方法与技巧 162

6．2．1 离散信号的采样滤波 162

6．2．2 模拟量的输入方法 163

6．2．3 模拟量输入信号的数值整定 164

6．2．4 模拟量信号滤波的方法 165

6．2．5 中断信息处理 168

6．3．1 输入设备状态在程序中的表示法 171

6．3 逻辑控制程序设计的方法与技巧 171

6．3．2 按钮信号程序设计 172

6．3．3 时间控制逻辑的程序设计 175

6．3．4 边沿信号的检测与应用程序设计 178

6．3．5 故障的跟踪与检测程序设计 181

6．3．6 故障信息处理的程序设计 182

6．3．7 操作选择管理逻辑 184

6．3．8 直流电机的控制逻辑 186

6．3．9 交流电机的控制逻辑 186

6．4 控制量的输出方法与技巧 186

6．4．1 控制量输出的一般方法 188

6．4．2 模拟量输出信号的量值整定 190

7 可编程序控制器应用系统设计实例 193

7．1 交通信号灯控制系统设计 193

7．1．1 控制要求分析 193

7．1．2 PLC选型及I/O接线图 193

7．1．3 I/O地址定义表 194

7．1．4 应用控制程序设计 195

7．2 起重机质量检测控制系统设计 195

7．2．1 检测系统的控制要求 195

7．2．2 PLC选型及I/O接线图 197

7．2．3 I/O地址定义表 197

7．2．4 应用控制程序设计 197

7．3．1 防止相间短路的电动机正反转控制 198

7．3 电机基本控制电路中PLC应用及程序设计 198

7．3．2 自动循环控制 200

7．3．3 笼型电动机定子串电阻启动自动控制 201

7．3．4 定子串自耦变压器减压启动自动控制 202

7．3．5 笼型电动机Y-△降压启动自动控制 203

7．3．6 延边三角形降压启动自动控制 204

7．3．7 绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动自动控制 205

7．3．8 绕线式异步电动机转子串电阻启动自动控制 206

7．3．9 单管整流能耗制动自动控制 208

7．3．10 带变压器桥式整流能耗制动自动控制 209

7．3．11 串电阻降压启动和反接制动自动控制 210

7．3．12 双速电动机的变速控制 211

7．3．13 按时间原则控制直流电动机的启动 212

7．4 双参量随动控制系统上PLC的应用 213

7．4．1 工艺过程及控制要求 213

7．4．2 机型选择 214

7．4．3 程序设计 214

7．5 自动生产线行驶小车的控制系统设计 217

7．5．1 控制要求 218

7．5．2 PLC选型及I/O接线图 218

7．5．3 I/O地址定义表 218

7．5．4 控制程序设计 218

参考文献 222