高等学校规划教材 可编程控制器原理及应用PDF电子书下载

1 可编程控制器的基础知识 1

1.1 概论 1

1.1.1 可编程控制器的由来 1

1.1.2 可编程控制器的定义 2

1.1.3 可编程控制器的特点 3

1.1.4 可编程控制器的应用领域 4

1.2 可编程控制器系统的组成及功能 4

1.2.1 PLC的硬件系统 4

1.2.2 PLC的软件系统 7

1.3 PLC的分类 8

1.3.1 按结构形式分类 8

1.3.2 按I/O点数、功能分类 9

1.4 PLC的性能指标 10

1.5 PLC的发展趋势及对工业发展的影响 10

1.5.1 PLC的发展趋势 10

1.5.2 PLC对工业发展的影响 11

思考题及习题 12

2 可编程控制器的工作原理 13

2.1 PLC的扫描方式 13

2.1.1 扫描工作方式 13

2.1.2 扫描工作过程 13

2.1.3 PLC对输入输出的处理规则 15

2.1.4 扫描周期的计算 16

2.2 PLC的I/O响应时间 18

思考题及习题 18

3 FX2型可编程控制器 19

3.1 FX型PLC的系统配置 19

3.2 FX型PLC的命名方式 20

3.3 FX2系列PLC的编程元器件 21

3.3.1 基本数据结构 21

3.3.2 输入继电器（X） 22

3.3.3 输出继电器（Y） 23

3.3.4 辅助继电器（M） 24

3.3.5 状态寄存器（S） 26

3.4 数据寄存器（D） 26

3.5 计时／计数器 27

3.5.1 计时器（T） 27

3.5.2 计数器（C） 29

3.5.3 计时／计数器的应用 33

思考题及习题 35

4 FX2型可编程控制器的编程语言及基本指令 36

4.1 PLC的编程语言及格式 36

4.1.1 梯形图语言 36

4.1.2 助记符语言 37

4.1.3 流程图语言 37

4.2 基本指令 37

4.2.1 逻辑取及输出线圈驱动指令（LD、LDI、OUT） 37

4.2.2 单个触点串联指令（AND、ANI） 38

4.2.3 单个触点并联指令（OR、ORI） 39

4.2.4 串联电路块的并联指令（ORB） 39

4.2.5 并联电路块的串联指令（ANB） 40

4.2.6 多重输出电路指令（MPS、MRD、MPP） 41

4.2.7 主控及主控复位指令（MC、MCR） 42

4.2.8 置位和复位指令（SET、RST） 44

4.2.9 脉冲输出指令（PLS、PLF） 45

4.2.10 空操作指令（NOP） 46

4.2.11 程序结束指令（END） 46

4.3 梯形图的编程规则 47

4.3.1 梯形图设计规则 47

4.3.2 输入信号的最高频率问题 48

4.4 基本指令编程实例 48

思考题及习题 54

5 FX2型可编程控制器步进指令及状态编程方法 55

5.1 SFC语言 55

5.2 状态器S的功能及步进顺控指令 57

5.2.1 状态器S的功能 57

5.2.2 步进顺控指令 57

5.2.3 SFC的编制与梯形图表示 58

5.2.4 具有多种工作方式系统的编程方法 65

思考题及习题 69

6 FX2型可编程控制器的功能指令 71

6.1 程序流控制指令 71

6.1.1 条件跳转指令（CJ） 71

6.1.2 子程序调用与返回指令（CALL、SRET） 72

6.1.3 中断指令（EI、DI、IRET） 73

6.1.4 主程序结束指令（FEND） 75

6.1.5 警戒时钟指令（WDT） 75

6.1.6 循环指令（FOR-NEXT） 76

6.2 比较与传送指令 77

6.2.1 比较指令（CMP） 77

6.2.2 区间比较指令（ZCP） 77

6.2.3 传送指令（MOV） 78

6.2.4 移位传送指令（SMOV） 79

6.2.5 取反传送指令（CML） 79

6.2.6 块传送指令（BMOV） 79

6.2.7 多点传送指令（FMOV） 80

6.2.8 数据交换指令（XCH） 81

6.2.9 BCD变换指令 81

6.2.10 BIN变换指令 82

6.3 四则运算和逻辑运算指令 84

6.3.1 加法指令（ADD） 84

6.3.2 减法指令（SUB） 84

6.3.3 乘法指令（MUL） 85

6.3.4 除法指令（DIV） 85

6.3.5 加1指令（INC） 86

6.3.6 减1指令（DEC） 86

6.3.7 字逻辑与指令（WAND） 87

6.3.8 字逻辑或指令（WOR） 87

6.3.9 字逻辑异或指令（WXOR） 87

6.3.10 求补指令（NEG） 88

6.4 循环移位与移位指令 89

6.4.1 右、左循环移位指令（ROR、ROL） 89

6.4.2 带进位的右、左循环移位指令（RCR、RCL） 90

6.4.3 位右移和位左移指令（SFTR、SFTL） 91

6.4.4 字右移和字左移指令（WSFR、WSFL） 93

6.4.5 移位寄存器写入和读出指令（SFWR、SFRD） 93

6.5 数据处理指令 97

6.5.1 区间复位指令（ZRST） 97

6.5.2 解码与编码指令（DECO、ENCO） 98

6.5.3 置1位数总和与置1位判别指令（SUM、BON） 99

6.5.4 报警器置位与复位指令（ANS、ANR） 99

6.5.5 其他指令（MEAN、SQR、FLT） 101

6.6 高速处理指令 102

6.6.1 与输入输出有关的指令（REF、REFF、MTR） 102

6.6.2 高速计数器指令（HSCS、HSCR、HSZ） 103

6.6.3 速度检测与脉冲输出指令（SPD、PLSY、PWM、PLSR） 107

6.7 方便指令 109

6.7.1 状态初始化指令（IST） 109

6.7.2 数据检索指令（SER） 109

6.7.3 绝对值式凸轮顺控指令（ABSD） 110

6.7.4 增量式凸轮顺控指令（INCD） 111

6.7.5 示教定时器指令（TTMR） 111

6.7.6 特殊定时器指令（STMR） 112

6.7.7 交替输出指令（ALT） 113

6.7.8 斜坡信号输出指令（RAMP） 113

6.7.9 旋转台控制指令（ROTC） 114

6.7.10 数据排序指令（SORT） 116

6.8 外部I/O设备指令 116

6.8.1 十键输入指令（TKY） 116

6.8.2 十六键输入指令（HKY） 117

6.8.3 数字开关指令（DSW） 118

6.8.4 七段译码指令（SEGD） 118

6.8.5 带锁存的七段显示指令（SEGL） 120

6.8.6 方向开关指令（ARWS） 121

思考题及习题 123

7 FX2型可编程控制器的特殊功能模块 124

7.1 模拟量输入／输出单元F2-6A-E 124

7.1.1 输入通道 124

7.1.2 输出通道 124

7.1.3 I/O通道编号 124

7.1.4 数据传输 126

7.1.5 编程方法 126

7.1.6 模拟量单元F2-6A-E的设置与调整 128

7.2 FX-4AD与FX-2DA模拟量模块及编程 131

7.2.1 模块编号 132

7.2.2 FX-4AD模拟量输入模块 132

7.2.3 FX-2DA模拟量输出模块 134

7.2.4 编程方法 135

7.3 点位控制单元模块 136

7.3.1 脉冲输出模块FX-1PG和FX-1GM 136

7.3.2 高速计数模块FX-1HC 137

7.3.3 可编程凸轮控制器F2-32RM 137

思考题及习题 141

8 FX2型可编程控制器通信技术 143

8.1 可编程控制器与计算机通信 143

8.1.1 采用FX-232ADP的连接通信 143

8.1.2 采用FX2-40AP/AW的连接通信 146

8.1.3 采用FX-232AW的连接通信 147

8.2 可编程控制器网络 148

8.2.1 PLC网络系统 148

8.2.2 三菱PLC网络系统 149

8.3 可编程控制器网络应用 150

思考题及习题 152

9 可编程控制器的应用技术 153

9.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤 153

9.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 153

9.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 153

9.2 PLC的选型与硬件配置 155

9.2.1 PLC的选型 155

9.2.2 PLC容量的确定 157

9.2.3 I/O模块的选择 158

9.3 PLC运行方式及外部电路设计 159

9.3.1 系统运行方式的设计 159

9.3.2 PLC外部电路设计 159

9.4 PLC控制系统的可靠性设计 164

9.4.1 PLC的环境适应设计 165

9.4.2 控制系统的冗余性设计 166

9.4.3 控制系统的抗干扰性设计 167

9.4.4 控制系统的故障诊断 171

思考题及习题 172

附录 173

表A-1 FX系列PLC基本指令、步进指令 173

表A-2 功能指令简表 173

表B-1 几种常见PLC性能一览表 174

参考文献 176