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第1篇　可编程控制器概论 1

第1章　可编程控制器的基础知识 1

1.1　常用低压控制电器 1

1.2　继电接触器控制电路 9

1.2.1　控制电路的原理图与接线图 9

1.2.2　三相异步电动机的基本控制电路 13

1.3　典型机床电气控制系统举例 18

1.3.1　普通车床电气控制系统 18

1.3.2　万能铣床电气控制系统 21

本章小结 26

习题 26

第2章　可编程控制器概述 29

2.1　可编程控制器的产生及发展 29

2.1.1 PLC的由来 29

2.1.2 PLC的发展 30

2.2 PLC的特点及应用 31

2.2.1 PLC的主要特点 31

2.2.2 PLC的应用 32

2.3 PLC的分类及主要性能指标 33

2.3.1 PLC的分类 33

2.3.2 PLC的技术性能指标 34

2.4 PLC的编程语言 35

2.5 PLC系统的组成 36

2.5.1 PLC的硬件系统 36

2.5.2 PLC的软件系统 38

2.6 PLC的工作原理 39

2.6.1 PLC的工作方式 39

2.6.2 PLC的工作过程 40

2.6.3　扫描周期的计算与PLC的I/O响应时间 41

本章小结 42

习题 42

第2篇　西门子S7-200系列PLC 43

第3章　S7系列PLC概述 43

3.1 S7-200系列PLC的构成及性能指标 43

3.1.1 S7-200系统功能概述 43

3.1.2 S7-200系列PLC的构成及配置 44

3.2 S7-200 PLC的寻址方式 49

3.2.1 S7-200 CPU的数据类型及表示方法 49

3.2.2　存储器区域的直接寻址 50

3.2.3 存储器区域的SIMATIC间接寻址 54

3.3 S7-300和S7-400系列PLC简介 55

3.3.1 S7-300系列PLC简介 55

3.3.2 S7-400系列PLC简介 57

本章小结 58

习题 59

第4章　S7-200 PLC的指令 60

4.1 S7-200 PLC的编程语言和程序结构 60

4.1.1 西门子PLC的编程语言 60

4.1.2 S7-200的程序结构 62

4.2　位操作类指令 63

4.2.1 PLC触点的类型 63

4.2.2　标准触点指令 64

4.2.3 电路块的连接指令 65

4.2.4　边沿触发指令 65

4.2.5　置位／复位指令 66

4.2.6　逻辑堆栈指令 67

4.2.7　立即指令 68

4.2.8　取反指令 68

4.2.9　定时器指令 69

4.2.10　计数器指令 72

4.2.11 比较指令 75

4.3　程序控制类指令 76

4.3.1　结束指令 76

4.3.2　停止指令 76

4.3.3　看门狗复位指令 77

4.3.4　跳转及标号指令 77

4.3.5　循环指令 78

4.3.6　子程序指令 79

4.4　传送、块传送和字节交换指令 80

4.4.1　字节、字、双字和实数的传送指令 80

4.4.2　字节、字和双字的块传送指令 81

4.4.3　字节交换指令 82

4.5　移位、循环移位和移位寄存器指令 82

4.5.1　移位指令 82

4.5.2　循环移位指令 82

4.5.3　移位寄存器指令 84

4.6　运算指令 84

4.6.1　逻辑运算指令 84

4.6.2　算术运算指令 86

4.6.3　加1指令和减1指令 89

4.6.4　数学功能指令 90

4.7　转换指令 90

4.7.1　数据类型转换指令 91

4.7.2　译码和编码指令 92

4.7.3　七段显示码指令 93

4.7.4　字符串转换指令 93

4.8　顺序控制指令 95

4.8.1　顺序流程图 95

4.8.2　顺序控制指令 95

4.9　中断指令 97

4.9.1 中断的概念 97

4.9.2 中断指令 99

4.9.3 中断程序 99

4.9.4　中断指令应用举例 100

4.10　高速计数器指令 100

4.10.1 高速计数器指令 101

4.10.2 高速计数器的控制 101

4.10.3　高速计数器的工作模式 102

4.10.4　高速计数器的应用 103

4.10.5 高速脉冲输出及应用举例 105

4.11 PID回路指令 114

4.11.1 PID回路指令及算法 114

4.11.2　PID回路类型的选择 115

4.11.3　数值转换及标准化 115

4.11.4 PID指令应用举例 116

4.12　时钟指令 118

4.12.1 时钟指令 118

4.12.2　时钟指令应用实例 119

4.13　常用指令编程举例 119

本章小结 127

习题 127

第5章　PLC的通信 131

5.1 S7-200 PLC的通信与网络 131

5.1.1　字符数据格式 131

5.1.2　网络层次结构 131

5.1.3 网络通信协议及类型 132

5.1.4　网络通信硬件 135

5.2 S7-200 PLC的通信指令 137

5.3 S7-200 PLC通信功能的实现 138

5.3.1　选择通信组态 138

5.3.2 PPI网络通信 139

5.3.3 自由口通信 139

5.4　TD200使用说明 143

本章小结 146

习题 146

第3篇　三菱FX2N系列PLC 147

第6章　FX2N系列PLC概述 147

6.1 FX2N系列PLC的性能指标 147

6.2　FX2N系列PLC的编程元件 149

6.2.1 输入继电器（X） 149

6.2.2　输出继电器（Y） 149

6.2.3　辅助继电器（M） 149

6.2.4　定时器（T） 150

6.2.5　计数器（C） 150

6.2.6　数据寄存器（D） 151

6.2.7　状态寄存器（S） 151

本章小结 151

习题 152

第7章　FX2N系列PLC的指令 153

7.1 FX2N系列PLC的指令系统 153

7.1.1　基本指令 153

7.1.2　步进梯形指令 156

7.1.3　功能指令 156

7.2　三菱FX2N系列PLC指令的应用 163

7.2.1 三菱FX2N系列PLC基本指令的应用 163

7.2.2 三菱FX2N系列PLC步进梯形指令的应用 164

7.2.3 三菱FX2N系列PLC功能指令的应用 166

本章小结 167

习题 167

第4篇　PLC的应用设计 168

第8章 S7-200 PLC的编程软件 168

8.1　编程软件的安装 168

8.1.1　硬件的连接 168

8.1.2　软件的安装 169

8.1.3 S7-200 CPU通信的建立 169

8.2　编程软件的窗口组件 170

8.2.1　编程软件的主界面 170

8.2.2　编程软件的主菜单 171

8.2.3　编程软件的工具条 172

8.2.4　编程软件的浏览条 173

8.2.5　编程软件的其他组件 175

8.3　编程软件的使用 175

8.3.1　编程模式和编辑器的选择 175

8.3.2　编程元素及项目组件 176

8.3.3　程序文件的操作 176

8.4　程序的调试与监控 177

8.4.1　选择工作方式 178

8.4.2　程序状态显示 178

8.4.3　状态表显示 178

8.4.4　选择扫描次数 179

8.4.5　项目管理 179

8.5 S7-200的出错代码 180

8.5.1　致命错误 180

8.5.2　程序运行错误 181

8.5.3　编译规则错误 181

本章小结 182

习题 183

第9章　FX系列PLC的编程软件 184

9.1　编程软件FXGP/WIN-C的界面 184

9.2　编程软件FXGP/WIN-C的使用 187

9.2.1 FXGP/WIN-C软件编程方法 187

9.2.2　编辑梯形图以及转换存盘 188

9.3　调试及运行监控 189

9.3.1 PLC与编程计算机之间的通信 189

9.3.2　程序的监控与测试 190

本章小结 190

习题 190

第10章　PLC的应用设计 192

10.1 PLC控制系统的设计 192

10.2　西门子S7-200 PLC控制系统应用举例 194

10.2.1 除尘室的PLC控制系统 194

10.2.2 水塔水位的PLC控制系统 197

10.2.3　细纱机的PLC控制系统 199

10.2.4　温度的检测与控制系统 202

10.3　三菱FX2N PLC控制系统应用举例 204

10.3.1　全自动洗衣机控制系统 204

10.3.2　液体混合控制系统 210

10.3.3　组合机床动力头运动控制系统 213

本章小结 216

习题 216

第11章　PLC在数控机床中的应用 218

11.1 数控机床中的PLC 218

11.1.1 内装型PLC 219

11.1.2　独立型PLC 220

11.1.3 数控机床中PLC的功能 221

11.2 CNC、PLC和机床之间的信号处理 222

11.2.1 CNC侧与MT侧的概念 222

11.2.2 CNC、PLC和机床之间的信号处理过程 222

11.2.3 PLC、CNC和机床之间的信息交换 223

11.3　数控机床PLC信号的种类与接口地址 223

11.3.1　接口信息 223

11.3.2　数控系统PLC的工作过程 224

11.3.3 PLC信息交换实例 224

11.3.4 M、S、T功能的实现 228

11.3.5　安全互锁 230

11.4 PLC控制数控机床实例 231

11.4.1 PLC控制数控机床主轴 231

11.4.2 PLC控制数控车床CK6150 234

本章小结 243

习题 243

附录 244

附录A S7-200 CPU存储器范围和特性一览表 244

附录B CPU226 DC/DC/DC及CPU266 AC/DC／继电器端子连接图 245

附录C S7-200 CN 246

参考文献 247