PLC——從原理到應用程式設計

《PLC——從原理到應用程式設計》是2013年1月電子工業出版社出版的圖書，作者是趙燕、徐漢斌。

基本介紹

• 書名：PLC——從原理到應用程式設計
• 作者：趙燕、徐漢斌
• ISBN：9787121193989
• 頁數：308頁
• 定價：39.8元
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2013年1月
• 開本：16開

內容簡介

本書內容共分9章，以我國目前套用最廣泛的高性能小型可程式控制器（簡稱PLC）FX2N為基礎，詳細介紹了PLC的工作原理、軟硬體構成、指令系統和通信組網套用等相關知識。本書重點從PLC套用於控制系統時的軟體及硬體資源配置、控制程式的設計思想和設計方法及軟硬體編程資源的充分利用等方面進行了全面講述。編寫時注重理論與實踐，在各章節適時地插入實例，使讀者加深理解和掌握具體內容，並且以PLC控制系統的解決方案作為第6章的內容，便於讀者參考，以提高其綜合套用可程式控制器的能力。

圖書目錄

目 錄

第1章 可程式控制器基礎知識 1

1.1 繼電器控制電路與PLC 2

1.1.1 繼電器控制電路 2

1.1.2 “GM十條”與PLC 4

1.1.3 連線式編程系統與存儲式編程系統 5

1.2 PLC及PLC控制系統的構成5

1.2.1 PLC基本單元及PLC控制系統的硬體系統構成 6

1.2.2 PLC的軟體組成 9

1.3 PLC的輸入/輸出（I/O）接口 10

1.3.1 PLC的開關量輸入接口 10

1.3.2 PLC的開關量輸出接口 12

1.4 PLC的控制工作過程——循環掃描與中斷 13

1.4.1 PLC的循環掃描與中斷 14

1.4.2 PLC的工作狀態 15

1.4.3 掃描周期和回響時間 16

1.5 PLC的程式語言17

1.5.1 PLC程式語言的國際標準 17

1.5.2 梯形圖的特點 19

1.6 常用PLC類型 20

1.7 PLC的特點 22

習題 23

第2章 FX2N型PLC及軟元件 25

2.1 FX2N型PLC的特點及系統配置 26

2.1.1 FX2N的技術特點 26

2.1.2 FX2N的型號說明 26

2.1.3 FX2N系統的硬體配置 27

2.1.4 FX2N的技術指標 30

2.2 FX2N的編程軟元件 32

習題 45

第3章 PLC的基本指令及編程 46

3.1 基本邏輯指令 47

3.1.1 邏輯取及線圈驅動指令LD、LDI、OUT 47

3.1.2 觸點串聯指令AND、ANI 48

3.1.3 觸點並聯指令OR、ORI 49

3.1.4 串聯迴路塊並聯指令ORB 49

3.1.5 並聯迴路塊串聯指令ANB 50

3.1.6 邊沿檢出指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 51

3.1.7 脈衝指令PLS、PLF 53

3.1.8 置位與復位指令SET、RST 54

3.1.9 反轉指令INV55

3.1.10 棧存儲器與多重輸出指令MPS、MRD、MPP 55

3.1.11 主控觸點指令MC、MCR58

3.1.12 空操作指令NOP 60

3.1.13 程式結束指令END 61

3.2 梯形圖編寫規則 61

3.2.1 梯形圖編程格式 61

3.2.2 梯形圖設計規則62

3.2.3 梯形圖設計的基本步驟64

3.3 邏輯指令編程——基礎設計方法及典型控制環節的梯形圖設計 65

3.3.1 梯形圖的基礎設計方法65

3.3.2 典型控制環節的梯形圖設計 66

3.3.3 邏輯指令梯形圖設計實例 67

習題 72

第4章 PLC的順序控制指令及編程 75

4.1 順序控制過程的圖形表達——狀態轉移圖 75

4.1.1 用狀態轉移圖描述順序控制過程 76

4.1.2 狀態轉移圖的編寫規則78

4.2 步進指令及步進梯形圖 79

4.2.1 步進梯形圖79

4.2.2 步進指令 79

4.3 步進梯形圖指令編程基本方法 81

4.4 狀態轉移圖常見流程狀態的編程 85

4.4.1 單流程狀態編程 85

4.4.2 跳轉與重複狀態編程 85

4.4.3 選擇性分支與匯合狀態編程 87

4.4.4 並行分支與匯合狀態 88

4.4.5 分支與匯合的組合 90

4.5 狀態轉移圖及步進指令的編程實例 92

習題 97

第5章 FX2N的功能指令 99

5.1 功能指令的表示與執行方式 100

5.1.1 指令與運算元 100

5.1.2 指令的數據長度與執行形式 101

5.2 程式流向控制指令 105

5.2.1 條件跳轉指令FNC00 105

5.2.2 子程式調用和返回指令FNC0 /NC02 107

5.2.3 中斷指令FNC03/ FNC04/ FNC05 108

5.2.4 主程式結束指令FNC06110

5.2.5 監視定時器指令FNC07111

5.2.6 循環開始指令和循環結束指令FNC08/ FNC09 112

5.3 數據傳送和比較指令 113

5.3.1 比較指令FNC10 113

5.3.2 區間比較指令FNC11 114

5.3.3 傳送指令FNC12 115

5.3.4 移位傳送指令FNC13 115

5.3.5 取反傳送指令FNC14 116

5.3.6 塊傳遞指令FNC15 117

5.3.7 多點傳送指令FNC16 117

5.3.8 數據交換指令FNC17 118

5.3.9 BCD變換指令FNC18 118

5.3.10 BIN變換指令FNC19 119

5.3.11 數據傳送和比較指令套用實例 119

5.4 算術運算和邏輯運算指令122

5.4.1 加法指令FNC20 122

5.4.2 減法指令SUB FNC21 123

5.4.3 乘法指令MUL FNC22 124

5.4.4 除法指令FNC23 124

5.4.5 加1指令/減1指令FNC24/ FNC25 125

5.4.6 邏輯與/或/異或指令FNC26/ FNC27/ FNC28 126

5.4.7 求補指令FNC29 126

5.4.8 算術運算及邏輯運算指令套用實例 127

5.5 循環與移位指令 130

5.5.1 右/左循環指令FNC30/ FNC31 130

5.5.2 帶進位的左/右循環指令FNC32/FNC33 131

5.5.3 位組件右移/位組件左移指令FNC34/ FNC35 132

5.5.4 字元件右移/字元件左移指令FNC36/ FNC37 133

5.5.5 循環與移位指令套用實例 134

5.6 數據處理指令138

5.6.1 區間復位指令FNC40 138

5.6.2 解碼指令FNC41 139

5.6.3 編碼指令FNC42 140

5.6.4 置1位數總和指令FNC43 141

5.6.5 置1位判別指令FNC44 141

5.6.6 平均值指令FNC45 142

5.6.7 報警器置位指令FNC46 142

5.6.8 報警器復位指令FNC47 142

5.6.9 平方根指令FNC48 143

5.6.10 浮點操作指令FNC49 143

5.6.11 數據處理指令套用舉例 144

5.7 高速處理指令 145

5.7.1 輸入/輸出刷新指令FNC50 145

5.7.2 濾波調整指令FNC51 146

5.7.3 矩陣輸入指令FNC52 146

5.7.4 高速計數器置位指令FNC53 148

5.7.5 高速計數器復位指令FNC54 148

5.7.6 高速計數器區別比較指令FNC55 149

5.7.7 轉速測量指令FNC56 149

5.7.8 脈衝輸出指令FNC57 150

5.7.9 脈寬調製指令FNC58 150

5.7.10 高速處理指令套用實例 151

5.8 方便指令 152

5.8.1 初始狀態指令FNC60 152

5.8.2 絕對值式凸輪順控指令FNC62 153

5.8.3 增量式凸輪順控指令FNC63 154

5.8.4 示教定時器指令FNC64155

5.8.5 特殊定時器指令FNC65156

5.8.6 交替輸出指令FNC66156

5.8.7 旋轉台控制指令FNC68157

5.9 外圍設備I/O功能指令 158

5.9.1 數據輸入指令FNC70/ FNC71/FNC72 158

5.9.2 數字解碼指令FNC73/FNC74 161

5.9.3 ASCII轉換指令FNC76 163

5.9.4 列印輸出指令FNC77 163

5.9.5 特殊功能模組讀指令FNC78 163

5.9.6 特殊功能模組寫指令FNC79 164

5.9.7 外部設備I/O功能指令套用實例 164

5.10 FX系列外圍設備（SER）指令 166

5.10.1 串列通信指令RS（FNC80） 166

5.10.2 八進制位傳送指令FNC81 168

5.10.3 ASCI變換指令 168

5.10.4 十六進制轉換指令FNC83 169

5.11 外圍設備指令 169

5.11.1 格雷碼轉換、逆轉換指令 169

5.11.2 模擬量模組讀、寫指令FNC176/FNC177 170

5.12 觸點比較指令 170

5.12.1 觸點比較指令 171

5.12.2 觸點比較串聯指令 172

5.12.3 觸點比較並聯指令 172

習題 173

第6章 PLC控制系統設計 174

6.1 PLC控制系統設計的原則和步驟 175

6.1.1 PLC控制系統設計的一般原則 175

6.1.2 PLC控制系統的設計步驟 176

6.2 PLC的選型與硬體設計 178

6.2.1 PLC類型的選擇 178

6.2.2 安裝形式的選擇 178

6.2.3 I/O點數的確定 178

6.2.4 存儲容量的確定 178

6.2.5 輸入/輸出接口模組的選擇 179

6.2.6 擴展模組的選擇 180

6.2.7 供電方式的選擇 180

6.2.8 I/O點數的簡化與擴展 180

6.2.9 PLC的外圍電路設計 183

6.3 PLC控制系統的軟體設計方法 183

6.3.1 經驗設計法 183

6.3.2 繼電器-接觸器控制線路轉換設計法 186

6.3.3 邏輯設計方法 188

6.3.4 順序設計法——狀態轉移圖設計法 190

6.3.5 程式的評價 191

6.4 PLC的可靠性設計 191

6.4.1 干擾源 191

6.4.2 干擾途徑 192

6.4.3 電源干擾的抑制 192

6.4.4 布線與接地——線間干擾的抑制 193

6.4.5 冗餘系統和熱備用系統 193

6.5 PLC的控制系統設計實例195

習題 201

第7章 FX2N系列PLC的特殊功能模組 203

7.1 功能模組概述 203

7.1.1 特殊功能模組的類型 203

7.1.2 特殊功能模組的安裝及套用 205

7.2 模擬量輸入模組 207

7.2.1 FX2N-4AD的技術指標 207

7.2.2 FX2N-4AD的接線 207

7.2.3 FX2N-4AD的緩衝暫存器 208

7.3 模擬量輸出模組（D/A） 210

7.3.1 FX2N-2DA的技術指標 211

7.3.2 FX2N-2DA的接線 211

7.3.3 FX2N-2DA的緩衝暫存器212

7.3.4 FX2N-2DA偏置與增益的調整 213

7.4 定位控制模組214

7.4.1 FX2N-1HC高速計數模組 214

7.4.2 FX2N-1PG脈衝輸出模組 219

7.4.3 FX2N-1RM-SET可程式凸輪開關 223

習題 227

第8章 PLC通信與網路 228

8.1 PLC網路通信的基礎知識 228

8.1.1 數據通信基礎 229

8.1.2 數據通信方式及傳輸速率 229

8.1.3 串列通信接口標準 231

8.2 FX2N系列PLC通信用器件 233

8.3 FX2N系列PLC的通信形式和配置 234

8.3.1 PLC與計算機的通信—PLC串列通信 235

8.3.2 PLC的N∶N網路——PLC與PLC之間的並行通信 237

8.3.3 PLC的1∶1網路——PLC與PLC雙機並行連結通信 243

8.4 計算機連結與無協定數據傳輸 244

8.4.1 串列通信協定的格式 245

8.4.2 PLC與計算機連結通信協定 247

8.4.3 無協定數據傳輸 253

習題 256

第9章 PLC的編程工具 257

9.1 手持編程器 258

9.1.1 手持編程器的組成和操作面板 258

9.1.2 手持編程器的操作過程260

9.1.3 編程操作 261

9.2 編程軟體FXGP/WIN 263

9.2.1 進入程式編制環境 264

9.2.2 編寫或編輯程式及注釋 266

9.2.3 程式的下載和上傳 270

9.2.4 軟元件的監控及強制設定 271

9.2.5 程式的列印 273

9.3 編程軟體GX Developer 274

9.3.1 程式編制環境及功能 275

9.3.2 程式輸入及編輯操作 278

9.3.3 程式轉換與檢查 282

9.3.4 程式注釋和顯示 283

9.3.5 軟元件的監控及強制設定 284

9.3.6 程式的列印 286

9.3.7 軟元件的監控及強制設定 286

9.3.8 仿真調試 288

習題 291

參考文獻 292