PLC技術實用手冊

《PLC技術實用手冊》是2017年化學工業出版社出版的圖書，作者是向曉漢、黎雪芬。

基本介紹

• 中文名：PLC技術實用手冊
• 作者：向曉漢、黎雪芬
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2018年1月
• 頁數：865 頁
• 開本：16K　787×1092　1/16
• 裝幀：精裝
• ISBN：978-7-122-30034-8

內容簡介

本手冊從基礎和實用出發，以方便讀者學習PLC技術和在工作中查閱為目的，系統介紹了5個常用PLC機型的套用技術，即西門子S7-200/300/400系列PLC、三菱FX系列PLC和歐姆龍CP1系列PLC。全書共分六篇，內容從PLC的基礎知識到高級套用，由淺入深、循序漸進分別講解了不同型號PLC的硬體和接線、編程軟體的使用、PLC的程式語言、編程方法與程式調試；在高級套用篇，系統介紹了PLC的通信、PLC在過程控制中的套用、PLC在運動控制中的套用和工程套用案例等。

圖書目錄

第1篇基礎入門

第1章可程式序控制器（PLC）基礎2

1.1概述2

1.1.1PLC的發展歷史2

1.1.2PLC的主要特點3

1.1.3PLC的套用範圍3

1.1.4PLC的分類與性能指標4

1.1.5PLC與繼電器系統的比較5

1.1.6PLC與微機的比較5

1.1.7PLC的發展趨勢5

1.1.8PLC在我國6

1.2可程式序控制器的結構和工作原理6

1.2.1可程式序控制器的硬體組成6

1.2.2可程式序控制器的工作模式10

1.2.3可程式序控制器的工作原理10

1.2.4可程式序控制器的立即輸入、輸出功能12

1.3PLC前導知識12

1.3.1低壓電器簡介12

1.3.2感測器和變送器13

1.3.3隔離器19

1.3.4浪涌保護器19

1.3.5安全柵19

第2篇西門子S7-200PLC硬體和指令系統介紹

第2章S7-200PLC的硬體22

2.1S7-200系列PLC22

2.1.1西門子S7系列模組簡介22

2.1.2S7-200的性能特點23

2.2S7-200CPU模組及其接線23

2.2.1S7-200CPU模組23

2.2.2S7-200CPU的接線24

2.3S7-200擴展模組27

2.3.1數字量I/O擴展模組27

2.3.2模擬量I/O擴展模組28

2.3.3其他擴展模組30

2.4電源需求計算32

2.4.1最大I/O配置32

2.4.2電源需求計算32

第3章S7-200PLC編程軟體STEP7-Micro/WIN34

3.1STEP7-Micro/WIN編程軟體的安裝34

3.1.1STEP7-Micro/WIN編程軟體概述34

3.1.2STEP7-Micro/WIN編程軟體的安裝步驟35

3.1.3安裝和使用STEP7-Micro/WINV4.0注意事項36

3.2STEP7-Micro/WIN的使用37

3.2.1STEP7-Micro/WIN軟體的打開37

3.2.2STEP7-Micro/WIN軟體的界面介紹37

3.2.3創建新工程41

3.2.4保存工程41

3.2.5打開工程42

3.2.6系統塊的設定43

3.2.7數據塊45

3.2.8程式調試46

3.2.9交叉引用48

3.2.10符號表48

3.2.11變數表49

3.2.12工具瀏覽條50

3.2.13幫助選單50

3.3用戶自定義指令庫51

3.4S7-200擴展模組的地址分配52

3.4.1模組的地址分配52

3.4.2模組的地址查詢53

3.5用STEP7-Micro/WIN建立一個完整的項目55

3.6仿真軟體的使用61

3.6.1仿真軟體簡介61

3.6.2仿真軟體S7-200SIM2.0的使用61

第4章S7-200PLC的指令及其套用63

4.1S7-200的編程基礎知識63

4.1.1數據的存儲類型63

4.1.2元件的功能與地址分配65

4.1.3STEP7中的程式語言69

4.2位邏輯指令69

4.2.1基本位操作指令69

4.2.2置位/復位指令71

4.2.3RS觸發器指令72

4.2.4邊沿觸發指令73

4.3定時器與計數器指令75

4.3.1定時器指令75

4.3.2計數器指令80

4.3.3基本指令的套用實例83

4.4功能指令91

4.4.1比較指令91

4.4.2數據處理指令93

4.4.3移位與循環指令96

4.4.4算術運算指令102

4.4.5功能指令的套用110

4.5S7-200PLC的程式控制指令及其套用111

4.5.1子程式調用112

4.5.2中斷調用112

4.5.3跳轉指令115

4.5.4循環指令116

4.5.5暫停指令117

4.5.6結束指令117

4.5.7指針118

4.5.8順控繼電器指令（SCR）118

4.5.9程式控制指令的套用120

4.6S7-200的高速輸入及其套用120

4.6.1高速計數器的簡介120

4.6.2高速計數器在轉速測量中的套用124

第3篇西門子S7-300/400PLC硬體和指令系統介紹

第5章S7-300/400PLC的硬體128

5.1S7-300PLC概述128

5.1.1西門子PLC簡介128

5.1.2S7-300的基本結構128

5.2S7-300的CPU模組及其接線129

5.2.1CPU模組的技術規範130

5.2.2緊湊型CPU的接線133

5.3數字量模組及其接線135

5.3.1數字量輸入模組SM321135

5.3.2數字量輸出模組SM322137

5.4模擬量模組及接線140

5.4.1模擬量輸入模組SM331連線140

5.4.2模擬量輸出模組SM332連線142

5.4.3模擬量輸入/輸出模組SM334連線143

5.5S7-300的其他模組簡介145

5.5.1S7-300系列PLC的通信處理模組145

5.5.2S7-300系列PLC的功能模組145

5.5.3ET-200的模組146

5.5.4電源模組146

5.5.5接口模組147

5.5.6導軌（RACK）147

5.6S7-400PLC概述148

5.6.1S7-400的結構148

5.6.2S7-400的特點148

5.7S7-400CPU模組149

5.7.1S7-400CPU模組的基本結構149

5.7.2S7-400CPU模組的分類和技術規範149

5.8S7-400PLC的機架151

5.8.1S7-400PLC的機架簡介151

5.8.2UR1機架（通用機架）151

5.8.3CR2和CR3機架152

5.8.4UR2-H機架152

5.9數字量模組及其連線152

5.9.1數字量輸入模組SM421及其連線152

5.9.2數字量輸出模組SM422及其連線154

5.10模擬量模組及其連線156

5.10.1模擬量輸入模組SM431及其連線156

5.10.2模擬量輸出模組SM432及其連線157

5.11S7-400的其他模組158

5.11.1電源模組158

5.11.2通信處理模組159

5.11.3功能模組159

5.11.4接口模組159

第6章S7-300/400PLC編程軟體STEP7160

6.1STEP7簡介160

6.1.1初識STEP7160

6.1.2安裝STEP7的軟硬體條件161

6.1.3安裝STEP7注意事項161

6.1.4安裝STEP7的過程161

6.1.5卸載STEP7的過程165

6.2編程界面的SIMATIC管理器165

6.2.1創建項目165

6.2.2編輯項目167

6.3硬體組態與參數設定168

6.3.1硬體組態168

6.3.2參數設定170

6.3.3硬體的更新和GSD檔案安裝175

6.4下載和上傳177

6.4.1下載177

6.4.2上傳181

6.5軟體編程182

6.6列印和歸檔183

6.6.1列印183

6.6.2歸檔184

6.7用STEP7建立一個完整的項目185

6.8使用幫助187

6.8.1查找關鍵字或者功能187

6.8.2了解某個邏輯塊FB/SFB/FC/SFC的功能及引腳的定義187

6.9PLCSIM軟體的使用188

6.9.1S7-PLCSIM簡介188

6.9.2S7-PLCSIM套用188

6.9.3S7-PLCSIM與真實PLC的差別189

第7章S7-300/400PLC的指令及其套用192

7.1S7-300/400PLC的編程基礎知識192

7.1.1編程元件192

7.1.2數制和數據類型193

7.1.3定址方式195

7.1.4程式語言199

7.2CPU中的暫存器200

7.2.1累加器（ACCUx）200

7.2.2地址暫存器200

7.2.3數據塊暫存器200

7.2.4狀態字200

7.3位邏輯指令203

7.3.1觸點與線圈203

7.3.2對RLO的直接操作指令204

7.3.3電路塊的串聯和並聯204

7.3.4RS/SR雙穩態觸發器206

7.3.5邊沿檢測指令207

7.3.6能流取反觸點209

7.3.7中間輸出209

7.3.8SAVE指令209

7.3.9SET和CLR指令210

7.4定時器與計數器指令210

7.4.1定時器210

7.4.2IEC定時器218

7.4.3計數器219

7.4.4IEC計數器222

7.5數據處理與運算指令222

7.5.1裝載與傳送指令222

7.5.2比較指令227

7.5.3轉換指令230

7.5.4移位與循環指令234

7.5.5算術運算指令240

7.5.6邏輯控制指令244

7.5.7字邏輯運算指令247

7.5.8其他指令247

7.6實例249

7.6.1電動機的控制249

7.6.2定時器和計數器套用251

第8章S7-300/400PLC的程式結構254

8.1STEP7編程方法簡介254

8.1.1線性化編程254

8.1.2模組化編程254

8.1.3結構化編程254

8.2功能、數據塊和功能塊255

8.2.1塊的概述255

8.2.2功能（FC）及其套用256

8.2.3共享數據塊（DB）及其套用259

8.2.4自定義數據類型（UDT）及其套用261

8.2.5功能塊（FB）及其套用262

8.2.6系統功能（SFC）及其套用266

8.3多重背景267

8.3.1多重背景的簡介267

8.3.2多重背景的套用267

8.4庫的套用270

8.4.1庫的介紹270

8.4.2庫的套用介紹270

8.5組織塊（OB）及其套用272

8.5.1中斷的概述272

8.5.2主程式（OB1）274

8.5.3日期時鐘中斷組織塊及其套用274

8.5.4循環中斷組織塊及其套用276

8.5.5硬體中斷組織塊及其套用277

8.5.6錯誤處理組織塊及其套用279

8.5.7背景組織塊294

8.5.8啟動組織塊及其套用294

8.6實例295

第4篇三菱FXPLC硬體和指令系統介紹

第9章FXPLC的硬體300

9.1三菱可程式序控制器簡介300

9.1.1三菱可程式序控制器系列300

9.1.2三菱FX可程式序控制器的特點301

9.2三菱FX系列PLC及其接線301

9.2.1FX2N系列PLC模組介紹301

9.2.2FX2N系列PLC模組的接線303

9.2.3FX3U系列PLC模組介紹306

9.2.4FX3U系列PLC模組的接線307

9.3FXPLC的擴展單元和擴展模組及其接線310

9.3.1FXPLC擴展單元及其接線311

9.3.2FXPLC擴展模組及其接線313

9.4FXPLC的特殊模組及其接線315

9.4.1FX模擬量輸入模組（A/D）315

9.4.2FX模擬量輸出模組（D/A）318

第10章FXPLC編程軟體GXDeveloper/GXWorks2321

10.1GXDeveloper編程軟體的安裝321

10.1.1GXDeveloper編程軟體的概述321

10.1.2GXDeveloper編程軟體的安裝323

10.2GXDeveloper編程軟體的使用325

10.2.1GXDeveloper編程軟體工作界面的打開325

10.2.2創建新工程326

10.2.3保存工程327

10.2.4打開工程328

10.2.5改變程式類型328

10.2.6程式的輸入方法328

10.2.7連線的輸入和刪除331

10.2.8注釋332

10.2.9程式的複製、修改與清除334

10.2.10軟元件查找與替換337

10.2.11常開常閉觸點互換339

10.2.12程式變換340

10.2.13程式檢查340

10.2.14程式的下載和上傳340

10.2.15遠程操作（RUN/STOP）343

10.2.16線上監視344

10.2.17軟元件測試344

10.2.18設定密碼345

10.2.19仿真347

10.2.20PLC診斷348

10.3用GXDeveloper建立一個完整的項目348

10.4GXWorks使用入門356

10.4.1GXWorks2的功能357

10.4.2GXWorks2的特點357

10.4.3GXWorks2的使用簡介357

第11章FXPLC的指令及其套用365

11.1編程基礎365

11.1.1數制365

11.1.2程式語言簡介365

11.1.3三菱FX系列PLC內部軟組件367

11.1.4存儲區的定址方式374

11.2FX系列PLC的基本指令374

11.2.1輸入指令與輸出指令（LD、LDI、OUT）374

11.2.2觸點的串聯指令（AND、ANI）375

11.2.3觸點並聯指令（OR、ORI）376

11.2.4串聯迴路的並聯塊操作指令（ORB）376

11.2.5並聯迴路的串聯塊操作指令（ANB）377

11.2.6脈衝式觸點指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）377

11.2.7脈衝輸出指令（PLS、PLF）378

11.2.8置位與復位指令（SET、RST）379

11.2.9主控指令（MC、MCR）380

11.2.10邏輯反、空操作與結束指令（INV、NOP、END）381

11.3基本指令套用381

11.3.1單鍵啟停控制（桌球控制）381

11.3.2定時器和計數器套用382

11.3.3取代特殊繼電器的梯形圖385

11.3.4電動機的控制386

11.4FX系列PLC的功能指令389

11.4.1功能指令的格式389

11.4.2傳送和比較指令390

11.4.3程式流指令394

11.4.4四則運算398

11.4.5移位和循環指令401

11.4.6數據處理指令402

11.4.7高速處理指令405

11.4.8方便指令408

11.4.9外部I/O設備指令409

11.4.10外部串口設備指令409

11.4.11浮點數運算指令412

11.4.12觸點比較指令414

11.5功能指令套用實例415

11.6步進梯形圖指令423

11.7模擬量模組相關指令套用實例424

11.7.1FX2N-2AD模組424

11.7.2FX2N-4AD模組426

11.7.3FX2N-2DA模組427

11.7.4FX2N-4DA模組429

第5篇歐姆龍CP1PLC硬體和指令系統介紹

第12章CP1PLC的硬體432

12.1CP1系列PLC432

12.1.1歐姆龍CP1系列模組簡介432

12.1.2CP1的性能特點432

12.2CP1系列的CPU模組及其接線433

12.2.1CP1的CPU模組433

12.2.2CP1LCPU的接線436

12.3CP1的擴展模組440

12.3.1數字量I/O擴展模組440

12.3.2模擬量I/O擴展模組441

12.3.3其他擴展模組444

12.4電源需求計算446

12.4.1最大I/O配置446

12.4.2電源需求計算447

第13章CP1PLC編程軟體CX-One448

13.1CX-One軟體包的介紹448

13.2CX-Programmer編程軟體的安裝449

13.2.1CX-Programmer編程軟體概述449

13.2.2CX-Programmer編程軟體的安裝步驟449

13.3CX-Programmer的使用454

13.3.1CX-Programmer軟體的打開454

13.3.2CX-Programmer軟體的界面介紹454

13.3.3創建新工程464

13.3.4保存工程465

13.3.5打開工程465

13.3.6程式調試466

13.3.7交叉引用表470

13.3.8地址引用470

13.3.9幫助選單471

13.4用CX-Programmer創建一個完整的工程471

13.5CX-Simulator仿真軟體的使用477

13.5.1仿真軟體簡介477

13.5.2仿真軟體CX-Simulator的使用477

第14章CP1PLC的指令及其套用479

14.1CP1系列PLC的編程基礎知識479

14.1.1數據的存儲類型479

14.1.2I/O存儲器區域地址的指定方法479

14.1.3歐姆龍PLC的程式語言482

14.2基本邏輯指令483

14.2.1時序輸入指令483

14.2.2時序輸出指令488

14.3定時器與計數器指令491

14.3.1定時器指令491

14.3.2計數器指令498

14.3.3基本指令的套用實例502

14.4功能指令508

14.4.1比較指令508

14.4.2數據傳送指令512

14.4.3移位與循環指令517

14.4.4算術運算指令522

14.4.5時鐘及相關指令533

14.5CP系列PLC的時序控制指令及其套用539

14.5.1NOP和END指令539

14.5.2IL和ILC指令540

14.5.3JMP和JME指令541

14.5.4循環指令541

14.5.5工序步進控制指令542

14.6CP1PLC的子程式及其套用544

14.6.1子程式指令544

14.6.2功能塊及其套用547

14.6.3CP1系列PLC的中斷功能551

14.6.4CP1系列PLC的中斷指令553

14.6.5CP1系列PLC的定時模式中斷555

14.6.6CP1系列PLC的直接輸入模式中斷557

14.7CP1系列PLC的高速計數器559

14.7.1高速計數器簡介559

14.7.2高速計數器指令564

14.7.3高速計數器的套用568

第6篇常用PLC高級套用

第15章PLC的編程方法與調試574

15.1功能圖574

15.1.1功能圖的畫法574

15.1.2梯形圖編程的原則580

15.2邏輯控制的梯形圖編程方法582

15.2.1經驗設計法582

15.2.2功能圖設計法582

15.2.3利用基本指令編寫梯形圖程式584

15.2.4利用功能指令編寫邏輯控制程式593

15.2.5利用復位和置位指令編寫邏輯控制程式599

15.3實例607

第16章PLC在通信中的套用621

16.1通信基礎知識621

16.1.1通信的基本概念621

16.1.2PLC網路的術語解釋622

16.1.3OSI參考模型624

16.2現場匯流排概述625

16.2.1現場匯流排的概念625

16.2.2主流現場匯流排的簡介625

16.2.3現場匯流排的特點626

16.2.4現場匯流排的現狀626

16.2.5現場匯流排的發展626

16.3PPI通信及其套用627

16.3.1PPI通信基礎627

16.3.2PPI通信的套用627

16.4自由口通信及其套用631

16.4.1自由口通信概述631

16.4.2S7-200系列PLC自由口通信套用634

16.5MODBUS通信及其套用638

16.5.1MODBUS通信概述638

16.5.2S7-200的MODBUS通信套用639

16.6MPI通信及其套用642

16.6.1MPI通信簡介642

16.6.2S7-200與S7-300間的MPI通信643

16.6.3S7-300與S7-300間的MPI通信650

16.6.4S7-300/400與S7-400間的MPI通信657

16.7PROFIBUS通信及其套用661

16.7.1PROFIBUS通信概述661

16.7.2PROFIBUS匯流排拓撲結構662

16.7.3S7-300與ET200M的PROFIBUS-DP通信665

16.7.4S7-300與S7-200間的PROFIBUS-DP通信669

16.7.5S7-300與S7-300間的PROFIBUS-DP通信675

16.7.6CP342-5作主站的PROFIBUS-DP通信682

16.7.7CP342-5作從站的PROFIBUS-DP通信687

16.8乙太網通信及其套用692

16.8.1乙太網通信基礎692

16.8.2S7-300間的乙太網通信694

16.8.3S7-400與遠程I/O模組ET200間的PROFINET通信702

16.8.4S7-400與S7-200SMART間的乙太網通信707

16.9網路路由功能712

16.9.1網路路由功能概述712

16.9.2網路路由功能套用712

16.10FX系列PLC的N∶N網路通信716

16.10.1相關的標誌和數據暫存器的說明716

16.10.2參數設定716

16.10.3實例講解717

16.11並行連結通信718

16.11.1並行連結通信基礎718

16.11.2並行連結通信的套用719

16.12無協定通信720

16.12.1無協定通信基礎720

16.12.2S7-200PLC與三菱FX系列PLC的無協定通信721

16.13CC-Link通信724

16.13.1CC-Link家族724

16.13.2CC-Link通信的套用725

第17章PLC在運動控制中的套用732

17.1運動控制簡介732

17.2S7-200PLC的高速輸出及其套用732

17.2.1S7-200的高速輸出簡介732

17.2.2S7-200系列PLC的高速輸出點控制步進電動機734

17.2.3使用定位模組控制步進電動機735

17.2.4步進電動機的調速控制745

17.2.5步進電動機的正反轉控制745

17.2.6S7-200PLC控制伺服系統749

17.3FXPLC的高速輸出及其套用753

17.3.1FXPLC控制步進驅動系統753

17.3.2FXPLC控制伺服系統755

17.4CP1PLC的高速輸出及其套用756

17.4.1CP1PLC控制步進驅動系統756

17.4.2CP1PLC在伺服驅動系統中的套用766

第18章PLC在過程控制中的套用769

18.1PID控制簡介769

18.1.1PID控制原理簡介769

18.1.2PID控制的算法和圖解770

18.2用PLC對電爐進行溫度控制773

18.2.1用S7-200PLC對電爐進行溫度控制773

18.2.2用S7-300PLC對電爐進行溫度控制782

18.2.3用FXPLC對電爐進行溫度控制791

18.3PID控制器的參數整定793

第19章PLC工程套用案例796

19.1高峰和非尖峰時段的交通燈PLC控制系統796

19.2行車呼叫PLC控制系統805

19.3送料小車自動往復運動的PLC控制系統819

19.4小型攪拌機系統的PLC控制830

19.5跳動度測試儀控制842

19.6刨床PLC控制系統851

參考文獻865