PLC編程從入門到精通

《PLC編程從入門到精通》是化學工業出版社2019年6月出版的圖書，作者是向曉漢、劉搖搖。

基本介紹

• 書名：PLC編程從入門到精通
• 作者：向曉漢、劉搖搖 主編 李霞、於多 副主編
• ISBN：978-7-122-33852-5
• 出版時間：2019年6月

出版信息

PLC編程從入門到精通

作者：向曉漢、劉搖搖 主編 李霞、於多 副主編

叢書名：

出版日期：2019年6月 書號：978-7-122-33852-5

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：562頁

內容簡介

本書從PLC 編程基礎和實用出發，全面詳細地介紹了電氣控制基礎、西門子PLC 及三菱PLC 編程及套用技術。全書共分4 篇，第1 篇為PLC 編程基礎，主要講解電氣控制基礎和PLC 基礎；第2、3 篇分別講解西門子PLC 和三菱PLC 編程入門，包括硬體和接線、編程軟體的使用和PLC 的程式語言；第4 篇為PLC 編程高級套用，包括PLC 的編程方法與調試、PLC 的工藝功能及套用、PLC 在運動控制中的套用、PLC 的通信及其套用以及PLC、觸控螢幕、變頻器和伺服系統編程綜合套用。

本書內容全面系統、重點突出，強調知識的實用性。為便於讀者更深入理解並掌握西門子PLC、三菱PLC 編程及套用，本書配有大量實用案例，實例包括詳細的軟、硬體配置清單、原理圖和程式，便於讀者模仿學習。另外每章還配有習題供讀者訓練之用。

目錄

第1篇　PLC 編程基礎

第1章　電氣控制基礎 2

1.1　低壓開關電器 2

1.1.1　刀開關 2

1.1.2　低壓斷路器 3

1.1.3　剩餘電流保護電器 8

1.2　接觸器 10

1.2.1　接觸器的功能 10

1.2.2　接觸器的結構及其工作原理 10

1.2.3　常用的接觸器 11

1.2.4　接觸器的技術參數 12

1.2.5　接觸器的選用 13

1.3　繼電器 14

1.3.1　電磁繼電器 15

1.3.2　時間繼電器 18

1.3.3　計數繼電器 22

1.3.4　電熱繼電器 23

1.3.5　其他繼電器 26

1.4　熔斷器 26

1.4.1　熔斷器的種類、結構和工作原理 26

1.4.2　熔斷器的技術參數 27

1.4.3　熔斷器的選用 28

1.5　主令電器 29

1.5.1　按鈕 29

1.5.2　行程開關 32

1.5.3　接近開關 33

1.6　變壓器和電源 38

1.6.1　變壓器 38

1.6.2　直流穩壓電源 39

1.7　其他電器 40

1.7.1　感測器和變送器 40

1.7.2　隔離器 42

1.7.3　浪涌保護器 42

1.7.4　安全柵 43

1.8　電氣控制線路圖 43

1.9　繼電接觸器控制電路基本控制規律 46

1.9.1　點動運行控制線路 46

1.9.2　連續運行控制線路 46

1.9.3　正反轉運行控制線路 46

1.9.4　多地控制線路 47

1.9.5　自動循環控制線路 48

1.10　三相異步電動機的啟動控制線路 49

1.10.1　直接啟動 49

1.10.2　星形- 三角形減壓啟動 49

1.10.3　自耦變壓器減壓啟動 50

1.11　三相異步電動機的調速控制 51

1.11.1　改變轉差率的調速 51

1.11.2　改變極對數的調速 52

1.11.3　變頻調速 52

1.12　三相異步電動機的制動控制 56

1.12.1　機械制動 57

1.12.2　反接制動 57

1.12.3　能耗制動 58

1.13　電氣控制系統常用的保護環節 59

1.13.1　電流保護 59

1.13.2　電壓保護 61

1.13.3　其他保護 62

第2章　可程式控制器（PLC）基礎 63

2.1　概述 63

2.1.1　PLC 的發展歷史 63

2.1.2　PLC 的主要特點 64

2.1.3　PLC 的套用範圍 65

2.1.4　PLC 的分類與性能指標 65

2.1.5　PLC 與繼電器系統的比較 66

2.1.6　PLC 與微機的比較 67

2.1.7　PLC 的發展趨勢 67

2.1.8　PLC 在我國的套用情況 67

2.2　PLC 的結構和工作原理 68

2.2.1　可程式控制器的硬體組成 68

2.2.2　PLC 的工作原理 72

2.2.3　PLC 的立即輸入、輸出功能 73

第2篇　西門子PLC 編程入門

第3章　西門子S7-200 SMART PLC的硬體 76

3.1　西門子S7-200 SMART PLC 概述 76

3.1.1　西門子S7 系列模組簡介 76

3.1.2　西門子S7-200 SMART PLC 的產品特點 77

3.2　西門子S7-200 SMART CPU模組及其接線 78

3.2.1　西門子S7-200 SMART CPU模組的介紹 78

3.2.2　西門子S7-200 SMART CPU模組的接線 81

3.3　西門子S7-200 SMART PLC擴展模組及其接線 83

3.3.1　數字量輸入和輸出擴展模組 84

3.3.2　模擬量輸入和輸出擴展模組 85

3.3.3　其他擴展模組 87

3.4　西門子S7-200 SMART PLC的安裝 90

3.4.1　安裝的預留空間 90

3.4.2　安裝CPU 模組 91

3.4.3　擴展模組的連線 91

3.4.4　信號板的安裝 92

3.4.5　接線端子的拆卸和安裝 92

3.5　最大輸入和輸出點配置與電源需求計算 93

3.5.1　模組的地址分配 93

3.5.2　最大輸入和輸出點配置 93

3.5.3　電源需求計算 94

第4章　西門子S7-200 SMART PLC的編程軟體 96

4.1　 STEP7-Micro/WIN SMART編程軟體簡介與安裝步驟 96

4.1.1　STEP7-Micro/WIN SMART編程軟體簡介 96

4.1.2　STEP7-Micro/WIN SMART編程軟體的安裝步驟 97

4.2　STEP7-Micro/WIN SMART軟體的使用 99

4.2.1　STEP7-Micro/WIN SMART軟體的打開 99

4.2.2　STEP7-Micro/WIN SMART軟體的界面介紹 100

4.2.3　創建新項目 106

4.2.4　保存項目 107

4.2.5　打開項目 107

4.2.6　系統塊 109

4.2.7　程式調試 118

4.2.8　交叉引用 121

4.2.9　工具 121

4.2.10　幫助選單 122

4.2.11　使用快捷鍵 122

4.3　 用STEP7-Micro/WIN SMART軟體建立一個完整的項目 123

4.4　仿真軟體的使用 130

4.4.1　仿真軟體簡介 130

4.4.2　仿真軟體S7-200 SIM 2.0的使用 131

第5章　西門子S7-200 SMART PLC的程式語言 133

5.1　西門子S7-200 SMART PLC的編程基礎 133

5.1.1　數據的存儲類型 133

5.1.2　元件的功能與地址分配 136

5.1.3　STEP7 中的程式語言 141

5.2　位邏輯指令 142

5.2.1　基本位操作指令 142

5.2.2　置位/ 復位指令 144

5.2.3　置位優先雙穩態觸發器和復位優先雙穩態指令（SR/RS） 145

5.2.4　邊沿觸發指令 145

5.2.5　邏輯棧操作指令 147

5.2.6　取反指令（NOT） 147

5.3　定時器與計數器指令 148

5.3.1　定時器指令 148

5.3.2　計數器指令 155

5.3.3　基本指令的套用實例 159

5.4　功能指令 169

5.4.1　比較指令 169

5.4.2　數據處理指令 171

5.4.3　移位與循環指令 174

5.4.4　算術運算指令 180

5.4.5　功能指令的套用 195

5.5　西門子S7-200 SMART PLC的程式控制指令及其套用 199

5.5.1　跳轉指令 200

5.5.2　指針 200

5.5.3　循環指令 201

5.5.4　子程式調用指令 202

5.5.5　中斷指令 204

5.5.6　暫停指令 207

5.5.7　結束指令 209

5.5.8　順控繼電器指令 209

5.5.9　程式控制指令的套用 211

第3篇　三菱PLC 編程入門

第6章　三菱FX 系列PLC的硬體 214

6.1　三菱PLC 簡介 214

6.1.1　三菱PLC 系列 214

6.1.2　三菱FX 系列可程式控制器的特點 215

6.2　三菱FX 系列PLC 基本單元及其接線 216

6.2.1　三菱FX 系列PLC 基本單元介紹 216

6.2.2　三菱FX 系列PLC 基本單元的接線 218

6.3　三菱FX 系列PLC 的擴展單元和擴展模組及其接線 221

6.3.1　三菱FX 系列PLC 擴展單元及其接線 221

6.3.2　三菱FX 系列PLC 擴展模組及其接線 224

6.4　三菱FX 系列PLC 的模擬量模組及其接線 225

6.4.1　三菱FX 模擬量輸入模組（A/D） 225

6.4.2　三菱FX 模擬量輸出模組（D/A） 230

6.4.3　三菱FX 模擬量輸入輸出模組 234

第7章　三菱FX 系列PLC的編程軟體 237

7.1　GX Developer 編程軟體的安裝 237

7.1.1　GX Developer 編程軟體的概述 237

7.1.2　GX Developer 編程軟體的安裝 239

7.2　GX Developer 編程軟體的使用 241

7.2.1　GX Developer 編程軟體工作界面的打開 241

7.2.2　創建新工程 242

7.2.3　保存工程 243

7.2.4　打開工程 244

7.2.5　改變程式類型 244

7.2.6　程式的輸入方法 244

7.2.7　連線的輸入和刪除 246

7.2.8　注釋 247

7.2.9　程式的複製、修改與清除 250

7.2.10　軟元件查找與替換 252

7.2.11　常開常閉觸點互換 253

7.2.12　程式變換 255

7.2.13　程式檢查 256

7.2.14　程式的下載和上傳 256

7.2.15　遠程操作（RUN/STOP） 259

7.2.16　線上監視 260

7.2.17　軟元件測試 260

7.2.18　設定密碼 261

7.2.19　仿真 263

7.2.20　PLC 診斷 264

7.3　用GX Developer 建立一個完整的工程 264

7.4　GX Works 使用入門 272

7.4.1　GX Works3 的功能 272

7.4.2　GX Works3 的特點 273

7.4.3　GX Works3 的使用簡介 273

第8章　三菱FX 系列PLC的指令及其套用 280

8.1　編程基礎 280

8.1.1　數制 280

8.1.2　程式語言簡介 280

8.1.3　三菱FX 系列PLC 內部軟組件 282

8.1.4　存儲區的定址方式 291

8.2　三菱FX 系列PLC 的基本指令 292

8.2.1　輸入指令與輸出指令（LD、LDI、OUT） 292

8.2.2　觸點的串聯指令（AND、ANI） 293

8.2.3　觸點的並聯指令（OR、ORI） 293

8.2.4　脈衝式觸點指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF） 294

8.2.5　脈衝輸出指令（PLS、PLF） 294

8.2.6　置位與復位指令（SET、RST） 295

8.2.7　邏輯反、空操作與結束指令（INV、NOP、END） 296

8.3　基本指令套用 297

8.3.1　單鍵啟停控制（桌球控制） 297

8.3.2　定時器和計數器套用 298

8.3.3　取代特殊繼電器的梯形圖 300

8.3.4　電動機的控制 301

8.4　三菱FX 系列PLC 的功能指令 307

8.4.1　功能指令的格式 308

8.4.2　傳送和比較指令 308

8.4.3　程式流指令 312

8.4.4　四則運算 316

8.4.5　移位和循環指令 319

8.4.6　數據處理指令 320

8.4.7　高速處理指令 321

8.4.8　方便指令 322

8.4.9　外部I/O 設備指令 323

8.4.10　外部串口設備指令 324

8.4.11　浮點數運算指令 325

8.4.12　觸點比較指令 327

8.5　功能指令套用實例 329

8.6　步進梯形圖指令 339

8.7　模擬量模組相關指令套用實例 341

8.7.1　FX2N-4AD 模組 341

8.7.2　FX2N-4DA 模組 342

8.7.3　FX3U-4AD-ADP 模組 344

8.7.4　FX3U-3A-ADP 模組 346

第4篇　PLC 編程高級套用

第9章　PLC的編程方法與調試 350

9.1　功能圖 350

9.1.1　功能圖的畫法 350

9.1.2　梯形圖編程的原則 355

9.2　邏輯控制的梯形圖編程方法 357

9.2.1　經驗設計法 357

9.2.2　功能圖設計法 359

9.2.3　利用基本指令編寫梯形圖程式 359

9.2.4　利用功能指令編寫邏輯控制程式 366

9.2.5　利用復位和置位指令編寫邏輯控制程式 371

9.3　實例 376

第10章　PLC的工藝功能及套用 385

10.1　PID 控制簡介 385

10.1.1　PID 控制原理簡介 385

10.1.2　PID 控制器的參數整定 388

10.1.3　利用西門子S7-200SMART PLC 進行電爐的溫度控制 391

10.2　高速計數器的套用 396

10.2.1　西門子S7-200 SMART PLC 高速計數器的簡介 396

10.2.2　三菱FX 系列PLC 高速 計數器的簡介 401

10.2.3　高速計數器的套用 403

10.2.4　高速計數器在轉速測量中的套用 405

第11章　PLC在運動控制中的套用 416

11.1　西門子S7-200 SMART PLC的運動控制及其套用 416

11.1.1　西門子S7-200 SMARTPLC 的運動控制基礎 416

11.1.2　西門子S7-200 SMART PLC 的高速輸出點控制步進驅動系統 421

11.1.3　西門子S7-200 SMART PLC的高速輸出點控制伺服系統 428

11.2　三菱FX PLC 的運動控制及其套用 452

11.2.1　三菱FX PLC 控制步進驅動系統 452

11.2.2　三菱FX PLC 控制伺服驅動系統 453

第12章　PLC的通信及其套用 457

12.1　通信基礎知識 457

12.1.1　通信的基本概念 457

12.1.2　RS485 標準串列接口 458

12.1.3　PLC 網路的術語解釋 459

12.2　西門子S7-200 SMART PLC 自由口通信 460

12.2.1　西門子S7-200 SMART PLC 自由口通信介紹 460

12.2.2　西門子S7-200 SMART PLC 之間的自由口通信 463

12.2.3　西門子S7-1200 PLC 與S7-200 SMART PLC 之間的自由口通信 468

12.3　乙太網通信 471

12.3.1　工業乙太網通信簡介 471

12.3.2　西門子S7-200 SMART PLC 與HMI 之間的乙太網通信 473

12.3.3　西門子S7-200 SMART PLC 之間的乙太網通信 476

12.4　Modbus 通信 479

12.4.1　Modbus 通信概述 479

12.4.2　西門子S7-200 SMART PLC 之間的Modbus串列通信 480

12.4.3　西門子S7-200 SMART PLC 之間的Modbus_TCP通信 485

12.5　PROFIBUS 通信 490

12.5.1　PROFIBUS 通信概述 490

12.5.2　西門子S7-200 SMART PLC 與S7-300/400 PLC之間的PROFIBUS-DP通信 492

12.6　三菱FX 系列PLC 的N ∶ N網路通信 499

12.6.1　相關的標誌和數據暫存器的說明 499

12.6.2　參數設定 500

12.6.3　實例講解 500

12.7　無協定通信 501

12.7.1　無協定通信基礎 501

12.7.2　西門子S7-200 SMART PLC與三菱FX 系列PLC 之間的無協定通信 503

12.8　CC-Link 通信 507

12.8.1　CC-Link 家族 507

12.8.2　CC-Link 通信的套用 508

12.9　PLC 與變頻器通信 514

12.9.1　西門子S7-200 SMARTPLC 與G120 變頻器之間的USS 通信 514

12.9.2　三菱FX3U PLC 與FR-E740變頻器之間的PU 通信 519

第13章　PLC、觸控螢幕、變頻器和伺服系統工程套用 522

13.1　行車呼叫系統PLC 控制 522

13.1.1　採用西門子S7-200 SMART PLC 方案 523

13.1.2　採用三菱FX3U PLC 方案 528

13.2　送料小車自動往復運動的PLC 控制 534

13.2.1　採用西門子S7-200 SMART PLC 方案 534

13.2.2　採用三菱FX3U PLC 方案 538

13.3　步進電動機自動正反轉PLC 控制 540

13.3.1　採用西門子S7-200 SMART PLC 方案 540

13.3.2　採用三菱FX3U PLC 方案 548

13.4　定長剪下機PLC 控制 549

13.5　物料攪拌機的PLC 控制 555

13.5.1　硬體系統集成 555

13.5.2　編寫PLC 程式 556

13.5.3　設計觸控螢幕項目 559

參考文獻 562