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1 概述1

1．1 可编程序控制器定义1

1．2 可编程序控制器的发展过程及现状1

1．3 可编程序控制器的基本特征3

1．3．1 可编程序控制器的功能3

1．3．2 可编程序控制器的特点4

1．4 可编程序控制器的应用5

1．5 可编程序控制器应用系统设计的基本内容和步骤6

1．5．1 可编程序控制器应用系统设计的基本原则6

1．5．3 可编程序控制器应用系统设计的一般步骤7

1．5．2 可编程序控制器应用系统设计的基本内容7

2 可编程序控制器结构及工作原理9

2．1 可编程序控制器组成及工作过程9

2．1．1 可编程序控制器的基本组成9

2．1．2 可编程序控制器的工作过程11

2．2 可编程序控制器的性能指标与分类12

2．2．1 PLC的性能指标12

2．2．2 PLC的分类13

2．3 可编程序控制器的输入/输出接口模块14

2．3．1 开关量输入接口模块14

2．3．2 开关量输出接口模块15

2．3．3 模拟量输入接口模块17

2．3．4 模拟量输出接口模块19

2．4 可编程序控制器的智能接口20

2．4．1 通信模块20

2．4．2 闭环控制模块21

2．4．3 高速计数模块22

2．5 编程器及外部设备23

2．5．1 编程器23

2．5．2 外部设备25

2．6 典型可编程序控制器特性25

2．6．1 F系列可编程序控制器的型号、单元及其技术特性26

2．6．2 德国西门子公司PLC简介及部分产品的主要技术性能28

3 可编程序控制器应用系统硬件设计方法32

3．1 应用系统总体方案设计32

3．1．1 PLC控制系统类型32

3．1．2 系统的运行方式34

3．2 系统硬件设计根据34

3．2．1 工艺要求34

3．2．2 设备状况35

3．2．3 控制功能35

3．2．4 I/O点数和种类36

3．2．5 系统的先进性36

3．3 可编程序控制器的机型选择36

3．3．2 I/O点数37

3．3．1 CPU的能力37

3．3．3 响应速度38

3．3．4 指令系统38

3．3．5 机型选择的其他考虑39

3．4 I/O模块的选择39

3．4．1 数字量输入模块的选择39

3．4．2 数字量输出模块的选择40

3．4．3 模拟量模块的选择41

3．4．4 智能I/O模块的应用选择42

3．5．2 模块统计表44

3．5．3 I/O硬件接口图44

3．5．1 系统硬件配置图44

3．5 系统硬件设计文件44

3．5．4 I/O地址表45

3．6 系统供电设计47

3．6．1 供电系统的保护措施47

3．6．2 电源模块的选择47

3．6．3 一般系统供电电源设计48

3．7 I/O模块供电电源设计49

3．7．1 24V直流I/O模块的供电设计50

3．7．2 220V交流I/O模块的供电设计51

3．8 系统接地设计52

3．8．1 正确的接地方法52

3．7．3 其他I/O模块的供电设计52

3．8．2 各种不同接地的处理53

3．9 可编程序控制器供电系统设计54

3．10 电缆设计和敷设56

3．10．1 电缆的选择56

3．10．2 电缆的敷设施工57

4 可编程序控制器的指令系统及编程方法58

4．1 PLC软件系统及常用编程语言58

4．1．1 梯形图语言58

4．2 F系列PLC编程元件的编号及功能59

4．1．4 高级语言59

4．1．3 逻辑功能图59

4．1．2 助记符语言59

4．2．1 输入与输出继电器的编号及功能60

4．2．2 辅助继电器与特殊辅助继电器的编号及功能61

4．2．3 定时器T与计数器C63

4．3 F系列可编程序控制器指令系统及编程方法64

4．4 编程技巧与应用举例74

4．4．1 编程技巧74

4．4．2 编程举例77

4．5 F1系列可编程序控制器的结构功能与元件编号83

4．5．1 F1系列PLC的组成与性能简介83

4．5．2 基本单元和扩展单元83

4．5．3 器件功能及编号83

4．6 F1系列可编程序控制器指令系统及编程方法86

4．6．1 计数指令及编程方法87

4．6．2 步进指令STL/RET及编程方法88

4．7 F1系列PLC的功能指令及编程方法94

4．7．1 功能指令基本概念与表达方式94

4．7．2 输入/输出数据处理指令94

4．7．3 复位指令95

4．7．4 数据比较功能指令96

4．7．5 数据传送功能指令98

4．7．6 算术运算功能指令100

4．7．7 其他功能指令105

4．8．2 A/D、D/A功能指令106

4．8 F1系列PLC的模拟量控制106

4．8．1 模拟控制单元F2-6A-E的技术特性106

4．9 FX2系列PLC简介108

4．9．1 概述108

4．9．2 FX2系列PLC的性能指标109

4．9．3 FX2系列PLC的指令系统简介111

5 西门子公司可编程序控制器的指令系统及编程方法115

5．1 S7系列可编程序控制器编程基础115

5．1．1 STEP7编程语言及指令组成形式115

5．1．2 存储区116

5．1．3 编址117

5．1．4 数据类型及标记118

5．2 S7系列可编程序控制器基本指令系统121

5．2．1 位逻辑指令121

5．2．2 比较指令127

5．2．3 转换指令128

5．2．4 基本运算指令130

5．2．5 控制指令134

5．2．6 计数器、计时器梯形方块图指令136

5．3 编程方法140

5．3．1 线性编程140

5．3．2 分部编程145

5．3．3 结构化编程150

6 可编程序控制器应用系统软件设计方法157

6．1 可编程序控制器应用系统软件设计流程157

6．1．1 应用系统软件设计基本要求和基本原则157

6．1．2 应用系统软件设计的内容158

6．1．3 程序设计的一般步骤159

6．2 信号采样和滤波处理方法与技巧162

6．2．1 离散信号的采样滤波162

6．2．2 模拟量的输入方法163

6．2．3 模拟量输入信号的数值整定164

6．2．4 模拟量信号滤波的方法165

6．2．5 中断信息处理168

6．3．1 输入设备状态在程序中的表示法171

6．3 逻辑控制程序设计的方法与技巧171

6．3．2 按钮信号程序设计172

6．3．3 时间控制逻辑的程序设计175

6．3．4 边沿信号的检测与应用程序设计178

6．3．5 故障的跟踪与检测程序设计181

6．3．6 故障信息处理的程序设计182

6．3．7 操作选择管理逻辑184

6．3．8 直流电机的控制逻辑186

6．3．9 交流电机的控制逻辑186

6．4 控制量的输出方法与技巧186

6．4．1 控制量输出的一般方法188

6．4．2 模拟量输出信号的量值整定190

7 可编程序控制器应用系统设计实例193

7．1 交通信号灯控制系统设计193

7．1．1 控制要求分析193

7．1．2 PLC选型及I/O接线图193

7．1．3 I/O地址定义表194

7．1．4 应用控制程序设计195

7．2 起重机质量检测控制系统设计195

7．2．1 检测系统的控制要求195

7．2．2 PLC选型及I/O接线图197

7．2．3 I/O地址定义表197

7．2．4 应用控制程序设计197

7．3．1 防止相间短路的电动机正反转控制198

7．3 电机基本控制电路中PLC应用及程序设计198

7．3．2 自动循环控制200

7．3．3 笼型电动机定子串电阻启动自动控制201

7．3．4 定子串自耦变压器减压启动自动控制202

7．3．5 笼型电动机Y-△降压启动自动控制203

7．3．6 延边三角形降压启动自动控制204

7．3．7 绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动自动控制205

7．3．8 绕线式异步电动机转子串电阻启动自动控制206

7．3．9 单管整流能耗制动自动控制208

7．3．10 带变压器桥式整流能耗制动自动控制209

7．3．11 串电阻降压启动和反接制动自动控制210

7．3．12 双速电动机的变速控制211

7．3．13 按时间原则控制直流电动机的启动212

7．4 双参量随动控制系统上PLC的应用213

7．4．1 工艺过程及控制要求213

7．4．2 机型选择214

7．4．3 程序设计214

7．5 自动生产线行驶小车的控制系统设计217

7．5．1 控制要求218

7．5．2 PLC选型及I/O接线图218

7．5．3 I/O地址定义表218

7．5．4 控制程序设计218

参考文献222