本书从工程实践应用的角度出发，在介绍PLC的功能、特点、工作机理、指令系统和编程语言的基础上，重点介绍PLC控制系统的硬件设计及软件开发方法，并给出了大量的设计实例。全书的主要内容为：PLC的基础知识，包括PLC的主要功能与特点、硬件结构、指令系统与编程语言；PLC的应用技术，包括PLC控制系统的设计及应用程序设计方法；PLC的应用实例，包括电气控制类应用、工业生产控制类应用、机电设备控制类应用、模拟量检测与控制类应用、网络通信类应用。

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目录

介绍

版权信息

书 名: PLC应用开发案例精选

作　者：高钦和

出版社： 人民邮电出版社

出版时间： 2008年07月

ISBN: 9787115180452

开本： 16

定价: 35.00 元

内容简介

本书从工程实践应用的角度出发，在介绍PLC的功能、特点、工作机理、指令系统和编程语言的基础上，重点介绍PLC控制系统的硬件设计及软件开发方法，并给出了大量的设计实例。

全书的主要内容为：PLC的基础知识，包括PLC的主要功能与特点、硬件结构、指令系统与编程语言；PLC的应用技术，包括PLC控制系统的设计及应用程序设计方法；PLC的应用实例，包括电气控制类应用、工业生产控制类应用、机电设备控制类应用、模拟量检测与控制类应用、网络通信类应用。

本书以实用为宗旨，系统性强、层次清楚、实例丰富，有较强的实用性和参考价值。本书可供从事PLC控制系统设计、开发的广大科技人员阅读，也可作为大专院校工业自动化、电气技术专业及其他相关专业的教材或参考资料。

目录

第1章　PLC综述　1

1.1　PLC的历史　1

1.2　PLC的定义与发展　2

1.3　PLC系统的基本结构　4

1.4　PLC的分类　5

1.5　PLC的特点　6

1.6　PLC的应用领域　7

1.7　常见的PLC　8

1.8　PLC的发展趋势　9

第2章　PLC的硬件结构　11

2.1　PLC的组成　11

2.1.1　CPU模块　11

2.1.2　存储器　12

2.1.3　底板及电源模块　12

2.1.4　I/O模块及特殊I/O模块　12

2.1.5　通信接口模块　13

2.2　PLC的工作原理　13

2.2.1　巡回扫描机制　14

2.2.2　I/O映象区　15

2.2.3　I/O响应时间　16

2.3　PLC的开关量I/O模块　17

2.3.1　开关量I/O模块及其接线方式　17

2.3.2　直流开关量输入模块　18

2.3.3　交流开关量输入模块　19

2.3.4　晶体管型开关量输出模块　20

2.3.5　继电器型开关量输出模块　21

2.3.6　本地I/O与远程I/O　21

2.4　PLC的模拟量I/O模块　22

2.4.1　模拟量I/O模块的功用与种类　22

2.4.2　模拟量输入模块　22

2.4.3　模拟量输出模块　23

2.5　PLC的扩展I/O模块　24

2.5.1　高速计数模块　24

2.5.2　中断输入模块　26

2.5.3　闭环控制模块　26

2.5.4　BCD码输入/输出模块　29

2.5.5　温度控制模块　29

2.5.6　数据通信模块　29

第3章　PLC的编程语言与指令系统　30

3.1　PLC的编程语言　30

3.1.1　常见编程语言简介　30

3.1.2　梯形图的特点与编程规则　32

3.2　PLC的指令格式与编程元素　35

3.2.1　PLC的指令与指令格式　35

3.2.2　PLC指令中的变量与常数　36

3.2.3　PLC的编程元素　38

3.3　PLC的指令系统　42

3.3.1　基本指令　43

3.3.2　步进指令　51

3.3.3　功能指令　53

3.3.4　PLC指令系统比较　55

3.4　常见功能的梯形图实现　57

3.4.1　控制器运行状态的指示　57

3.4.2　单一脉冲发生器　57

3.4.3　顺序脉冲发生器　58

3.4.4　方波和占空比可调的脉冲发生器　58

3.4.5　启动、保持和停止回路　59

3.4.6　延时接通和断开回路　59

3.4.7　长延时计时器　60

3.4.8　闪烁与单稳态回路　60

第4章　PLC的应用技术　62

4.1　PLC控制系统设计的基本原则与步骤　62

4.1.1　PLC控制系统设计的基本原则　62

4.1.2　PLC控制系统设计的一般步骤　63

4.2　PLC的选型与硬件配置　65

4.2.1　PLC机型的选择　65

4.2.2　PLC容量的确定　67

4.2.3　I/O模块的选择　68

4.3　PLC运行方式及外部电路设计　69

4.3.1　系统运行方式的设计　69

4.3.2　PLC外部电路设计　70

4.4　PLC控制系统的可靠性设计　75

4.4.1　PLC的环境适应性设计　75

4.4.2　控制系统的冗余性设计　77

4.4.3　控制系统的抗干扰性设计　78

4.4.4　控制系统的故障诊断　82

第5章　PLC的应用程序设计　84

5.1　PLC应用程序的设计流程　84

5.1.1　熟悉被控对象　84

5.1.2　熟悉编程器和编程语言　85

5.1.3　参数表的定义　85

5.1.4　程序框图的设计　86

5.1.5　程序的编写　86

5.1.6　程序的测试　87

5.1.7　程序说明书的编写　87

5.2　逻辑控制程序设计的方法与技巧　87

5.2.1　程序中输入设备状态的表示　88

5.2.2　按钮信号的程序设计　89

5.2.3　边沿信号的检测与程序设计　90

5.2.4　时间控制逻辑的程序设计　91

5.2.5　逻辑控制信号的输出　93

5.2.6　逻辑控制程序的经验设计法　94

5.2.7　逻辑控制程序设计中的状态分析法　97

5.3　基于功能表图的顺序控制过程描述　99

5.3.1　功能表图的由来　99

5.3.2　功能表图中的基本元素　100

5.3.3　功能表图的基本结构　102

5.3.4　功能表图中转换实现的基本规则　103

5.3.5　功能表图绘制时的注意事项　104

5.4　基于功能表图的顺序控制梯形图设计　105

5.4.1　利用功能表图实现顺序控制的基本思想　105

5.4.2　用启保停回路设计顺序控制梯形图　106

5.4.3　用置位/复位指令设计顺序控制梯形图　107

5.4.4　用移位寄存器设计顺序控制梯形图　108

5.4.5　用步进指令设计顺序梯形图　109

5.4.6　几种编程方法的比较　110

5.5　程序设计中如何节省扫描时间　110

第6章　电气控制类应用　112

6.1　实例1——PLC在三相异步电动机控制中的应用　112

6.1.1　应用背景与需求　112

6.1.2　电动机的顺序启动控制　113

6.1.3　电动机的正转、反转和停止控制　113

6.1.4　电动机的星-三角降压启动控制　114

6.1.5　总结与评价　115

6.2　实例2——PLC在自耦变压器控制多台电动机中的应用　115

6.2.1　应用背景与需求　115

6.2.2　PLC控制系统分析与设计　116

6.2.3　PLC控制梯形图设计　118

6.2.4　总结与评价　119

6.3　实例3——PLC在步进电机控制中的应用　119

6.3.1　应用背景与需求　119

6.3.2　PLC控制步进电机的方式　120

6.3.3　PLC控制步进电机的实现　121

6.3.4　总结与评价　125

6.4　实例4——PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用　125

6.4.1　应用背景与需求　125

6.4.2　自动重合闸PLC控制系统设计　126

6.4.3　自动重合闸PLC控制程序设计　127

6.4.4　总结与评价　128

6.5　实例5——PLC在电镀专用行车控制中的应用　128

6.5.1　应用背景与需求　128

6.5.2　电镀专用行车PLC控制系统设计　128

6.5.3　电镀专用行车PLC控制程序设计　131

6.5.4　总结与评价　132

6.6　实例6——PLC在交流双速电梯控制中的应用　132

6.6.1　应用背景与需求　132

6.6.2　交流双速电梯PLC控制系统设计　133

6.6.3　交流双速电梯PLC控制程序设计　135

6.6.4　总结与评价　141

第7章　工业生产控制类应用　143

7.1　实例7——PLC在多工步机床控制中的应用　144

7.1.1　应用背景与需求　144

7.1.2　多工步机床PLC控制系统的设计　144

7.1.3　多工步机床PLC控制梯形图的设计　146

7.1.4　总结与评价　149

7.2　实例8——PLC在光源机械上泡机械手控制中的应用　149

7.2.1　应用背景与需求　149

7.2.2　控制过程分析与PLC选型　149

7.2.3　采用移位寄存器控制法的控制梯形图设计　150

7.2.4　总结与评价　153

7.3　实例9——PLC在砂处理生产线上的应用　153

7.3.1　应用背景与需求　153

7.3.2　砂处理生产线PLC控制系统分析　153

7.3.3　采用计时器设计型砂输送控制梯形图　154

7.3.4　采用鼓形控制器设计旧砂输送控制梯形图　155

7.3.5　采用移位寄存器设计碾混系统控制梯形图　157

7.3.6　总结与评价　158

7.4　实例10——PLC在机器人施釉生产线控制中的应用　158

7.4.1　应用背景与需求　158

7.4.2　施釉生产线PLC控制系统设计　159

7.4.3　施釉生产线PLC控制梯形图设计　161

7.4.4　总结与评价　162

7.5　实例11——PLC在储丝生产线系统控制中的应用　163

7.5.1　应用背景与需求　163

7.5.2　储丝生产线PLC控制系统的设计　163

7.5.3　储丝生产线PLC控制梯形图设计　165

7.5.4　总结与评价　168

7.6　实例12——PLC用于生产过程的联锁报警控制　169

7.6.1　应用背景与需求　169

7.6.2　生产过程联锁报警控制功能分析　169

7.6.3　联锁报警控制功能的实现　170

7.6.4　总结与评价　171

第8章　机电设备控制类应用　172

8.1　实例13——PLC在液压实验台控制中的应用　172

8.1.1　应用背景与需求　172

8.1.2　实验台PLC控制系统设计与控制实例　173

8.1.3　总结与评价　175

8.2　实例14——PLC在液体混合装置控制中的应用　175

8.2.1　应用背景与需求　175

8.2.2　液体混合装置PLC控制系统设计　175

8.2.3　液体混合装置PLC控制梯形图设计　176

8.2.4　总结与评价　178

8.3　实例15——PLC在谷物烘干机自动控制中应用　178

8.3.1　应用背景与需求　178

8.3.2　谷物烘干机PLC控制系统设计　179

8.3.3　谷物烘干机PLC控制梯形图设计　180

8.3.4　总结与评价　181

8.4　实例16——PLC在交通信号灯自动控制中的应用　181

8.4.1　应用背景与需求　181

8.4.2　交通信号灯PLC控制系统分析与设计　181

8.4.3　交通信号灯PLC控制梯形图设计　183

8.4.4　总结与评价　184

8.5　实例17——PLC在桥式起重机检测控制中的应用　185

8.5.1　应用背景与需求　185

8.5.2　桥式起重机检测的PLC控制系统设计　185

8.5.3　桥式起重机检测的PLC控制梯形图设计　186

8.5.4　总结与评价　187

8.6　实例18——PLC在高压离心风机控制中的应用　188

8.6.1　应用背景与需求　188

8.6.2　高压离心风机PLC控制系统的分析与设计　188

8.6.3　高压离心风机PLC控制梯形图设计　190

8.6.4　总结与评价　190

8.7　实例19——PLC在多机系统自动切换控制中的应用　190

8.7.1　应用背景与需求　190

8.7.2　双机系统自动切换的PLC控制　191

8.7.3　双机系统自动切换的PLC控制　192

8.7.4　总结与评价　193

第9章　模拟量检测与控制类应用　194

9.1　实例20——PLC实现模拟量检测与控制的基本方法　194

9.1.1　应用背景与需求　194

9.1.2　F1/F2系列PLC的模拟量输入输出单元简介　195

9.1.3　实现模拟量信号输入、运算与输出功能的编程实例　197

9.1.4　总结与评价　197

9.2　实例21——PLC实现模拟量输入信号滤波的程序设计　198

9.2.1　应用背景与需求　198

9.2.2　输入信号的惯性滤波法及其梯形图设计　199

9.2.3　输入信号的平均值滤波法及其梯形图设计　199

9.2.4　总结与评价　202

9.3　实例22——PLC模拟量信号的数值整定　202

9.3.1　应用背景与需求　202

9.3.2　模拟量输入信号的数值整定　203

9.3.3　模拟量输出信号的数值整定　204

9.3.4　总结与评价　205

9.4　实例23——PLC闭环控制系统中PID控制器的实现　206

9.4.1　应用背景与需求　206

9.4.2　PLC实现PID控制的方式　206

9.4.3　PLCPID控制器的实现　207

9.4.4　总结与评价　210

9.5　实例24——PLC在温度监测与控制系统中的应用　211

9.5.1　应用背景与需求　211

9.5.2　PLC温度监测与控制系统的设计　211

9.5.3　PLC温度监测与控制梯形图的设计　212

9.5.4　总结与评价　215

9.6　实例25——PLC在双参量随动控制系统中的应用　216

9.6.1　应用背景与需求　216

9.6.2　PLC双参量随动控制系统设计　216

9.6.3　双参量随动控制梯形图设计　217

9.6.4　总结与评价　220

9.7　实例26——PLC在轴承滚针分选机控制中的应用　220

9.7.1　应用背景与需求　220

9.7.2　轴承滚针分选机PLC控制系统设计　220

9.7.3　PLC控制梯形图的设计　221

9.7.4　总结与评价　223

9.8　实例27——PLC在污水处理模糊控制中的应用　224

9.8.1　应用背景与需求　224

9.8.2　SBR法污水处理过程分析　224

9.8.3　PLC模糊控制器的设计　225

9.8.4　总结与评价　227

第10章　网络通信类应用　228

10.1　网络通信中的基本概念　228

10.1.1　并行通信与串行通信　228

10.1.2　异步传输和同步传输　229

10.1.3　单工通信与双工通信　230

10.1.4　基带传输与频带传输　230

10.1.5　数据传输速率　232

10.1.6　数据传输中的差错控制与检错码　232

10.1.7　串行通信接口标准　234

10.2　工业局域网及其组网技术　236

10.2.1　局域网基础　236

10.2.2　工业局域网的组网技术　242

10.2.3　现场总线技术　244

10.3　实例28——西门子S7系列PLC的网络通信技术　249

10.3.1　应用背景与需求　249

10.3.2　S7系列PLC的网络结构与协议　250

10.3.3　S7-200PLC的通信方式与硬件选择　252

10.3.4　编程软件中S7-200PLC的通信参数设置　254

10.3.5　S7-200PLC的通信指令　256

10.3.6　S7-200通信应用实例　259

10.3.7　S7-300/S7-400的通信与组网　260

10.4　实例29——Windows下计算机与PLC串行通信的实现　262

10.4.1　应用背景与需求　262

10.4.2　Delphi下用WindowsAPI函数实现计算机串行通信　263

10.4.3　Windows串行通信控件MSComm介绍　264

10.4.4　VisualBasic下用MSComm实现计算机与PLC的串行通信　265

10.4.5　总结与评价　267

10.5　实例30——自由端口模式下PLC串行通信的实现　267

10.5.1　应用背景与需求　267

10.5.2　自由端口初始化与参数设置　268

10.5.3　程序设计要考虑的几个问题　270

10.5.4　编程实例　272

10.5.5　总结与评价　273

10.6　实例31——OMRON系列PLC与计算机的通信技术　274

10.6.1　应用背景　274

10.6.2　OMRONPLC与上位机的硬件连接　274

10.6.3　OMRONPLC与上位机的通信协议　275

10.6.4　用VisualBasic实现OMRONPLC与计算机的串行通信　278

10.6.5　用VisualC++实现OMRONPLC与计算机的串行通信　280

10.6.6　总结与评价　282

10.7　实例32——FX系列PLC与计算机串行通信的实现　282

10.7.1　应用背景与需求　282

10.7.2　FX2PLC与计算机的硬件连接　283

10.7.3　FX2系列PLC与计算机的通信协议　284

10.7.4　VisualC++语言下串行通信程序的设计　284

10.7.5　总结与评价　290

10.8　实例33——基于USS协议实现PLC对变频器的控制　290

10.8.1　应用背景与需求　290

10.8.2　变频器的USS控制协议　291

10.8.3　PLC控制变频器的程序设计　292

10.8.4　总结与评价　294

10.9　实例34——PLC在以太网中与上位计算机通信的实现　295

10.9.1　应用背景与需求　295

10.9.2　局域网技术与以太网　295

10.9.3　PLC与以太网的结合　298

10.9.4　用组态王实现PLC在以太网中的通信　298

10.9.5　总结与评价　301

10.10　实例35——利用电话网实现PLC与计算机的远程通信　302

10.10.1　应用背景与需求　302

10.10.2　PLC与计算机远程通信系统的设计　302

10.10.3　上位计算机远程通信功能的设计　303

10.10.4　MODBUS协议下PLC的通信程序　304

10.10.5　总结与评价　306

……