PLC应用实践

1绪论(1)

1.1PLC概述(1)

1.1.1PLC简介(1)

1.1.2PLC的主要优点(1)

1.1.3PLC的基本功能与应用(2)

1.1.4PLC的发展趋势(3)

1.2常见的PLC(5)

1.3三菱FX2N系列PLC(6)

1.3.1基本性能(6)

1.3.2FX2N系列PLC的单元与模块(7)

1.3.3FX2N内部编程元件(8)

1.3.4FX2N系列PLC输出技术指标(10)

1.3.5FX2N系列PLC基本指令(10)

1.4几种新型小型PLC(11)

1.4.1三菱电机FX3U和FX3UC系列(11)

1.4.2西门子S7200系列CPU224XP(12)

1.4.3欧姆龙CP1H系列(12)

1.5IEC611313(13)

1.6软PLC技术(14)

1.6.1软PLC技术的形成背景(14)

1.6.2软PLC系统结构(15)

1.6.3软PLC技术特点(16)

1.6.4软PLC技术应用控制方案(16)

1.6.5国内外研发现状(17)

1.7可编程计算机控制器PCC(17)

1.7.1PCC概述(17)

1.7.2PCC的特点(18)

1.7.3PCC的现状及发展(19)

2PLC控制系统设计(20)

2.1基本程序的编写(20)

2.1.1启动、保持和停止(20)

2.1.2多地点控制(20)

2.1.3优先控制(20)

2.1.4顺序启动控制(21)

2.1.5断开延时(21)

2.1.6定时范围扩展(22)

2.1.7自动与手动切换(22)

2.1.8闪烁电路(22)

2.1.9分频电路(23)

2.1.10三相异步电动机正反转控制(23)

2.1.11三相异步电动机Y△启动控制(24)

2.2PLC控制系统设计概述(25)

2.2.1PLC控制系统设计的基本原则(26)

2.2.2PLC控制系统设计的基本内容(26)

2.2.3PLC控制系统设计的基本步骤(27)

2.3PLC控制系统的硬件设计(29)

2.3.1PLC的选择(29)

2.3.2减少I/O点数的措施(34)

2.4PLC控制系统的软件设计(36)

2.4.1经验设计法(36)

2.4.2逻辑设计法(37)

2.4.3顺序控制设计法(38)

2.5PLC控制系统设计举例(45)

3PLC控制系统可靠性及故障诊断(47)

3.1提高PLC控制系统可靠性的措施(47)

3.1.1工作环境(47)

3.1.2安装与布线(48)

3.1.3I/O端的接线(50)

3.1.4外部安全电路(51)

3.1.5接地系统(52)

3.1.6冗余系统与热备用系统(53)

3.2PLC控制系统的故障及诊断处理(54)

3.2.1PLC控制系统的常见故障及分布(54)

3.2.2故障的查找方法及查找流程(56)

3.2.3LED灯指示诊断的应用(58)

3.2.4PLC运行中常见故障及排除方法(59)

4PLC应用技术(61)

4.1PLC常用外围装置、设备(61)

4.1.1拨码开关(61)

4.1.2旋转式编码器(61)

4.1.3接近开关(65)

4.1.4红外光电开关(69)

4.1.5常用传感器(69)

4.1.6执行装置(73)

4.2PLC与常用输入输出设备的连接(84)

4.2.1PLC与常用输入设备的连接(85)

4.2.2PLC与常用输出设备的连接(88)

5PLC编程软件、人机界面及组态软件的应用(90)

5.1PLC编程软件(90)

5.1.1PLC编程软件概述(90)

5.1.2SWOPCFXGP/WINC编程软件(90)

5.2PLC的人机界面(103)

5.2.1触摸屏的工作原理和特点(103)

5.2.2触摸屏的种类(104)

5.2.3触摸屏在PLC控制系统中的应用(106)

5.2.4三菱触摸屏(106)

5.2.5F940GOT触摸屏设置(108)

5.2.6触摸屏组态软件(110)

5.3监控组态软件与PLC(116)

5.3.1组态软件(116)

5.3.2组态王软件(118)

6PLC实验(128)

6.1实验概述(128)

6.1.1实验目的和任务(128)

6.1.2实验方法(128)

6.1.3实验报告及要求(129)

6.2参考实验项目(129)

6.2.1PLC及实验装置的熟悉和编程软件的应用(129)

6.2.2置位、复位及脉冲指令编程实验(130)

6.2.3栈及主控指令实验(132)

6.2.4定时器和计数器的基本应用(134)

6.2.5步进顺控指令实验(136)

6.2.6用PLC实现电机的正反转控制(138)

6.2.7用PLC实现电动机的Y△启动控制(139)

6.2.8水塔水位自动控制系统(141)

6.2.9行人红绿灯自助控制系统(141)

6.2.10自动轧钢机的PLC控制系统(142)

6.2.11运料小车控制系统(143)

6.2.12液体混合控制系统(144)

6.2.13装配流水线模拟控制系统(145)

6.2.14机械手模拟控制系统(146)

6.2.15舞台灯光模拟控制系统(147)

6.2.16四节传送带模拟控制系统(148)

6.2.17PLC五相步进电机控制系统(149)

6.2.18邮件分拣模拟控制系统(150)

6.2.19异步电动机变频调速系统(152)

6.2.20PLC交流伺服系统位置控制(153)

7PLC课程设计(156)

7.1PLC课程设计概述(156)

7.1.1课程设计目的(156)

7.1.2课程设计要求(156)

7.1.3PLC课程设计的基本内容(157)

7.1.4PLC课程设计的基本步骤(157)

7.2PLC课程设计参考课题(159)

7.2.1C650型普通卧式车床的PLC控制(159)

7.2.2多台风机的控制(162)

7.2.3双机自动切换控制(163)

7.2.4自动送料装车控制(165)

7.2.5加热反应炉控制(167)

7.2.6知识竞赛抢答器控制(168)

7.2.7某污水处理控制系统设计(169)

7.2.8包装生产线控制(172)

7.2.9交通信号灯控制(173)

7.2.10霓虹灯广告屏的PLC控制(176)

7.2.11水塔水位控制(177)

7.2.12货物分拣传送控制(178)

7.2.13机械手的控制(180)

7.2.14电镀生产线控制(182)

8PLC课程实习(185)

8.1PLC课程实习概述(185)

8.1.1实习目的和要求(185)

8.1.2实习前的准备与注意事项(185)

8.1.3PLC控制系统安装工艺(186)

8.2参考实习项目(190)

8.2.1三相异步电动机的正反转控制(190)

8.2.2三相异步电动机的Y△启动控制(192)

8.2.3四层电梯控制(193)

8.2.4两种液体混合控制(196)

8.2.5PLC与变频器在异步电机多速控制中的应用(199)

8.2.6X62W铣床的PLC模拟控制(201)

8.2.7组态软件与PLC在计算机监控系统中的应用(206)

8.2.8PLC、变频器及触摸屏在恒压供水系统中的应用(208)

9其他常用PLC(211)

9.1西门子S7200系列PLC(211)

9.1.1S7200系列PLC系统的组成(211)

9.1.2S7200PLC的主要性能指标(214)

9.1.3S7200系列PLC的编程元件(216)

9.1.4S7200的基本指令及编程(218)

9.2欧姆龙CPM系列PLC(222)

9.2.1CPM系列PLC的硬件配置(223)

9.2.2CPM1A系列PLC指令系统(229)

附录FX2N系列PLC的功能指令(234)

参考文献(237)

　　本书是新世纪电气及自动化类实践系列教材之一，由新世纪电气及自动化类规划系列教材编委会组织编写。本书集实验、设计、实习三个实践性环节训练与技术应用能力培养为一体；实验、设计、实习选题相对独立，内容覆盖面宽，具有典型性和代表性，选择性强，可满足不同实践性教学环节的教学选题和参考需求；教材突出应用性。全书共9章。第1章主要介绍PLC的基础知识、新型PLC和有关PLC新技术。第2章叙述了PLC典型基本程序及PLC控制系统的软硬件设计内容、方法。第3章阐述了提高PLC控制系统可靠性的措施和PLC控制系统的常见故障及诊断处理方法。第4章讲述了PLC常用外围元件设备及与PLC的连接方法。第5章细致说明了PLC编程软件、人机界面及组态软件的基本知识、功能及应用方法。第6～第8章由浅入深地给出了许多典型的PLC实验、课程设计、课程实习等实践性教学环节的选题及详细内容介绍。第9章介绍了西门子S7200及欧姆龙CPM系列PLC的基本性能、内部编程元件及常用基本指令。　　本书从工程实际应用和方便实践环节教学出发，讲解了PLC的有关编程标准、新技术、新产品及发展趋势，给出了PLC控制系统的软件编程设计方法及硬件选型方法，提供了提高PLC控制系统可靠性的措施及常见故障查找方法，介绍了PLC常用外围设备原理、特点及其与PLC的输入、输出端子的连接方法等。本书将PLC的实验、课程设计、课程实习等内容有机集成，重点给出了具有典型性、代表性和参考价值的PLC实验、课程设计、课程实习的选题及详细内容。　　本书可作为大专院校电气工程及其自动化、自动化、测控技术、机电一体化、电子信息类专业及相近专业的PLC实践环节教材或理论教学参考书，也可作相关工程技术人员的参考资料。