可编程控制器原理及应用

第1章可编程控制器概述1

1.1PLC的产生与发展1

1.2PLC的特点2

1.3PLC的基本组成4

1.3.1CPU5

1.3.2存储器5

1.3.3输入/输出单元5

1.3.4电源8

1.3.5扩展端口9

1.3.6外部设备端口9

1.3.7编程工具9

1.3.8特殊功能单元9

1.4PLC的编程语言10

1.4.1梯形图编程语言10

1.4.2语句表编程语言11

1.5PLC的工作方式12

1.5.1PLC的循环扫描工作方式12

1.5.2PLC的I/O滞后现象15

1.6PLC的主要性能指标16

习题16

第2章PLC的系统组成18

2.1CPM1A的基本组成18

2.1.1CPM1A的主机18

2.1.2I/O扩展单元21

2.1.3编程工具22

2.1.4特殊功能单元23

2.2CPM1A的继电器区及数据区24

2.2.1内部继电器区24

2.2.2特殊辅助继电器区24

2.2.3暂存继电器区26

2.2.4保持继电器区26

2.2.5辅助记忆继电器区26

2.2.6链接继电器区28

2.2.7定时器/计数器区28

2.2.8数据存储区28

2.3CPM1A功能简介32

2.4CPM2A简介38

2.4.1CPM2A的主机及I/O扩展单元38

2.4.2CPM2A功能简介39

习题42

第3章PLC的指令系统43

3.1概述43

3.2基本指令44

3.2.1常用的基本指令44

3.2.2ANDLD和ORLD指令46

3.2.3SET和RESET指令47

3.2.4KEEP指令48

3.2.5DIFU和DIFD指令49

3.2.6基本编程规则和编程方法50

3.3常用的应用指令52

3.3.1IL/ILC指令52

3.3.2用暂存继电器处理分支程序54

3.3.3JMP/JME指令55

3.3.4定时器/计数器指令56

3.4数据传送和数据比较指令60

3.4.1数据传送指令60

3.4.2数据比较指令65

3.5数据移位和数据转换指令68

3.5.1数据移位指令68

3.5.2数据转换指令74

3.6数据运算指令80

3.6.1十进制运算指令80

3.6.2二进制运算指令87

3.6.3逻辑运算指令89

3.7子程序控制指令91

3.7.1子程序调用、子程序定义/子程序返回指令92

3.7.2宏指令95

3.8高速计数器控制指令96

3.8.1旋转编码器96

3.8.2高速计数器的计数功能97

3.8.3高速计数器的中断功能98

3.8.4高速计数器的控制指令99

3.9脉冲输出控制指令102

3.10中断控制指令104

3.10.1外部输入中断功能104

3.10.2间隔定时器的中断功能106

3.10.3中断的优先级106

3.10.4中断控制指令106

3.11步进控制指令112

3.11.1步进程序的结构及程序的编写规则112

3.11.2步进程序的执行过程114

3.12特殊指令116

3.12.1故障诊断指令117

3.12.2信息显示指令118

3.12.3I/O刷新指令119

3.12.4位计数指令119

3.13CPM2A的高速计数器和脉冲输出120

3.13.1CPM2A的高速计数器121

3.13.2CPM2A的脉冲输出128

3.13.3CPM2A的同步脉冲控制138

习题141

第4章PLC控制系统的设计147

4.1概述147

4.1.1PLC控制系统设计的基本步骤147

4.1.2PLC的应用程序148

4.2逻辑设计法149

4.3时序图设计法151

4.4经验设计法154

4.5顺序控制设计法159

4.5.1顺序功能图159

4.5.2用顺序控制设计法编写程序162

4.6继电器控制电路图转换设计法166

4.7具有多种工作方式的系统的编程方法168

4.8PLC的典型控制程序175

4.8.1启/保/停控制程序175

4.8.2顺序启/停控制程序175

4.8.3单按钮启/停控制程序176

4.8.4电动机Y-△换接启动控制程序177

4.8.5点动/长动控制程序178

4.8.6异地控制程序179

4.8.7电动机正反转控制程序179

4.8.8断电保持程序181

4.8.9优先权程序182

4.8.10分频器程序183

4.8.11脉冲发生器程序184

4.8.12长定时程序185

4.9PLC应用程序举例186

习题192

第5章PLC的通信与网络195

5.1通信的基础知识195

5.1.1数据通信基础195

5.1.2网络的拓扑结构200

5.2OMRONPLC网络简介201

5.3HOSTLink通信203

5.3.1概述203

5.3.2HOSTLink通信协议205

5.3.3程序设计举例210

5.4PLCLink通信212

5.4.11∶1PLCLink通信212

5.4.21∶NPLCLink通信215

5.5无协议通信218

5.5.1概述218

5.5.2无协议通信设定218

5.5.3无协议通信指令220

5.5.4应用举例223

5.6CompoBus/D224

5.6.1概述224

5.6.2CompoBus/D通信单元229

5.6.3远程I/O通信231

5.6.4信息通信233

5.7ControllerLink234

5.7.1概述234

5.7.2ControllerLink单元236

5.7.3数据链接237

5.7.4信息通信246

5.7.5网络互连258

5.8Ethernet262

5.8.1概述262

5.8.2以太网单元及其设置264

5.8.3FINS通信服务266

5.8.4FTP服务器通信269

5.8.5Socket服务271

5.8.6E-mail服务274

习题276

第6章PLC的编程工具277

6.1编程器CQM1-PRO01277

6.1.1编程器的面板277

6.1.2编程器的使用278

6.2编程软件CX-P288

6.2.1CX-P简介288

6.2.2CX-P主窗口290

6.2.3CX-P工程293

6.2.4CX-P视图297

6.2.5CX-P编程301

6.2.6CX-P在线工作305

6.2.7CX-P监控307

第7章PLC实验312

7.1PLC及编程器的认识与使用312

7.2电动机的PLC控制313

7.3彩灯的PLC控制314

7.4数据传送、比较和移位指令的应用316

7.5数据运算指令的应用318

7.6中断控制指令的应用319

7.7抢答器的程序设计与调试321

附录1OMRON小型机指令一览表323

附录2CPM1A各种单元的规格329

附录3CPM1A/CPM2A性能指标332

附录4ASCII码表335

附录5CPM2A扩展的断电器区和数据存储区336

参考文献与网站338

　　本书以广泛应用的OMRON高性能小型机CPM1A/CPM2A为背景，系统地阐述PLC的组成、工作原理和指令系统，详细讲解PLC控制系统的设计方法。还介绍了OMRON的HOSTLink、PLCLink和无协议3种串行通信方式，及OMRON当前主推的CompoBus/D、ControllerLink、Ethernet这3种FA网络。对每一种网络，从通信单元、网络配置、网络功能、通信端口的连接、通信协议及相关编程等方面均进行了详细的讲解。对OMRON的计算机辅助编程软件CX-P的功能和使用方法也做了较详细的介绍。本书内容新颖，语言通俗易懂，理论联系实际。为便于教学与自学，有的章节配有一定数量的习题，并编写了内容丰富的实验指导。本书可作为高等院校自动化、电气技术、机电一体化及其他相关专业的教材，也可作为工程技术人员继续学习的参考书或PLC的培训教材。