可编程序控制器技术与应用系统设计 (2010 年度畅销榜NO.23415 )

本书从工程实际应用角度出发，阐述与介绍了目前国际上几个主要可编程序控制器(PLC)制造企业的主流新型产品，以及它们在工程应用中所涉及到的主要技术问题，包括PLC应用系统典型配置、PLC及其功能模块的性能与功能指标、网络技术等的应用以及PLC系统工程设计方面的内容。本书的第3—8章从工程应用的角度分别介绍了6个制造企业的PlC；第9章介绍了基于网络化工作模式的PLC系统的基本配置与应用；第10、11章分别介绍PI—C系统的设计思想及程序设计方法。\r\n\r\n 本书不仅适合于从事控制技术的工程技术人员阅读，也可供大专院校相关专业的师生参考。\r\n
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第1章 概述 \r\n\r\n 1. 1 可编程序控制器的发展历史 \r\n\r\n I. 2　PLC的定义和特点 \r\n\r\n 1. 2. 1 PLC的定义 \r\n\r\n 1. 2. 2 PLC的特点 \r\n\r\n 1. 3 PLC的主要功能和应用 \r\n\r\n 1. 4 PLC与其他工业控制系统的比较 \r\n\r\n 1. 4. 1 PLC与继电器控制系统的比较 \r\n\r\n 1. 4. 2 PLC与计算机控制系统的比较 \r\n\r\n 1. 4. 3 PLC与集散控制系统的比较 \r\n\r\n 1. 5 PLC的展望 \r\n\r\n 1. 5. 1 PLC的发展趋势 \r\n\r\n 1. 5. 2 PLC在我国的发展中需注意的问题 \r\n\r\n 第2章　可编程存控制器的结构和工作原理 \r\n\r\n 2. 1 PLC的结构 \r\n\r\n 2. 1. I PLC的硬件系统 \r\n\r\n 2. 1. 2 PLC的软件系统 \r\n\r\n 2. 2 PLC的工作过程和工作原理 \r\n\r\n 2. 2. 1 PLC的工作过程 \r\n\r\n 2. 2. 2 PLC的输入输出过程 \r\n\r\n 2. 2. 3 PLC的中断输入处理过程 \r\n\r\n 2. 2. 4 PLC的工作原理 \r\n\r\n 第3章 三菱电机可编程序控制器及其应用 \r\n\r\n 3. 1 三菱电机PLC概述 \r\n\r\n 3. 1. 1 三菱电机PLC系列分类 \r\n\r\n 3. 1. 2 三菱电机PLC的特点 \r\n\r\n 3. 2 三菱电机PLC基本系统构成 \r\n\r\n 3. 2. 1 三菱电机PLC系统结构 \r\n\r\n 3. 2. 2 硬件配置 \r\n\r\n 3. 2. 3 PLC模块的性能指标 \r\n\r\n 3. 2. 4 PLC软元件的介绍 \r\n\r\n 3. 2. 5 多PLC系统的介绍 \r\n\r\n 3. 3 三菱电机PLC指令系统与应用程序的编翘 \r\n\r\n 3. 3. 1 梯形图与语句表编程方式 \r\n\r\n 3. 3. 2 SFC与标签. 功能块编程方式 \r\n\r\n 3. 3. 3 应用程序的编制与执行 \r\n\r\n 3. 3. 4 PLC编程软件的介绍 \r\n\r\n 3. 4 三菱电机PLC的网络通信 \r\n\r\n 3. 4. 1 网络概要 \r\n\r\n 3. 4. 2 信息层一Ethernet \r\n\r\n 3. 4. 3 控制层一MELSECNET／H \r\n\r\n 3. 4. 4 设备层一现场总线CC-Link \r\n\r\n 3. 4. 5 与其他公司网络的连接 \r\n\r\n 3. 5 三菱电机PLC的应用实例 \r\n\r\n 3. 5. 1 在烟草行业的应用 \r\n\r\n 3. 5. 2 在空调行业的应用 \r\n\r\n 3. 5. 3 在汽车行业的应用 \r\n\r\n 3. 5. 4 在IT行业的应用 \r\n\r\n 附录 三菱电机FA产品信息网站 \r\n\r\n 第4章 西门子SIMATIC S7-300可编程序控制器及其 \r\n\r\n 应用 \r\n\r\n 4. 1 SIMATIC S7PLC \r\n\r\n 4. 1. 1 概述 \r\n\r\n 4. 1. 2 SIMATIC S7-300系统结构 \r\n\r\n 4. 1. 3 S7-300的通信 \r\n\r\n 4. 2 SIMATIC S7-300 基本系统构成 \r\n\r\n 4. 2. 1 S7-300PLC中央处理单元CPU模块 \r\n\r\n 4. 2. 2 S7-300FLC数字量模块 \r\n\r\n 4. 2. 3 S7－300PLC模拟量模块 \r\n\r\n 4. 2. 4 S7-300PLC系统供电与接地 \r\n\r\n 4. 3 S7-300指令系统与应用程序编程 \r\n\r\n 4. 3. 1 指令及其结构 \r\n\r\n 4. 3. 2 位逻辑运算指令 \r\n\r\n 4. 3. 3　定时器指令 \r\n\r\n 4. 3. 4　计数器指令 \r\n\r\n 4. 3. 5 装入和传送指令 \r\n\r\n 4. 3. 6 比较指令 \r\n\r\n 4. 3. 7 转换指令 \r\n\r\n 4. 3. 8　算术运算指令 \r\n\r\n 4. 3. 9 字逻辑运算指令 \r\n\r\n 4. 3. 10 移位和循环移位指令 \r\n\r\n 4. 3. 11 控制指令 \r\n\r\n 4. 3. 12 编程环境简介 \r\n\r\n 4. 4 SIMATIC S7-300的网络通信 \r\n\r\n 4. 4. 1 西门子PLC网络 \r\n\r\n 4. 4. 2 MPI网络与全局数据通信 \r\n\r\n 4. 4. 3 S7-300PLC与其他计算机的通信 \r\n\r\n 4. 4. 4 PROFEBUS现场总线 \r\n\r\n 4. 4. 5 网络建立 \r\n\r\n 4. 5 SIMATIC S7-300应用实例 \r\n\r\n 4. 5. 1 泵站工况概述 \r\n\r\n 4. 5. 2 硬件系统构成 \r\n\r\n 4. 5. 3 软件监控实现 \r\n\r\n 第5章 OMRON可编程序控制器及其应用 \r\n\r\n 5. 1 OMROM PLC概述 \r\n\r\n 5. 1. 1 微型PLC \r\n\r\n 5. 1. 2 小型PLC \r\n\r\n 5. 1. 3 中型PLC \r\n\r\n 5. 1. 4 大型PLC \r\n\r\n 5. 1. 5 SRM1PLC \r\n\r\n 5. 1. 6 PLC的通信网络 \r\n\r\n 5. 1. 7 OMRON PLC的性能比较 \r\n\r\n 5. 2 CSl系列PLC的硬件体系结构分析 \r\n\r\n 5. 2. 1 CSl系列PLC概述 \r\n\r\n 5. 2. 2 CSl系列PLC的应用系统结构分析 \r\n\r\n 5. 2. 3 CSl系列PLC的应用模块单元 \r\n\r\n 5. 2. 4 CSl系列PLC的数据存储区与编程元件编号 \r\n\r\n 5. 2. 5 CSl系列PLC的编程工具简介 \r\n\r\n 5. 3 CS1系列PLC指令系统与应用程序编制 \r\n\r\n 5. 3. 1 指令系统概述 \r\n\r\n 5. 3. 2 CS1系列PLC编程的相关规定 \r\n\r\n 5. 3. 3 梯形图基本指令与应用编程 \r\n\r\n 5. 4 0MRON PLC的网络通信 \r\n\r\n 5. 4. 1 概述 \r\n\r\n 5. 4. 2 信息网层设备及其功能 \r\n\r\n 5. 4. 3 控制器链接网络层设备及其功能 \r\n\r\n 5. 4. 4 网络层设备及其功能 \r\n\r\n 5. 4. 5 串行通信技术 \r\n\r\n 5. 4. 6 SYSMAC网络连接系统简介 \r\n\r\n 5. 5 0MRON PLC的应用举例 \r\n\r\n 5. 5. 1 基于CSl系列PLC的控制器网应用系统 \r\n\r\n 5. 5. 2 0MRON PLC网络控制技术在水处理控制系统中的 \r\n\r\n 应用 \r\n\r\n 第6章 MODICON可编程控制器及其应用 \r\n\r\n 6. 1 MODICON PLC概述 \r\n\r\n 6. 2 PLC的性能指标 \r\n\r\n 6. 3 MODICON PLC基本系统(硬件)构成 \r\n\r\n 6. 3. 1 系统结构 \r\n\r\n 6. 3. 2 硬件配置 \r\n\r\n 6. 4 基本单元与扩展单元基本工作性能 \r\n\r\n 6. 4. 1 电源模块 \r\n\r\n 6. 4. 2 CPU模块 \r\n\r\n 6. 4. 3 网络模块及通信 \r\n\r\n 6. 4. 4 Quantum智能／专用I／0模块 \r\n\r\n 6. 5 编程环境(concept)概述 \r\n\r\n 6. 5. 1 Concept的性能特点 \r\n\r\n 6. 5. 2 PLC的硬件配置 \r\n\r\n 6. 5. 3 编程综述 \r\n\r\n 6. 5. 4 编辑器 \r\n\r\n 6. 5. 5 联机. 操作监视和通信功能 \r\n\r\n 6. 5. 6 实用程序 \r\n\r\n 6. 5. 7 结构化项目 \r\n\r\n 6. 5. 8 设计项目概述 \r\n\r\n 6. 6 梯形图和指令表 \r\n\r\n 6. 6. 1 梯形图概述 \r\n\r\n 6. 6. 2 MODICON梯形图语句 \r\n\r\n 6. 6. 3 MODIC0N 984PLC梯形图 \r\n\r\n 6. 6. 4 指令表 \r\n\r\n 6. 7 PLC系统的设计与配置实例 \r\n\r\n 6. 7. 1 自动控制系统设计的内容和PLC选型 \r\n\r\n 6. 7. 2 PLC系统配置实例 \r\n\r\n 6. 7. 3 设计实例 \r\n\r\n 第7章 GE可编程序控制器及其应用 \r\n\r\n 7. 1 GE公司PlC系统概述 \r\n\r\n 7. 1. 1 90-30系列PLC \r\n\r\n 7. 1. 2 90-70系列PLC \r\n\r\n 7. 2 GE PL-C基本系统(硬件)构成 \r\n\r\n 7. 2. 1 90-30系列PLC基本系统构成 \r\n\r\n 7. 2. 2 90-70系列PLC硬件基本构成 \r\n\r\n 7. 3 GE PLC指令系统与应用程序编制 \r\n\r\n 7. 3. 1 90-30系列PLC梯形图指令系统 \r\n\r\n 7. 3. 2 90-70系列PLC梯形图指令系统 \r\n\r\n 7. 3. 3 编程软件 \r\n\r\n 7. 4 GE PLC的网络通信 \r\n\r\n 7. 4. 1 90系列PLC网络通信 \r\n\r\n 7. 4. 2 90系列PLC通信模块及相关设备 \r\n\r\n 第8章 AB公司可编程序控制器及其应用 \r\n\r\n 8. 1 SLC 500系列PLC系统概述 \r\n\r\n 8. 2 SLC 500系列基本系统(硬件)构成 \r\n\r\n 8. 2. 1 固定式控制器基本系统构成 \r\n\r\n 8. 2. 2 模块式控制器基本系统构成 \r\n\r\n 8. 3 SLC 500指令系统与应用程序编制 \r\n\r\n 8. 3. 1 SLC 500PLC的指令系统 \r\n\r\n 8. 3. 2 编程软件 \r\n\r\n 8. 4 SLC 500PLC的网络通信 \r\n\r\n 8. 4. 1 SLC 500PLC通信网络 \r\n\r\n 8. 4. 2 SLC 500 PLC通信模块及相关设备 \r\n\r\n 第9章 可编程序控制器的网络通信技术与应用 \r\n\r\n 9. 1 计算机网络与PLC网络概述 \r\n\r\n 9. 1. 1 计算机网络模型 \r\n\r\n 9. 1. 2 PLC及其网络 \r\n\r\n 9. 2 PLC网络的拓扑结构及其各级子网通信协议配置的原则 \r\n\r\n 9. 2. 1 生产金字塔结构与工厂计算机控制系统模型 \r\n\r\n 9. 2. 2 PLC网络的拓扑结构 \r\n\r\n 9. 2. 3 PLC网络的各级子网通信协议配置的规律 \r\n\r\n 9. 3 PLC网络中常用的通信方法 \r\n\r\n 9. 3. 1 RS-232C与RS-485标准 \r\n\r\n 9. 3. 2 PLC网络中常用的通信方式 \r\n\r\n 9. 4 现场总线和PROFIBUS现场总线 \r\n\r\n 9. 4. 1 现场总线概述 \r\n\r\n 9. 4. 2 PROFIBUS的协议概要 \r\n\r\n 9. 4. 3 PROFIBUS控制系统 \r\n\r\n 9. 5 PLC网络的应用实例 \r\n\r\n 9. 5. 1 点对点式PLC网络在高炉上料控制中的应用 \r\n\r\n 9. 5. 2 多级分布式PLC网络在钢铁工业的CIMS中的应用 \r\n\r\n 第10章 可编程序控制器控制系统设计 \r\n\r\n 10. 1 概述 \r\n\r\n 10. 1. 1 PLC控制系统的设计基本原则与主要内容 \r\n\r\n 10. 1. 2 PLC控制系统设计的一般步骤 \r\n\r\n 10. 1. 3 PLC控制系统模式的选择 \r\n\r\n 10. 2 PLC控制系统硬件的配置选择 \r\n\r\n 10. 2. 1 PLC机型的选择 \r\n\r\n 10. 2. 2 PLC容量估算 \r\n\r\n 10. 2. 3 PLC输入／输出模块的选择 \r\n\r\n 10. 3 系统(程序)软件设计概述 \r\n\r\n 10. 4 控制系统的可靠性设计 \r\n\r\n 10. 4. 1 系统可靠性的一般概念 \r\n\r\n 10. 4. 2 PLC控制系统的抗干扰设计 \r\n\r\n 10. 4. 3 环境技术条件设计 \r\n\r\n 10. 4. 4 控制系统的冗余设计 \r\n\r\n 10. 4. 5 控制系统的供电系统设计 \r\n\r\n 第11章 可编程序控制器系统程序设计方法 \r\n\r\n 11. 1 基于组合逻辑函数法的PLC控制系统程序设计 \r\n\r\n 11. 1. 1 概述 \r\n\r\n 11. 1. 2 开关逻辑函数 \r\n\r\n 11. 1. 3 PLC系统程序的组合逻辑设计法示例 \r\n\r\n 11. 2 基于功能转移图方法的PLC控制系统程序设计 \r\n\r\n 11. 2. 1 功能转移图与功能转移函数的概念 \r\n\r\n 11. 2. 2 功能转移图的基本环节 \r\n\r\n 11. 2. 3 基于功能转移图与控制信号流状态表法的程序设计示例 \r\n\r\n 11. 3 基于Petri网方法的PLC控制系统程序设计 \r\n\r\n 11. 3. 1 Petri网的基本概念 \r\n\r\n 11. 3. 2 基本环节的Petri网图 \r\n\r\n 11. 3. 3 Petri网的分析方法 \r\n\r\n 11. 3. 4 Petri网控制器设计 \r\n\r\n 11. 3. 5 基于Petri网的系统程序设计 \r\n\r\n 参考文献 \r\n
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科学技术的发展, 对于改变社会的生产面貌, 推动人类文明向前发展, 具有极其重要的意义. 电气自动化技术是多种学科的交叉综合, 特别在电力电子. 微电子及计算机技术迅速发展的今天, 电气自动化技术更是日新月异. 毫无疑问, 电气自动化技术必将在建设“四化”. 提高国民经济水平中发挥重要的作用.

为了帮助在经济建设第一线工作的工程技术人员能够及时熟悉和掌握电气自动化领域中的新技术, 中国自动化学会电气自动化专业委员会和中国电工技术学会电控系统与装置专业委员会联合成立了《电气自动化新技术丛书》编辑委员会, 负责组织编辑《电气自动化新技术丛书》. 丛书将由机械工业出版社出版.

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本丛书以工程技术人员为主要读者, 也可供科研人员及大专院校师生参考.

编写出版《电气自动化新技术丛书》, 对于我们是一种尝试, 难免存在不少问题和缺点, 希广大读者给予支持和帮助, 并欢迎大家批评指正.

可编程序控制器(PLC)自从20世纪70年代诞生以来, 经过30余年的发展, 其各种功能与性能均获得了极大的提高与改进.

目前PLC集数据处理. 程序控制. 参数调节以及网络数据通信等功能于一体, 不论是较为简单的单机逻辑与顺序控制, 还是复杂系统的控制, 选择适当的PLC都能获得满意的控制效果. 在计算机集成制造系统CIMS与计算机集成过程控制系统C1PS系统中, PLC也起到了重要的作用. 可以说在网络化的多级工业控制系统中, PLC在设备级与控制级有着其他控制装置所无法比拟的优势, 因此得到广大工业控制界的青睐, 同时也引起了国际上各大PLC制造企业的极大重视, 他们都倾全力开发研究可以满足工业生产需要的各种类型的PLC, 并且已经形成了各自的系列化产品, 在不同的领域和地区也都形成了各自的一定优势与市场. 因而作为现场工程师与控制系统设计人员, 熟悉与掌握各主要制造企业的PLC的主要功能与特点已成为非常紧迫与重要的任务. 为此, 编者在查阅了最新的大量相关资料与产品用户手册, 并结合多年的工程与研究实践的基础上编写了这本书. 在本书中的第3-8章中分别介绍了三菱电机. 西门子(SIEMENS). 欧姆龙(OM-RON). MODICON. 通用电气(GE). AB等公司当前最新型或主流PLC与各种典型功能模块单元的基本性能与功能特点. 实现系统控制的典型配置方式与要求等. 考虑到目前工业控制系统的网络化发展需要以及PLC系统采用多级控制方式这样一种发展趋势, 在本书第9章中介绍了基于网络控制方式的PLC系统配置与设计. 在本书的最后部分, 较详细地介绍了PLC系统设计的基本要求与思路, 特别是考虑到为了使工程技术人员能够遵循一定的规律进行PLC系统程序设计, 在第11章中较详细地介绍了PLC系统程序设计方法.

纵观本书所涵盖到的主要内容可以看出, 编写此书的目的就是帮助广大工程技术人员以及大专院校的师生尽快地了解和熟悉目前在国内应用较为普遍的主流PLC或制造企业最新推出的PLC换代产品的主要应用功能与特点, 为复杂PLC系统设计提供技术依据, 学习和掌握进行系统设计的基本方法与规律.

本书由陈在平. 赵相宾任主编, 第3章由宋葭晖编写, 陈在乎. 岳有军参加了部分工作, 第4. 9章由高强编写, 第5章由赵钢编写, 第6章由王志敏编写, 第7. 8章由岳有军编写, 其余各部分由陈在平编写. 全书由赵相宾. 陈在平定稿.

在本书的编写过程中, 得到了丛书编委会的大力支持, 日本三菱电机FA(工控)系统事业部程控器系统部经理陈静女士. 电气传动编辑部韩芙华常务副主编与韩旭工程师, 在本书的编写过程中都给予了极大的关心与支持, 编者对此表示由衷的感谢.

在本书的编写过程中, 还得到了日本三菱电机. OMRON(上海)公司, 德国西门子公司, 美国GE. AB. MODICON公司所提供的大量的宝贵资料, 在此谨表衷心的谢意.

在本书的出版过程中, 机械工业出版社的孙流芳编审与牛新国主任给予了极大的帮助与支持, 在此一并致谢.

由于时间仓促, 涉及内容较为广泛, 加之编者水平所限, 错误及不当之处在所难免, 警请广大读者批评指正.