本书从实际工程应用和便于教学出发,阐述了继电器—接触器控制系统的设计原则、方法等可编程控制器基础知识;以日立EM-Ⅱ、施耐德Quantum昆腾系列和西门子公司S7-200/300/400系列等典型机型为例,全面论述了可编程控制器的基本工作原理、功能、指令系统、编程软件、网络及通信、I/O接口技术、应用、维护以及系统设计例程;最后,系统介绍了国产上位机组态软件组态王6.5和进口上位机组态软件iFIX 2.1的功能和应用。此外,还介绍了施耐德Concept 2.2编程软件的使用方法和西门子S7-200编程软件S7-Micro/WIN的使用方法。
作者结合多年教学与科研经验,编制了通用的可编程控制器典型环节应用程序,初学者易于接受和掌握这些典型环节程序,并能在此基础上设计出任意复杂的控制系统程序。为了方便教学和读者自学,书中第9章介绍了可编程控制器实验。
本书可作为大专院校电气工程、机电一体化、工业自动化及相近专业的教材,也可作为电气工程技术人员或有关培训班的参考教材。
第1章 继电器-接触器控制系统原理
1.1 常用控制电器
1.2 继电器-接触器控制系统设计原则
1.3 继电器-接触器控制系统设计实例
第2章 可编程控制器原理
2.1 可编程控制器
2.2 可编程控制器和其他工业控制系统的比较
第3章 日立EM系列可编程控制器
3.1 日立可编程控制器
3.2 日立可编程控制器结构特征
3.3 输入/输出地址编号
3.4 梯形图编程
3.5 安装及连线
3.6 维护和保养
3.7 梯形图程序编制实例
3.8 可编程控制器系统联网
第4章 可编程控制器典型程序设计
4.1 可编程控制器应用程序的设计方法
4.2 可编程控制器典型程序设计
4.3 其他典型应用
第5章 可编程控制器系统设计
5.1 可编程控制器系统设计过程
5.2 可编程控制器模拟量系统
5.3 可编程控制器与工厂自动化通信网络
5.4 可编程控制器系统的可靠性设计
5.5 大型火电厂输煤程序控制系统设计与实现
5.6 600MW机组锅炉保护控制系统设计与实现
5.7 300MW机组锅炉吹灰控制系统设计与实现
5.8 大型火电厂循环水泵监测控制系统设计与实现
第6章 常用组态软件
6.1 通过组态软件的特点
6.2 组态软件的发展
6.3 进口组态软件iFIX 2.1
6.4 国产组态软件组态王kingView 6.5
第7章 施耐德可编程控制器
7.1 Quantum系列可编程控制器
7.2 Quantum编程软件Concept 2.2
第8章 西门子S7-200/300/400可编程控制器
8.1 S7-200/300/400系列可编程控制器性能指标
8.2 S7系列可编程控制器的数据区和I/O编址
8.3 S7-200系列指令系统及编程方法
8.4 S7-300/400系列数据区及指令系统
第9章 可编程控制器实验
9.1 可编程控制器验机实验
9.2 电动机正反转控制
9.3 节日彩灯控制
9.4 故障信号声光报警控制
9.5 交通红绿信号灯控制
9.6 全自动洗衣机控制
9.7 三层楼电梯控制
9.8 可编程控制器联网控制
附录A 日立通用编程器操作手册
附录B 西门子S7-200编程软件使用说明
参考文献
为了区别可编程控制器(programmable controller,PC)和个人计算机(personal computer,PC)的英文名称,本书仍使用,以前的名字PLC(programmable logic controller)。可编程控制器是一种新型的通用自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单、使用方便、体积小、重量轻、功耗低等一系列优点,近年来发展很快,在工业上的应用越来越广泛。PLC、CAD/CAM和机器人技术将发展成为现代工业自动化的三大支柱:学习和掌握可编程控制器技术已经成为工业自动化、电气技术人员和大专院校有关专业学生的紧迫任务。
本书从实际工程应用和便于教学的角度出发,阐述了继电器—接触器控制系统的设计原则和方法、可编程控制器原理及系统设计、上位机组态软件的功能和使用方法。第l章系统地介绍了继电器—接触器控制系统的设计原则和方法;第2章系统地介绍了可编程控制器的组成、工作原理和编程方法以及应用中的各种问题;第3章比较详细地介绍了日立公司EM-Ⅱ系列可编程控制器的性能指标和指令系统;第4章设计了常用的可编程控制器典型程序;第5章介绍了可编程控制器系统设计方法和在系统设计时要注意的问题,并给出了作者在实际工程项目中设计的可编程控制器系统以资参考;第6章介绍了和可编程控制器息息相关的上位机组态软件组态王KingView 6.5和iFIX的功能和使用方法,以及组态软件的现状和发展趋势;第7章、第8章分别介绍了施耐德公司的Quantum昆腾系列及Concept 2.2编程软件使用方法和西门子公司的S7-200/300/400系列可编程控制器的功能和系统设计;为了方便教学和读者自学,在第9章设计有实验指导书;附录A和附录B分别是日立通用编程器操作手册和西门子S7-200编程软件S7-Micro/WIN的使用说明。
本书中设计的可编程控制器典型程序,适用于所有厂家和型号的可编程控制器逻辑,很容易被初学者接受和掌握,读者在此基础上可以得心应手地设计出任意复杂控制系统的可编程控制器程序。
在编写本书时,收集和参考了大量技术资料;按教材的要求进行了合理取舍以及系统整理,并综合了作者多年的教学和科研经验。内容力图做到系统性强、阐述清楚、通俗易懂、理论联系实际,不仅便于教学,而且也便于自学。
本书在编写过程中,参考了众多有关可编程控制器方面的书籍,使作者受益匪浅,在此谨向原书作者表示感谢。还要感谢日立亚洲公司、北京微电子公司、施耐德电气公司、西门子公司、北京亚控公司、爱默生(Intellution)公司提供的技术资料和帮助。由于编者水平有限,书中难免有疏漏之处,恳请读者批评指正。