本书为普通高等教育“十五”规划教材。
全书共分十一章,分别介绍了PLC的产生、特点、基本组成、工作原理及基本性能;重点介绍了PLC的基本指令系统、步进顺控指令系统、功能指令系统的功能和应用实例;此外对PLC的特殊功能模块、通信技术、接口技术进行了简要阐述;最后介绍了PLC控制系统设计方法和应用案例。附录中还对编程软件的操作进行了说明。本书选用的PLC机型为日本三菱公司FX系列PLC。
本书主要作为普通高等学校电气工程及其自动化、电力系统及其自动化、自动化及相关专业的教材,也可作为专科、高职及函授教材和该专业工程技术人员的参考用书。
第一章 概述
第一节 PLC的发展简史及定义
第二节 PIE的特点及应用
习题及思考题
第二章 PLC的基本组成及工作原理
第一节 PIE的基本组成
第二节 PIE的工作原理
第三节 PLC的编程语言
习题及思考题
第三章 PLC的基本性能指标和内部编程软元件
第一节 1x系列可编程序控制器
第二节 1X系列PLC的编程软元件
习题及思考题
第四章 PLC的基本指令系统
第一节 指令系统概述
第二节 基本指令系统的功能及应用
第三节 梯形图编程规则及注意事项
第四节 编程实例
习题及思考题
第五章 PLC步进顺控指令系统
第一节状态转移图
第二节 步进顺控指令及其编程
第三节 选择性分支与汇合及其编程
第四节 并行性分支与汇合及其编程
第五节 分支与汇合的组合及其编程
第六节 状态转移图流程的跳转、重复、复位及分支限数
习题及思考题
第六章 PLC功能指令系统
第一节 功能指令的表示形式及含义
第二节 功能指令的分类与操作数说明
第三节 功能指令说明
习题及思考题
第七章 PLC外围接口电路技术
第一节 概述
第二节 PLC的输入接口电路
第三节 PLC的输出接口电路
习题及思考题
第八章 PLC特殊功能模块的编程及应用
第一节 模拟量输入输出模块
第二节 高速计数模块
第三节 其他控制模块
习题及思考题
第九章 PLC通信及网络技术
第一节 PLC与计算机通信
第二节PLC网络技术
第三节 PLC网络应用实例
习题及思考题
第十章 PLC控制系统设计
第一节 PIE控制系统设计内容及步骤
第二节 PLC控制系统硬件设计
第三节 PLC控制系统软件设计
第四节 PLC控制系统可靠性技术
习题及思考题
第十一章 PLC应用举例
第一节 PIE在冷媒自动充填机中的应用
第二节 气动机械手的PLC控制
第三节 组合机床的PIE控制
第四节 PLC在恒温控制过程中的应用
习题及思考题
附录
附录一、三菱1X系列PIE编程软件
附录二、三菱1X系列PIE指令
参考文献
由中国电力教育协会组织的普通高等教育“十五”规划教材,经过各方的努力与协作,现在陆续出版发行了。这些教材既是有关高等院校教学改革成果的体现,也是各位专家教授丰富的教学经验的结晶。这些教材的出版,必将对培养和造就我国21世纪高级专门人才发挥十分重要的作用。
自1978年以来,原水利电力部、原能源部、原电力工业部相继规划了一至四轮统编教材,共计出版了各类教材1删余种。这些教材在改革开放以来的社会主义经济建设中,为深化教育教学改革,全面推进素质教育,为培养一批批优秀的专业人才,提供了重要保证。原全国高等学校电力、热动、水电类专业教学指导委员会在此间的教材建设工作中,发挥了极其重要的历史性作用。
特别需要指出的是, “九五”期间出版的很多高等学校教材,经过多年的教学实践检验,现在已经成为广泛使用的精品教材。这批教材的出版,对于高等教育教材建设起到了很好的指导和推动作用。同时,我们也应该看到,现用教材中有不少内容陈旧,未能反映当前科技发展的最新成果,不能满足按新的专业目录修订的教学计划和课程设置的需要,而且一些课程的教材可供选择的品种太少。此外,随着电力体制的改革和电力工业的快速发展,对于高级专门人才的需求格局和素质要求也发生了很大变化,新的学科门类也在不断发展。所有这些,都要求我们的高等教育教材建设必须与时俱进,开拓创新,要求我们尽快出版一批内容新、体系新、方法新、手段新,在内容质量上、出版质量上有突破的高水平教材。
根据教育部《关于“十五”期间普通高等教育教材建设与改革的意见》的精神,“十五”期间普通高等教育教材建设的工作任务就是通过多层次的教材建设,逐步建立起多学科、多类型、多层次、多品种系列配套的教材体系。为此, 中国电力教育协会在充分发挥各有关高校学科优势的基础上,组织制订了反映电力行业特点的“十五”教材规划。“十五”规划教材包括修订教材和新编教材。对于原能源部、电力工业部组织原全国高等学校电力、热动、水电类专业教学指导委员会编写出版的第一至四轮全国统编教材、“九五”国家重点教材和其他已出版的各类教材,根据教学需要进行修订。对于新编教材,要求体现电力及相关行业发展对人才素质的要求,反映相关专业科技发展的最新成就和教学内容、课程体系的改革成果,在教材内容和编写体系的选择上不仅要有本学科(专业)的特色,而且注意体现素质教育和创新能力与实践能力的培养,为学生知识、能力、素质协调发展创造条件。考虑到各校办学特色和培养目标不同,同一门课程可以有多本教材供选择使用。上述教材经中国电力教育协会电气工程学科教学委员会、能源动力工程学科教学委员会、电力经济管理学科教学委员会的有关专家评审,推荐作为高等学校教材。
在“十五”教材规划的组织实施过程中,得到了教育部、国家经贸委、国家电力公司、中国电力企业联合会、有关高等院校和广大教师的大力支持,在此一并表示衷心的感谢。
教材建设是一项长期而艰巨的任务,不可能一蹴而就,需要不断完善。因此,在教材的使用过程中,请大家随时提出宝贵的意见和建议,以便今后修订或增补。 (联系方式:1印761北京市宣武区白广路二条1号综合楼9层 中国电力教育协会教材建设办公室010—63416X2)
中国电力教育协会
二OO二年八月
可编程序控制器(PLC)是一种以微处理器为基础的新型工业控制装置,它集计算机技术、自动控制技术、通信技术于一体,具有结构简单,性能优越,可靠性高,使用、维护方便等优点。因此,PLC已广泛应用于电力、机械制造、化工、汽车、钢铁、建筑、水泥、石油、采矿、纺织、造纸、环保、种植、广告及娱乐等各行各业。应用PLC已成为一个世界潮流,学好、用好PLC已显得越来越重要。
随着电子技术、计算机技术及自动化技术的迅猛发展,PLC技术的发展也越来越快。世界各国生产PLC的厂家,几乎年年在推出新的PLC产品,PLC的功能也越来越强,除完成常规的开关量、模拟量控制功能外,又增加了许多特殊功能模块、通信及网络功能模块等。本书以日本三菱公司最新推出的FX系列小型PLC为例,阐述其结构、工作原理、指令系统、编程、特殊功能模块、通信及应用实例等内容,在编写本书时力求做到:以点带面、力求创新,便于教学、体现应用,理论联系实际。
本书在教学使用过程中,可根据专业需要,适当进行删减,有些内容和应用实例适宜学生自学或在进行课程设计、毕业设计时参考。
本书由郁汉琪、郭健主编,沈亚斌为副主编,参加编写的还有李树元和赵茜。其中郁汉琪编写了第一、六、十章及第十一章的第二、三、四节;郭健编写了第三、四、五章;沈亚斌编写了第七、八、九章,李树元编写了第二章及第十一章的第一节;赵茜编写了附录。全书由郁汉琪统稿、定稿。
本书由东南大学博士生导师胡敏强教授审稿,并提出了许多有益的建议和意见,菱电自动化(上海)有限公司、南京菱软科技有限公司提供了不少应用资料,在此表示衷心的感谢。在编写本书的过程中,参阅和利用了部分兄弟院校老师编写出版教材的内容和材料,对原作者也一并致谢。
由于编者水平有限和时间仓促,错误和疏漏之处在所难免,敬请读者批评指正。