可編程序控制器原理與應用基礎

《可編程序控制器原理與應用基礎》分上、下兩篇。上篇共六章，包括可編程序控制器概述、可編程序控制器的基本原理、S7-200 PLC的硬件系統，S7-200 PLC的指令系統、可編程序控制器程序設計基礎以及可編程序控制器的通信及網絡。下篇共三章，包括可編程序控制器編程系統及編程軟件、可編程序控制器編程基礎實驗以及可編程序控制器編程綜合實驗。

全書在闡述基本概念和基本原理的基礎上，側重於編程方法的講解和練習，着重工程實際應用能力的培養。各章配有大量的思考題和習題，供讀者檢驗知識的掌握程度和鞏固所學的知識。

該書分上、下兩篇。上篇為理論教學篇，簡述了可編程序控制器的基本原理和硬件配置，系統介紹了西門子S7-200 PLC的指令系統以及可編程序控制器的編程方法。下篇為實驗教學篇，系統介紹了西門子S7-200 PLC的編程軟件及其使用方法，並配置了豐富的實驗內容便於讀者理論結合實際。

前言

上篇　理論教學篇

第1章 可編程序控制器概述

1.1 可編程序控制器的由來與定義

1.1.1 可編程序控制器的由來

1.1.2 可編程序控制器的定義

1.1.3 可編程序控制器的主要性能指標和分類

1.1.4 可編程序控制器的硬件

1.2 可編程序控制器的特點與功能

1.2.1 可編程序控制器的特點

1.2.2 可編程序控制器的主要功能及其應用

1.2.3 PLC與其他自動控制系統的比較

1.3 可編程序控制器的發展與應用

1.3.1 可編程序控制器的發展概況

1.3.2 可編程序控制器的發展趨勢

1.3.3 可編程序控制器在中國的發展與應用

1.4 常用可編程序控制器簡介

1.4.1 西門子公司的可編程序控制器

1.4.2 AB公司的可編程序控制器

1.4.3 三菱公司的可編程序控制器

1.4.4 立石公司的可編程序控制器

1.4.5 和利時公司的可編程序控制器

練習題

第2章 可編程序控制器的基本原理

2.1 可編程序控制器的基本結構

2.2 可編程序控制器的各組成部分

2.2.1 中央處理單元

2.2.2 存儲器

2.2.3 輸入/輸出模塊

2.2.4 外部設備

2.2.5 智能模塊

2.2.6 電源

2.3 可編程序控制器的工作原理

2.3.1 PLC的掃描工作方式

2.3.2 PLC的掃描工作過程

2.3.3 PLC的輸Jk/輸出滯後現象

2.3.4 PLC的脈衝捕捉功能

2.3.5 PLC的輸入濾波功能

2.4 可編程序控制器的編程語言

2.4.1 PLC軟件的基本概念

2.4.2 梯形圖

2.4.3 語句表

2.4.4 功能塊圖

2.4.5 基於Windows的編程語言標準IEC 61131-3

2.4.6 變量的數據類型

練習題

第3章 S7.200 PLC的硬件系統

3.1 S7.200 PLC硬件系統的組成

3.1.1 S7.200 CPU模塊

3.1.2 數據保持

3.1.3 高級配置

3.1.4 擴展模塊

3.2 數據存儲器及其尋址方式

3.2.1 S7.200 CPU數據存儲器的分配和地址

3.2.2 數據存儲器的功能及其尋址

3.2.3 s7.200 CPU的有效範圍

3.2.4 CPU存儲器區域的間接尋址

3.3 擴展I/O模塊的尋址

練習題

第4章 S7.200 PLC的指令系統

4.1 位邏輯指令

4.1.1 觸點指令

4.1.2 取非指令

4.1.3 正跳變和負跳變檢測指令

4.1.4 輸出指令

4.1.5 置位和復位指令

4.1.6 空操作指令

4.2 定時器和計數器指令

4.2.1 定時器指令

4.2.2 計數器指令

4.3 時鐘指令

4.4 比較指令

4.4.1 字節比較指令

4.4.2 整數比較指令

4.4.3 雙字整數比較指令

4.4.4 實數比較指令

4.5 數學運算指令

4.5.1 加法指令和減法指令

4.5.2 乘法指令和除法指令

4.5.3 實數的開方、指數和自然對數指令

4.5.4 正弦、餘弦和正切指令

4.5.5 字節、字、雙字的增和減指令

4.6 傳送、移位及循環移位指令

4.6.1 字節、字、雙字和實數的傳送指令

4.6.2 字節、字和雙字的塊傳送指令

4.6.3 字節交換指令

4.6.4 字節傳送立即讀和字節傳送立即寫指令

4.6.5 字節、字、雙字的左移位和右移位指令

4.6.6 字節、字、雙字的循環左移和循環右移指令

4.6.7 位移位寄存器指令

4.7 表功能指令

4.7.1 填表指令和查表指令

4.7.2 後進先出指令和先進先出指令

4.7.3 存儲器填充指令

4.8 邏輯運算指令

4.8.1 字節的與、或和異或指令

4.8.2 字的與、或和異或指令

4.8.3 雙字的與、或和異或指令

4.8.4 取反指令

4.9 轉換指令

4.9.1 整數的轉換指令

4.9.2 實數的轉換指令

4.9.3 譯碼、編碼和段碼指令

4.9.4 整數、雙整數和實數轉換成ASCII碼指令

4.9.5 ASCII碼與十六進制的轉換指令

4.1 0程序控制指令

4.1 0.1 有條件結束、暫停和看門狗復位指令

4.1 0.2 跳轉指令和標號指令

4.1 0.3 循環指令

4.1 0.4 順序控制繼電器指令

4.1 0.5 AENO指令(STL)

4.1 1邏輯堆棧指令

4.1 1.1 棧裝載與指令和棧裝載或指令

4.1 1.2 邏輯推入棧指令和邏輯彈出棧指令

4.1 1.3 邏輯讀棧指令和裝入堆棧指令

練習題

第5章 可編程序控制器程序設計基礎

5.1 梯形圖的編程規則

5.1.1 梯形圖編程的基本規則

5.1.2 STEP7－Micro/WIN32編程規約

5.2 典型控制功能的梯形圖

5.2.1 具有自鎖和互鎖功能的程序

5.2.2 定時器應用程序

5.2.3 計數器應用程序

5.3 PLC程序的移植設計法和經驗設計法

5.3.1 PLC程序的移植設計法

5.3.2 PLC程序的經驗設計法

5.4 PLC程序的順序控制設計法

5.4.1 順序控制設計法的設計步驟

5.4.2 功能表圖的繪製

5.4.3 梯形圖的順序控制設計法

5.4.4 複雜順控系統梯形圖的設計方法

5.5 實用程序兩例i

5.5.1 實用的異步電動機正反轉控制程序

5.5.2 實用的異步電動機Y－△起動控制程序

練習題

第6章 可編程序控制器的通信及網絡

6.1 網絡通信概述

6.1.1 數據通信的幾個基本概念

6.1.2 網絡概述

6.1.3 網絡配置

6.2 西門子S7系列PLC的網絡類型及配置

6.2.1 S7系列PLC的網絡結構

6.2.2 網絡通信協議

6.2.3 通信設備

6.2.4 S7－200PLC的通信方式

6.3 S7－200PLC的通信指令與通信實例

6.3.1 網絡讀與網絡寫指令

6.3.2 單主站通信網絡應用實例

6.3.3 自由端口模式通信指令

6.3.4 PLC與打印機的通信實例

6.3.5 PLC與遠程PC的通信實例

6.3.6 獲取與設置通信口地址指令

練習題

下篇　實驗教學篇

第7章 可編程序控制器編程系統及編程軟件

7.1 可編程序控制器編程系統的建立

7.2 可編程序控制器編程軟件的安裝與設置

7.2.1 硬件連接

7.2.2 軟件安裝

7.2.3 通信參數設置

7.2.4 建立在線聯繫

7.2.5 修改通信參數

7.3 可編程序控制器編程軟件的功能

7.3.1 編程軟件界面

7.3.2 標題欄和菜單條

7.3.3 工具條

7.3.4 引導條、項目和指令樹

7.3.5 數據塊

7.3.6 狀態圖、輸出窗口和狀態條

7.3.7 定製STEP7－Micro/WIN32

7.3.8 使用幫助

7.4 可編程序控制器編程與調試

7.4.1 梯形圖程序的輸入方法

7.4.2 程序的下載與上裝

7.4.3 程序的調試與監控

練習題

第8章 可編程序控制器編程基礎實驗

8.1 基本邏輯指令實驗

8.1.1 概述

8.1.2 多地點控制

8.1.3 三相異步電動機起動與停止的控制

8.1.4 搶答器控制系統(用基本指令實現)

8.2 定時器指令實驗

8.2.1 概述

8.2.2 利用定時器指令實現對兩台電動機順序起動和停止的控制

8.2.3 用定時器實現閃光報警控制

8.2.4 用定時器實現對脈衝寬度的控制

8.2.5 用定時器實現通電與斷電延時控制

8.3 計數器指令實驗

8.3.1 概述

8.3.2 用計數器指令實現單按鈕單路輸出控制

8.3.3 用計數器指令實現單按鈕雙路輸出控制

8.3.4 長定時電路的控制

8.3.5 用計數器實現擴展

8.3.6 用計數器實現順序控制

8.4 比較指令實驗

8.4.1 概述

8.4.2 用比較指令實現電動機的順序控制

8.4.3 用比較指令實現密碼鎖的控制

8.5 移位及循環指令實驗

8.5.1 概述

8.5.2 數碼顯示的模擬控制

8.5.3 噴泉的模擬控制

8.5.4 彩燈的模擬控制

第9章 可編程序控制器編程綜合實驗

9.1 三相異步電動機Y－△起動控制實驗

9.1.1 概述

9.1.2 實驗內容及要求

9.2 小車往復運動控制實驗

9.2.1 概述

9.2.2 用兩個行程開關控制小車運動

9.2.3 用四個行程開關控制小車運動

9.3 位置檢測的控制實驗

9.3.1 概述

9.3.2 貨叉取放箱控制實驗

9.3.3 鑽牀主軸進給控制實驗

9.3.4 布料車控制實驗

9.4 步進電動機控制實驗

9.4.1 概述

9.4.2 五相步進電動機的模擬控制

9.4.3 三相步進電動機的模擬控制

9.5 天塔之光的模擬控制實驗

9.5.1 概述

9.5.2 實驗內容及要求

9.6 交通信號燈控制實驗

9.6.1 概述

9.6.2 實驗內容及要求

9.7 多級傳送帶的模擬控制實驗

9.7.1 概述

9.7.2 實驗內容及要求

9.8 液體混合的模擬控制實驗

9.8.1 概述

9.8.2 實驗內容及要求

9.9 裝配流水線的模擬控制實驗

9.9.1 概述

9.9.2 實驗內容及要求

9.10 創新實驗

9.10.1 概述

9.10.2 機械手的模擬控制

9.10.3 三層電梯的控制

9.10.4 四層電梯的控制

9.10.5 全自動洗衣機的模擬控制

9.10.6 自動售貨機的控制

附錄

附錄AS7-200PLC指令一覽表

附錄Bs7-200PLC錯誤代碼一覽表

表B－1致命錯誤代碼及信息

表B－2運行程序錯誤代碼及信息

表B－3編譯規則錯誤代碼及信息

附錄CS7－200PLCSTL指令執行時間一覽表

附錄D西門子、三菱及松下公司PLC指令對照一覽表

參考文獻

……