PLC教程——原理·应用·设计·实验

分類: 图书,计算机/网络,硬件 外部设备 维修,
作者: 程立英 等编著
出 版 社: 人民邮电出版社
出版时间: 2009-1-1字数: 433000版次: 1页数: 257印刷时间: 2009/01/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787115187161包装: 平装编辑推荐
以西门子SIMATICS7-300/400为样机,从实际应用出发介绍PLC相关知识技巧,结合各类实验,培养学生实际动手能力。
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)简称为可编程控制器,是以微处理器技术、电子技术、网络通信技术和先进可靠的工业手段为基础,综合了计算机技术、网络通信技术和自动控制技术的一种新型通用自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适于在工业环境下应用等一系列优点,在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛,已成为现代工业控制的四大支柱(可编程控制器技术、机器人技术、CAD/CAM技术和数控技术)之一。
目前常用的可编程控制器中,西门子公司的S7—300/400 PLC以其编程软件STEP 7和通信网络的功能强大获得业界人士的普遍认可。S7—300/400在大中型PLC中实际应用最广,市场占有率最高。
内容简介
本书以我国目前应用最广和市场占有率最高的SIMATIC S7-300/400为样机,从实际应用的角度出发,结合工程实践,全面介绍了可编程控制器的相关知识及应用。本书首先介绍了可编程控制器的概况、S7-300/400 PLC的硬件配置、指令系统、程序结构以及通信网络等基础知识;通过实例详细介绍S7-300/400 PLC的编程环境STEP 7以及仿真软件S7-PLCSIM的功能及应用;然后结合实例介绍PLC系统的设计与调试方法、手段,并以S7-300/400在可逆冷轧机控制系统中的应用为例,介绍PLC的工程应用以及工程设计中的经验技巧;本书最后通过实验指导书的形式,介绍可编程控制器的基础实验、简单设计性实验和具体应用设计实验等,以提高学生的实际动手能力。
本书既可用作高等院校计算机科学与技术、工业自动化、电气技术、机电一体化、电子信息等相关专业的教学用书,也可作为PLC初学者和工程技术人员的技术参考书。
目录
第1章绪论
1.1可编程控制器的产生及发展
1.2可编程控制器的基本结构及工作原理
1.3可编程控制器的功能特点及分类
1.4可编程控制器的应用
小结
习题
第2章PLC的硬件结构
2.1PLC硬件系统的基本结构
2.2PLC的CPU模块
2.3PLC的I/O模块
2.4PLC的分布式I/O
2.5内部资源模块
小结
习题
第3章指令系统
3.1指令系统基础知识
3.2S7-300/400 PLC的指令系统
小结
习题
第4章S7-300/400的编程环境
4.1STEP 7概述
4.2STEP 7的编程流程
4.3STEP 7的程序结构
4.4模拟软件S7-PLCSIM简介
小结
习题
第5章PLC系统的设计及调试
5.1PLC系统的设计方法
5.2PLC系统的硬件设计
5.3PLC应用系统的软件设计
5.4PLC系统的调试
5.5PLC系统设计实例
小结
习题
第6章PLC通信网络
6.1PLC控制网络和通信功能
6.2S7-300/400 PLC的通信网络
6.3工业以太网
6.4MPI网络
6.5AS-I网络
6.6PROFIBUS通信网络
6.7点对点通信
小结
习题
第7章PLC系统的工程应用
7.1概述
7.2PLC系统的工程应用实例
7.3PLC工程应用的经验总结
小结
习题
第8章PLC实验
8.1熟悉PLC硬件及STEP 7软件环境实验
8.2简单设计性实验
8.3交通信号灯控制实验
8.4三层楼电梯控制实验
8.5水塔水位自动控制实验
8.6两种液体自动混合实验
8.7舞台灯光的模拟实验
小结
附录
附录A所有语句表指令
附录B组织块、系统功能与系统功能块
附录C常用缩写词
附录D部分习题提示及参考答案
参考文献
书摘插图
第1章绪论
本章介绍可编程控制器的基础知识,主要包括可编程控制器的组成、工作原理、功能特点及其分类和应用。通过本章的学习,读者应了解什么是可编程控制器、可编程控制器的构成和工作方式、可编程控制器在工业应用中的主要优势等。
1.1 可编程控制器的产生及发展
可编程控制器是基于微型计算机技术的通用工业自动控制设备,在其早期主要应用于开关量的逻辑控制。l987年国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)颁布的PLC标准草案对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的
机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
在可编程控制器问世以前,工业控制领域中是以继电器控制占主导地位的。这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点,尤其是对生产工艺多变的系统适应性较差。1968年,美国通用汽车公司(GM)根据市场形势与生产发展的需要,为了完成“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略,提出了研制新型逻辑顺序控制装置来取代继电器控制装置。第2年,美国数字设备公司(DEC)就研制出了第一台PLC,将其应用于美国通用汽车自动装配生产线上,并取得了极大的成功。此后随着计算机技术、半导体集成技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的不断进步,PLC也迅速发展起来。
PLC初创阶段的代表产品有MODICON公司的084、AB公司的PDQIl、DEC的PDP.14和日立公司的SCY.022等。该时期PLC产品的主要功能是执行原先由继电器完成的顺序控制、逻辑运算、定时和计数等。它的CPU由中小规模的数字集成电路组成,在I/O接口电路上做了改进以适应工业控制现场的要求,它的控制功能比较简单。在软件编程上,采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式——梯形图。
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