21世纪高等院校电气工程与自动化规划教材

可编程控制器原理及应用(第3版)

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宫淑贞 , 徐世许 (编著)

关于本书的内容有任何问题,请联系 刘博

1、修订之后增加电气控制部分知识
2、以CPM1A/CPM2A作为背景机,客户针对性强
3、实验内容既能满足基本训练的要求,又具有一定实践性和趣味性,以保证在有限课时内,完成对基本方法、基本技能的训练
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内容摘要

  本书包含继电接触器控制和PLC控制两部分内容。作为学习PLC必备的基础——继电接触器控制,将详细讲解常用低压控制电器的工作原理,系统介绍常用继电器控制电路的组成、工作原理和设计方法;侧重PLC控制的内容,以OMRON的小型机CPM1A/CPM2A为背景,系统地阐述PLC的组成、工作原理和指令系统,详细讲解PLC控制系统的设计方法;介绍OMRON的HOST Link、PLC Link和无协议3种串行通信方式,以及OMRON当前主推的CompoBus/D、Controller Link、Ethernet这3种FA网络。对每一种网络,从通信单元、网络配置、网络功能、通信端口的连接、通信协议及相关编程等方面均进行了详细的讲解;对OMRON的计算机辅助编程软件CX-P的功能和使用方法也做了较详细的介绍。
  本书内容丰富,通俗易懂,理论联系实际。为便于教学与自学,还编写了习题和实验指导。
  本书可作为高等院校自动化、电气技术、机电一体化及其他相关专业的教材,也可作为工程技术人员继续学习的参考书或PLC的培训教材。

目录

目 录

第 1章 继电接触器控制系统 1
1.1 常用低压控制电器 1
1.1.1 手动电器 1
1.1.2 自动电器 3
1.2 三相异步鼠笼电动机的基本控制 8
1.2.1 三相异步鼠笼电动机直接启停控制 8
1.2.2 三相异步鼠笼电动机的点动控制 9
1.2.3 三相异步鼠笼电动机的异地控制 10
1.2.4 三相异步鼠笼电动机的正反转控制 10
1.2.5 多台电动机联锁的控制 11
1.3 行程控制 12
1.4 时间控制 13
1.5 阅读控制电路的基本方法 15
习题 17

第 2章 可编程控制器概述 20
2.1 PLC的产生与特点 20
2.1.1 PLC的产生与发展 20
2.1.2 PLC的特点 21
2.2 PLC的基本组成 22
2.2.1 中央处理单元(CPU) 23
2.2.2 存储器 23
2.2.3 输入/输出单元 24
2.2.4 电源 26
2.2.5 扩展端口 26
2.2.6 外部设备端口 27
2.2.7 编程工具 27
2.2.8 特殊功能单元 27
2.3 PLC的编程语言 27
2.3.1 PLC的梯形图编程语言 28
2.3.2 语句表编程语言 29
2.4 PLC的工作方式 30
2.4.1 PLC的循环扫描工作方式 30
2.4.2 PLC的I/O滞后现象 32
2.5 PLC的主要技术指标 33
习题 34

第3章 PLC的系统组成 35
3.1 CPM1A的基本组成 35
3.1.1 CPM1A的主机 35
3.1.2 I/O扩展单元 38
3.1.3 编程工具 39
3.1.4 特殊功能单元 39
3.2 CPM1A的继电器区及数据区 40
3.2.1 内部继电器区 40
3.2.2 特殊辅助继电器区 40
3.2.3 暂存继电器区 42
3.2.4 保持继电器区 42
3.2.5 辅助记忆继电器区 42
3.2.6 链接继电器区 44
3.2.7 定时器/计数器区 44
3.2.8 数据存储区 44
3.3 CPM1A功能简介 48
3.4 CPM2A简介 53
3.4.1 CPM2A的主机及I/O扩展单元 54
3.4.2 CPM2A功能简介 55
习题 58

第4章 PLC的指令系统 59
4.1 概述 59
4.2 基本指令 60
4.2.1 常用的基本指令 60
4.2.2 AND LD和OR LD指令 62
4.2.3 SET和RESET指令 63
4.2.4 KEEP指令 64
4.2.5 DIFU和DIFD指令 65
4.2.6 基本编程规则和编程方法 65
4.3 常用的应用指令 67
4.3.1 IL/ILC指令 68
4.3.2 用暂存继电器处理分支程序 70
4.3.3 JMP/JME指令 70
4.3.4 定时器/计数器指令 71
4.4 数据传送和数据比较指令 76
4.4.1 数据传送指令 76
4.4.2 数据比较指令 81
4.5 数据移位和数据转换指令 83
4.5.1 数据移位指令 83
4.5.2 数据转换指令 89
4.6 数据运算指令 96
4.6.1 十进制运算指令 96
4.6.2 二进制运算指令 103
4.6.3 逻辑运算指令 105
4.7 子程序控制指令 107
4.7.1 子程序调用、子程序定义/子程序返回指令 108
4.7.2 宏指令 110
4.8 高速计数器控制指令 111
4.8.1 旋转编码器 111
4.8.2 高速计数器的计数功能 112
4.8.3 高速计数器的中断功能 113
4.8.4 高速计数器的控制指令 114
4.9 脉冲输出控制指令 117
4.10 中断控制指令 119
4.10.1 外部输入中断功能 119
4.10.2 间隔定时器的中断功能 120
4.10.3 中断的优先级 121
4.10.4 中断控制指令 121
4.11 步进控制指令 127
4.11.1 步进程序的结构及程序的编写规则 127
4.11.2 步进程序的执行过程 129
4.12 特殊指令 131
4.12.1 故障诊断指令 132
4.12.2 信息显示指令 132
4.12.3 I/O刷新指令 134
4.12.4 位计数指令 134
4.13 CPM2A的高速计数器和脉冲输出 134
4.13.1 CPM2A的高速计数器 136
4.13.2 CPM2A的脉冲输出 143
4.13.3 CPM2A的同步脉冲控制 153
习题 156

第5章 PLC控制系统的设计 161
5.1 概述 161
5.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤 161
5.1.2 PLC的应用程序 162
5.2 逻辑设计法 163
5.3 时序图设计法 165
5.4 经验设计法 168
5.5 顺序控制设计法 173
5.5.1 顺序功能图 173
5.5.2 用顺序控制设计法编写程序 176
5.6 继电器控制电路图转换设计法 180
5.7 具有多种工作方式的系统的编程方法 182
5.8 PLC的典型控制程序 189
5.8.1 启/保/停控制程序 189
5.8.2 顺序启/停控制程序 189
5.8.3 单按钮启/停控制程序 190
5.8.4 电动机Y-△换接启动控制程序 191
5.8.5 点动/长动控制程序 192
5.8.6 异地控制程序 193
5.8.7 电动机正反转控制程序 193
5.8.8 断电保持程序 195
5.8.9 优先权程序 196
5.8.10 分频器程序 197
5.8.11 脉冲发生器程序 197
5.8.12 长定时程序 199
5.9 PLC应用程序举例 200
习题 205

第6章 PLC的通信与网络 208
6.1 通信的基础知识 208
6.1.1 数据通信基础 208
6.1.2 网络的拓扑结构 213
6.2 OMRON PLC网络简介 214
6.3 HOST Link通信 216
6.3.1 概述 216
6.3.2 HOST Link通信协议 218
6.3.3 程序设计举例 223
6.4 PLC Link通信 225
6.4.1 1∶1 PLC Link通信 225
6.4.2 1∶N PLC Link通信 228
6.5 无协议通信 231
6.5.1 概述 231
6.5.2 无协议通信设定 231
6.5.3 无协议通信指令 233
6.5.4 应用举例 236
6.6 CompoBus/D 236
6.6.1 概述 236
6.6.2 CompoBus/D通信单元 241
6.6.3 远程I/O通信 243
6.6.4 信息通信 245
6.7 Controller Link 246
6.7.1 概述 246
6.7.2 Controller Link单元 248
6.7.3 数据链接 249
6.7.4 信息通信 258
6.7.5 网络互连 270
6.8 Ethernet 274
6.8.1 概述 274
6.8.2 以太网单元及其设置 276
6.8.3 FINS通信服务 278
6.8.4 FTP服务器通信 281
6.8.5 Socket服务 282
6.8.6 E-mail服务 285
习题 287

第7章 PLC的编程工具 288
7.1 编程器CQM1-PRO01 288
7.1.1 编程器的面板 288
7.1.2 编程器的使用 289
7.2 编程软件CX-P 298
7.2.1 CX-P简介 298
7.2.2 CX-P主窗口 300
7.2.3 CX-P工程 303
7.2.4 CX-P视图 307
7.2.5 CX-P编程 311
7.2.6 CX-P在线工作 315
7.2.7 CX-P监控 317

第8章 实验 322
8.1 三相异步电动机的基本控制 322
8.2 PLC及编程器的认识与使用 323
8.3 三相异步电动机的PLC控制 324
8.4 彩灯的PLC控制 325
8.5 数据传送、比较和移位指令的应用 326
8.6 数据运算指令的应用 328
8.7 中断控制指令的应用 330
8.8 抢答器的程序设计与调试 332

附录A OMRON小型机指令一览表 333
附录B CPM1A各种单元的规格 339
附录C CPM1A/CPM2A性能指标 342
附录D ASCII码表 345
附录E CPM2A扩展的继电器区和数据存储区 346

参考文献 348

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