可編程控制器原理及應(yīng)用

本書以目前流行的OMRON高性能小型機(jī)CPM1A為背景，采用教、學(xué)、做相結(jié)合的教學(xué)模式，以理論夠用、注重應(yīng)用的原則，通過循序漸進(jìn)、不斷拓寬思路的方法講述PLC應(yīng)用技術(shù)所需的基礎(chǔ)知識和基本技能。另外，為了及時反映PLC及其應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)狀，本書以適當(dāng)?shù)钠�幅介紹PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。本書內(nèi)容包括：PLC概述、CPM1A系列可編程控制器的組成、體系結(jié)構(gòu)和工作原理、CPM1A系列可編程控制器的指令系統(tǒng)、編程器、可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例、可編程控制器的網(wǎng)絡(luò)及通信基礎(chǔ)。

考慮到高等職業(yè)技術(shù)教育和專科教育的教學(xué)基本要求和教學(xué)規(guī)律，把本書的編寫立意放在：注重與高職高專學(xué)生的知識、能力結(jié)構(gòu)相適應(yīng)上；根據(jù)高職高專人才培養(yǎng)規(guī)格和人才主要去向，確定本教材的內(nèi)容，加強針對性和實用性；注意培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，強化學(xué)生可編程控制器技術(shù)綜合運用能力；正確處理與本科教材、中專教材的分工。

本書的特點是以O(shè)MRON高性能小型機(jī)CPM1A系列PLC為例，系統(tǒng)講述可編程控制器的原理和應(yīng)用，論述深入淺出，強調(diào)實用，多舉實例，附有思考和練習(xí)題。本書可作為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高等專科學(xué)校、成人高校、電大的工業(yè)電氣自動化專業(yè)的教材，也適用于電氣技術(shù)、機(jī)電一體化、計算機(jī)應(yīng)用及其他相關(guān)專業(yè)。

本書參考學(xué)時為70學(xué)時，具體安排如下：第1章4學(xué)時，第2章8學(xué)時，第3章8學(xué)時，第4章16學(xué)時，第5章8學(xué)時，第6章14學(xué)時，第7章12學(xué)時。使用者可根據(jù)具體情況增減學(xué)時。

金龍國教授對本書的編寫思路與大綱進(jìn)行了總體規(guī)劃，指導(dǎo)全書的編寫，并對全書統(tǒng)稿。陳萌和李健協(xié)助金龍國完成上述工作。具體由金龍國編寫第1、6章以及附錄，陳萌編寫第3、8章，李健編寫2章，杜曉妮編寫第4章，馬琳編寫第5章，徐占鵬編寫第7章。

由于時間緊迫和編者水平的限制，書中的錯誤和缺點在所難免，真誠歡迎各位讀者對本書提出批評和建議。使用本教材的讀者，如有什么疑問，請發(fā)郵件至chenmeng_qd@126.com。

編者

2006年6月

前言
第1章 概述 1
1.1 PLC的基本概念 1
1.1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 1
1.1.2 PLC的定義 3
1.1.3 PLC的分類 3
1.1.4 PLC的應(yīng)用現(xiàn)狀 6
1.2 PLC的特點及主要功能 7
1.2.1 PLC的特點 7
1.2.2 PLC的主要功能 10
1.3 PLC的編程語言 11
1.3.1 PLC的編程語言 11
1.3.2 梯形圖 12
1.3.3 語句表 14
1.3.4 邏輯功能圖 15
1.3.5 順序功能圖 15
1.3.6 高級語言 15
1.4 PLC的性能指標(biāo) 16
1.5 PLC的發(fā)展方向 16
思考與練習(xí)題 18
第2章 可編程控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理 19
2.1 PLC的硬件組成 19
2.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu) 19
2.1.2 PLC的各個組成部分及其作用 27
2.2 PLC的基本工作原理 29
2.2.1 PLC的等效工作電路 29
2.2.2 PLC的工作過程 30
2.2.3 PLC對輸入/輸出的處理過程 34
2.2.4 PLC的滯后響應(yīng) 34
思考與練習(xí)題 35
第3章 CPM1A系列可編程控制器 36
3.1 CPM1A系列PLC的特點與功能 36
3.2 CPM1A系列PLC的基本組成 37
3.2.1 CPM1A系列PLC的基本單元（或主機(jī)單元、CPU單元） 37
3.2.2 I/O擴(kuò)展單元 40
3.2.3 編程器 40
3.2.4 特殊功能單元 41
3.3 CPM1A系列PLC的系統(tǒng)配置 43
3.3.1 內(nèi)部繼電器區(qū)（IR） 43
3.3.2 特殊輔助內(nèi)部繼電器（SR） 44
3.3.3 暫存繼電器區(qū)（TR） 46
3.3.4 保持繼電器區(qū)（HR） 46
3.3.5 輔助記憶繼電器區(qū)（AR） 46
3.3.6 鏈接繼電器區(qū)（LR） 48
3.3.7 定時器/計數(shù)器區(qū)（TC） 48
3.3.8 數(shù)據(jù)存儲區(qū)（DM） 48
3.4 CPM1A系列PLC的功能簡介 49
3.5 CPM1A系列PLC的通信功能簡介 52
思考與練習(xí)題 54
第4章 CPM1A系列可編程控制器的指令系統(tǒng) 56
4.1 概述 56
4.2 基本邏輯指令與常用的應(yīng)用指令 56
4.2.1 常用的基本指令 56
4.2.2 AND LD和OR LD指令 58
4.2.3 SET和RESET指令 60
4.2.4 KEEP指令 60
4.2.5 DIFU和DIFD邊沿微分指令 61
4.2.6 編程規(guī)則 62
4.2.7 常用的應(yīng)用指令 63
4.2.8 數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)比較指令 68
4.2.9 數(shù)據(jù)移位和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 70
4.2.10 數(shù)據(jù)運算指令 74
4.2.11 子程序控制指令 75
4.2.12 高速計數(shù)器控制指令 76
4.2.13 脈沖輸出控制指令 77
4.2.14 中斷控制指令 77
4.2.15 步進(jìn)控制指令 79
4.2.16 特殊指令 79
4.3 常用基本程序舉例 80
思考與練習(xí)題 82
第5章 PLC的編程器 84
5.1 CQM1-PRO01編程器的面板說明 84
5.2 CQM1-PRO01編程器的使用 86
思考與練習(xí)題 99
第6章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例 100
6.1 PLC控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 100
6.1.1 PLC的機(jī)型選擇 100
6.1.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原則及主要任務(wù) 102
6.1.3 PLC控制系統(tǒng)的一般設(shè)計步驟 103
6.2 PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計 108
6.3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計舉例 112
6.3.1 具有多種工作方式的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 112
6.3.2 U型板折板機(jī)的PLC控制 120
6.3.3 半精鏜專用機(jī)床的PLC控制 124
思考與練習(xí)題 130
第7章 可編程控制器的網(wǎng)絡(luò)及通信基礎(chǔ) 131
7.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 131
7.1.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 131
7.1.2 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 137
7.2 OMRON PLC通信系統(tǒng)簡介 137
7.2.1 OMRON PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系 138
7.2.2 數(shù)據(jù)鏈接和信息通信 141
思考與練習(xí)題 143
第8章 可編程控制器實驗指導(dǎo) 144
8.1 編程器的基本操作 144
8.2 CPM1A系列PLC的常用指令實驗之一 146
8.3 CPM1A系列PLC的常用指令實驗之二 148
8.4 三相異步電動機(jī)的PLC控制 152
8.5 彩燈的PLC控制 154
8.6 CPM1A系列PLC的常用指令實驗之三 155
8.7 CPM1A系列PLC的常用指令實驗之四 160
8.8 PLC控制搶答器的程序設(shè)計與調(diào)試 163
8.9 PLC控制自動碼包機(jī)的程序設(shè)計與調(diào)試 165
附錄1 CPM1A各種單元的規(guī)格 168
附錄2 CPM1A的性能指標(biāo)一覽表 171
參考文獻(xiàn) 173

1. 可編程控制器模塊化教程 [主編 黃巧榮]
2. 可編程控制器實驗與實訓(xùn)教程 [魏斌 孫健]