普通高等学校电类规划教材 可编程控制器技术及应用：PLC控制系统设计、开发与调试
作者：蔡华锋 主编
出版时间：2016年版
内容简介
本书以一个完整的PLC控制系统项目为主线，从实际项目开发流程入手，结合PLC理论知识来讲解可编程控制器的技术与应用。全书以欧姆龙公司CP1系列PLC为背景，介绍了PLC的特点和应用，并从PLC控制系统的设计入手，配以实际工程案例，围绕系统开发过程，详细阐述了系统主控器选择、系统电路设计、系统程序设计、系统通信结构、上位机软件开发，以及系统调试等。主要内容包括PLC的工作原理、硬件结构、编程资源与指令系统，常用低压电器工作原理，继电—接触器控制系统设计原则、规律和实践，并从项目开发的角度详细介绍了梯形图程序的常用设计方法以及PLC系统设计与调试方法。另外，本书突出介绍了PLC网络通信、变频器的选择与使用，以及组态王的上位机软件开发等内容。为了便于读者学习，书中选用的电路和软件程序都已经过测试和验证，读者可直接使用，且在各章设有适量的习题供练习。本书可作为高等院校自动化、电气工程、电子信息、机电一体化及相关专业的教材，也可供工程技术人员自学。
目录
第1章 绪论 1
1．1 PLC概述 1
1．1．1 PLC的产生与定义 1
1．1．2 PLC的特点 2
1．1．3 PLC的应用领域 3
1．1．4 PLC的发展状况与趋势 4
1．2 可编程控制系统与其他控制系统比较 6
1．2．1 可编程控制系统与继电—接触器控制系统的比较 6
1．2．2 可编程控制系统与微机控制系统的比较 7
1．2．3 可编程控制系统与集散型控制系统的比较 7
1．3 可编程控制系统设计过程 7
1．3．1 PLC控制系统设计思想 8
1．3．2 PLC控制系统设计原则 8
1．3．3 PLC控制系统设计的一般过程 9
1．4 基于PLC的大米加工碾米阶段控制系统 11
1．4．1 碾米阶段自动控制工艺流程 11
1．4．2 碾米阶段控制系统分析 13
1．4．3 碾米阶段控制系统结构设计 15
1．4．4 碾米阶段I/O对象 15
1．5 习题 17
第2章 PLC控制系统主控器基础 18
2．1 PLC的分类 18
2．2 PLC的硬件组成 21
2．2．1 中央处理器 22
2．2．2 存储器 23
2．2．3 输入/输出接口 23
2．2．4 电源 27
2．2．5 各种接口 27
2．2．6 编程工具 27
2．2．7 智能单元 27
2．2．8 其他部件 27
2．3 PLC的软件组成 27
2．4 PLC的工作原理和过程 29
2．4．1 PLC的工作原理 29
2．4．2 PLC的工作过程 31
2．4．3 PLC的I/O响应滞后现象 33
2．5 PLC性能指标 34
2．6 PLC选择依据 35
2．7 习题 38
第3章 PLC控制系统与变频器选型 39
3．1 CP1H系列PLC配置 39
3．1．1 CP1H系列PLC的特点 39
3．1．2 CP1H系列PLC硬件配置 41
3．1．3 CP1H系列PLC内存资源 47
3．2 欧姆龙CP1H 52
3．2．1 CP1H-XA内置模拟量 52
3．2．2 CP1H内置高速计数器 56
3．2．3 CP1H内置脉冲 60
3．3 变频器在PLC控制系统中的应用 61
3．3．1 变频器工作原理 61
3．3．2 变频器的控制方式 61
3．3．3 变频器的选型原则 62
3．3．4 碾米系统中变频器的选型 64
3．4 习题 68
第4章 PLC控制系统的电气控制电路设计 69
4．1 PLC控制系统常用低压电器 69
4．1．1 低压电器的分类 69
4．1．2 接触器 70
4．1．3 继电器 72
4．1．4 熔断器 81
4．1．5 断路器 82
4．1．6 主令电器 83
4．1．7 刀开关 89
4．1．8 低压电器产品型号 90
4．2 电气控制系统设计规律及其内容 90
4．2．1 电气控制线路的控制规律 90
4．2．2 电气控制线路的一般原则 95
4．2．3 电气控制线路设计方法 98
4．2．4 电气控制电路图 104
4．3 碾米阶段控制电路设计 107
4．3．1 系统供电电路 108
4．3．2 系统设备主电路 108
4．3．3 系统检测与控制电路 108
4．3．4 主要设备清单 120
4．4 习题 120
第5章 PLC控制系统程序设计 122
5．1 PLC控制系统程序设计基础 122
5．1．1 PLC程序设计内容 122
5．1．2 PLC控制系统软件设计步骤 122
5．2 欧姆龙CP1H系列PLC的指令 124
5．2．1 指令格式 124
5．2．2 指令分类 125
5．2．3 基本指令 127
5．2．4 其他时序输入/输出指令 134
5．2．5 顺序控制指令 137
5．2．6 定时器和计数器指令 142
5．2．7 数据传送指令 148
5．2．8 数据比较指令 153
5．2．9 数据移位指令 157
5．2．10 数据转换指令 162
5．2．11 数据运算指令 163
5．2．12 逻辑运算指令 166
5．2．13 特殊指令 167
5．3 CP1H程序编写软件使用 167
5．3．1 CX-P工程建立与配置 167
5．3．2 CX-P程序编写操作 174
5．3．3 CX-P程序检查与保存 176
5．3．4 CX-P在线程序调试 177
5．4 PLC控制系统编程方法 181
5．4．1 经验设计法编程 182
5．4．2 继电—接触器/梯形图转换法 186
5．4．3 逻辑设计法编程 188
5．4．4 顺序功能图编程法 189
5．5 碾米阶段程序设计 194
5．5．1 碾米阶段控制流程 194
5．5．2 碾米阶段资源分配 195
5．5．3 碾米系统料位器检测程序设计 199
5．5．4 碾米系统设备故障与运行指示设计 200
5．5．5 碾米系统自动控制程序设计 212
5．5．6 碾米系统输出程序设计 226
5．6 习题 228
第6章 PLC控制系统通信与网络实现 231
6．1 PLC通信基础 231
6．1．1 数据通信概述 231
6．1．2 数据通信的传输方式 232
6．1．3 数据通信的主要技术指标 232
6．1．4 PLC串行通信接口 233
6．1．5 通信介质 235
6．2 PLC网络基础 237
6．2．1 局域网的拓扑结构 238
6．2．2 网络协议 238
6．3 欧姆龙PLC网络系统 240
6．3．1 欧姆龙PLC网络系统概述 240
6．3．2 信息层网络以太网 240
6．3．3 Controller Link控制器网 241
6．3．4 CompoBus/D设备网 243
6．3．5 CompoBus/S器件网 245
6．4 欧姆龙PLC的串行通信系统 246
6．4．1 上位链接通信 246
6．4．2 无协议通信 247
6．4．3 一对一PLC链接 249
6．4．4 NT链接通信 251
6．5 欧姆龙PLC通信应用实例 251
6．5．1 上位机与PLC通信目标 251
6．5．2 HOSTLINK通信协议与设置 251
6．5．3 VB与CP1H通信实践 256
6．6 习题 259
第7章 PLC控制系统上位机软件开发 260
7．1 组态软件介绍 260
7．2 组态王开发入门 263
7．2．1 组态王新工程建立 263
7．2．2 创建组态画面 264
7．2．3 定义I/O设备 265
7．2．4 构造数据库 267
7．2．5 建立动画连接 268
7．2．6 运行和调试 270
7．3 碾米系统上位机软件设计 270
7．3．1 碾米系统上位机需求 270
7．3．2 碾米系统画面组态 271
7．3．3 碾米系统I/O设备定义 274
7．3．4 碾米系统变量建立 275
7．3．5 碾米系统动画连接 277
7．4 习题 280
第8章 PLC控制系统现场调试与
维护 281
8．1 PLC控制系统调试与检测 281
8．1．1 PLC调试方法及步骤 281
8．1．2 PLC故障检查 282
8．2 PLC控制系统的安装与维护 285
8．2．1 PLC的安装 285
8．2．2 PLC的维护 287
8．3 习题 288
附录A 低压电器常用图形符号和文字
符号 289
附录B CP1H系列指令一览表 293
参考文献 300
