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1 绪论1

1.1 PLC概述1

1.1.1 PLC简介1

1.1.2 PLC的主要优点1

1.1.3 PLC的基本功能与应用2

1.1.4 PLC的发展趋势3

1.2常见的PLC5

1.3三菱FX2N系列PLC6

1.3.1基本性能6

1.3.2 FX2N系列PLC的单元与模块7

1.3.3 FX2N内部编程元件8

1.3.4 FX2N系列PLC输出技术指标10

1.3.5 FX2N系列PLC基本指令10

1.4几种新型小型PLC11

1.4.1三菱电机FX3U和FX3UC系列11

1.4.2西门子S7-200系列CPU 224 XP12

1.4.3欧姆龙CP1 H系列12

1.5 IEC 61131-313

1.6软PLC技术14

1.6.1软PLC技术的形成背景14

1.6.2软PLC系统结构15

1.6.3软PLC技术特点16

1.6.4软PLC技术应用控制方案16

1.6.5国内外研发现状17

1.7可编程计算机控制器PCC17

1.7.1 PCC概述17

1.7.2 PCC的特点18

1.7.3 PCC的现状及发展19

2 PLC控制系统设计20

2.1基本程序的编写20

2.1.1启动、保持和停止20

2.1.2多地点控制20

2.1.3优先控制20

2.1.4顺序启动控制21

2.1.5断开延时21

2.1.6定时范围扩展22

2.1.7自动与手动切换22

2.1.8闪烁电路22

2.1.9分频电路23

2.1.10三相异步电动机正反转控制23

2.1.11三相异步电动机Y-△启动控制24

2.2 PLC控制系统设计概述25

2.2.1 PLC控制系统设计的基本原则26

2.2.2 PLC控制系统设计的基本内容26

2.2.3 PLC控制系统设计的基本步骤27

2.3 PLC控制系统的硬件设计29

2.3.1 PLC的选择29

2.3.2减少I／O点数的措施34

2.4 PLC控制系统的软件设计36

2.4.1经验设计法36

2.4.2逻辑设计法37

2.4.3顺序控制设计法38

2.5 PLC控制系统设计举例45

3 PLC控制系统可靠性及故障诊断47

3.1提高PLC控制系统可靠性的措施47

3.1.1工作环境47

3.1.2安装与布线48

3.1.3 I／O端的接线50

3.1.4外部安全电路51

3.1.5接地系统52

3.1.6冗余系统与热备用系统53

3.2 PLC控制系统的故障及诊断处理54

3.2.1 PLC控制系统的常见故障及分布54

3.2.2故障的查找方法及查找流程56

3.2.3 LED灯指示诊断的应用58

3.2.4 PLC运行中常见故障及排除方法59

4 PLC应用技术61

4.1 PLC常用外围装置、设备61

4.1.1拨码开关61

4.1.2旋转式编码器61

4.1.3接近开关65

4.1.4红外光电开关69

4.1.5常用传感器69

4.1.6执行装置73

4.2 PLC与常用输入输出设备的连接84

4.2.1 PLC与常用输入设备的连接85

4.2.2 PLC与常用输出设备的连接88

5 PLC编程软件、人机界面及组态软件的应用90

5.1 PLC编程软件90

5.1.1 PLC编程软件概述90

5.1.2 SWOPC-FXGP／WIN-C编程软件90

5.2 PLC的人机界面103

5.2.1触摸屏的工作原理和特点103

5.2.2触摸屏的种类104

5.2.3触摸屏在PLC控制系统中的应用106

5.2.4三菱触摸屏106

5.2.5 F940GOT触摸屏设置108

5.2.6触摸屏组态软件110

5.3监控组态软件与PLC116

5.3.1组态软件116

5.3.2组态王软件118

6 PLC实验128

6.1实验概述128

6.1.1实验目的和任务128

6.1.2实验方法128

6.1.3实验报告及要求129

6.2参考实验项目129

6.2.1 PLC及实验装置的熟悉和编程软件的应用129

6.2.2置位、复位及脉冲指令编程实验130

6.2.3栈及主控指令实验132

6.2.4定时器和计数器的基本应用134

6.2.5步进顺控指令实验136

6.2.6用PLC实现电机的正反转控制138

6.2.7用PLC实现电动机的Y-△启动控制139

6.2.8水塔水位自动控制系统141

6.2.9行人红绿灯自助控制系统141

6.2.10自动轧钢机的PLC控制系统142

6.2.11运料小车控制系统143

6.2.12液体混合控制系统144

6.2.13装配流水线模拟控制系统145

6.2.14机械手模拟控制系统146

6.2.15 舞台灯光模拟控制系统147

6.2.16四节传送带模拟控制系统148

6.2.17 PLC五相步进电机控制系统149

6.2.18邮件分拣模拟控制系统150

6.2.19异步电动机变频调速系统152

6.2.20 PLC交流伺服系统位置控制153

7 PLC课程设计156

7.1 PLC课程设计概述156

7.1.1课程设计目的156

7.1.2课程设计要求156

7.1.3 PLC课程设计的基本内容157

7.1.4 PLC课程设计的基本步骤157

7.2 PLC课程设计参考课题159

7.2.1 C650型普通卧式车床的PLC控制159

7.2.2多台风机的控制162

7.2.3双机自动切换控制163

7.2.4自动送料装车控制165

7.2.5加热反应炉控制167

7.2.6知识竞赛抢答器控制168

7.2.7某污水处理控制系统设计169

7.2.8包装生产线控制172

7.2.9交通信号灯控制173

7.2.10霓虹灯广告屏的PLC控制176

7.2.11水塔水位控制177

7.2.12货物分拣传送控制178

7.2.13机械手的控制180

7.2.14电镀生产线控制182

8 PLC课程实习185

8.1 PLC课程实习概述185

8.1.1实习目的和要求185

8.1.2实习前的准备与注意事项185

8.1.3 PLC控制系统安装工艺186

8.2参考实习项目190

8.2.1三相异步电动机的正反转控制190

8.2.2三相异步电动机的Y-△启动控制192

8.2.3四层电梯控制193

8.2.4两种液体混合控制196

8.2.5 PLC与变频器在异步电机多速控制中的应用199

8.2.6 X62W铣床的PLC模拟控制201

8.2.7组态软件与PLC在计算机监控系统中的应用206

8.2.8 PLC、变频器及触摸屏在恒压供水系统中的应用208

9 其他常用PLC211

9.1西门子S7-200系列PLC211

9.1.1 S7-200系列PLC系统的组成211

9.1.2 S7-200 PLC的主要性能指标214

9.1.3 S7-200系列PLC的编程元件216

9.1.4 S7-200的基本指令及编程218

9.2欧姆龙CPM系列PLC222

9.2.1 CPM系列PLC的硬件配置223

9.2.2 CPM1 A系列PLC指令系统229

附录 FX2N系列PLC的功能指令234

参考文献237