可編程控制器原理與實(shí)踐

前言

本書依據(jù)高職教育高技能型人才的培養(yǎng)要求和辦學(xué)特點(diǎn)，由多年從事PLC應(yīng)用工程項(xiàng)目開發(fā)和PLC課程教學(xué)的老師編寫，力求做到對(duì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)的全面介紹，以使學(xué)生掌握關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到工程綜合應(yīng)用的目的。在方法上，將繼電器電路控制和PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)相對(duì)照，將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作和綜合性設(shè)計(jì)訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，將硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)相結(jié)合，將使用方法介紹和計(jì)算機(jī)編程操作相結(jié)合，并列舉了大量典型的應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生在由容易到復(fù)雜的項(xiàng)目任務(wù)引領(lǐng)下，通過學(xué)習(xí)、思考，一步一步掌握PLC課程的知識(shí)要點(diǎn)。本書打破了以往教材的編寫思路，立足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，具有以下特點(diǎn)。1.課程內(nèi)容新穎實(shí)用，緊跟時(shí)代本書以國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛、具有很高性價(jià)比的三菱Fx2N系列PLC為例，介紹了PLC的組成、指令系統(tǒng)、編程方法和組態(tài)技術(shù)以及通信技術(shù)，同時(shí)還介紹了工廠中應(yīng)用最廣泛的MPS系統(tǒng)及控制技術(shù)。2.教學(xué)案例典型豐富，由易到難，層層深入在項(xiàng)目的設(shè)置上力求難易程度循序漸進(jìn)，學(xué)生可以通過自己的思考、老師的引導(dǎo)得以解決；能較全面地運(yùn)用到PLC課程的主要知識(shí)點(diǎn)，也兼顧一些相關(guān)課程內(nèi)容；適應(yīng)工作中知識(shí)內(nèi)容運(yùn)用的多樣性。不追求知識(shí)的面面俱到，而追求學(xué)生掌握基本的方法、思路，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力，從而為學(xué)生今后的可持續(xù)發(fā)展打好工程應(yīng)用能力方面的基礎(chǔ)。3.教材內(nèi)容廣泛全面，啟發(fā)引導(dǎo)，主動(dòng)思考選取那些有實(shí)用價(jià)值或有應(yīng)用前景的實(shí)際控制電路，使學(xué)生不覺得抽象、空洞，從而提高學(xué)習(xí)的積極性和興趣。鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新思維，同一個(gè)加工工藝控制過程用不同的編程方式、不同的設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)，以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和深化。內(nèi)容緊跟當(dāng)前工程生產(chǎn)實(shí)際，緊扣當(dāng)前用人單位需求和學(xué)生就業(yè)市場(chǎng)。4.實(shí)訓(xùn)課題知識(shí)結(jié)構(gòu)合理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課題實(shí)行“三級(jí)指導(dǎo)”（即任務(wù)目標(biāo)、知識(shí)要點(diǎn)、實(shí)施過程），使教、學(xué)、練緊密結(jié)合。綜合應(yīng)用實(shí)踐課題后均安排了思考與提升內(nèi)容，可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。5.教材框架便于教學(xué)，重視培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力本書在體系架構(gòu)方面，分為基本原理篇和實(shí)踐應(yīng)用篇?；驹砥拿空麻_頭均有本章知識(shí)的教學(xué)提示、教學(xué)目標(biāo)，章后附有思考與練習(xí)，便于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，有助于學(xué)生盡快領(lǐng)悟書中的知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。實(shí)踐應(yīng)用篇分三章內(nèi)容，由淺入深地詳細(xì)介紹了工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)中常見的應(yīng)用實(shí)例，重視培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

內(nèi)容概要

　　本書以三菱FX2N可編程控制器的應(yīng)用為主線，全面而系統(tǒng)地介紹了常用工廠電器，基本繼電器控制線路的構(gòu)成與原理，PLC的組成、工作原理、內(nèi)部組件、指令系統(tǒng)、編程方法和組態(tài)技術(shù)：深入淺出地介紹了PLC的輸入、輸出單元的內(nèi)部電路特點(diǎn)，接口電路的設(shè)計(jì)，控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試方法等。全書共分11章，包括電器控制基本知識(shí)、可編程控制器基礎(chǔ)、三菱FX2N指令系統(tǒng)、可編程控制器程序設(shè)計(jì)、FXGP-WIN-C編程軟件的使用、可編程控制器通信及組網(wǎng)、PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)、組態(tài)技術(shù)介紹、可編程控制器基本應(yīng)用實(shí)踐、可編程控制器綜合應(yīng)用實(shí)踐、PLC在自動(dòng)流水線MPS中的應(yīng)用。書中給出了大量典型的應(yīng)用實(shí)例，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)PLC的實(shí)際工程應(yīng)用能力?！　”緯勺鳛楦叩葘W(xué)校、高職高專機(jī)電一體化、自動(dòng)控制、應(yīng)用電子、電子信息類及相關(guān)專業(yè)高技能型人才培養(yǎng)的教材，也可供工程技術(shù)人員參考和使用。

書籍目錄

第一部分　基本原理篇 　第1章　電器控制基本知識(shí) 　　1.1　常用工廠電器 　　1.2　繼電器控制線路基礎(chǔ) 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第2章　可編程控制器基礎(chǔ) 　　2.1　可編程控制器的由來 　　2.2　可編程控制器的發(fā)展 　　2.3　可編程控制器的性能指標(biāo)與分類 　　2.4　可編程控制器的特點(diǎn)和基本應(yīng)用 　　2.5　可編程控制器的工作原理 　　2.6　三菱FX系列可編程控制器介紹 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第3章　三菱FX2N指令系統(tǒng) 　　3.1　概述 　　3.2　FX2N系列PLC內(nèi)部組件 　　3.3　三菱FX系列基本指令 　　3.4　步進(jìn)指令與狀態(tài)編程 　　3.5　三菱FX系列功能指令 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第4章　可編程控制器程序設(shè)計(jì) 　　4.1　梯形圖程序設(shè)計(jì)方法 　　4.2　狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序設(shè)計(jì)方法 　　4.3　順序控制類程序設(shè)計(jì)方法 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第5章　FXGP-WIN-C編程軟件的使用 　　5.1　概述 　　5.2　FXGP-WIN-C編程軟件的界面介紹 　　5.3　菜單中常用命令說明 　　5.4　PLC程序設(shè)計(jì)的基本操作及調(diào)試 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第6章　可編程控制器通信及組網(wǎng) 　　6.1　數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí) 　　6.2　PLC常用通信接口 　　6.3　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn) 　　6.4　PLC的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 　　6.5　PLC的通信方式 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第7章　PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì) 　　7.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容 　　7.1.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和步驟 　　7.2　可編程控制器控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì) 　　7.3　三菱FX2N系列PLC在電梯自動(dòng)控制中的應(yīng)用 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 　第8章　組態(tài)技術(shù)介紹 　　8.1　概述 　　8.2　組態(tài)王軟件使用及應(yīng)用舉例 　　本章小結(jié) 　　思考與練習(xí) 第二部分　實(shí)踐應(yīng)用篇 　第9章　可編程控制器基本應(yīng)用實(shí)踐 　　9.1　FX2N系列PLC的結(jié)構(gòu)及接線 　　9.2　MELSOFT系列FXGP／WIN-C編程軟件的使用 　　9.3　點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行控制 　　9.4　電動(dòng)機(jī)的丫-△起動(dòng)控制 　　9.5　電動(dòng)機(jī)正／反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制 　　9.6　水塔水位自動(dòng)控制 　　9.7　搶答器控制 　　9.8　鐵塔之光 　　9.9　物料傳送系統(tǒng)自動(dòng)控制 　第10章　可編程控制器綜合應(yīng)用實(shí)踐 　　10.1　十字路口交通信號(hào)燈控制 　　10.2　數(shù)碼顯示控制 　　10.3　自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的控制 　　10.4　液體自動(dòng)混合控制裝置 　　10.5　電鍍生產(chǎn)線控制 　　10.6　步進(jìn)電機(jī)控制 　　10.7　四層電梯控制 　　10.8　機(jī)械手自動(dòng)控制及組態(tài)設(shè)計(jì) 　第11章　PLC在MPS中的應(yīng)用 　　11.1　MPS概述 　　11.2　上料檢測(cè)站 　　11.3　搬運(yùn)站 　　11.4　加工站 　　11.5　安裝站 　　11.6　安裝搬運(yùn)站 　　11.7　分類站 附錄　三菱FX系列PLC功能指令一覽表 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：在可編程控制器問世之前，繼電器控制在工業(yè)控制中占主導(dǎo)地位。繼電器控制電路采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)控制邏輯，當(dāng)工藝發(fā)生變化或生產(chǎn)任務(wù)改變時(shí)，必須重新設(shè)計(jì)控制線路，改變硬件結(jié)構(gòu)，浪費(fèi)了時(shí)間和資金；其次，繼電器控制在大型控制系統(tǒng)中運(yùn)用大量的繼電器、接觸器等硬件設(shè)備，使得控制系統(tǒng)體積龐大，耗電量大，且工作頻率低，故障率高，系統(tǒng)可靠性下降。為了解決這一問題，運(yùn)用一種具有計(jì)算機(jī)功能，且靈活性好、通用性高且操作簡(jiǎn)單、可靠性好的控制裝置來代替繼電器控制系統(tǒng)被提上議程?？删幊炭刂破魇窃趥鹘y(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等川頁序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。對(duì)于PLC的設(shè)計(jì)應(yīng)用，可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？傮w來講，PLC是一門操作性較強(qiáng)的課程。本章主要介紹關(guān)于PC的基礎(chǔ)知識(shí)，包括可編程控制器的由來和發(fā)展、性能指標(biāo)與分類、其特點(diǎn)和基本應(yīng)用以及可編程控制器的工作原理，最后對(duì)之后章節(jié)所運(yùn)用的三菱FX系列可編程控制器作了相關(guān)介紹。本章所介紹的是PLC的入門知識(shí)，因此對(duì)初學(xué)者來說顯得特別重要。教學(xué)目標(biāo)本章重點(diǎn)介紹PLC的歷史發(fā)展、功能特點(diǎn)、工作原理、硬件結(jié)構(gòu)和編程語言。通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，可使PLC的初學(xué)者了解到：什么是PLC？PLC與其他控制裝置的區(qū)別以及PLC的工作機(jī)制。2.1 可編程控制器的由來可編程控制器（Programmble Controller）簡(jiǎn)稱PC，為了和個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱PC作區(qū)分，多數(shù)書中還是沿用其舊稱——PLC?？删幊炭刂破魇窃谟?jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入／輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。20世紀(jì)60年代以前，自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都采用傳統(tǒng)的繼電器控制。由于這種控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易掌握，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因此使用廣泛，從20世紀(jì)20年代起在工業(yè)控制領(lǐng)域一直占主導(dǎo)地位。但是，對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，繼電器控制系統(tǒng)存在兩個(gè)缺點(diǎn)：一是可靠性差，排除故障困難；二是靈活性差，總體成本高。

編輯推薦

《可編程控制器原理與實(shí)踐(三菱FX2N系列)》：課程內(nèi)容新穎實(shí)用，緊跟時(shí)代，教學(xué)案例典型豐富，由易到難，層層深入，實(shí)驗(yàn)課題以任務(wù)目標(biāo)、知識(shí)要點(diǎn)、實(shí)施過程為指導(dǎo)，教、學(xué)、練緊密結(jié)合。

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