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本书以欧姆龙CJ1系列可编程序控制器（PLC）为例，介绍PLC基本结构组成、工作原理及其应用，主要内容包括指令系统及编程应用、CX -Programmer编程软件的使用、功能模块（高速计数单元、A/D转换模块、D/A转换模块）的基本原理及使用方法、NB触摸屏及应用、PLC与变频器综合应用等内容。本书在编写过程中把PLC控制系统工程设计思想、设计方法及其工程实例融入其中，便于读者更好地掌握工程应用技术。本书是以培养工程实践能力为目标，注重通过实例来讲解设计思想、编程方法和设计步骤。书中的实例结合实际应用，给出了硬件原理图和PLC控制梯形图，详细阐述了控制程序的设计方法、编程技巧和编程体会，并结合实际应用拓展实例的应用范围。在内容编排上循序渐进、深入浅出、通俗易懂，便于教学和自学。本书可作为高等院校自动化、电气工程及自动化、机械工程及自动化等相关专业的本科和高职教材，也可作为相关技能培训学校的教材，还可供相关工程技术人员参考。
【作者简介】
公利滨，哈尔滨理工大学老师，高级工程师，51岁，工作经验丰富，出版了《工厂电气控制技术》《自动化仪表与过程控制》《欧姆龙PLC培训教程》《图解欧姆龙PLC编程108例》 《图解三菱PLC编程108例》。
【目录】
目 录
前言
第 1 篇 基 础 篇
第1章 PLC技术应用概述 3
1.1 PLC的产生、定义及主要特点 3
1.1.1 PLC的产生 3
1.1.2 PLC的定义 4
1.1.3 PLC的主要特点 4
1.2 PLC的发展过程及应用 5
1.2.1 PLC的发展过程 5
1.2.2 PLC的应用 5
1.3 PLC的分类及技术指标 6
1.3.1 PLC的分类 6
1.3.2 PLC的技术指标 6
1.4 PLC的硬件结构及工作原理 7
1.4.1 PLC的硬件结构 7
1.4.2 PLC的工作原理 8
1.4.3 PLC处理输入/输出的规则 10
1.4.4 PLC的扫描周期及滞后响应 10
1.5欧姆龙CJ1系列PLC简介 13
1.5.1 CJ系列PLC的主要特点 13
1.5.2 CJ1系列PLC的基本结构与配置 14
1.5.3 CJ1系列PLC的存储器系统 22
1.6 PLC的主要产品及发展趋势 26
1.6.1 PLC主要产品· 26
1.6.2 PLC发展趋势· 26
思考题· 27
第2章 基本编程指令及其应用· 28
2.1 基本指令及应用 28
2.1.1 CJ1系列的基本逻辑指令· 28
2.1.2 基本逻辑指令编程举例· 34
2.1.3 其他基本指令及应用 35
2.1.4 采用不同指令控制三相异步电动机正反向运行的应用程序设计 44
2.2 定时器与计数器指令 50
2.2.1 定时器指令 50
2.2.2 计数器指令 52
2.3 数据处理指令· 58
2.3.1 数据移位指令 58
2.3.2 数据传送指令 60
2.3.3 数据比较指令 62
2.4 数据运算指令 68
2.4.1 四则运算指令 68
2.4.2 递增和递减指令 74
2.4.3 转换指令 77
2.5 其他应用指令 81
2.5.1 子程序调用指令 81
2.5.2 步指令 82
2.5.3 串行通信指令 84
2.6 综合应用实例 86
2.6.1 基本顺序指令练习 86
2.6.2定时器/计数器指令的编程练习· 88
2.6.3 电动机不同控制方式编程练习 92
2.6.4 改造继电器控制的三速异步电动机编程练习 93
2.6.5 顺序控制程序编程练习 96
2.6.6 移位寄存器指令编程练习 99
2.6.7比较指令CMP指令的应用编程练习 101
2.6.8 数据传送、输入比较指令编程练习· 102
2.6.9 运算指令编程练习· 108
2.6.10 移位指令编程练习 114
2.6.11 电动机启动制动程序编程练习 118
2.6.12 多种液体混合装置的控制程序编程练习 123
2.6.13 应用定时器的交通灯控制程序编程练习 125
2.6.14 滤波程序编程练习 128
2.6.15 多故障标准预警控制编程练习 128
2.6.16 自动循环送料装置综合编程练习 131
思考题 136
第3章 欧姆龙PLC编程工具· 138
3.1 CX - Programmer概述 138
3.1.1 CX - Programmer编程软件简介· 138
3.1.2 CX - Programmer通信口· 139
3.1.3 CX - Programmer特性· 139
3.2 欧姆龙编程软件CX - Programmer的使用 140
3.2.1 CX - Programmer基本设定· 140
3.2.2 CX - Programmer主窗口组成· 144
3.2.3 CX - Programmer编程· 153
3.2.4 CX - Programmer检查程序· 158
3.2.5 梯形图在线调试 159
3.2.6 在线编辑 161
3.2.7 CX - Programmer监控· 162
3.2.8 PLC程序调试 163
3.3 在线模拟 164
思考题 168
第4章 PLC程序设计基础 169
4.1 PLC程序设计基本内容与原则 169
4.1.1 梯形图编程基本概念 169
4.1.2 PLC控制系统设计基本原则和内容 171
4.1.3 PLC控制系统设计一般步骤 172
4.2 PLC程序设计方法 175
4.2.1 分析设计法 175
4.2.2 逻辑设计法 178
4.2.3 顺序功能图设计法 183
4.2.4 顺序功能图设计法应用实例 186
4.3 PLC程序设计技巧与注意事项 194
4.3.1 程序设计的技巧 194
4.3.2 梯形图编程注意事项 196
4.4 龙门刨床横梁升降机构PLC程序设计· 199
4.4.1 龙门刨床横梁机构的结构和工艺要求 200
4.4.2 PLC控制系统设计 200
思考题 206
第 2 篇 提 高 篇
第5章 PLC控制系统应用设计 209
5.1 气动机械手控制系统设计 209
5.1.1 气动机械手控制系统硬件设计 209
5.1.2 气动机械手控制系统软件设计 210
5.2 交通信号灯控制系统设计 215
5.2.1 交通信号灯控制系统硬件设计 215
5.2.2 交通信号灯控制系统软件设计 216
5.3应用PLC改造*铣床X62W控制系统设计 218
5.3.1 *铣床X62W - PLC电气控制要求的分析 218
5.3.2改造X62型*铣床PLC控制系统设计· 221
思考题 227
第6章 触摸屏及其应用 230
6.1 触摸屏系统概述 230
6.1.1 触摸屏的定义 230
6.1.2 触摸屏的功能 230
6.1.3 触摸屏的分类 231
6.1.4 NB触摸屏的特点 232
6.2 NB触摸屏硬件及系统参数 232
6.2.1 NB系列触摸屏正视图 232
6.2.2 NB系列触摸屏后视图 233
6.2.3 NB系列触摸屏串行端口 233
6.2.4 NB系列触摸屏DIP开关 234
6.2.5 NB系列触摸屏复位开关 234
6.2.6 NB触摸屏基本数据 235
6.3 NB - Designer基本操作· 236
6.3.1启动NB - Designer 236
6.3.2 “NB - Designer”主窗口 236
6.3.3 创建项目 237
6.3.4 PLC与触摸屏的通信连接 238
6.3.5 触摸屏参数的设定 239
6.3.6 触摸屏创建宏文件的建立 240
6.3.7 创建编辑画面 241
6.3.8 保存和打开工程 241
6.4 模拟及下载 242
6.4.1 离线模拟 242
6.4.2 间接在线模拟 243
6.4.3 直接在线模拟 243
6.4.4下载 244
6.5 NB触摸屏与PLC控制交通灯的组态制作 246
6.5.1 创建工程 246
6.5.2 编辑指示灯 249
6.5.3 放置按钮 253
6.5.4 放置定时器 255
6.5.5 放置文本文件257
6.5.6 放置系统时间 258
6.5.7 保存工程 260
6.5.8 离线模拟 260
6.5.9 触摸屏下载 261
6.6 触摸屏与PLC的连接运行· 261
6.6.1 连接方法 261
6.6.2 PLC系统设定区域 262
6.6.3 正面开关的设定方法 263
6.6.4 触摸屏的运行 263
思考题 263
第7章 特殊I/O单元的应用 264
7.1 模拟量输入单元 264
7.1.1 模拟量输入单元的规格 264
7.1.2 A/D模块AD041 - V1单元 265
7.1.3 CJ1W - AD041 - V1开关设置及接线· 265
7.1.4 A/D模块输入规格· 267
7.1.5 A/D模块的操作步骤· 267
7.1.6 模拟量单元的设置 267
7.1.7 模拟量输入功能编程 268
7.2 模拟量输出单元 269
7.2.1 模拟量输出单元的规格 269
7.2.2 A/D模块CJ1W - AD041 - V1单元· 270
7.2.3 CJ1W - DA041单元号设置开关DIP 270
7.2.4 D/A模块的操作步骤· 271
7.2.5 模拟量输出单元的设置 271
7.2.6 模拟量输出功能编程 272
7.3 高速计数单元 274
7.3.1 高速计数单元CJ1W - CT021的性能指标 274
7.3.2 计数器类型开关选择 275
7.4 PLC控制恒压供水系统设计 278
7.4.1 变频恒压供水系统PLC控制的节能原理 278
7.4.2 电气控制系统的原理 279
7.4.3 PLC控制恒压供水的程序设计 281
7.4.4 系统的参数设定 285
7.4.5 程序的调试 286
7.5 高速计数单元在位置检测中的应用 287
7.5.1 位置检测控制系统的组成 287
7.5.2 位置检测控制系统应用程序设计· 289
思考题· 291
第3篇 应 用 篇
第8章 PLC控制的变频调速电梯控制系统设计 295
8.1 电梯的概述 295
8.1.1 电梯的分类· 295
8.1.2 电梯的组成· 295
8.1.3 电梯的安全保护装置· 295
8.1.4 电梯变频调速控制的特点· 297
8.1.5 电梯的控制功能· 297
8.2 电梯的驱动系统设计 299
8.2.1 电梯变频调速驱动系统· 299
8.2.2 电梯门机驱动系统· 300
8.3电梯的PLC控制系统设计 301
8.3.1 PLC控制系统原理框图· 301
8.3.2 PLC控制系统的硬件设计· 301
8.3.3 PLC控制系统的软件设计· 303
8.4 电梯的变频器调试运行 317
8.4.1 变频器的基本参数设定· 317
8.4.2 变频器多功能输入的设定· 318
8.4.3 变频器多功能输出的设定· 319
8.4.4 零速启动时转矩调整· 319
8.4.5 加减速阶段的曲线参数调整· 320
8.5 PLC控制程序调试 322
8.5.1 PLC控制程序运行调试· 322
8.5.2 电梯运行舒适感调整· 324
8.5.3 电梯平层精度调整· 324
思考题· 324
参考文献· 325
【前言】
前 言可编程序控制器（PLC）是集计算机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，欧姆龙公司的PLC等相关产品在工业控制领域得到越来越广泛的应用，众多自动化行业的工程技术人员和广大的自动化、机电一体化等专业的学生都希望得到一本实用的教材。本书由多年从事PLC教学、培训、科研，并且具有丰富工程实践经验的教师编写。本书出版时，按照“学以致用”的原则，对部分章节进行了修改和调整，重点突出了工程应用实例的编程方法和设计技巧，以及在工程实际设计中的注意事项和解决这类问题的方法。本书的特点是理论精简、结合实际、突出应用和便于自学。重点讲解工程实例编程思想和设计方法。在内容编排上循序渐进、深入浅出、通俗易懂。为了便于教学和自学，本书列举了大量的工程实际案例，每章都有针对编程实践内容的思考题和工程项目。本书由3篇组成。第1篇 基础篇，介绍欧姆龙公司的CJ系列PLC基本结构、工作原理及其应用。主要内容包括PLC结构原理、指令系统、常用指令编程实例、CX - Programmer编程软件的使用和PLC控制系统设计的基本内容及方法。第2篇 提高篇，介绍可编程控制器技术的PLC控制系统综合应用设计、NB触摸屏、功能模块（高速计数单元、A/D转换模块、D/A转换模块）的基本原理、使用方法及其应用。对于触摸屏、功能模块的应用都给出了相应的控制程序设计方法，并通过工程实际例子来介绍如何实现PLC与触摸屏之间的链接和组态的制作。第3篇 应用篇，介绍PLC与变频器的综合应用。以变频调速电梯为例阐述电梯电气控制系统、PLC硬件系统、软件流程图及控制程序的设计，介绍控制系统的调试方法，通过本篇内容加强学生工程实践应用能力的培养，为今后的工作奠定基础。本书由哈尔滨理工大学自动化学院公利滨任主编，邓立为、张智贤及重庆交通大学杜洪越任副主编，哈尔滨理工大学岳中哲、邱瑞生及国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院王磊参加编写。其中，第1章由邱瑞生编写，第2章2.4～2.6节和第7章由公利滨编写，第2章2.1～2.3节和第3章由邓立为编写，第4章由张智贤编写，第5章由岳中哲编写，第6章由杜洪越编写，第8章由王磊编写。全书由公利滨统稿。本书由哈尔滨理工大学自动化学院的高俊山教授主审。主审对教材的编写提出许多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。本书在编写过程中，参考了部分兄弟院校的教材和相关厂家的资料，在此一并表示衷心的感谢。由于编者水平有限，加之时间仓促，书中错误和疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。编 者2018年11月
