21世紀普通高等教育電氣信息類應用型規劃教材：可編程序控制器原理及應用技術

　　《可編程控制器原理與應用》從可編程控制器的基本原理與工程應用出發，以國內廣泛使用的三菱公司FX2N系列PLC 為主線，系統介紹了可編程控制器的基本原理、特點、硬件結構、編程元件與指令系統；詳細介紹了梯形圖程序的常用設計方法、PLC系統設計和調試方法，並且提供了PLC在傳統控制系統改造、開關量控制系統、模擬量控制系統中的應用實例，同時突出了PLC的網絡通信、現場總線技術及其在控制系統中的應用。 為了便於學習理解，《可編程控制器原理與應用》增加了電氣控制的基礎知識及其典型電氣控制線路。另外，每章均附有適量的習題與思考題，並有常用電氣圖形符號表、PLC功能指令表供查閱。《可編程控制器原理與應用》可作為應用型院校電氣工程及其自動化、自動化、機械設計製造及其自動化等相關專業的教材，也可供工程技術人員參考或作為培訓教材使用。

緒論1
一、可編程控制器的產生與發展1
二、可編程控制器的發展趨勢2
三、主要內容與安排3

第一章 電氣控制基礎5
第一節 低壓電器概述5
一、低壓電器分類5
二、電磁式電器6
第二節 低壓電器的結構和工作原理7
一、隔離器7
二、斷路器和熔斷器8
三、接觸器12
四、繼電器14
五、主令電器18
六、其他低壓電器22
第三節 電氣控制電路圖的基本知識22
一、電氣控制系統圖中的圖形符號23
二、電氣原理圖23
三、電氣元件佈置圖25
四、電氣安裝接線圖25
第四節 基本控制電路26
一、啟停和連續控制26
二、點動控制27
三、異地控制與正反轉控制27
習題與思考題28

第二章 典型電氣控制線路29
第一節 三相異步電動機的基本控制電路29
一、電動機降壓啟動電路29
二、三相異步電動機的制動控制29
三、電動機自動往返控制電路32
四、電氣控制系統的保護環節33
第二節 典型生產機械電氣控制線路35
一、電氣控制電路分析基礎35
二、普通車床電氣控制電路36
三、C650型臥式車床電氣控制電路37
四、10t橋式起重機電氣控制電路40
習題與思考題46

第三章 可編程控制器基本結構與工作原理47
第一節 概述47
一、可編程控制器的特點47
二、可編程控制器的性能指標48
三、可編程控制器的類型49
四、可編程控制器的基本功能50
第二節 PLC的基本構成51
一、PLC控制系統與電氣控制系統的比較51
二、PLC的硬件組成53
第三節 PLC的工作原理57
一、循環掃瞄工作方式57
二、PLC的工作過程58
三、PLC執行程序的過程59
四、PLC的I/O響應時間60
習題與思考題60

第四章 FX系列可編程控制器簡介62
第一節 國內外PLC產品簡介62
一、美國PLC產品62
二、歐洲PLC產品62
三、日本PLC產品63
四、我國PLC產品64
第二節 FX系列PLC硬件配置及性能指標64
一、FX系列PLC型號的基本格式及命名方式64
二、FX系列PLC硬件配置65
三、FX系列PLC的性能指標67
第三節 FX系列PLC的編程元件68
一、輸入繼電器X（X0～X267）69
二、輸出繼電器Y（Y0～Y267）69
三、輔助繼電器M70
四、狀態器S（S0～S999）71
五、定時器T（T0～T255）71
六、計數器C（C0～C255）73
七、數據寄存器D（D0～D8195）75
八、指針76
九、常數76
習題與思考題76

第五章 FX系列可編程控制器指令系統78
第一節 PLC的編程語言78
一、順序功能圖78
二、梯形圖78
三、功能圖塊79
四、指令語句表79
五、結構文本80
第二節 FX系列PLC基本指令系統80
一、FX系列PLC的基本邏輯指令80
二、FX系列PLC的步進指令86
第三節 FX系列PLC功能指令89
一、概述89
二、FX系列PLC功能指令介紹90
習題與思考題107

第六章 可編程控制器的程序設計109
第一節 PLC程序設計基礎109
一、程序設計的基本要求109
二、梯形圖的編程規則109
三、程序設計的一般步驟111
第二節 典型單元的梯形圖程序111
一、啟保停電路程序111
二、三相異步電動機正反轉控制程序112
三、產生脈衝的程序113
四、延時程序114
五、分頻程序116
第三節 PLC程序設計的常用方法117
一、PLC程序的經驗設計法117
二、PLC程序的替代設計法118
三、PLC程序的邏輯設計法120
第四節 PLC程序的順序控制設計法122
一、順序功能圖的繪製123
二、順序控制梯形圖的編程方式127
第五節 PLC複雜程序設計及調試說明140
習題與思考題142

第七章 可編程控制器的應用144
第一節 PLC應用中的一些問題144
一、PLC控制系統的設計調試步驟144
二、PLC的選擇145
三、PLC輸入輸出電路的設計148
第二節 PLC在傳統控制系統改造中的應用152
一、C620型普通車床PLC控制程序153
二、CA6140型普通車床控制程序154
第三節 PLC在開關量控制系統中的應用156
一、PLC在機械手控制系統中的應用156
二、PLC在自動化立體倉庫中的應用161
第四節 PLC在模擬量控制系統中的應用165
一、PLC模擬量閉環控制系統的基本原理166
二、模擬量輸入模塊與輸出模塊介紹166
三、PLC在模擬量控制系統中應用舉例171
習題與思考題174

第八章 可編程控制器通信技術175
第一節 通信與網絡基礎175
一、數據傳輸方式175
二、線路通信方式178
三、傳輸速率178
四、差錯控制178
五、傳輸介質180
六、串行通信接口標準181
第二節 現場總線技術184
一、基於現場總線的低壓電器數據通信規約185
二、現場總線（Fieldbus）基礎186
三、執行器/傳感器接口——ASi網絡188
四、DeviceNet現場總線190
第三節 PC與PLC的通信192
一、基本概念192
二、通信鏈接193
三、通信協議194
四、計算機與多台PLC的連接196
五、PLC與PLC之間的通信199
六、PLC的網絡簡介202
第四節 網絡技術在PLC控制系統中的應用204
一、系統構成205
二、三菱FRA500系列變頻器205
三、通信程序設計210
習題與思考題212
附錄一 常用電器圖形符號213
附錄二 FX系列功能指令217
參考文獻220