內容簡介
《零基礎輕鬆學會自動化技術叢書:零基礎輕鬆學會鬆下PLC》針對初學者,利用大量實例講述鬆下PLC的編程與使用技巧,其中包含鬆下PLC的基本及高級編程指令及程序調試、診斷,以及梯形圖程序設計的方法和技巧,除此之外還講述瞭鬆下PLC的通信技術等。本書是鬆下PLC入門自學的好幫手,也可作為大專院校相關專業師生、電氣設計及調試編程人員的自學參考書。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 鬆下PLC係統概述
1.1 PLC的基礎概述
1.1.1 PLC的概述
1.1.2 PLC的特點
1.2 PLC的組成及工作原理
1.2.1 PLC的組成
1.2.2 PLC的基本工作原理
1.2.3 PLC的技能指標
1.3 鬆下産品的概述
1.3.1 鬆下PLC
1.3.2 FPo係列産品的簡述
第2章 基本指令及應用
2.1 基本順序指令
2.2 基本功能指令
2.3 基本控製指令
2.4 比較指令
2.5 程序設計的基本方法
2.5.1 編程內容
2.5.2 程序設計的編程方法
2.5.3 編程原則及技巧
2.5.4 編程應用實例
2.6 時序結構設計方法
2.6.1 啓動和復位控製結構
2.6.2 優先控製結構
2.6.3 比較控製結構
2.6.4 分頻結構
2.6.5 延時結構
2.6.6 順序控製
2.7 順序控製的編程實例
2.7.1 小車往復程序控製
2.7.2 噴泉控製
2.7.3 交通信號燈控製
第3章 高級指令及應用
3.1 數據傳送指令
3.2 二進製算術運算指令
3.3 BCD碼算術運算指令
3.4 數據比較指令
3.5 邏輯運算指令
3.6 數據轉換指令
3.7 數據移位指令
3.8 可逆計數與左/右移位指令
3.9 數據循環指令
3.10 位操作指令
3.11 特殊指令
3.12 高速計數器與脈衝輸齣控製指令
3.12.1 高速計數器的功能
3.12.2 高速計數器與脈衝輸齣的相關指令
第4章 編程器與編程軟件的使用
4.1 編程器的安裝及特點
4.1.1 編程器的概述
4.1.2 FPII編程器的使用
4.2 編程軟件的安裝及使用
4.2.1 編程軟件的概述
4.2.2 編程軟件的硬、軟件安裝
4.2.3 編程軟件的使用
4.3 編程環境的設置
4.3.1 PLC係統寄存器設置
4.3.2 通信設置
4.3.3 環境設置
4.4 基本操作
4.4.1 指令輸入
4.4.2 OP功能
4.5 添加注釋操作
4.5.1 添加I/O注釋
4.5.2 添加輸齣注釋
4.5.3 添加“塊注釋”
4.5.4 由文件讀取I/O注釋
4.5.5 由文本文件導人:塊注釋”
4.6 程序監控操作
4.6.1 數據監控
4.6.2 觸點監控
4.6.3 時序圖監控
……
第5章 梯形圖、時序圖程序設計法
第6章 PLC的應用設計
第7章 PLC的通信及網絡功能
前言/序言
如今工業正進行著深入的變革,産品設計要求更為嚴格、精確及多變,這一切正是基於PLC的普及。PLC是專門為工業控製應用而設計的一種通用控製器, 它是以微處理器為基礎,綜閤瞭傳統的繼電器技術、 自動控製技術、計算機技術以及通信技術而發展起來的自動控製裝置。
PLC的廣泛應用,使學習和掌握其原理及應用變得非常有必要。本書以鬆下FPl係列PLC為例,介紹瞭該産品軟件及硬件的使用及指令係統,又為初學者考慮,收納瞭時序圖及梯形圖的識讀及編製。 目前PLC廠傢及産品各類繁多,各廠傢各係列的産品一般互不兼容,但是在其組成原理、應用設計思想及編程技巧方麵則是大同小異, 一通百通。
本書在編寫時參考瞭相關同仁的PLC論文、教材及相關製造商所編撰的使用手冊等資料,力求達到跟著實例學編程、看著圖片學設置的目的。本書在編寫時,本著由淺入深的原則,語言通俗易讀,適閤初學者及相關培訓學校使用。
本書由王時軍、李可德、李柄權、張舒編寫第1、2、3章, 由郭棟、林佟偉編寫第4、5章,由楊傢維、武鵬程編寫第6、7章,並由王時軍統稿。
由於編者水平有限,書中難免有不足與紕漏之處,還望廣大讀者包涵、指正!
自動化技術叢書:工業控製係統設計與實踐 本書核心內容: 本書深入探討現代工業控製係統的核心技術,重點聚焦於主流PLC(可編程邏輯控製器)的選型、編程、應用及係統集成。內容涵蓋從基礎的數字邏輯、模擬信號處理到復雜的運動控製和網絡通信,旨在為讀者構建一個全麵、實用的工業自動化知識體係。 --- 第一部分:工業控製係統基礎理論與組件 第一章:工業自動化的基石 本章首先界定瞭工業自動化的概念、發展曆程及其在現代製造業中的戰略地位。係統闡述瞭自動化係統的基本構成——人、機、料、法、環,並詳細分析瞭自動化係統的層次結構,包括現場層、控製層、監控層和決策層。我們將深入探討傳感器與執行器的基本原理及其在不同工業環境下的應用選擇,強調信號的準確采集與可靠輸齣是整個控製係統的生命綫。 第二章:PLC技術原理與硬件選型 本章是理解現代工業控製的核心。我們將從晶體管邏輯電路追溯到現代微處理器驅動的PLC架構。詳細介紹PLC的基本組成部分:CPU、存儲器、輸入/輸齣模塊(I/O)和電源模塊。重點區分不同類型的I/O模塊(數字量、模擬量、高速計數、溫度采集),並依據實際負載特性(如電壓等級、電流容量、響應速度)提供科學的PLC選型指南。此外,本章還將介紹PLC的掃描周期、中斷處理機製以及看門狗定時器的作用,確保讀者對PLC內部工作機製有清晰的認識。 第三章:編程語言標準與指令集解析 本章嚴格遵循國際標準(如IEC 61131-3),詳細介紹五種主要的PLC編程語言:指令錶(IL/STL)、梯形圖(LD/LAD)、功能塊圖(FBD)、結構化文本(ST)和順序功能圖(SFC)。每種語言都配有大量的工程實例進行講解。特彆是對梯形圖的深入剖析,不僅限於基本的邏輯運算(AND, OR, NOT),更會講解如何利用定時器(TON, TOF, TP)、計數器(CTU, CTD, CTUD)及數據操作指令來構建復雜的控製邏輯。結構化文本部分將側重於算法實現和高級數據處理。 --- 第二部分:核心控製邏輯與高級應用 第四章:順序控製與狀態機的設計 順序控製是離散事件係統的核心。本章將係統講解狀態機(State Machine)的設計方法,這是實現復雜、非綫性控製流程的關鍵。通過SFC語言的原理介紹,演示如何將復雜的生産流程分解為清晰、易於調試的狀態和轉移條件。我們將使用實際的生産綫(如物料搬運、分揀係統)案例,演示如何使用定時器和內部標誌位構建健壯的自動/手動切換邏輯。 第五章:模擬量信號處理與PID控製理論 現代工業控製大量依賴對溫度、壓力、流量等連續變量的精確控製。本章首先介紹模擬信號的量程、綫性化和數字化(ADC/DAC)過程中的誤差分析。隨後,係統引入經典的比例-積分-微分(PID)控製算法。我們將詳細推導PID三個參數(Kp, Ki, Kd)的物理意義,並重點介紹工程中常用的參數整定方法,如Ziegler-Nichols法和手動微調法。針對實際應用中的滯後、噪聲等問題,探討如何優化PID的實現結構(如位置式與增量式)。 第六章:數據處理、配方管理與報警係統 本章專注於數據在控製係統中的高效組織與應用。介紹數據塊(DB)的結構、尋址方式以及數據類型(位、字節、字、雙字、浮點數)。詳細講解如何利用數據錶實現配方功能,即通過修改一組預設參數,快速切換生産模式。此外,還將構建一套完整的報警與事件記錄係統,包括報警的優先級劃分、報警文本的動態顯示以及報警確認後的處理流程,確保操作人員能夠及時響應係統異常。 --- 第三部分:係統集成、通信與故障診斷 第七章:工業網絡通信協議與集成 本章聚焦於如何將分散的控製單元連接成一個高效的整體。係統介紹主流的工業現場總綫協議,包括早期的Profibus/DeviceNet,以及當前廣泛應用的Ethernet/IP和Profinet。詳細講解每種協議的數據幀結構、主站/從站概念、周期性與非周期性通信的實現。重點在於如何配置通信參數,建立設備間的數據交換,並理解網絡拓撲對係統穩定性的影響。 第八章:人機界麵(HMI)設計與數據可視化 HMI是操作人員與控製係統交互的窗口。本章提供HMI設計的基本原則,強調信息布局的邏輯性、操作界麵的直觀性。內容涵蓋趨勢圖(Trend)、實時數據顯示、報警列錶的構建。我們將演示如何通過網絡連接,將PLC內部的數據變量映射到HMI屏幕上,實現數據的實時采集、顯示和曆史追溯功能,並討論權限管理在HMI中的應用。 第九章:係統調試、故障診斷與維護 本章是工程實踐中至關重要的一環。係統介紹一套科學的係統調試流程,從硬件連接檢查到程序邏輯的步進驗證。重點講解利用PLC的在綫監控工具(如強製點位、單步執行、監視錶)進行故障排查的方法。針對常見的I/O故障、通信中斷和程序死循環,提供瞭一套詳盡的診斷樹和應急處理預案,幫助工程師快速定位並解決現場問題,從而最大限度地減少停機時間。 第十章:現代趨勢:運動控製與工業物聯網(IIoT)初步 展望未來,本章將介紹PLC在更復雜領域的應用。討論伺服係統與變頻器(VFD)的基礎驅動原理及其與PLC的集成方法,為實現精確的同步控製和速度控製打下基礎。最後,簡要介紹如何利用現代PLC的以太網接口,將控製數據安全、有效地上傳至雲端或企業管理係統(MES),初步涉獵工業物聯網的架構和數據安全挑戰。 --- 讀者對象: 本書麵嚮所有希望進入或已經在工業自動化領域工作的技術人員、在校工科學生、以及需要掌握現代控製係統工程方法的工程師。無需預設任何特定品牌PLC的經驗,本書提供的理論框架和工程方法適用於所有主流的工業控製器係統。
與其他厚重的技術手冊相比,這本書的排版和裝幀設計也深得我心。它采用瞭適中的開本,紙張的質量也很好,即便是長時間在車間或工作室裏翻閱,也不會覺得纍眼。內容組織上,作者非常注重知識的“留白”與“鞏固”。每完成一個章節的學習,都會有一個“自測與迴顧”的小環節,這些小問題往往不是簡單的概念迴憶,而是需要結閤所學知識進行簡單邏輯判斷的應用題。這種設計迫使讀者在進入下一階段學習之前,必須對前一階段的內容有一個紮實的掌握,有效避免瞭“學瞭後麵忘瞭前麵”的弊端。可以說,這本書的結構本身就是一個精心設計的學習閉環,保證瞭知識的吸收率和持久性。