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电气自动化类应用技术丛书 PLC 基础与实战 PLC 基础与实战 薛迎成 何坚强 姚志垒 编著 Publishing House of Electronics Industry 北京BEIJING 内 容 简 介 本书第 17 章介绍了西门子 PLC、三菱 PLC 的基础知识、硬件系统、存储器系统、指令系统、编程语言、编程调试和仿真方法。第 8 章介绍了三菱 CC-Link 网络，第 9 章 介绍了 FX2N PLC 在废纸打包机控制系统中的应用，第 10 章介绍了 FX2N PLC 在下料机上的应用，第 11 章介绍了西门子 S7-200 PLC 和 F940触摸屏在砌块成型机上的应用，第 12 章介绍了三菱 CC-Link 现场总线在生产线上的应用，第 13 章介绍了FX2N PLC 和台达触摸屏在污水处理控制系统中的应用。书中采用实例详解的方法，以大量图表的形式由浅入深地介绍了触摸屏与 PLC 的联合应用。本书通俗易懂，实例的实用性和针对性强，既可作为电气控制领域技术人员的自学参考书，也可作为高职高专、成人高校、本科院校电气工程、自动化、机电一体化、计算机应用等专业的参考教材。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 PLC 基础与实战/薛迎成,何坚强,姚志垒编著.北京：电子工业出版社，2010.8（电气自动化类应用技术丛书）ISBN 978-7-121-11452-6.P .薛 何 姚.可编程序控制器 .TM571.6 中国版本图书馆 CIP 数据核字（2010）第 143552 号 策划编辑：康 霞 责任编辑：康 霞 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871092 1/16 印张：18.25 字数：467.2 千字 印 次：2010 年 8 月第 1 次印刷 印 数：4 000 册 定价：39.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。服务热线：（010）88258888。前 言 可编程序控制器简称 PLC，是以计算机为核心的工业自动化控制装置，它集计算机技术、自动化技术和网络通信技术于一体，具有功能强、可靠性高、使用方便、维护简单等特点，在工业生产控制中得到广泛应用。本书对西门子 PLC、三菱 PLC 进行了详细分析，并结合工程实例系统地介绍了 PLC 应用程序设计的理论、算法及其实现技巧。本书第 17 章介绍了西门子 PLC、三菱 PLC 的基础知识、硬件系统、存储器系统、指令系统、编程语言、编程调试和仿真方法；第 8 章介绍了三菱 CC-Link 网络；第 9 章介绍了FX2N PLC 在废纸打包机控制系统中的应用；第 10 章介绍了 FX2N PLC 在下料机上的应用；第 11 章介绍了西门子 S7-200 PLC 和 F940 触摸屏在砌块成型机上的应用；第 12 章介绍了三菱 CC-Link 现场总线在生产线上的应用；第 13 章介绍了 FX2N PLC 和台达触摸屏在污水处理控制系统中的应用。本书内容完整、概念清晰、算法实用、独创求新、涉及面广、信息量大，是 PLC 编程的实用指南，可帮助您尽快步入 PLC 编程殿堂，进而成为精通多品牌 PLC 编程技术的高手。书中采用实例详解的方法，以大量图表的形式由浅入深地介绍触摸屏与 PLC 的联合应用，实例实用性和针对性强。既可作为电气控制领域技术人员的自学参考书，也可作为高职高专、成人高校、本科院校的电气工程、自动化、机电一体化、计算机应用等专业的参考教材。本书第 1、2 章由何坚强编写，第 3、4 章由姚志垒编写，其余内容由薛迎成编写，胡国文教授审阅了全部书稿并提出了很多宝贵意见，盐城长城的王柏、张领提供了许多资料，崔旭兰、薛文菁参加了本书大量文稿的整理和校对工作。在本书编写过程中，得到了亚控、西门子、三菱、盐城长城等单位的大力支持，在此一并表示感谢。由于编著者水平有限,书中难免错漏之处,希望各位同仁、专家多提宝贵意见。本书得到盐城工学院教材出版基金资助出版。编著者 2010 年 6 月 目 录 第 1 章 可编程控制器概况（1）1.1 PLC 的特点和功能（1）1.2 PLC 的结构及基本配置（3）1.3 PLC 的工作原理（5）1.4 编程语言和编程软件（7）1.5 PLC 的性能指标与发展趋势（9）1.6 国内外 PLC 产品和分类（11）1.6.1 PLC 产品（11）1.6.2 PLC 的分类（13）第 2 章 三菱可编程控制器及指令系统（15）2.1 FX 系列 PLC 硬件配置及性能指标 （15）2.1.1 FX 系列 PLC 型号的说明（15）2.1.2 FX 系列 PLC 硬件配置（16）2.1.3 FX 系列 PLC 的性能指标（20）2.2 FX 系列 PLC 的编程元件（21）2.3 FX 系列 PLC 的基本指令（27）2.3.1 FX 系列 PLC 的基本逻辑指令（27）2.3.2 FX 系列 PLC 的步进指令（33）2.4 FX 系列 PLC 的功能指令（34）2.4.1 概述（34）2.4.2 FX 系列 PLC 功能指令介绍（36）2.5 Q 系列可编程控制器概述及 I/O 地址分配（39）2.5.1 Q 系列可编程控制器概述 （39）2.5.2 Q 系列可编程控制器 I/O 地址分配（40）2.6 Q 系列可编程控制器编程元件（43）2.7 GX Developer 软件包使用（51）第 3 章 三菱可编程控制器编程软件（56）3.1 FXGPWIN 编程软件应用（56）3.1.1 概述（56）3.1.2 程序编制（59）3.1.3 程序检查（60）3.1.4 程序传送（61）3.1.5 软元件的监控和强制执行 （61）3.1.6 其他菜单及目录的使用（63）3.2 GPP 软件简介（64）第 4 章 西门子可编程控制器及指令系统（69）4.1 SIMATIC 综述（69）4.2 SIEMENS S7-200 可编程控制器（71）4.2.1 S7-200 系列 PLC 的硬件配置（71）4.2.2 S7-200 系列 PLC 的主要技术性能（73）4.2.3 S7-200 CPU 存储器的数据类型及寻址方式（75）4.3 S7-200 系列 PLC 指令系统 （81）4.3.1 基本指令（81）4.3.2 功能指令（88）4.4 SIMATIC S7-300 PLC 硬件构成 （98）4.5 S7-300 PLC 组织块与存储区（103）4.6 S7-300 PLC 进制数和数据类型（106）4.7 S7-300 PLC 指令结构（108）4.8 SIMATIC S7-300 PLC 指令（109）第 5 章 西门子可编程控制器编程软件（116）5.1 S7-200 编程软件的使用（116）5.1.1 安装编程软件（116）5.1.2 主界面（117）5.1.3 系统组态（120）5.1.4 程序编辑（124）5.1.5 程序调试及监控（130）5.2 S7-200 编程实例（132）5.3 S7-300 编程软件的使用方法（135）5.4 S7-300 编程实例（145）第 6 章 可编程控制器控制系统设计（151）6.1 可编程控制器控制系统设计的内容和步骤 （151）6.1.1 PLC 控制系统设计的基本内容 （151）6.1.2 PLC 控制系统设计的基本步骤 （152）6.2 可编程控制器控制系统的硬件设计（153）6.3 可编程控制器控制系统的软件设计（158）6.4 PLC 梯形图设计思维的培养方法 （161）第 7 章 PLC 网络通信（164）7.1 PLC 常用通信接口 （164）7.2 典型 PLC 网络通信方法介绍（167）7.2.1 PLC 网络类型及通信协议（167）7.2.2 常用的 PLC 网络通信方法介绍（170）7.3 典型的 PLC 网络结构（173）7.4 S7-300 与 S7-200 的 EM277 之间的 PROFIBUS DP 通信（175）第 8 章 三菱 CC-Link 网络（183）8.1 CC-Link 简介（183）8.2 CC-Link 的系统设备（186）8.3 CC-Link 数据通信参数设置 （189）8.4 缓冲存储器和链接特殊继电器/寄存器（193）第 9 章 FX2N PLC 在废纸打包机控制系统中的应用（201）9.1 全自动废纸打包机的结构（201）9.2 电气控制硬件电路设计（202）9.3 PLC 程序设计（206）9.4 触摸屏界面设计（208）第 10 章 FX2N PLC 在下料机上的应用（213）10.1 下料机的结构与动作要求 （213）10.2 下料机系统 PLC 内部资源分配 （217）10.2.1 FX2N 内部资源分配（217）10.2.2 下料机详细 PLC 顺序动作流程 （218）10.3 控制系统 PLC 程序（220）第 11 章 西门子 S7-200 PLC 和 F940 触摸屏在砌块成型机上的应用（228）11.1 砌块成型机工艺流程（228）11.2 砌块成型机电气设计（231）11.3 I/O 地址分配（235）11.4 S7-200 PLC 程序设计（238）11.5 触摸屏界面介绍（240）第 12 章 三菱 CC-Link 现场总线在生产线上的应用（247）12.1 涂装生产线的工艺流程（247）12.2 控制系统总体设计（247）12.3 PLC 程序设计（254）第 13 章 FX2N PLC 和台达触摸屏在污水处理控制系统中的应用（258）13.1 污水处理工艺流程（258）13.2 控制系统的硬件设计（258）13.3 PLC 程序（263）13.4 触摸屏界面制作（26）参考文献 第 1 章 可编程控制器概况 1.1 PLC 的特点和功能 1PLC 的基本概念 可编程控制器（Programmable Controller）简称 PC，为了与个人计算机的 PC 相区别，用PLC 表示。PLC 是在传统顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术形成的新型工业控制装置，目的是用来取代继电器，执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程序控制系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对 PLC 的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。2PLC 的特点 可编程控制器为了适应在工业环境中的使用，有如下特点：（1）编程方便，易于使用 可编程控制器的编程可采用与继电器电路极为相似的梯形图语言，这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识和语言，有一定电工和工艺知识的人员在短时间内都可学会，因此是目前 PLC 中最常用的一种编程语言。近年来又发展了面向对象的顺控流程图语言（Sequential Function Chart，SFC），也称功能图，使编程更简单方便。（2）控制系统构成简单，通用性强 PLC 产品种类繁多，利用琳琅满目的各种组件（如 I/O 模块、通信模块、人机界面等）就可以灵活组成各种大小及不同要求的控制系统。在构成可编程控制器系统时，只需要在其I/O 组件的端子上接入相应的输入/输出线即可，不需要诸如继电器之类的固体电子器件和大量繁杂的硬件接线线路。当控制要求改变需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序；同一个可编程控制器用于不同的控制对象时，只需要改变其输入/输出