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目录1

前言1

第1章 可编程序控制器基本知识1

1.1 可编程序控制器产生1

1.1.1 继电控制电路1

1.1.2 可编程序逻辑控制器与顺序控制器3

1.1.3 GM10条4

1.1.4 PLC的产生5

1.2 可编程序控制器原理6

1.2.1 可编程序控制器实现控制的要点6

1.2.2 可编程序控制器实现控制的过程7

1.2.3 可编程序控制器实现控制的方式12

1.3 可编程序控制器类型13

1.3.1 按控制规模分类15

1.3.2 按结构特点分类16

1.4 可编程序控制器组成19

1.4.1 箱体式PLC基本组成19

1.4.2 模块式PLC基本组成23

1.4.3 PLC外部设备37

1.5 可编程序控制器的特点42

1.6.1 系统配置50

1.6 可编程序控制器使用50

1.6.2 程序编制60

第2章 可编程序控制器编程技术基础64

2.1 PLC编程语言64

2.1.1 助记符65

2.1.2 梯形图66

2.1.3 功能块图67

2.2 PLC软器件68

2.2.1 输入输出器件73

2.2.2 内部器件78

2.3 PLC指令系统84

2.3.1 基本逻辑操作指令89

2.3.2 定时、计数指令97

2.3.3 数据处理指令105

2.3.4 流程控制指令122

2.4 PLC典型程序131

2.4.1 起停程序132

2.4.2 状态转换程序137

2.4.3 定时控制程序138

2.4.4 动作控制程序139

2.4.5 步进控制程序140

2.4.6 转换程序142

2.4.7 模拟量控制程序145

2.4.8 数据存储程序147

2.4.9 连锁、互锁程序148

2.4.10 报警程序148

2.5 PLC编程语言国际标准149

2.5.1 结构化文本语言149

2.5.2 顺序功能图语言150

2.5.3 系统流程语言151

2.6.1 简易编程器153

2.6 PLC编程工具153

2.6.2 图形编程器160

2.7 PLC编程软件——OMRON CXP编程软件简介161

2.7.1 概述161

2.7.2 组成161

2.7.3 操作168

2.7.4 使用169

2.7.5 帮助及其它180

2.8 PLC编程方法180

2.8.1 算法设计182

2.8.2 算法实现183

2.8.3 编程经验184

第3章 逻辑量控制程序设计188

3.1 概述188

3.1.1 PLC逻辑量控制类型188

3.1.2 PLC逻辑问题类型189

3.1.3 确定电路与随机电路192

3.2 PLC逻辑问题理论基础193

3.2.1 触点代数193

3.2.2 梯形图逻辑199

3.3.1 梯形图逻辑通电表202

3.3 梯形图逻辑的分析与综合（1）202

3.3.2 梯形图逻辑通电表法分析204

3.3.3 梯形图逻辑通电表法综合206

3.3.4 梯形图逻辑通电表法设计实例210

3.4 PLC逻辑设计同步化221

3.4.1 基本思路221

3.4.2 产生脉冲的方法222

3.4.3 前后逻辑条件一致的方法222

3.4.4 同步化处理实例224

3.5.2 梯形图逻辑状态图法分析226

3.5 梯形图逻辑的分析与综合（2）226

3.5.1 时序逻辑状态图226

3.5.3 梯形图逻辑状态图法综合227

3.5.4 梯形图逻辑状态图法设计实例227

3.6 PLC逻辑标志值法设计236

3.6.1 基本思路236

3.6.2 实现方法237

3.6.3 实际应用237

3.7 PLC多位（字节或字）逻辑设计240

3.7.1 用字逻辑指令处理240

3.7.2 用子程序处理244

3.8 PLC逻辑量控制时序图设计法247

3.8.1 时序图法设计步骤247

3.8.2 时序图法设计实例248

3.9 PLC逻辑控制流程图法设计251

3.9.1 流程图法设计步骤252

3.9.2 流程图法设计实例253

3.10 PLC逻辑量控制工程设计259

3.10.1 分散原则控制及其应用260

3.10.2 集中原则控制及其应用266

3.10.3 混合原则控制及其应用270

第4章 模拟量控制程序设计277

4.1 概述277

4.1.1 PLC模拟量控制过程277

4.1.2 PLC模拟量控制的目的279

4.1.3 PLC模拟量输入、输出方法280

4.1.4 PLC模拟量控制类型283

4.1.5 PLC模拟量控制特点287

4.1.6 PLC模拟量控制要求288

4.2.1 模拟量传感器290

4.2 模拟量控制硬件条件290

4.2.2 模拟量输入单元293

4.2.3 模拟量输出单元295

4.2.4 执行器296

4.3 模拟量开环控制程序设计296

4.3.1 开环特性296

4.3.2 定值控制298

4.3.3 程序控制298

4.3.4 比例控制299

4.3.5 补偿控制300

4.4.1 输出ON/OFF控制301

4.4 模拟量闭环控制程序设计301

4.4.2 负反馈控制303

4.4.3 偏差控制304

4.4.4 无静差控制305

4.5 模拟量PID控制程序设计306

4.5.1 PID控制基本公式306

4.5.2 PID控制参数含义307

4.5.3 PID控制参数选定308

4.5.4 PID控制程序实现309

4.6 用PID指令实现模拟量PID控制程序设计310

4.6.1 PID指令说明311

4.6.2 两个自由度PID控制313

4.6.3 PID参数选定313

4.6.4 PID指令执行315

4.6.5 PIDAT指令及其运用317

4.6.6 使用PID指令有关细节322

4.7 用PID函数块实现模拟量PID控制程序设计325

4.7.1 PID函数块含义326

4.7.2 PID函数块调用330

4.7.3 串级PID控制330

4.7.4 串级比例双副回路PID控制331

4.7.5 串级比例并交叉限幅双副回路PID控制332

4.8 模拟量PID硬件单元控制333

4.8.1 PID单元333

4.8.2 温度控制单元338

4.8.3 回路控制单元（及内插板）347

4.9 模拟量模糊控制程序设计354

4.9.1 模糊控制原理354

4.9.2 模糊控制算法357

4.9.3 模糊算法实现360

4.9.4 模糊控制模块363

4.10 模拟量高级控制程序设计371

4.10.1 最优控制371

4.10.2 自适应控制374

4.10.3 预测控制376

4.10.4 学习控制378

4.10.5 专家控制381

第5章 脉冲量控制程序设计386

5.1 概述386

5.1.1 脉冲量控制的类型386

5.1.2 脉冲量控制的目的388

5.1.3 脉冲量控制的特点389

5.2 脉冲量控制硬件基础390

5.2.1 脉冲信号生成391

5.2.2 脉冲信号接收393

5.2.3 脉冲信号输出401

5.2.4 脉冲信号执行404

5.3 高速计数比较控制410

5.3.1 小型机高速计数比较控制411

5.3.2 高速计数模块比较控制412

5.4 脉冲量闭环控制414

5.4.1 脉冲量输入模拟量输出闭环控制415

5.4.2 模拟量输入脉冲量输出闭环控制417

5.4.3 脉冲量输入脉冲量输出闭环控制417

5.5 脉冲量开环控制418

5.5.1 脉冲量开环程序控制419

5.5.2 脉冲量比例程序控制428

5.6 脉冲量特殊单元控制429

5.6.1 位置控制单元429

5.6.2 运动控制单元447

6.1 数据终端是PLC的新角色456

6.1.1 专职数据终端实例456

第6章 PLC数据处理程序设计456

6.1.2 兼职数据终端实例459

6.2 数 据终端条件及其使用462

6.2.1 DM区及对其访问462

6.2.2 EM区及对其访问466

6.2.3 内存卡及对其访问468

6.2.4 时钟程序470

6.3 数据采集程序设计472

6.3.1 开关量采集472

6.3.2 模拟量采集472

6.3.3 脉冲量采集474

6.3.4 脉冲选通采集476

6.4 数据录入程序设计478

6.4.1 录入数据设备478

6.4.2 用通用指令录入478

6.4.3 用特殊指令录入480

6.4.4 用编码键盘录入481

6.4.5 用模拟方法录入481

6.5 数据存储程序设计482

6.5.1 记录存储482

6.5.2 压缩存储485

6.5.3 安全存储486

6.6 数据显示程序设计487

6.6.1 数据显示设备487

6.6.2 数据显示格式488

6.6.3 数据动态显示488

6.6.4 简易编程器信息显示490

6.6.5 数据脉冲选通显示491

6.7 PLC数据传送492

6.8 数表处理程序设计493

6.8.1 求最大、最小数493

6.8.2 排序495

6.8.3 求总数496

6.8.4 求平均数499

6.8.5 数据查询499

第7章 PLC通信程序设计501

7.1 概述501

7.1.1 PLC 通信目的501

7.1.2 PLC通信类型503

7.1.3 PLC通信程序特点507

7.2 PLC与PLC通信程序设计508

7.2.1 PLC与PLC用地址映射通信程序设计508

设计509

7.2.2 PLC与PLC用地址链接通信程序509

7.2.3 PLC与PLC用串口通信指令通信程序设计510

7.2.4 PLC与PLC用网络通信指令通信程序设计516

7.3 PLC与计算机通信程序设计（一）520

7.3.1 PLC与计算机通信内容521

7.3.2 计算机方程序设计522

7.3.3 PLC方程序设计535

7.4 PLC与计算机通信程序设计（二）539

7.4.1 组态软件概念539

7.4.2 组态软件简介540

7.4.3 组态软件编程557

7.5 PLC与人机界面通信程序设计566

7.5.1 人机界面方程序设计567

7.5.2 PLC方程序设计569

7.5.3 嵌入式人机界面程序设计569

7.6 PLC与智能装置通信程序设计579

7.6.1 用通信指令通信580

7.6.2 用协议宏通信581

7.6.3 用从站地址通信584

8.1.1 PLC控制可靠性概念585

第8章 PLC控制可靠性程序设计585

8.1 概述585

8.1.2 PLC控制可靠性类型586

8.1.3 PLC控制可靠性意义587

8.2 PLC自身工作可靠性588

8.2.1 PLC错误类型588

8.2.2 系统错误记录589

8.2.3 PLC监控指令及其应用591

8.3 PLC输入程序可靠性597

8.4 PLC输出程序可靠性599

8.5 PLC通信程序可靠性600

8.6 PLC异常处理程序602

第9章 PLC程序组织606

9.1 PLC程序组织的重要性及方法606

9.1.1 PLC程序组织概念606

9.1.2 PLC程序组织任务607

9.2 模块化程序组织611

9.2.1 程序模块化组织概念612

9.2.2 使用子程序法模块化612

9.2.4 使用步进指令模块化615

9.2.3 使用跳转指令模块化615

9.3 多任务程序组织616

9.3.1 OMRON PLC任务划分616

9.3.2 OMRON PLC任务管理617

9.3.3 OMRON PLC任务组织619

9.3.4 S7-300和S7-400PLC程序组织620

9.4 PLC程序柔性化621

9.4.1 程序使用柔性621

9.4.3 参数设定柔性622

9.4.2 地址分配柔性622

9.4.4 动作选择柔性623

9.4.5 信号反馈柔性623

9.5 PLC面向对象编程624

9.5.1 计算机面向对象编程概念624

9.5.2 PLC面向对象编程设想627

9.6 PLC程序调试629

9.6.1 PLC程序调试概述629

9.6.2 PLC程序仿真调试630

9.6.3 PLC程序联机调试631

9.6.4 PLC程序现场调试632

9.6.6 PLC程序评价633

9.6.5 PLC程序文档633

第10章 可编程序控制器在前进637

10.1 PLC的性能在提高637

10.1.1 工作速度在提升638

10.1.2 控制规模在扩大639

10.1.3 组成模块在增多640

10.1.4 内存容量在增大641

10.1.5 指令系统在增强641

10.1.6 工作可靠在提高642

10.1.7 联网能力在增强643

10.1.8 外部设备在丰富644

10.1.9 支持软件在完善645

10.1.10 经济效益在增加646

10.2 PLC的应用在扩展646

10.2.1 PLC用于系统控制自动化646

10.2.2 PLC用于系统控制远程化647

10.2.3 PLC用于系统控制信息化648

10.2.4 PLC用于系统控制智能化648

10.3 PLC的概念在更新649

10.3.1 工作模式649

10.3.2 系统结构650

10.3.3 设定手段651

10.3.4 编程方法652

10.3.5 可靠性设计652

10.3.6 追求目标653

10.4 PLC的类型在增加655

10.4.1 环境条件扩展型PLC655

10.4.2 微型PLC655

10.4.3 分布式PLC657

10.4.4 内装PLC660

10.4.5 安全型PLC660

10.4.6 运动控制PLC661

10.4.7 过程控制PLC662

10.4.8 软件PLC663

10.5 PLC面临新挑战664

10.5.1 集散控制系统（DCS）664

10.5.2 现场总线控制系统（FCS）668

10.5.3 工业计算机控制系统673

10.5.4 其它控制675

10.6 PLC向何处去678

参考文献682

后记683