《可编程控制器原理与应用教程(第3版)/新世纪高职高专实用规划教材·机电系列》以三菱公司FX2N系列PLC为蓝本,从实际应用出发,通过大量实例,采用“任务导向”模式分别介绍了PLC的工作原理、硬件结构、编程元件、PLC的逻辑控制、顺序控制及功能指令的应用;最后通过综合实例讲解了PLC在逻辑控制、模拟量控制、联网通信等方面的应用及PLC的系统设计与实现。
本书可作为大专院校机电一体化、电气自动化、自动控制、工业自动化、应用电子、计算机应用及其他相关专业教材,也可以作为工程技术人员、职业培训学校的PLC培训教材或自学参考书。
可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置。它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等特点,因此在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。
本教材以《可编程控制器原理及应用教程(第2版)》为基础进行修订。采用校企联合开发的方式,将PLC技术标准、岗位能力标准与课程标准相融合,依据PLC的新技术、新功能的发展,及时补充和完善教材内容,依据高职教育的培养目标,广泛采用任务导向编写,通过实际案例引入,将PLC的基础知识、指令系统、编程技巧、安装调试融入实例中,突出学生的主导地位。
本教材坚持高职应用型人才的培养特色,体现了新的教学方法。理论精炼,案例资料丰富,教材内容符合机电类专业人才培养方案的要求。在内容取舍上,注意处理好理论知识与操作能力的关系,重点突出应用性。立足于实际,通过大量编程实例来说明PLC的原理、指令的使用及编程方法,有利于提高高职学生对课程的理解能力和实际操作能力。
注重技能的综合应用与创新。以真实实例为载体,有机整合电器控制、传感、编程、安装调试等教学内容,强调“两个并重”,即培养学生的动手能力与解决问题能力并重。
基于工作过程,实施教、学、做一体。通过与实习实训基地的校企合作,编写工学结合教材,将企业需要引入课堂,将课堂搬入企业;通过教、学、做一体化教学,提升学生职业技能和素养。
本教材以三菱FX2N系列PLC为蓝本,以“任务导向”的方式编写,采用了大量实际应用案例。任务的实现从任务的要求、相关知识介绍、硬件设计、程序设计、系统运行调试、研讨训练6个方面进行系统的介绍,将相关知识点与实际应用有机地结合,使学生清楚所学知识的目的及如何运用。
全书共分为6个模块,每个模块由多个任务组成。包括模块1:PLC基础知识(含3个任务);模块2:PLC逻辑控制(含4个任务);模块3:PLC顺序控制(含3个任务);模块4:PLC应用指令(含4个任务);模块5:PLC综合应用(含4个任务);模块6:PLC拓展应用(含3个任务)。
附录中提供了FX-20P-E手持编程器的使用说明、FXGPWIN编程软件的使用说明、FX系列PLC的编程元件及编号、FX系列PLC应用指令一览表。
本书由孙振强、孙玉峰担任主编,孙振强编写了模块1、模块2、附录B、附录C、附录D。孙玉峰编写了模块5(部分)、模块6。刘文光编写了模块3、模块4。牛军编写了模块5(部分)、附录A。全书由孙振强统稿。王平嶂教授担任了本书的主审,车君华副教授、步延生高级工程师在本书编写中给予了大力支持和帮助,在此表示衷心感谢。
由于作者水平有限,书中疏漏不当之处在所难免,恳请广大读者批评指正。
编 者
模块1 PLC基础知识
任务1.1 可编程控制器的认知
【相关知识】
一、可编程控制器(PLC)的产生
二、PLC的定义
三、PLC的特点
四、PLC的应用
【知识拓展】
PLC的分类
任务1.2 PLC的组成与工作原理
【相关知识】
一、PLC的组成
二、PLC的工作原理
任务1.3 FX2N系列PLC硬件配置、安装、
接线
【相关知识】
一、FX系列PLC型号说明
二、FX2N系列PLC的基本构成
三、PLC的安装、接线
【知识拓展】
FX2N系列PLC的性能指标
【研讨训练】
模块2 PLC逻辑控制
任务2.1 三相异步电动机连续运行控制
【控制要求】
【相关知识】
一、编程元件
二、编程语言
三、编程指令
四、GX Developer编程软件
【相关知识】
一、I/O分配
二、硬件接线
三、程序设计
四、运行调试
【知识拓展】
一、编程指令
二、PLC控制系统与继电器控制
系统的区别
【研讨训练】
任务2.2 楼梯照明控制
【控制要求】
【相关知识】
【任务实施】
一、I/O分配
二、硬件接线
三、程序设计
四、运行调试
【知识拓展】
一、梯形图的特点
二、梯形图编程规则
三、输入信号的最高频率问题
【研讨训练】
任务2.3 三相异步电动机Y-△降压起动
控制
【控制要求】
【相关知识】
一、编程元件
二、编程指令
【任务实施】
一、I/O分配
二、硬件接线
三、程序设计
四、运行调试
【知识拓展】
一、常闭触点输入信号的处理
二、计数器C0~C255
三、闪烁电路
四、延合延分电路
五、定时器接力电路
六、定时器、计数器组合延时电路
【研讨训练】
任务2.4 电动机单按钮起停控制
【控制要求】
【相关知识】
一、PLS、PLF指令功能
二、编程实例
三、指令说明
【任务实施】
一、I/O分配
二、硬件接线
三、程序设计
四、运行调试
【知识拓展】
一、编程指令(INV、NOP)
二、分频电路
【研讨训练】
模块3 PLC顺序控制
任务3.1 小车往返运动控制
【控制要求】
【相关知识】
一、顺序控制设计法
二、顺序功能图的绘制
三、使用起保停电路的单序列结构的
编程方法
四、以转换为中心的单序列结构的
编程方法
五、步进梯形指令的单序列结构的
编程方法
【任务实施】
一、I/O分配
二、硬件接线
三、程序设计
四、运行调试
【知识拓展】
绘制顺序功能图的注意事项
【研讨训练】
任务3.2 自动门控制
【控制要求】
【相关知识】
一、选择序列结构顺序功能图的
绘制
二、使用起保停电路的选择序列
结构的编程方法
三、以转换为中心的选择序列结构的
编程方法
四、步进梯形指令的选择序列结构的
编程方法
【任务实施】
一、I/O分配
二、硬件接线
三、程序设计
四、运行调试
【知识拓展】
一、仅有两步的闭环的处理
二、跳步、重复和循环序列结构
三、选择序列合并后的选择序列
分支的编程
【研讨训练】
任务3.3 按钮式人行横道交通灯控制
【控制要求】