《可編程控制器原理與應用教程(第3版)/新世紀高職高專實用規劃教材·機電系列》以三菱公司FX2N系列PLC為藍本,從實際應用出發,通過大量實例,采用“任務導向”模式分別介紹了PLC的工作原理、硬件結構、編程元件、PLC的邏輯控制、順序控制及功能指令的應用;最后通過綜合實例講解了PLC在邏輯控制、模擬量控制、聯網通信等方面的應用及PLC的系統設計與實現。
本書可作為大專院校機電一體化、電氣自動化、自動控制、工業自動化、應用電子、計算機應用及其他相關專業教材,也可以作為工程技術人員、職業培訓學校的PLC培訓教材或自學參考書。
可編程控制器(PLC)是以計算機技術為核心的通用工業自動化裝置。它將傳統的繼電器控制系統與計算機技術結合在一起,具有可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等特點,因此在工業自動控制、機電一體化、改造傳統產業等方面得到了廣泛的應用。被譽為現代工業生產自動化的三大支柱之一。
本教材以《可編程控制器原理及應用教程(第2版)》為基礎進行修訂。采用校企聯合開發的方式,將PLC技術標準、崗位能力標準與課程標準相融合,依據PLC的新技術、新功能的發展,及時補充和完善教材內容,依據高職教育的培養目標,廣泛采用任務導向編寫,通過實際案例引入,將PLC的基礎知識、指令系統、編程技巧、安裝調試融入實例中,突出學生的主導地位。
本教材堅持高職應用型人才的培養特色,體現了新的教學方法。理論精煉,案例資料豐富,教材內容符合機電類專業人才培養方案的要求。在內容取舍上,注意處理好理論知識與操作能力的關系,重點突出應用性。立足于實際,通過大量編程實例來說明PLC的原理、指令的使用及編程方法,有利于提高高職學生對課程的理解能力和實際操作能力。
注重技能的綜合應用與創新。以真實實例為載體,有機整合電器控制、傳感、編程、安裝調試等教學內容,強調“兩個并重”,即培養學生的動手能力與解決問題能力并重。
基于工作過程,實施教、學、做一體。通過與實習實訓基地的校企合作,編寫工學結合教材,將企業需要引入課堂,將課堂搬入企業;通過教、學、做一體化教學,提升學生職業技能和素養。
本教材以三菱FX2N系列PLC為藍本,以“任務導向”的方式編寫,采用了大量實際應用案例。任務的實現從任務的要求、相關知識介紹、硬件設計、程序設計、系統運行調試、研討訓練6個方面進行系統的介紹,將相關知識點與實際應用有機地結合,使學生清楚所學知識的目的及如何運用。
全書共分為6個模塊,每個模塊由多個任務組成。包括模塊1:PLC基礎知識(含3個任務);模塊2:PLC邏輯控制(含4個任務);模塊3:PLC順序控制(含3個任務);模塊4:PLC應用指令(含4個任務);模塊5:PLC綜合應用(含4個任務);模塊6:PLC拓展應用(含3個任務)。
附錄中提供了FX-20P-E手持編程器的使用說明、FXGPWIN編程軟件的使用說明、FX系列PLC的編程元件及編號、FX系列PLC應用指令一覽表。
本書由孫振強、孫玉峰擔任主編,孫振強編寫了模塊1、模塊2、附錄B、附錄C、附錄D。孫玉峰編寫了模塊5(部分)、模塊6。劉文光編寫了模塊3、模塊4。牛軍編寫了模塊5(部分)、附錄A。全書由孫振強統稿。王平嶂教授擔任了本書的主審,車君華副教授、步延生高級工程師在本書編寫中給予了大力支持和幫助,在此表示衷心感謝。
由于作者水平有限,書中疏漏不當之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
編 者
模塊1 PLC基礎知識
任務1.1 可編程控制器的認知
【相關知識】
一、可編程控制器(PLC)的產生
二、PLC的定義
三、PLC的特點
四、PLC的應用
【知識拓展】
PLC的分類
任務1.2 PLC的組成與工作原理
【相關知識】
一、PLC的組成
二、PLC的工作原理
任務1.3 FX2N系列PLC硬件配置、安裝、
接線
【相關知識】
一、FX系列PLC型號說明
二、FX2N系列PLC的基本構成
三、PLC的安裝、接線
【知識拓展】
FX2N系列PLC的性能指標
【研討訓練】
模塊2 PLC邏輯控制
任務2.1 三相異步電動機連續運行控制
【控制要求】
【相關知識】
一、編程元件
二、編程語言
三、編程指令
四、GX Developer編程軟件
【相關知識】
一、I/O分配
二、硬件接線
三、程序設計
四、運行調試
【知識拓展】
一、編程指令
二、PLC控制系統與繼電器控制
系統的區別
【研討訓練】
任務2.2 樓梯照明控制
【控制要求】
【相關知識】
【任務實施】
一、I/O分配
二、硬件接線
三、程序設計
四、運行調試
【知識拓展】
一、梯形圖的特點
二、梯形圖編程規則
三、輸入信號的最高頻率問題
【研討訓練】
任務2.3 三相異步電動機Y-△降壓起動
控制
【控制要求】
【相關知識】
一、編程元件
二、編程指令
【任務實施】
一、I/O分配
二、硬件接線
三、程序設計
四、運行調試
【知識拓展】
一、常閉觸點輸入信號的處理
二、計數器C0~C255
三、閃爍電路
四、延合延分電路
五、定時器接力電路
六、定時器、計數器組合延時電路
【研討訓練】
任務2.4 電動機單按鈕起停控制
【控制要求】
【相關知識】
一、PLS、PLF指令功能
二、編程實例
三、指令說明
【任務實施】
一、I/O分配
二、硬件接線
三、程序設計
四、運行調試
【知識拓展】
一、編程指令(INV、NOP)
二、分頻電路
【研討訓練】
模塊3 PLC順序控制
任務3.1 小車往返運動控制
【控制要求】
【相關知識】
一、順序控制設計法
二、順序功能圖的繪制
三、使用起保停電路的單序列結構的
編程方法
四、以轉換為中心的單序列結構的
編程方法
五、步進梯形指令的單序列結構的
編程方法
【任務實施】
一、I/O分配
二、硬件接線
三、程序設計
四、運行調試
【知識拓展】
繪制順序功能圖的注意事項
【研討訓練】
任務3.2 自動門控制
【控制要求】
【相關知識】
一、選擇序列結構順序功能圖的
繪制
二、使用起保停電路的選擇序列
結構的編程方法
三、以轉換為中心的選擇序列結構的
編程方法
四、步進梯形指令的選擇序列結構的
編程方法
【任務實施】
一、I/O分配
二、硬件接線
三、程序設計
四、運行調試
【知識拓展】
一、僅有兩步的閉環的處理
二、跳步、重復和循環序列結構
三、選擇序列合并后的選擇序列
分支的編程
【研討訓練】
任務3.3 按鈕式人行橫道交通燈控制
【控制要求】