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PLC编程实用指南

1.1

第2版前言
1.2

第1版前言
1.3

目录
1.4

绪论
1.4.1

0.1 PLC的产生
1.4.1.1

0.1.1 继电控制电路
1.4.1.2

0.1.2 可接插逻辑控制器与顺序控制器
1.4.1.3

0.1.3 GM10条
1.4.1.4

0.1.4 PLC的诞生
1.4.2

0.2 PLC的原理
1.4.2.1

0.2.1 PLC实现控制的要点
1.4.2.2

0.2.2 PLC实现控制的过程
1.4.2.3

0.2.3 PLC实现控制的方式
1.4.2.4

0.2.4 PLC响应时间的计算
1.4.3

0.3 PLC的组成
1.4.3.1

0.3.1 从结构看
1.4.3.2

0.3.2 从功能看
1.4.4

0.4 PLC的类型
1.4.4.1

0.4.1 按控制规模分
1.4.4.2

0.4.2 按结构特点分
1.4.4.3

0.4.3 按生产厂商分
1.4.4.4

0.4.4 按其他特点划分
1.4.5

0.5 PLC的特点
1.4.5.1

0.5.1 功能丰富
1.4.5.2

0.5.2 使用方便
1.4.5.3

0.5.3 工作可靠
1.4.5.4

0.5.4 经济合算
1.4.6

0.6 PLC的性能
1.4.6.1

0.6.1 工作速度
1.4.6.2

0.6.2 控制规模
1.4.6.3

0.6.3 组成模块
1.4.6.4

0.6.4 内存容量
1.4.6.5

0.6.5 指令系统
1.4.6.6

0.6.6 支持软件
1.4.6.7

0.6.7 可靠措施
1.4.6.8

0.6.8 连网通信
1.4.6.9

0.6.9 经济指标
1.4.7

0.7 PLC的应用
1.4.7.1

0.7.1 PLC用于系统控制自动化
1.4.7.2

0.7.2 PLC用于系统控制网络化
1.4.7.3

0.7.3 PLC用于系统控制信息化
1.4.7.4

0.7.4 PLC用于系统控制智能化
1.4.8

0.8 PLC的使用
1.4.8.1

0.8.1 系统配置
1.4.8.2

0.8.2 程序设计
1.4.9

结束语
1.4.10

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1.5

第1章 PLC编程技术基础
1.5.1

1.1 PLC程序概念
1.5.1.1

1.1.1 PLC指令
1.5.1.2

1.1.2 PLC功能（Function）
1.5.1.3

1.1.3 PLC功能块（Functionblock）
1.5.1.4

1.1.4 PLC程序块（POU）
1.5.1.5

1.1.5 PLC任务（Task）
1.5.1.6

1.1.6 PLC工程（Project）
1.5.2

1.2 PLC程序语言
1.5.2.1

1.2.1 指令表
1.5.2.2

1.2.2 结构化文本语言
1.5.2.3

1.2.3 梯形图
1.5.2.4

1.2.4 功能块图
1.5.2.5

1.2.5 连续功能图
1.5.2.6

1.2.6 顺序功能图
1.5.2.7

1.2.7 系统流程语言
1.5.2.8

1.2.8 SAMA图及G编程语言
1.5.3

1.3 PLC程序数据
1.5.3.1

1.3.1 地址
1.5.3.2

1.3.2 变量
1.5.3.3

1.3.3 常量
1.5.3.4

1.3.4 其他操作数
1.5.4

1.4 PLC指令系统
1.5.4.1

1.4.1 基本逻辑类指令
1.5.4.2

1.4.2 定时、计数指令
1.5.4.3

1.4.3 应用指令
1.5.4.4

1.4.4 功能、功能块
1.5.5

1.5 PLC编程软件
1.5.5.1

1.5.1 概述
1.5.5.2

1.5.2 组成
1.5.5.3

1.5.3 操作
1.5.5.4

1.5.4 安装
1.5.5.5

1.5.5 使用
1.5.5.6

1.5.6 帮助及其他
1.5.6

1.6 PLC典型程序
1.5.6.1

1.6.1 控制输出程序
1.5.6.2

1.6.2 起停程序
1.5.6.3

1.6.3 状态转换程序
1.5.6.4

1.6.4 定时控制程序
1.5.6.5

1.6.5 动作控制程序
1.5.6.6

1.6.6 步进程序
1.5.6.7

1.6.7 转换程序
1.5.6.8

1.6.8 数据存储程序
1.5.6.9

1.6.9 联锁、互锁程序
1.5.6.10

1.6.10 求公因数程序
1.5.7

结束语
1.5.8

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1.5.9

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1.6

第2章 PLC顺序控制程序设计
1.6.1

2.1 PLC顺序控制概述
1.6.1.1

2.1.1 顺序控制类型
1.6.1.2

2.1.2 顺序控制编程方法
1.6.1.3

2.1.3 顺序控制输入器件
1.6.1.4

2.1.4 顺序控制执行器
1.6.2

2.2 组合逻辑编程
1.6.2.1

2.2.1 组合逻辑表达式与真值表
1.6.2.2

2.2.2 组合逻辑分析
1.6.2.3

2.2.3 组合逻辑综合
1.6.2.4

2.2.4 组合逻辑综合实例
1.6.3

2.3 异步时序逻辑编程
1.6.3.1

2.3.1 异步时序逻辑表达式与通电表
1.6.3.2

2.3.2 异步时序逻辑分析
1.6.3.3

2.3.3 异步时序逻辑综合
1.6.3.4

2.3.4 异步时序逻辑综合举例
1.6.4

2.4 同步时序逻辑编程
1.6.4.1

2.4.1 异步时序逻辑同步化
1.6.4.2

2.4.2 同步时序逻辑表达式与状态图
1.6.4.3

2.4.3 同步时序逻辑分析
1.6.4.4

2.4.4 同步时序逻辑综合
1.6.4.5

2.4.5 同步时序逻辑综合实例
1.6.5

2.5 标志值法编程
1.6.5.1

2.5.1 基本思路
1.6.5.2

2.5.2 实现方法
1.6.5.3

2.5.3 实际应用
1.6.6

2.6 高级指令编程
1.6.6.1

2.6.1 用字逻辑指令处理
1.6.6.2

2.6.2 用子程序处理
1.6.6.3

2.6.3 用宏处理
1.6.6.4

2.6.4 用功能块处理
1.6.7

2.7 图解法编程
1.6.7.1

2.7.1 时序图法编程
1.6.7.2

2.7.2 流程图法编程
1.6.7.3

2.7.3 Petri网法编程
1.6.8

2.8 工程法编程
1.6.8.1

2.8.1 分散控制及其应用
1.6.8.2

2.8.2 集中控制及其应用
1.6.8.3

2.8.3 混合控制及其应用
1.6.8.4

2.8.4 线性链表控制
1.6.8.5

2.8.5 工程法编程再思考
1.6.9

结束语
1.6.10

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1.6.11

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1.7

第3章模拟量控制程序设计
1.7.1

3.1 模拟量控制概述
1.7.1.1

3.1.1 PLC模拟量控制过程
1.7.1.2

3.1.2 PLC模拟量控制目的
1.7.1.3

3.1.3 PLC模拟量控制类型
1.7.1.4

3.1.4 PLC模拟量控制特点
1.7.1.5

3.1.5 PLC模拟量控制要求及性能指标
1.7.2

3.2 PLC模拟量输入及输出
1.7.2.1

3.2.1 模拟量传感器
1.7.2.2

3.2.2 模拟量输入
1.7.2.3

3.2.3 PLC模拟量输出方法
1.7.2.4

3.2.4 模拟量模块访问与数据处理
1.7.2.5

3.2.5 模拟量执行器
1.7.3

3.3 模拟量开环控制
1.7.3.1

3.3.1 开环特性
1.7.3.2

3.3.2 开环控制
1.7.4

3.4 模拟量闭环基本控制
1.7.4.1

3.4.1 ON/OFF闭环控制
1.7.4.2

3.4.2 负反馈控制
1.7.4.3

3.4.3 偏差控制
1.7.4.4

3.4.4 无静差控制
1.7.5

3.5 模拟量一般PID控制
1.7.5.1

3.5.1 PID控制基本公式
1.7.5.2

3.5.2 PID控制输出及参数
1.7.5.3

3.5.3 PID控制程序实现
1.7.5.4

3.5.4 PID控制改进算法
1.7.5.5

3.5.5 PID控制参数整定
1.7.5.6

3.5.6 PID控制应用
1.7.6

3.6 欧姆龙PLC用PID指令实现PID控制
1.7.6.1

3.6.1 PID指令说明
1.7.6.2

3.6.2 两个自由度PID控制
1.7.6.3

3.6.3 PID参数整定
1.7.6.4

3.6.4 PID指令执行
1.7.6.5

3.6.5 使用PID指令有关细节
1.7.7

3.7 三菱PLC用PID指令实现PID控制
1.7.7.1

3.7.1 FX机PID指令格式
1.7.7.2

3.7.2 FX机PID指令要点
1.7.7.3

3.7.3 FX机PID指令应用
1.7.7.4

3.7.4 三菱中、大型机PID指令
1.7.8

3.8 西门子用PLC PID指令、函数块实现PID控制
1.7.8.1

3.8.1 S7-200 PID指令格式
1.7.8.2

3.8.2 S7-200 PID指令要点
1.7.8.3

3.8.3 S7-200 PID指令使用
1.7.8.4

3.8.4 PID功能块
1.7.8.5

3.8.5 PID功能块应用
1.7.8.6

3.8.6 PID模块化控制
1.7.9

3.9 和利时PLC LM机PID控制
1.7.9.1

3.9.1 运用高等数学功能块实现PID控制
1.7.9.2

3.9.2 运用PID功能块实现PID控制
1.7.10

3.10 PID控制高级应用
1.7.10.1

3.10.1 串级PID控制
1.7.10.2

3.10.2 串级双辅助回路PID比例控制
1.7.10.3

3.10.3 串级比例并交叉限幅双辅回路PID控制
1.7.10.4

3.10.4 前馈与PID混合控制
1.7.11

3.11 模拟量模糊控制程序设计
1.7.11.1

3.11.1 模糊控制原理
1.7.11.2

3.11.2 模糊控制算法
1.7.11.3

3.11.3 模糊算法实现
1.7.12

3.12 模拟量控制其他高级算法
1.7.12.1

3.12.1 最优控制
1.7.12.2

3.12.2 适应控制
1.7.12.3

3.12.3 预测控制
1.7.12.4

3.12.4 学习控制
1.7.12.5

3.12.5 专家控制
1.7.13

3.13 模拟量硬件模块控制
1.7.13.1

3.13.1 专用控制模块
1.7.13.2

3.13.2 回路控制模块
1.7.13.3

3.13.3 过程控制CPU
1.7.14

结束语
1.7.15

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1.7.16

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1.8

第4章脉冲量控制程序设计
1.8.1

4.1 脉冲量控制概述
1.8.1.1

4.1.1 脉冲量控制的类型
1.8.1.2

4.1.2 脉冲量控制的目的
1.8.1.3

4.1.3 脉冲量控制的特点
1.8.2

4.2 脉冲量控制硬件基础
1.8.2.1

4.2.1 脉冲信号生成
1.8.2.2

4.2.2 脉冲信号采集
1.8.2.3

4.2.3 脉冲信号输出
1.8.2.4

4.2.4 脉冲信号执行
1.8.3

4.3 高速计数比较控制
1.8.3.1

4.3.1 内置高速计数器比较控制
1.8.3.2

4.3.2 高速计数模块比较控制
1.8.4

4.4 脉冲量闭环控制编程
1.8.4.1

4.4.1 脉冲量入模拟量出闭环控制
1.8.4.2

4.4.2 模拟量入脉冲量出闭环控制
1.8.4.3

4.4.3 脉冲量入脉冲量出闭环控制
1.8.5

4.5 脉冲量开环控制编程
1.8.5.1

4.5.1 独立运动控制
1.8.5.2

4.5.2 两轴协调运动控制
1.8.5.3

4.5.3 多轴协调运动控制
1.8.5.4

4.5.4 运动控制细节处理
1.8.6

4.6 同步运动控制编程
1.8.6.1

4.6.1 开环同步控制
1.8.6.2

4.6.2 闭环同步控制
1.8.6.3

4.6.3 和利时LM机同步控制
1.8.7

4.7 硬件模块实现运动控制
1.8.7.1

4.7.1 用位置控制、运动控制模块实现
1.8.7.2

4.7.2 用运动控制CPU实现运动控制
1.8.7.3

4.7.3 专用于运动控制PLC网络
1.8.8

结束语
1.8.9

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1.8.10

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1.9

第5章 PLC数据处理程序设计
1.9.1

5.1 数据终端是PLC的新角色
1.9.1.1

5.1.1 专职数据终端实例
1.9.1.2

5.1.2 兼职数据终端实例
1.9.2

5.2 数据终端条件及其使用
1.9.2.1

5.2.1 欧姆龙PLC DM、EM区及对其访问
1.9.2.2

5.2.2 西门子的V区、DB块及对其访问
1.9.2.3

5.2.3 三菱的D区及对其访问
1.9.2.4

5.2.4 新型PLC数据区及对其访问
1.9.3

5.3 数据采集程序设计
1.9.3.1

5.3.1 实时时钟
1.9.3.2

5.3.2 开关量采集
1.9.3.3

5.3.3 模拟量采集
1.9.3.4

5.3.4 脉冲量采集
1.9.3.5

5.3.5 脉冲选通采集
1.9.4

5.4 数据录入程序设计
1.9.4.1

5.4.1 录入数据设备
1.9.4.2

5.4.2 用通用指令录入
1.9.4.3

5.4.3 用特殊指令录入
1.9.4.4

5.4.4 用编码键盘录入
1.9.4.5

5.4.5 用模拟方法录入
1.9.5

5.5 数据存储程序设计
1.9.5.1

5.5.1 记录存储
1.9.5.2

5.5.2 压缩存储
1.9.5.3

5.5.3 安全存储
1.9.6

5.6 数据显示程序设计
1.9.6.1

5.6.1 数据数码管显示
1.9.6.2

5.6.2 数据动态显示
1.9.6.3

5.6.3 数据脉冲选通显示
1.9.6.4

5.6.4 高档数据显示设施
1.9.7

5.7 PLC数据传送
1.9.8

5.8 数表处理程序设计
1.9.8.1

5.8.1 求最大、最小数
1.9.8.2

5.8.2 排序
1.9.8.3

5.8.3 求总数
1.9.8.4

5.8.4 求平均数
1.9.8.5

5.8.5 数据查询
1.9.8.6

5.8.6 字符串处理
1.9.9

结束语
1.9.10

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1.9.11

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1.10

第6章 PLC通信程序设计
1.10.1

6.1 概述
1.10.1.1

6.1.1 PLC连网通信目的
1.10.1.2

6.1.2 PLC连网通信平台
1.10.1.3

6.1.3 PLC连网通信方法
1.10.1.4

6.1.4 PLC通信程序特点
1.10.2

6.2 PLC与PLC通信程序设计
1.10.2.1

6.2.1 PLC与PLC地址映射通信程序设计
1.10.2.2

6.2.2 PLC与PLC地址链接通信程序设计
1.10.2.3

6.2.3 PLC与PLC用串口指令通信程序设计
1.10.2.4

6.2.4 PLC与PLC串口协议通信编程
1.10.2.5

6.2.5 PLC与PLC网络指令通信程序设计
1.10.3

6.3 PLC与计算机串口通信编程
1.10.3.1

6.3.1 计算机方程序设计要点
1.10.3.2

6.3.2 计算机用微软控件通信编程
1.10.3.3

6.3.3 计算机用微软应用程序接口通信编程
1.10.3.4

6.3.4 计算机用PLC厂商通信控件编程
1.10.3.5

6.3.5 计算机用PLC厂商通信函数编程
1.10.3.6

6.3.6 计算机用OPC编程
1.10.3.7

6.3.7 计算机与PLC用公网平台通信编程
1.10.3.8

6.3.8 PLC方程序设计
1.10.4

6.4 PLC与计算机以太网通信编程
1.10.4.1

6.4.1 计算机用Winsock API函数通信编程
1.10.4.2

6.4.2 计算机用Winsock控件通信编程
1.10.4.3

6.4.3 互联网通信编程
1.10.4.4

6.4.4 PLC方程序设计
1.10.5

6.5 PLC与计算机组态软件通信编程
1.10.5.1

6.5.1 组态软件概念
1.10.5.2

6.5.2 组态软件简介
1.10.5.3

6.5.3 组态软件编程
1.10.6

6.6 PLC与人机界面通信程序设计
1.10.6.1

6.6.1 常用的人机界面
1.10.6.2

6.6.2 人机界面方程序设计
1.10.6.3

6.6.3 PLC方程序设计
1.10.7

6.7 PLC与智能装置通信程序设计
1.10.7.1

6.7.1 用通信指令通信
1.10.7.2

6.7.2 用从站地址通信
1.10.8

6.8 PLC与计算机通信协议
1.10.8.1

6.8.1 欧姆龙HostLink协议
1.10.8.2

6.8.2 欧姆龙FINS协议
1.10.8.3

6.8.3 S-200 PPI通信协议
1.10.8.4

6.8.4 三菱PLC编程口通信协议
1.10.8.5

6.8.5 Modbus串口通信协议
1.10.8.6

6.8.6 Modbus TCP协议
1.10.9

结束语
1.10.10

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1.10.11

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1.11

第7章 PLC控制可靠性程序设计
1.11.1

7.1 PLC控制可靠性概述
1.11.1.1

7.1.1 PLC控制可靠性概念
1.11.1.2

7.1.2 PLC控制干扰及对策
1.11.1.3

7.1.3 PLC控制可靠性类型
1.11.1.4

7.1.4 PLC控制可靠性意义
1.11.2

7.2 PLC自身工作可靠性
1.11.2.1

7.2.1 PLC错误（故障）类型
1.11.2.2

7.2.2 系统错误记录
1.11.2.3

7.2.3 PLC故障及其排除
1.11.3

7.3 PLC输入程序可靠性
1.11.4

7.4 PLC输出程序可靠性
1.11.5

7.5 PLC通信程序可靠性
1.11.6

7.6 PLC异常处理程序
1.11.7

结束语
1.11.8

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1.11.9

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1.12

第8章 PLC程序组织
1.12.1

8.1 PLC程序组织概述
1.12.1.1

8.1.1 PLC程序组织步骤
1.12.1.2

8.1.2 PLC程序组织简例
1.12.2

8.2 程序模块化组织
1.12.2.1

8.2.1 程序模块化组织概念
1.12.2.2

8.2.2 使用子程序法模块化
1.12.2.3

8.2.3 使用跳转指令模块化
1.12.2.4

8.2.4 使用步进指令模块化
1.12.2.5

8.2.5 用SFC语言编程
1.12.2.6

8.2.6 用程序、功能块及函数编程
1.12.2.7

8.2.7 用自建库编程
1.12.3

8.3 多PLC、多任务（程序、模块）程序组织
1.12.3.1

8.3.1 欧姆龙PLC多任务组织
1.12.3.2

8.3.2 S7-300、400机多模块组织
1.12.3.3

8.3.3 三菱PLC多程序组织
1.12.3.4

8.3.4 和利时LM机多任务组织
1.12.3.5

8.3.5 多CPU系统程序组织
1.12.4

8.4 PLC程序柔性化
1.12.4.1

8.4.1 程序使用柔性
1.12.4.2

8.4.2 地址分配柔性
1.12.4.3

8.4.3 参数设定柔性
1.12.4.4

8.4.4 动作选择柔性
1.12.4.5

8.4.5 信号反馈柔性
1.12.5

8.5 PLC程序调试
1.12.5.1

8.5.1 PLC程序调试概述
1.12.5.2

8.5.2 PLC程序仿真调试
1.12.5.3

8.5.3 PLC工作模式及其改变
1.12.5.4

8.5.4 PLC程序联机调试
1.12.5.5

8.5.5 PLC程序现场调试
1.12.5.6

8.5.6 PLC程序文档
1.12.5.7

8.5.7 PLC程序评价
1.12.6

结束语
1.12.7

请想想：
1.12.8

请试试：
1.13

后记

1.5.6.9 1.6.9 联锁、互锁程序

1.6.9 联锁、互锁程序

联锁、互锁也是一种输出控制，是生产现场常见逻辑关系，用得很多。

1.联锁

以甲“工作”作为乙“工作”的前提条件，称甲对乙的联锁。实现的办法是用甲处工作状态作为乙“工作”的起动或工作条件。如图1-161所示，其逻辑关系可保证，只有甲工作（该图为动作3）后，才可能产生动作4（乙工作）。即乙被甲所联锁。

图1-161 联锁程序

2.互锁

互以对方的不工作作为自身工作的前提条件。实现的办法是，以对方的不工作作为自身的起动条件。如图1-162所示，动作3与动作4不能同时出现，只有一个动作停止后，另一个动作才能产生。

图1-162 互锁程序