可编程控制器应用技术（项目化教程）(祝红芳) 第二版

本书依据高职高专教学要求和办学特点，采用便于一体化教学的项目导向、任务驱动模式编写，突出PLC的实际应用，结合工程实际案例，主要介绍了西门子S7-200系列 和三菱FX2N系列PLC应用技术。全书包括七个项目：初识PLC、PLC基本逻辑指令应用、PLC顺序控制指令应用、PLC功能指令应用、PLC特殊功能模块应用、PLC综合设计、三菱FX2N系列PLC的基本应用。书中每个项目包含有若干个任务，按照任务驱动、实践主导、能力拓展、教学做一体的思路进行介绍。本书还配备有精品课程资源共享和网络教学课程等教学资源，使信息技术与课堂教学进行深度融合，它对加强使用者网络自主学习能力，提高教学活动的质量，增强学习者的积极性有着重要的意义。本书可作为各类职业院校机电一体化技术、电气自动化技术及相关专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。 

本书依据高职高专教学要求和办学特点，采用便于一体化教学的项目导向、任务驱动模式编写，突出PLC的实际应用，结合工程实际案例，主要介绍了西门子S7-200系列 和三菱FX2N系列PLC应用技术。全书包括七个项目：初识PLC、PLC基本逻辑指令应用、PLC顺序控制指令应用、PLC功能指令应用、PLC特殊功能模块应用、PLC综合设计、三菱FX2N系列PLC的基本应用。书中每个项目包含有若干个任务，按照任务驱动、实践主导、能力拓展、教学做一体的思路进行介绍。本书还配备有精品课程资源共享和网络教学课程等教学资源，使信息技术与课堂教学进行深度融合，它对加强使用者网络自主学习能力，提高教学活动的质量，增强学习者的积极性有着重要的意义。本书可作为各类职业院校机电一体化技术、电气自动化技术及相关专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

祝红芳，江西工业职业技术学院，教授。研究方向： 可编程控制器应用技术、单片机应用技术等。 1978-1982年在江西工学院电机系工业电气自动化技术专业78届本科学习，获学士学位。主持或主研完成（或在研）科研课题和企业项目6项，是《可编程控制器应用技术》精品课程主持人。

项目一初识PLC1

任务一认识PLC1

一、可编程控制器的产生和发展1

二、PLC 的特点和应用3

三、PLC的分类及技术性能指标4

四、习题与训练6

任务二了解PLC的编程语言6

一、梯形图7

二、指令表7

三、功能块图8

四、顺序功能图8

五、结构化文本8

六、习题与训练8

任务三认识PLC系统的组成及原理8

一、PLC的系统组成8

二、PLC 的工作原理12

三、习题与训练13

任务四认识S7-200系列PLC13

一、S7-200 PLC的构成14

二、S7-200 CPU的主要性能指标14

三、扩展模块16

四、最大I/O配置16

五、S7-200 PLC的编程元件及寻址方式18

六、习题与训练23

本项目小结23

项目二PLC基本逻辑指令应用25

任务一三相电动机的直接启停控制25

一、任务导入和分析25

二、相关知识输入/输出、串/并联指令26

三、任务实施27

四、知识拓展置位S/复位R指令30

五、习题与训练30

任务二三相电动机的正反转控制31

一、任务导入和分析31

二、相关知识电路块连接指令31

三、任务实施32

四、知识拓展逻辑堆栈指令34

五、习题与训练35

任务三三相电动机的Y-△换接启动控制36

一、任务导入和分析36

二、相关知识定时器TON37

三、任务实施38

四、知识拓展定时器TONR与TOF39

五、习题与训练41

任务四货物数量统计的控制42

一、任务导入和分析42

二、相关知识计数器CTU42

三、任务实施43

四、知识拓展减计数器、可逆计数器和梯形图设计规则及优化45

五、习题与训练48

任务五水塔水位的控制48

一、任务导入和分析48

二、相关知识边沿触发EU/ED指令49

三、任务实施49

四、知识拓展立即指令51

五、习题与训练52

本项目小结53

项目三PLC顺序控制指令应用54

任务一多种液体混合装置控制54

一、任务导入和分析54

二、相关知识顺序控制指令及单一流向的顺控程序设计方法55

三、任务实施57

四、知识拓展跳转和循环控制58

五、习题与训练62

任务二按钮式人行横道交通灯控制63

一、任务导入和分析63

二、相关知识多流程顺序控制63

三、任务实施65

四、知识拓展程序控制类指令70

五、习题与训练72

本项目小结73

项目四PLC功能指令应用74

任务一除尘室的控制74

一、任务导入和分析74

二、相关知识比较、传送及加1指令75

三、任务实施77

四、知识拓展算术运算指令80

五、习题与训练82

任务二装配流水线控制83

一、任务导入和分析83

二、相关知识移位、循环移位指令84

三、任务实施85

四、知识拓展移位寄存器指令87

五、习题与训练88

任务三喷泉彩灯控制89

一、任务导入和分析89

二、相关知识子程序89

三、任务实施92

四、知识拓展中断指令94

五、习题与训练97

本项目小结97

项目五PLC特殊功能模块应用98

任务一两台电动机的异地控制98

一、任务导入和分析98

二、相关知识S7-200 PLC的通信概述99

三、任务实施105

四、知识拓展工业触摸屏应用简介108

五、习题与训练112

任务二窑温模糊控制设计112

一、任务导入和分析113

二、相关知识模拟量113

三、任务实施115

四、知识拓展转换指令123

五、习题与训练124

任务三温度PID控制124

一、任务导入和分析124

二、相关知识PID指令125

三、任务实施129

四、知识拓展PLC的日常维护130

五、习题与训练133

任务四步进电机的定位控制133

一、任务导入和分析133

二、相关知识高速计数器134

三、任务实施138

四、知识拓展高速脉冲输出139

五、习题与训练154

本项目小结154

项目六PLC综合设计155

任务一电动运输车呼车控制155

一、任务导入和分析155

二、相关知识PLC控制系统的设计步骤156

三、任务实施158

四、知识拓展可编程控制器的安装160

五、习题与训练163

任务二自动洗衣机的控制164

一、任务导入和分析164

二、相关知识PLC中各类继电器的驱动方式165

三、任务实施165

四、知识拓展PLC的故障诊断与排除172

五、习题与训练175

本项目小结176

项目七三菱FX2N系列PLC的基本应用177

任务一密码锁的控制177

一、任务导入和分析177

二、相关知识FX2N系列PLC基本指令177

三、任务实施181

四、知识拓展FX2N系列PLC基本指令汇总183

五、习题与训练183

任务二天塔之光的控制184

一、任务导入和分析184

二、相关知识位左移和区间复位指令184

三、任务实施186

四、知识拓展FX2N系列PLC的功能指令190

五、习题与训练195

任务三组合机床动力头运动控制196

一、任务导入和分析196

二、相关知识步进梯形指令196

三、任务实施198

四、知识拓展步进梯形指令应用注意事项201

五、习题与训练201

本项目小结202

附录203

附录ASTEP7 MicroWIN编程软件203

附录BS7-200的SIMATIC指令集简表212

附录CS7-200的出错代码216

附录DGX-Developer软件使用入门218

参考文献223

 

本书根据高等职业教育教学改革的精神，并充分体现当前企业对机电类人才技能结构的要求，同时在听取众多使用过本书师生的意见和建议基础上，再次联合行业企业的技术专家共同编写了本教材。该书第1版经过六年的使用，获得了充分肯定。现在再版，依旧按照一体化的授课模式来组织内容，对书中的部分内容做了调整、补充及完善，以便更好地满足教学需要。本书共有7个项目：主要内容包括初识PLC、PLC基本逻辑指令应用、PLC顺序控制指令应用、PLC功能指令应用、PLC特殊功能模块应用、PLC综合设计及三菱FX2N系列PLC的基本应用。本书从实际工业控制的具体案例中提炼出23个工作任务，从项目二开始的每个任务都包含任务导入和分析、相关知识、任务实施、知识拓展、习题与训练，在任务实施中有I/O设备的选择、I/O接线图、程序设计及调试等。本书在内容编排上注重精选、结合实际、突出应用，力求简明扼要、图文并茂、通俗易懂，便于教学和自学。本书非常适合作为高职高专院校电类、机电类各专业的教材，也可作为工程技术人员学习PLC的参考书。我们将为使用本书的教师免费提供立体化的教学资源，需要者可以到化学工业出版社教学资源网站http://www.cipedu.com.cn免费下载使用。本书还配有丰富的网络教学资源，可以登录网络课程学习平台网址：http://e-learning.jxgzy.cn/suite/solver/classView.do?classKey=399685；登录省级精品资源共享课程学习平台网址：http://e-learning.jxgzy.cn/suite/solver/classView.do?classKey=939282&menuNavKey=939282。 本书由江西工业职业技术学院祝红芳、熊媛和锡林郭勒职业学院张宏明主编，江西工业职业技术学院余静、郑州城市职业学院郑伟丽和沈阳黎明技师学院张博舒担任副主编，项目一由张博舒编写，项目二由祝红芳编写，项目三由熊媛编写，项目四由张宏明编写，项目五由余静编写，项目六和附录A由郑伟丽编写，项目七由万荫华编写，附录B～附录D由容桂职业技术学校熊如贵编写。全书由祝红芳主持编写和统稿。由于编者的水平和经验有限，书中难免有不妥之处，敬请广大读者予以批评指正。编者2018年1月