欧姆龙PLC编程及应用实例

1.本书内容由浅入深、不容易理解的知识点都会有示例程序辅助讲解

2.本书着重展现了PLC串口通信和网络通信的应用，这是学习PLC技术中的难点和重点，也是将来的发展趋势

3.本书为微课版，每节配有二维码小视频，讲解关键知识点，方便读者学习理解

 

本书讲述欧姆龙CJ2M系列PLC编程技术，包括欧姆龙PLC硬件系统、指令系统、配套软件和触摸屏的应用。在不同类型单元的应用中简单介绍了与欧姆龙PLC配合应用的外围元器件、传感器、仪表和电气设备，从工业控制系统的角度说明欧姆龙PLC和外围电路的配合应用，重点讲解了欧姆龙PLC通信技术，包括串口RS-485通信、以太网通信和物联网远程监控技术。

本书的读者对象为工业自动化领域的工程技术人员，以及企业中从事维护工作的电气、仪表和机电一体化等专业的技术人员。

第1章  欧姆龙CJ系列PLC硬件系统 / 001

1.1  欧姆龙PLC控制系统组成 / 001

1.1.1  基本系统 / 001

1.1.2  扩展系统 / 002

1.2  欧姆龙PLC机架构成单元 / 003

1.2.1  CJ2M CPU单元 / 003

1.2.2  串行通信选件板 / 005

1.2.3  电源单元 / 006

1.2.4  基本I/O单元 / 006

1.2.5  高功能单元 / 012

1.2.6  I/O控制单元和I/O接口单元 / 017

1.3  欧姆龙NS系列触摸屏 / 019

1.3.1  功能与参数 / 019

1.3.2  系统参数设置 / 021

1.3.3  与主机通信 / 022

第2章  欧姆龙PLC指令系统 / 023

2.1  欧姆龙PLC编程基础 / 023

2.1.1  数据类型 / 023

2.1.2  存储器区 / 024

2.1.3  存储器区寻址 / 025

2.2  欧姆龙PLC常用指令 / 026

2.2.1  位逻辑指令 / 026

2.2.2  定时器和计数器指令 / 028

2.2.3  比较指令 / 030

2.2.4  数据传送指令 / 031

2.2.5  递增、递减指令 / 031

2.2.6  顺序控制指令 / 032

2.2.7  四则运算指令 / 033

2.2.8  浮点数运算指令 / 034

2.2.9  数据控制指令 / 036

2.2.10  子程序指令 / 037

2.2.11  串行通信指令 / 039

2.2.12  网络通信指令 / 041

第3章  欧姆龙CX-One软件包 / 044

3.1  欧姆龙PLC编程软件CX-Programmer / 044

3.1.1  初始界面 / 044

3.1.2  新建工程 / 046

3.1.3  多任务 / 056

3.1.4  功能块 / 058

3.2  欧姆龙触摸屏编程软件CX-Designer / 060

3.2.1  新建项目 / 060

3.2.2  通信设置 / 061

3.2.3  通用设置 / 062

3.2.4  屏幕界面编辑 / 064

3.2.5  程序传输 / 071

3.3  欧姆龙串口通信协议宏软件CX-Protocol / 071

3.3.1  协议宏概念 / 071

3.3.2  软件界面 / 072

3.3.3  协议宏应用 / 073

第4章  欧姆龙PLC基本I/O单元应用 / 080

4.1  输入单元及其常用外围元器件 / 080

4.1.1  控制按钮与控制开关 / 080

4.1.2  限位开关与接近开关 / 081

4.1.3  物位开关 / 082

4.1.4  其他检测开关 / 082

4.1.5  输入单元接线方式 / 083

4.2  输出单元及其常用外围元器件 / 084

4.2.1  继电器和接触器 / 084

4.2.2  电磁阀和电动阀 / 085

4.2.3  输出单元接线方式 / 087

4.3  欧姆龙PLC基本I/O单元应用示例 / 087

4.3.1  控制要求 / 087

4.3.2  电路设计 / 088

4.3.3  逻辑分析 / 089

4.3.4  程序设计 / 091

4.3.5  程序调试 / 093

第5章  欧姆龙PLC模拟量单元应用 / 094

5.1  常用仪表 / 094

5.1.1  温度变送器 / 094

5.1.2  压力变送器 / 095

5.1.3  液位计 / 095

5.1.4  流量计 / 096

5.1.5  电子秤 / 097

5.2  常用调节设备 / 098

5.2.1  调节阀 / 098

5.2.2  变频器调速 / 099

5.2.3  液压泵调速 / 101

5.3  欧姆龙PLC模拟量单元应用示例 / 102

5.3.1  控制要求 / 102

5.3.2  电路设计 / 103

5.3.3  功能与逻辑分析 / 107

5.3.4  PLC程序设计 / 109

5.3.5  触摸屏程序设计 / 116

第6章  欧姆龙PLC串行通信单元应用 / 120

6.1  MODBUS通信协议 / 120

6.1.1  简介 / 120

6.1.2  接线方式 / 121

6.1.3  报文格式 / 122

6.2  支持MODBUS协议外围设备 / 124

6.2.1  调节阀 / 124

6.2.2  流量计 / 126

6.2.3  伺服装置 / 128

6.2.4  多功能电度表 / 134

6.2.5  低压电动机保护控制器 / 136

6.2.6  RS-485接口I/O模块 / 139

6.2.7  温度变送器 / 141

6.2.8  压力变送器 / 141

6.3  欧姆龙PLC与变频器通信 / 142

6.3.1  英威腾CHE100 / 142

6.3.2  ABB ACS510 / 144

6.3.3  西门子 MM440 / 146

6.4  欧姆龙PLC串行通信单元应用示例 / 150

6.4.1  控制要求 / 150

6.4.2  电路设计 / 150

6.4.3  PLC程序设计 / 151

6.4.4  触摸屏程序设计 / 156

第7章  欧姆龙PLC与上位机串口通信 / 157

7.1  上位机通过串口监控欧姆龙PLC示例 / 157

7.1.1  串行通信选件板HOSTLINK协议 / 157

7.1.2  串行通信单元MODBUS协议 / 164

7.2  物联网远程监控欧姆龙PLC示例 / 168

7.2.1  物联网平台 / 168

7.2.2  有人物联GPRS数传终端USR-G770 / 171

7.2.3  上位机VB.NET程序 / 173

7.2.4  手机App程序 / 177

7.2.5  有人云“云组态” / 183

第8章  欧姆龙PLC网络通信单元应用 / 188

8.1  欧姆龙FINS/UDP通信 / 188

8.1.1  PLC之间FINS/UDP报文解析 / 188

8.1.2  上位机FINS/UDP通信测试 / 192

8.2  欧姆龙FINS/TCP通信 / 193

8.2.1  FINS/TCP报文格式 / 193

8.2.2  上位机通过网络接口监控PLC示例 / 197

第9章  欧姆龙PLC综合应用实例 / 202

9.1  控制方案 / 202

9.1.1  控制要求 / 202

9.1.2  控制逻辑 / 204

9.2  控制系统设计 / 205

9.2.1  电气原理图 / 205

9.2.2  硬件组态 / 208

9.3  输料装置PLC程序设计 / 215

9.3.1  设备启停控制 / 215

9.3.2  气动阀顺序动作控制 / 215

9.3.3  模拟量采集与转换 / 217

9.4  基液PLC程序设计 / 218

9.4.1  设备启停控制 / 218

9.4.2  串口通信 / 220

9.4.3  模拟量处理 / 222

9.4.4  网络通信 / 224

9.4.5  变频器频率控制 / 225

9.5  液添PLC程序设计 / 225

9.5.1  设备启停控制 / 225

9.5.2  串口通信 / 226

9.5.3  变频器速度控制 / 229

9.6  触摸屏程序设计 / 231

9.6.1  控制界面 / 231

9.6.2  报警界面 / 233

参考文献 / 234

欧姆龙PLC的主要特点是结构紧凑，相同I/O点数的情况下欧姆龙PLC所占安装空间较小，还有个特点是不同系列的欧姆龙PLC都使用统一的编程软件，这样学会欧姆龙PLC系列中的一种编程技术，可以较快地掌握欧姆龙其他系列PLC的编程技术。

欧姆龙CJ2M系列PLC特点：

产品丰富、容量更大、速度更快。

多种通信端口。

设计简单、易于维护。

专业实用的控制功能。

继承、兼容CJ1系列PLC。

人性化的开发环境。

传统的PLC控制系统较多使用开关量、模拟量单元与外围设备连接，现在则更多使用通信单元与外围设备连接，具有接线少、抗干扰能力强、能获取更多的信息等优点。欧姆龙CJ2M系列PLC串行通信单元特有的协议宏相当于是“”的通信协议，通过编辑可实现各种常见的通信协议，如MODBUS协议和西门子变频器专用的USS协议等。

全书共分为9章，各章内容安排如下。

第1章内容为欧姆龙CJ系列PLC硬件系统。列举了常用的电源单元、CPU单元、I/O控制单元、I/O单元、通信单元以及触摸屏的规格型号、性能参数、工作原理和接线方式。

第2章内容为欧姆龙PLC指令系统。说明了常用的逻辑指令、定时器和计数器指令、比较指令、数据处理指令、浮点数运算指令、数据控制指令、串行通信指令和网络通信指令等指令的功能，并结合示例帮助理解指令的运用。

第3章内容为欧姆龙PLC配套软件使用方法。讲解了欧姆龙PLC编程软件CX- Programmer、欧姆龙触摸屏编程软件CX-Designer和欧姆龙串口通信协议宏软件CX-Protocol这3种基本软件的使用方法。

第4～6章分别是欧姆龙PLC基本I/O单元、模拟量单元和串行通信单元的应用。各章都介绍了与本单元相关的常见外围元器件、传感器、仪表和电气设备，用示例展示各单元的具体应用方法。

第7章内容为欧姆龙PLC与上位机串口通信。有上位机通过串口监控欧姆龙PLC示例和物联网远程监控欧姆龙PLC示例。

第8章内容为欧姆龙PLC网络通信单元应用。讲解了欧姆龙PLC之间FINS/UDP通信原理，欧姆龙PLC和上位机之间FINS/TCP通信原理。

第9章内容为综合实例。以一个较复杂的项目为实例，讲解欧姆龙PLC各单元的综合应用以及欧姆龙PLC间的协调控制。

本书由周长锁、冯大志、王旭编著。全书由周长锁编写大纲并统稿。

由于水平有限，书中不妥之处在所难免，期望广大读者批评指正。

编著者