《可编程控制器原理与应用自学辅导》

第一部分自学辅导与习题1

第一章 可编程序控制器概论1

第二章可编程序控制器的结构原理1

（一）PLC的控制系统构成1

（二）PLC原理框图2

（三）存储器3

（四）中央处理单元（CPU）3

（五）执行指令的过程3

（六）计算机处理外设的方式3

（七）可编程序控制器的工作方式4

（八）输入电路4

（九）输出电路的三种型式4

第三章常用可编程序控制器6

一、辅导材料6

（一）PLC的结构分类6

（二）C系列PLC的四大特点6

（三）C系列PLC的主要性能参数6

（四）通道的概念7

（五）点的概念和点的配置8

二、思考题与习题10

三、思考题与习题解答11

第四章可编程序控制器的使用12

一、辅导材料12

（一）指令系统概述12

（二）梯形图与助记符12

（三）基本指令的解释13

（四）编程的注意事项21

（五）应用指令21

（六）程序举例36

二、思考题与习题39

（一）上机操作39

（二）编程与技巧40

三、思考题与习题解答51

第五章可编程序控制器的应用举例64

辅导材料64

（一）完成PLC系统的七个步骤64

（二）设计梯形图的步骤66

第六章系统联网67

辅导材料67

（一）PLC系统联网的种类67

（二）PLC的通信方式67

第二部分外围装置与接口68

第七章输入元器件——传感器68

一、传感器的分类68

（一）分类68

（二）传感器的选用准则69

二、机械量传感器70

（一）概述70

（二）接近开关与位置传感器71

（三）应变片及应用79

（四）利用弹性变形的压力传感器80

（五）压电传感器82

（六）利用超声波的传感器82

（七）利用同位素核辐射的传感器84

（八）利用微波的传感器86

（九）流量传感器87

（十）转速、速度、加速度传感器87

（十一）旋转编码器89

三、光与光纤传感器94

（一）光传感器的种类95

（二）光敏电阻96

（三）光敏二极管97

（四）光敏晶体管98

（五）光触发双向晶闸管99

（六）光传感器的电路与性能指标99

（七）热释电型红外传感器111

（八）光纤传感器113

四、温度、湿度传感器115

（一）温度传感器115

（二）湿度的测量与传感119

五、流量、压力、物位传感器122

（一）流量的传感122

（二）压力和真空度的测量124

（三）物位（液位、料位）的测量125

六、物料成分传感器127

第八章执行装置128

一、执行器的分类及特点128

二、气动与液动执行装置用电磁阀131

三、控制电机131

（一）概述131

（二）伺服电动机的分类、特点和用途132

（三）步进电动机的分类、特点和用途132

四、接触器与起动器133

五、软启动器135

六、电光源136

第三部分常用名词解释138

1．位（Bit比特）138

2．字节（Byte）138

3．字（Word）138

4．地址（Address）139

5．二进制（Binary）139

6．循环时间（Cycle time）139

7．扫描（Scanning）139

8．步（Step）140

9．顺序控制（Sequence program control）140

10．时序控制（Time program control）140

11．条件控制（Condition control）140

12．程序控制（Program control）140

13．数字控制（Numerical control）140

14．群控（Group control）140

15．断续控制系统（Discontinuous control system）140

16．连续控制系统（Continuous control system）141

17．反馈控制系统（Feedback control system）141

18．比例、积分、微分调节方式（PID regulating mode）141

19．程序存储器（Program memory）141

20．数据存储器（Data memory）141

21．转移（Jump）142

22．插入（Insert）142

23．子程序（Subbroutine）142

24．助记忆码（Mnemonic code）143

25．输入程序（Loading）143

26．调试（Debugging）143

27．仿真（Simulation）143

28．编码（Coding）144

29．支援系统（Support system）144

30．程序框图（Flow chart）144

31．按钮（Button）144

32．限位开关（Limit switch）145

33．光电开关（Photoelectric switch）146

34．继电器（Relay）146

35．继电器控制系统（Relay control system）147

36．梯形图（Ladder chart）147

37．存储程序（Stored program）147

38．硬接线（Hard wired）147

39．软接线（Soft wired）147

40．文件编制管理（Documentation）147

41．随机存取存储器（RAM random access memory）147

42．只读存储器（ROM read only memory）148

43．共发射极晶体管电路（Commonemitter transistor）148

44．联锁（Interlock）148

45．寄存器（Register）148

46．移位寄存器（Shift register）149

47．缓冲存储器（Buffer storage）149

48．中央处理单元（CPU central processing unit）149

49．阴极射线管（CRT）显示器（CRT display）149

50．接口（Inter face）149

51．ASCII（American National Standard Code for Information Interchange）150

52．AGF150

53．定位（Allocation）150

54．“与”（AND）150

55．APF150

56．AR区（AR area）150

57．算术位移（Arithmetic shift）150

58．ASCII单元（ASCII Unit）150

59．底版（Backplane）150

60．BCD计算（BCD Calculation）150

61．二进制计算（Binary Calculation）150

62．二—十进制（Binary—Coded decimal）150

63．位地址（Bit Address）150

64．位指示符（Bit designator）150

65．位号（Bit number）150

66．块（Block）151

67．块指令（Block Instruction）151

68．块程序（Block program）151

69．积木式PLC（Building block PLC）151

70．母线（Bus bar）151

71．调用（Call）151

72．计算机辅助工程（CAE）151

73．计算机辅助规划（CAP）151

74．计算机辅助工艺（CAP）151

75．计算机辅助实验（CAE）151

76．进位标志（Carry flag）151

77．时钟脉冲（Clock pulse）151

78．时钟脉冲位（Clock pulse bit）151

79．条件（Condition）151

80．常量（Constant）151

81．控制位（Control bit）151

82．控制系统（Control system）152

83．控制信号（Control signal）152

84．被控系统（Controlled system）152

85．计数器（Counter）152

86．CPU底板（CPU Backplane）152

87．CPU机架（CPU Rack）152

88．石英光缆（Crystal optical fiber cable）152

89．循环时间（Cycle time）152

90．数据区（Data area）152

91．数据区边界（Data area boundary）152

92．数据共享（Data sharing）152

93．十进制（Decimal）152

94．减量（Decrement）152

95．默认（Default）152

96．定义符（Definer）153

97．分隔符（Delimiter）153

98．目的地（Destination）153

99．微分指令（Differentiated Instruction）153

100．微分指令（Differentiated Instruction）153

101．数位（Digit）153

102．数据指示符（Digit designator）153

103．分布控制（Distributed control）153

104．DM区（DM area）153

105．哑块（Dummy unit）153

106．下装（Download）153

107．双CPU（Duplex CPU）153

108．双机系统（Duplex system）153

109．双机单元（Duplex unit）153

110．电气噪音（Electrical noise）154

111．错误码（Error code）154

112．异或（Exclusive OR）154

113．异或非（Exclusive NOR）154

114．执行条件（Execution condition）154

115．执行时间（Execution time）154

116．扩展I/O底板（Expansion I/O backplane）154

117．扩展I/O机架（Expansion I/O rack）154

118．扩展计数器（Extended counter）154

119．扩展定时器（Extended timer）154

120．外拉电流（External current draw）154

121．工厂智能终端（Factory intelligent terminal）154

122．致命错误（Fatal error）154

123．FCS154

124．标志（Flay）154

125．闪烁位（Flicker bit）155

126．浮点数（Floating point decimal）155

127．软盘接口单元（Floppy disk interface unit）155

128．FM区（FM area）155

129．强行复位（Force reset）155

130．强行置位（Force set）155

131．帧校验和（Frame checksum）155

132．全双工（Full duplex）155

133．功能码（Function code）155

134．GPC155

135．半双工（Half duplex）155

136．十六进制（Hexadecimal）155

137．主链路系统（Host link system）155

138．主链路单元（Host link unit）155

139．主机（Host computer）155

140．保持寄存区（HR area）155

141．增量（Increment）155

142．间接地址（Indirect address）156

143．初始化错误（Initialization error）156

144．初始化（Initialize）156

145．输入（Input）156

146．输入位（Input bit）156

147．输入设备（Input device）156

148．输入点（Input point）156

149．输入信号（Input signal）156

150．指令（Instruction）156

151．指令块（Instruction block）156

152．指令执行时间（Instruction execation time）156

153．指令行（Instruction Line）156

154．智能化的I/O单元（Intelligent I/O unit）156

155．内拉电流（Internal current draw）156

156．中断信号（Interrupt signal）156

157．中断输入单元（Interrupt input unit）156

158．I/O容量（I/O capacity）157

159．I/O控制单元（I/O control unit）157

160．I/O设置（I/O devices）157

161．I/O接口单元（I/O interface unit）157

162．I/O Link157

163．I/O Link单元（I/O link unit）157

164．I/O点（I/O point）157

165．I/O响应时间（I/O response time）157

166．I/O表（I/O）table）157

167．I/O单元（I/O unit）157

168．I/O通道字（I/O word）157

169．IR区（IR area）157

170．跳转（位移）号（Jump number）157

171．梯形图程序（Ladder diagram program）157

172．梯形图符号（Ladder diagram symbol）157

173．梯形图指令（Ladder diagram instruction）158

174．梯形图（支持）软件（Ladder support sofeware）158

175．最左（位／通道字）（Left most bit/word）158

176．链接适配器（Link adapter）158

177．链（连）接（路）（Link）158

178．可链接槽（Linkable slot）158

179．链接系统（Link system）158

180．链接单元（Link unit）158

181．装载（Load）158

182．局域网（Local area network）158

183．逻辑块（Logic block）158

184．逻辑块指令（Logic block instruction）158

185．逻辑指令（Logic instruction）158

186．循环（Loop）159

187．链路寄存区（LR area）159

188．梯形图[支持]软件LSS（Ladder Support Software）159

189．主程序（Main program）159

190．掩蔽（Masking）159

191．主控单元（Master）159

192．存储区（Memory area）159

193．监控方式（MONITOR mode）159

194．常闭输入（NC input）159

195．嵌套（Nest）159

196．网络链接系统（Net link system）159

197．网络链接单元（Net link unit）159

198．网络服务卡（Network service board）159

199．网络服务单元（Network service unit）159

200．结点（Node）159

201．常开输入（NO input）159

202．噪声干扰（Noise interference）159

203．非致命错误（Nonfatal error）160

204．常闭条件（Normally closed condition）160

205．常开条件（Normally open condition）160

206．NOT160

207．OFF160

208．OFF 延迟（OFF delay）160

209．ON160

210．ON 延迟（ON delay）160

211．One-short bit160

212．在线拆卸（On—line removal）160

213．操作数（Operand）160

214．操作数位（Operand bit）160

215．操作数通道字（Operand word）160

216．操作错（Operating error）160

217．光I/O单元（Optical I/O unit）160

218．光从属机架（Optical slave rack）160

219．OR161

220．输出（Output）161

221．输出位（Output bit）161

222．输出设备（Output device）161

223．输出点（Output point）161

224．输出信号（Output signal）161

225．监视（Overseeing）161

226．重写（Overwrite）161

227．奇偶性（Parity）161

228．PLC161

229．PCF161

230．PLC Link系统（PLC link system）161

231．PLC单元（PLC unit）161

232．PLC系统（PLC system）161

233．外围设备（Peripheral device）161

234．端口（Port）161

235．当前值（Present value）162

236．印刷电路板（Print circuit board）162

237．打印机接口单元（Printer interface unit）162

238．程序（Program）162

239．程序错误（Programmed error）162

240．程序信息（Programmed message）162

241．编程器（Programming console）162

242．PID编程设备（Programming device）162

243．PROGRAM方式（PROGRAM mode）162

244．PROM写入器（PROM writer）162

245．提示符（Prompt）162

246．PV162

247．机架（Rack）162

248．刷新（Refresh）162

249．远程I/O主控单元（Remote I/O master unit）162

250．远程I/O从单元（Remote I/O slave unit）162

251．远程I/O系统（Remote I/O system）163

252．远程I/O单元（Remote I/O unit）163

253．远程I/O通道字（Remote I/O word）163

254．复位（Reset）163

255．重试（Retry）163

256．返回（Return）163

257．可逆计数器（Reversible counter）163

258．双向移位器（Reversible shift register）163

259．右侧指令（Right-hand instruction）163

260．最右边的位／通道字（Right most bit/word）163

261．坚韧性（Robustness）163

262．循环寄存器（Rotate register）163

263．RUN方式（RUN mode）163

264．扫描时间（Scan time）163

265．列表中断（Scheduled interrupt）163

266．顺序控制（Seguence control）163

267．自诊断（Self diagnosis）163

268．自维护位（Self—maintaining bit）164

269．传感器（Sensor）164

270．服务（Servicing）164

271．置位（Set）164

272．设定值（Set value）164

273．单CPU（Simplex CPU）164

274．单机系统（Simples system）164

275．从单元（Slave）164

276．从机架（Slave rack）164

277．槽口（Slot）164

278．软件错（Software error）164

279．软件保护（Software protect）164

280．源（Source）164

281．专用I/O单元（Special I/O unit）164

282．专用寄存区（SR area）164

283．子程序号（Subroutine number）164

284．SV165

285．开关容量（Switching capacity）165

286．语法错（Syntax error）165

287．系统配置（System configuration）165

288．系统错误（System error）165

289．系统错误信息（System error message）165

290．计时控制区（TC area）165

291．计时控制号（TC number）165

292．结束指令（Terminal instruction）165

293．终止符（Terminator）165

294．定时器（Timer）165

295．跟踪存储区（TM area）165

296．传输距离（Transmission distance）165

297．处理寄存区（TR area）165

298．跟踪（Trace）165

299．传送（Transfer）165

300．双向晶闸管（Triac）166

301．触发地址（Trigger address）166

302．加急存储区（UM area）166

303．单元号（Unit number）166

304．看门狗定时器（Watchdog timer）166

305．连线从机架（Wired slave rack）166

306．通道字（Word）166

307．通道字地址（Word address）166

308．通道字乘数（Word multiplier）166

309．工作位（Work bit）166

310．工作通道字（Work word）166