光机电一体化丛书--常用可编程序控制器及其应用

可编程序控制器（简称PLC），由于具有可靠性高、功能强大、使用维护方便等显著特点，而获得了广泛应用。普及和推广PLC应用技术对提高工业自动化、提高生产效率等方面都具有十分重要的意义。但目前PLC产品生产厂家繁多、型号多种多样，众厂家又都各有自己的标准，如何找准学习、掌握PLC技术的切入点，尽快解决实际问题，完成多数编程设计任务，是很多工程技术人员和初学者都很感兴趣的问题。

本书以当前国内市场上占主导地位的欧美派西门子、AB公司，日流派欧姆龙、三菱、松下电工等公司的主打产品S7200系列、PLC5系列、CPM1A系列、FX2N系列、FP1系列PLC产品为例，结合理论性和实用性，系统阐述了5种主流PLC的基本原理、软硬件结构、丰富的指令系统，以及PLC控制系统的设计和应用程序的编程方法，以大量的例程和时序图加以说明，使读者易于透彻理解。这5种产品覆盖了国内主要PLC市场，学习和掌握后，使读者形成一个较完整的概念，不仅能快速切入PLC的使用，而且还能够触类旁通、举一反三，通过查阅相应的技术资料，较快掌握其他品牌和型号的PLC的使用方法。

全书共分7章，第1章概述了PLC的基本结构、工作原理、编程语言以及常用的产品；第2章介绍了西门子S7200系列PLC；第3章介绍了欧姆龙CPM1A系列PLC；第4章介绍了三菱FX2N系列PLC；第5章介绍了松下电工FP1系列PLC；第6章介绍了AB公司PLC5系列PLC；第7章从PLC控制系统设计的基本步骤、硬件配置和软件编程方法介绍了PLC的应用。

本书第1~3章、第7章由谢少荣博士编写；第4章和第6章由罗均博士编写；第5章由吴安德博士编写，全书由谢少荣博士统稿。博士生高同耀，硕士生石剑锋、王东红、周焱、胡崟峰、傅湘国等为本书做了大量的协助工作。

在本书的编写过程中，参阅了有关可编程控制器（PLC）方面的书籍和编程手册，编者在此谨向原书作者表示深深的感谢。

由于编者水平有限，加上时间仓促，书中难免有不妥之处，恳请读者批评、指正和讨论。



编者

2006年2月于上海

本书针对目前PLC产品生产厂家繁多、型号多种多样，众厂家又都各有自己的标准，如何找准学习、掌握PLC技术的切入点，尽快解决实际问题，完成多数编程设计任务，这一工程技术人员和初学者都很感兴趣的问题。以当前国内市场占主导地位的欧美派西门子、AB公司，日流派欧姆龙、三菱、松下电工等公司的主打产品S7200系列、PLC5系列、CPM1A系列、FX2N系列、FP1系列PLC产品为例，结合理论性和实用性，系统阐述了5种主流PLC的基本原理、软硬件结构、丰富的指令系统，以及PLC控制系统的设计和应用程序的编程方法，以大量的例程和时序图加以说明，使读者易于透彻理解。这5种产品覆盖了国内主要PLC市场，学习和掌握后，有助于读者形成一个较完整的概念。

本书可供从事工业自动化、电气工程及自动化、机电一体化、应用电子、过程控制等领域的工程技术人员阅读参考，也可作为大专院校相关专业的教材或参考资料。

第1章可编程序控制器综述1

11PLC的定义1

12PLC的基本结构1

13PLC的工作原理3

131PLC的循环扫描工作方式3

132I/O映像区5

133I/O响应时间5

134PLC的中断输入处理6

14PLC的编程语言7

15PLC的特点10

16PLC与其他工业控制系统的比较11

161PLC与继电器控制系统的比较11

162PLC与计算机控制系统的比较11

163PLC与集散控制系统的比较12

17PLC的应用领域12

18PLC的发展13

181PLC的发展历史13

182PLC的发展趋势14

19PLC的分类15

110常用PLC16

第2章西门子S7200系列PLC19

21S7200系列PLC产品概述19

211产品类型及构成19

212S7200 CPU20

213扩展模块21

214电源计算23

215最大I/O配置24

216数据保持25

22S7200内部存储器数据类型及寻址方式25

221存储器数据类型及其存取方式25

222不同存储器区27

223绝对地址与符号地址31

224直接寻址与间接寻址31

23S7200系列PLC的指令系统32

231位逻辑指令32

232定时器与计数器指令37

233程序控制指令41

234常用功能指令52

24S7200编程软件STEP7Micro/WIN3274

第3章欧姆龙CPM1A系列PLC76

31CPM1A系列PLC概述76

311产品类型及构成77

312基本扩展单元78

313特殊扩展单元79

32CPM1A系列的继电器区及数据区79

321输入输出继电器区（I/O地址）80

322内部辅助继电器区80

323特殊辅助继电器区81

324暂存继电器区82

325保持继电器区82

326辅助记忆继电器区82

327链接继电器区83

328定时器/计数器区（TC）83

329数据存储区84

33CPM1A系列PLC的指令系统84

331指令系统概述84

332基本顺序指令85

333程序控制指令88

334应用指令102

335特殊指令109

34CPM1A系列PLC的特殊功能单元110

341高速计数功能110

342脉冲输出功能114

343模拟量输入输出115

344通信功能116

35CPM1A的编程工具116

351编程器117

352编程软件117

第4章三菱FX2N系列PLC119

41FX2N系列PLC概述119

411产品类型119

412性能指标119

413基本构成119

42FX2N系列PLC的内部继电器120

421输入/输出继电器120

422辅助继电器120

423状态继电器121

424定时器121

425计数器122

426数据寄存器124

427变址寄存器124

428指针124

43FX2N系列PLC的指令系统124

431基本顺控指令124

432定时器与计数器指令129

433程序控制指令134

434应用指令141

44编程与仿真软件151

第5章松下电工FP1系列PLC153

51FP1系列PLC产品概述153

511产品类型及构成153

512技术性能156

52FP1的内部寄存器及I/O配置156

521FP1的内部寄存器156

522FP1的内部寄存器寻址方式160

523FP1扩展单元和链接单元的地址分配160

53FP1的指令系统162

531基本顺序指令162

532基本功能指令166

533程序控制指令171

534比较指令175

535高级指令176

54FP1的特殊功能及高级模块181

541FP1的特殊功能181

542A/D转换模块183

543D/ A转换模块184

544FP1的通信功能185

55FP1的编程工具186

第6章AB公司PLC5系列PLC188

61PLC5系列PLC概述188

611AB PLC特点188

612PLC5系列PLC188

62PLC5内存组织和寻址方式192

621内存组织192

622有关寻址的几个概念193

623PLC5寻址方式194

624机架号分配196

625数据文件类型及直接寻址197

626间接寻址、变址寻址及符号寻址201

63PLC5系列的指令系统202

631继电器指令202

632定时器和计数器指令203

633逻辑指令210

634移位指令210

635程序控制指令211

636应用指令215

64PLC5系列控制系统相关软件217

第7章PLC的应用219

71PLC控制系统设计的基本步骤219

72PLC应用系统硬件设计220

721PLC的选型与硬件配置220

722PLC运行方式及外部电路设计222

723PLC控制系统的可靠性设计223

73PLC应用程序设计224

731经验设计法224

732逻辑设计法225

733时序设计法226

734图解设计法228

参考文献229