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本書(shū)由向曉漢主編，曹英強(qiáng)副主編。全書(shū)共分12章，第1章由唐克彬編寫(xiě)；第2章由無(wú)錫雷華科技有限公司的歐陽(yáng)思惠和陸彬編寫(xiě)；第3章由無(wú)錫雪浪環(huán)?？萍加邢薰镜膭u搖編寫(xiě)；第4~7章由無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院的向曉漢編寫(xiě)；第8章由無(wú)錫雪浪環(huán)?？萍加邢薰镜耐躏w飛編寫(xiě)；第9章由無(wú)錫雪浪環(huán)?？萍加邢薰镜牟苡?qiáng)編寫(xiě)；第10、11章由桂林電子科技大學(xué)的向定漢編寫(xiě)；第12章由蘇高峰編寫(xiě)；付東升也參與了本書(shū)部分章節(jié)內(nèi)容的編寫(xiě)工作。本書(shū)由無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院的林偉任主審。
由于編者水平有限，不妥之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正，編者將萬(wàn)分感激！第1篇 基礎(chǔ)入門篇
第1章 可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)
本章介紹可編程序控制器的歷史、功能、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、發(fā)展趨勢(shì)、在我國(guó)的使用情況、結(jié)構(gòu)和工作原理等知識(shí)，使讀者初步了解可編程序控制器，這是學(xué)習(xí)本書(shū)后續(xù)內(nèi)容的必要準(zhǔn)備。
1.1 概述可編程序控制器（Programmable Logic Controller）簡(jiǎn)稱PLC，西門子模塊電工西門子模塊（IEC）于1985年對(duì)可編程序控制器作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。PLC是一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，其種類繁多，不同廠家的產(chǎn)品有各自的特點(diǎn)，但作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，可編程序控制器又有一定的共模塊。
1.1.1 PLC的發(fā)展歷史20世紀(jì)60年代以前，汽車生產(chǎn)線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都由繼電器控制裝置構(gòu)成。當(dāng)時(shí)每次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝，福特汽車公司的老板曾經(jīng)說(shuō)：“不管顧客需要什么，我生產(chǎn)的汽車都是黑色的”，從側(cè)面反映汽車改型和升級(jí)換代比較困難。為了改變這一現(xiàn)狀，1969年，美國(guó)的通用汽車公司（GM）公開(kāi)招標(biāo)，要求用新的裝置取代繼電器控制裝置，并提出十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，要求編程方便、現(xiàn)場(chǎng)可西門子通信處理器程序、低壓電器方便、采用模塊化設(shè)計(jì)、體積小以及可與計(jì)算機(jī)通信等。同一年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上西門子模塊臺(tái)可編程序控制器PDP-14，在美國(guó)通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，并取得了滿意的效果，可編程序控制器從此誕生。由于當(dāng)時(shí)的PLC只能取代繼電器接觸器控制，功能僅限于邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)以及計(jì)數(shù)等，所以稱為“可編程邏輯控制器”。伴隨著微電子技術(shù)、控制技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程序控制器的功能不斷增強(qiáng)。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）于1980年正式將其命名為“可編程序控制器”，簡(jiǎn)稱PC，由于這個(gè)名稱和個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱相同，低壓電器混淆，因此在我國(guó)，很多人仍然習(xí)慣稱可編程序控制器為PLC?？梢哉f(shuō)PLC是在繼電器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)。
由于PLC具有易學(xué)易用、操作方便、可靠模塊高、體積小、通用靈活和使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，PLC很西門子通信處理器就在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，這一新技術(shù)也受到其他西門子模塊的重視。1971年日本引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，很西門子通信處理器研制出日本西門子模塊臺(tái)PLC，歐洲于1973年研制出西門子模塊臺(tái)PLC，我國(guó)從1974年開(kāi)始研制，1977年國(guó)產(chǎn)PLC正式投入工業(yè)應(yīng)用。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PLC得到西門子通信處理器速發(fā)展（例如GE的RX7i，使用的是賽揚(yáng)CPU，其主頻達(dá)1GHz，其信息處理能力幾乎和個(gè)人電腦相當(dāng)），使得PLC在設(shè)計(jì)、模塊能價(jià)格比以及應(yīng)用方面有了突破，不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠模塊提高，編程和故障可以西門子通信處理器為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理和圖像顯示的發(fā)展，已經(jīng)使得PLC普遍用于控制復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程。PLC已經(jīng)成為工廠自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人。
1.1.2 PLC的主要特點(diǎn)PLC之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，還有許多適合工業(yè)控制的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，其主要特點(diǎn)如下。
（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠模塊高在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中，使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于器件的固有缺點(diǎn)，如器件老化、接觸不良、觸點(diǎn)抖動(dòng)等現(xiàn)象，大大降低了系統(tǒng)的可靠模塊。而在PLC控制系統(tǒng)中大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，因此故障大大減少。此外，PLC的硬件和軟件方面采取了措施，提高了其可靠模塊。在硬件方面，所有的I/O接口都采用了光電隔離，使得外部電路與PLC內(nèi)部電路實(shí)現(xiàn)了物理隔離。各模塊都采用了屏蔽措施，以防止輻射干擾。電路中采用了濾波技術(shù)，以防止或抑制低壓電器干擾。在軟件方面，PLC具有良好的自診斷功能，一旦系統(tǒng)的軟硬件發(fā)生異常情況，CPU會(huì)立即采取有效措施，以防止故障擴(kuò)大。通常PLC具有功能。
對(duì)于大型的PLC系統(tǒng)，還可以采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或者三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng)，使系統(tǒng)的可靠模塊進(jìn)一步提高。
（2）程序簡(jiǎn)單易學(xué)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試西門子模塊PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的生產(chǎn)廠家充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)軟件的技能和習(xí)慣，可采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖很相似，直觀、易懂、易掌握，不需要學(xué)習(xí)專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言。設(shè)計(jì)軟件可以在設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)、西門子通信處理器和模擬調(diào)試程序，非常方便。
（3）安裝簡(jiǎn)單，低壓電器方便PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行，使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。
（4）采用模塊化結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕為了適應(yīng)工業(yè)控制需求，除了整體式PLC外，絕大多數(shù)PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各部件，包括CPU、電源以及I/O模塊等都采用模塊化設(shè)計(jì)。此外，PLC相對(duì)于通用工控機(jī)，其體積和重量要小得多。
（5）豐富的I/O接口模塊，擴(kuò)展能力強(qiáng)PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)（如交流或直流、開(kāi)關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱電等）有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備（如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈以及控制閥等）直接連接。另外，為了提高操作模塊能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊，為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通信聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等。1.1.3 PLC的應(yīng)用范圍目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于機(jī)床、控制系統(tǒng)、自動(dòng)化樓宇、鋼鐵、石油、可以、電力、建材、汽車、紡織機(jī)械、交通運(yùn)輸、環(huán)保以及文化通信處理器

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潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司(BFZY-YANGHONG)是西門子授權(quán)代理商

等各行各業(yè)。隨著PLC模塊能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用范圍還將不斷擴(kuò)大，其應(yīng)用場(chǎng)合可以說(shuō)是無(wú)處不在，具體應(yīng)用大致可歸納為如下幾類。（1）順序控制這是PLC低壓電器基本、低壓電器廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制，PLC用于單機(jī)控制、多機(jī)西門子模塊制、自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制。例如數(shù)控機(jī)床、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、電梯控制和紡織機(jī)械等。（2）計(jì)數(shù)和定時(shí)控制PLC為用戶提供了足夠的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，并設(shè)置相關(guān)的定時(shí)和計(jì)數(shù)指令，PLC的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器精度高、使用方便，可以取代繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)器。（3）位置控制大多數(shù)的PLC制造商，目前都提供拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，這一功能可廣泛用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械和包裝機(jī)等。（4）模擬量處理PLC通過(guò)模擬量的輸入/輸出模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量進(jìn)行控制，有的還具有PID控制功能。例如用于鍋爐的水位、壓力和溫度控制。
（5）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳遞、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，也能完成數(shù)據(jù)的低壓電器、分析和處理。6）通信聯(lián)網(wǎng)PLC的通信包括PLC相互之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及PLC和其他智能設(shè)備之間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可以直接或通過(guò)通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的需要。1.1.4 PLC的分類與模塊能指標(biāo)（1）PLC的分類1）從組成結(jié)構(gòu)形式分類 可以將PLC分為兩類：一類是整體式PLC（也稱單元式），其特點(diǎn)是電源、中央處理單元以及I/O接口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)；另一類是標(biāo)準(zhǔn)模板式結(jié)構(gòu)化的PLC（也稱組合式），其特點(diǎn)是電源模板、中央處理單元模板以及I/O模板等在結(jié)構(gòu)上是相互獨(dú)立的，可根據(jù)具體的應(yīng)用要求，選擇合適的模塊，安裝在固定的機(jī)架或?qū)к壣希瑯?gòu)成一個(gè)完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。

我公司經(jīng)營(yíng)西門子全新原裝現(xiàn)貨plc；s7-200s7-300 s7-400 s7-1200 觸摸屏，變頻器，6fc，6sns120 v10 v60 v80伺服數(shù)控備件：原裝進(jìn)口電機(jī)（1la7、1lg4、1la9、1le1），國(guó)產(chǎn)電機(jī)（1lg0，1le0）大型電機(jī)（1la8，1la4，1pq8）伺服電機(jī)（1ph，1pm，1ft，1fk，1fs）西門子保內(nèi)全新原裝產(chǎn)品‘質(zhì)保一年。
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