基于PC架構(gòu)的可編程序控制器

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 從PLC到PC_Based PLC 1
1.1.1 PLC的產(chǎn)生 1
1.1.2 PLC的定義 2
1.1.3 IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn) 2
1.1.4 從PLC到PC_Based PLC 3
1.2 PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 4
1.2.1 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 4
1.2.2 與計算機(jī)控制系統(tǒng)的比較 5
1.2.3 與集散控制系統(tǒng)的比較 6
1.3 PC_Based PLC的基本組成 6
1.3.1 PLC的硬件結(jié)構(gòu) 6
1.3.2 PLC的軟件系統(tǒng) 9
1.3.3 PC_Based PLC的發(fā)展趨勢 14
1.4 PC_Based PLC的主要性能指標(biāo) 15
思考題 16
第2章 基于PC架構(gòu)的可編程序控制器硬件系統(tǒng) 17
2.1 PC_Based PLC的硬件組成 17
2.1.1 主控模塊 17
2.1.2 編程器 19
2.1.3 I/O模塊 19
2.1.4 I/O模塊選擇 23
2.2 PC_Based PLC系統(tǒng)配置 24
2.2.1 系統(tǒng)配置 24
2.2.2 模塊的連接 27
2.2.3 模塊的安裝 28
2.2.4 跳線設(shè)置和DIP開關(guān)設(shè)置 29
2.2.5 模擬量模塊的校準(zhǔn) 31
本章小結(jié) 33
思考題 34
第3章 基于PC架構(gòu)的可編程序控制器軟件系統(tǒng)（C語言） 35
3.1 概述 35
3.1.1 軟件系統(tǒng)組成 35
3.1.2 軟件系統(tǒng)開發(fā)步驟 35
3.2 C語言開發(fā) 36
3.2.1 C語言的特點(diǎn) 36
3.2.2 C語言版本 36
3.2.3 C語言源程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 37
3.2.4 C語言的字符集 37
3.2.5 C語言詞匯 37
3.3 PC_Based PLC的C語言函數(shù)庫 38
3.3.1 概述 38
3.3.2 函數(shù)庫支持的存儲模式 39
3.3.3 系統(tǒng)函數(shù)（UTILITY*.lib） 39
3.3.4 低速I/O函數(shù)庫（LIO*.lib） 46
3.3.5 高速I/O函數(shù)庫（HIO*.lib） 48
3.3.6 通信函數(shù)庫（COMM*.lib） 49
3.3.7 Modem通信函數(shù) 55
3.3.8 計數(shù)器/計頻器函數(shù)庫（LIA*.lib） 59
3.3.9 串口通信函數(shù) 62
3.4 建立工程 73
3.5 下載運(yùn)行 75
本章小結(jié) 75
思考題 75
第4章 基于PC架構(gòu)的可編程序控制器的軟邏輯開發(fā)系統(tǒng) 76
4.1 PC_Based PLC軟邏輯開發(fā)系統(tǒng) 76
4.1.1 軟邏輯概述 76
4.1.2 IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)概述 76
4.2 功能塊圖（FBD） 78
4.2.1 FBD的圖形對象 78
4.2.2 FBD的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 79
4.2.3 FBD分類 80
4.2.4 FBD示例 86
4.3 梯形圖（LD） 86
4.3.1 LD的圖形對象 87
4.3.2 LD的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 87
4.3.3 LD指令 88
4.3.4 LD編程 89
4.3.5 LD編程舉例 90
4.4 其他IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語言 90
4.4.1 順序功能圖（SFC） 90
4.4.2 結(jié)構(gòu)化文本（ST） 91
4.4.3 指令表（IL） 93
4.5 軟邏輯（SoftLogic）軟件開發(fā)環(huán)境 95
4.5.1 MULTIPROG軟邏輯開發(fā)環(huán)境 95
4.5.2 Trace Mode組態(tài)軟件開發(fā)環(huán)境 104
本章小結(jié) 122
思考題 122
第5章 基于PC架構(gòu)的可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計 123
5.1 PC_Based PLC系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)過程 123
5.2 PC_Based PLC的應(yīng)用軟件設(shè)計 124
5.2.1 應(yīng)用軟件的內(nèi)容 124
5.2.2 應(yīng)用軟件的質(zhì)量 124
5.3 PLC常用設(shè)計方法 125
5.3.1 邏輯設(shè)計法 125
5.3.2 經(jīng)驗設(shè)計法 129
5.3.3 順序設(shè)計法 135
5.4 分析設(shè)計方法 143
5.5 PID控制算法設(shè)計 147
5.5.1 PID控制算法 147
5.5.2 位置式PID控制算法 148
5.5.3 增量式PID控制算法 148
5.5.4 PID控制參數(shù)的整定 149
5.5.5 PID控制程序 150
本章小結(jié) 152
思考題 152
第6章 遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊應(yīng)用設(shè)計 153
6.1 遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊 153
6.2 遠(yuǎn)程模塊的典型應(yīng)用連接 153
6.2.1 系統(tǒng)配置 153
6.2.2 ADAM-4000的應(yīng)用軟件 156
6.3 遠(yuǎn)程擴(kuò)展指令集 162
6.3.1 ADAM-4000的命令集 164
6.3.2 ADAM-5000/485命令集 169
6.4 遠(yuǎn)程擴(kuò)展應(yīng)用 171
6.4.1 利用C語言進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊的編程 171
6.4.2 FBD設(shè)計 172
本章小結(jié) 182
思考題 182
第7章 基于PC架構(gòu)的可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 183
7.1 PC_Based PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)基礎(chǔ) 183
7.1.1 PC_Based PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 183
7.1.2 通用串行端口的通信 184
7.1.3 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的ISO/OSI七層模型 197
7.1.4 現(xiàn)場總線 199
7.1.5 工業(yè)局域網(wǎng) 199
7.1.6 PC_Based PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu) 200
7.2 PC_Based PLC網(wǎng)絡(luò)配置的發(fā)展 204
7.2.1 串行端口服務(wù)器 205
7.2.2 可編程序通用網(wǎng)絡(luò)控制器 209
7.3 網(wǎng)絡(luò)配置的應(yīng)用設(shè)計 214
7.3.1 PC_BasedPLC的RS-485網(wǎng)絡(luò)配置舉例 214
7.3.2 PC_Based PLC的GSM網(wǎng)絡(luò)配置舉例 216
7.3.3 PC_Based PLC的UNO-2050可編程序網(wǎng)絡(luò)控制器的網(wǎng)絡(luò)配置 221
7.3.4 PC_Based PLC的Modem網(wǎng)絡(luò)配置 226
本章小結(jié) 230
思考題 230
第8章 基于PC架構(gòu)的可編程序控制器設(shè)計和應(yīng)用實(shí)例 231
8.1 PC_Based PLC的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 231
8.1.1 任務(wù)要求 231
8.1.2 總體設(shè)計思路及具體目標(biāo) 231
8.1.3 設(shè)計條件 232
8.1.4 設(shè)計過程及步驟 232
8.1.5 使用Trace Mode編寫程序過程 236
8.1.6 系統(tǒng)調(diào)試以及最終性能分析 245
8.1.7 系統(tǒng)實(shí)用性評估 246
8.2 基于PLC的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計（C語言） 246
8.2.1 控制系統(tǒng)設(shè)計 246
8.2.2 系統(tǒng)模型的建立 247
8.2.3 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型框圖及上位機(jī)界面介紹 249
8.2.4 基于C語言的下位機(jī)控制程序 250
8.2.5 數(shù)字PID算法 251
8.2.6 實(shí)驗結(jié)果 252
8.3 流化生產(chǎn)集散控制系統(tǒng) 253
8.3.1 控制系統(tǒng)簡述 253
8.3.2 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu) 253
8.3.3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 254
8.4 居民小區(qū)的供水增壓泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控 268
8.4.1 概述 268
8.4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計 268
8.4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 269
8.5 PC_Based PLC的管控一體化系統(tǒng) 273
8.5.1 控制層與操作層系統(tǒng)組件（SoftDCS） 273
8.5.2 調(diào)度控制層（Scada Level） 273
8.5.3 管理層（Supervisory Level） 274
8.6 在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng) 275
8.7 機(jī)動車輛安全性能全自動監(jiān)測系統(tǒng) 276
本章小結(jié) 277