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编辑推荐
《欧姆龙CP1L/1H系列PLC完全精通教程(附光盘)》与《西门子PLC完全精通教程》、《西门子S7-200PLC完全精通教程》、《西门子PLC工业通信完全精通教程》、《三菱FX系列PLC完全精通教程》、 《变频器与伺服驱动完全精通教程》这几本热销书是姊妹图书系列,是向晓汉老师在欧姆龙PLC方向的著作。
《欧姆龙CP1L/1H系列PLC完全精通教程(附光盘)》有如下特点:
(1)用实例引导读者学习。该书的大部分章节用精选的例子讲解。而且相当部分程序实例为作者原创。
(2)重点的例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序,而且为确保程序的正确性,程序已经在PLC上运行通过。
(3)对于比较复杂的例子,随书光盘中附有程序源代码供读者学习使用。
(4)该书实用,实例容易被读者进行工程移植。
内容简介
《欧姆龙CP1L/1H系列PLC完全精通教程》从基础和实用出发,系统介绍了欧姆龙CP1L与CP1H系列PLC技术。全书分两个部分,第一部分为基础入门篇,主要介绍了可编程控制器(PLC)基础、欧姆龙CP1系列PLC概述、欧姆龙CP1系列PLC编程软件应用、PLC的编程语言、逻辑控制编程的编写方法、欧姆龙CP1系列PLC子程序和中断及其应用;第二部分为应用精通篇,包括欧姆龙CP1系列PLC在变频调速系统中的应用、欧姆龙CP1系列PLC在运动控制中的应用、欧姆龙CP1系列PLC在过程控制中的应用、欧姆龙CP1系列PLC的工程应用。
《欧姆龙CP1L/1H系列PLC完全精通教程》内容丰富,重点突出,强调知识的实用性,书中配有100多个实用的典型例题,便于读者模仿学习,另外每章配有习题供读者训练之用。大部分实例都有详细的软件、硬件配置清单,并配有接线图和程序。《欧姆龙CP1L/1H系列PLC完全精通教程》所配光盘中有重点内容的程序和操作视频资料。
《欧姆龙CP1L/1H系列PLC完全精通教程》可供从事PLC应用的工程技术人员学习使用,也可以作为大中专院校的机电类、信息类专业的教材。
内页插图
目录
第1章 可编程控制器(PLC)基础
1.1 概述
1.1.1 PLC的发展历史
1.1.2 PLC的主要特点
1.1.3 PLC的应用范围
1.1.4 PLC的分类与性能指标
1.1.5 PLC与继电器系统的比较
1.1.6 PLC与微机的比较
1.1.7 PLC的发展趋势
1.1.8 PLC的品牌
1.2 可编程控制器的结构和工作原理
1.2.1 可编程控制器的硬件组成
1.2.2 可编程控制器的工作原理
1.2.3 可编程控制器的立即输入、输出功能
1.3 接近开关
1.3.1 接近开关的功能
1.3.2 接近开关的分类和工作原理
1.3.3 接近开关的选型
1.3.4 应用接近开关的注意事项
小结
习题
第2章 欧姆龙CP1系列PLC概述
2.1 欧姆龙CP1系列PLC
2.1.1 欧姆龙CP1系列模块简介
2.1.2 欧姆龙CP1的性能特点
2.2 欧姆龙CP1系列的CPU模块及其接线
2.2.1 欧姆龙CP1的CPU模块
2.2.2 欧姆龙CP1L的CPU接线
2.3 欧姆龙CP1的扩展模块
2.3.1 数字量I/O扩展模块
2.3.2 模拟量I/O扩展模块
2.3.3 其他扩展模块
2.4 欧姆龙CP1的安装
2.4.1 安装的预留空间
2.4.2 欧姆龙CP1模块的安装和拆卸
2.5 电源需求计算
2.5.1 最大I/O配置
2.5.2 电源需求计算
小结
习题
第3章 欧姆龙CP1系列PLC编程软件应用
3.1 CX�睴ne软件包的介绍
3.2 CX�睵rogrammer编程软件的安装
3.2.1 CX�睵rogrammer编程软件概述
3.2.2 CX�睵rogrammer编程软件的安装步骤
3.3 CX�睵rogrammer的使用
3.3.1 CX�睵rogrammer软件的打开
3.3.2 CX�睵rogrammer软件的界面介绍
3.3.3 创建新工程
3.3.4 保存工程
3.3.5 打开工程
3.3.6 程序调试
3.3.7 交叉引用表
3.3.8 地址引用
3.3.9 帮助菜单
3.4 用CX�睵rogrammer建立一个完整的项目
3.5 CX�睸imulator仿真软件的使用
3.5.1 仿真软件简介
3.5.2 仿真软件CX�睸imulator的使用
小结
习题
第4章 PLC的编程语言
4.1 欧姆龙CP1系列PLC的编程基础知识
4.1.1 数据的存储类型
4.1.2 I/O存储器区域地址的指定方法
4.1.3 欧姆龙PLC的编程语言
4.2 基本逻辑指令
4.2.1 时序输入指令
4.2.2 时序输出指令
4.3 定时器与计数器指令
4.3.1 定时器指令
4.3.2 计数器指令
4.3.3 基本指令的应用实例
4.4 功能指令
4.4.1 比较指令
4.4.2 数据传送指令
4.4.3 移位与循环指令
4.4.4 算术运算指令
4.4.5 时钟及相关指令
4.5 欧姆龙CP1系列 PLC的时序控制指令及其应用
4.5.1 NOP和END指令
4.5.2 IL和ILC指令
4.5.3 JMP和JME指令
4.5.4 循环指令
4.5.5 工序步进控制指令
小结
习题
第5章 逻辑控制编程的编写方法
5.1 顺序功能图
5.1.1 顺序功能图的画法
5.1.2 梯形图编程的原则
5.2 逻辑控制的梯形图编程方法
5.2.1 经验设计法
5.2.2 功能图设计法
小结
习题
第6章 欧姆龙CP1系列PLC子程序和中断及其应用
6.1 欧姆龙CP1系列PLC的子程序及其应用
6.1.1 子程序指令
6.1.2 功能块及其应用
6.2 欧姆龙CP1系列PLC的中断及其应用
6.2.1 欧姆龙CP1系列PLC的中断功能
6.2.2 欧姆龙CP1系列PLC的中断指令
6.2.3 欧姆龙CP1系列PLC的定时模式中断
6.2.4 欧姆龙CP1系列PLC的直接输入模式中断
6.3 欧姆龙CP1系列PLC的高速计数器
6.3.1 高速计数器简介
6.3.2 高速计数器指令
6.3.3 高速计数器的应用
小结
习题
第7章 欧姆龙CP1系列PLC在变频调速系统中的应用
7.1 三相异步电动机的机械特性和调速原理
7.1.1 三相异步电动机的机械特性
7.1.2 三相异步电动机的调速原理
7.1.3 变频器的发展
7.1.4 变频器的分类
7.2 三菱FR�睞740变频器的使用
7.2.1 交�仓豹步槐淦档魉俚脑�理
7.2.2 三菱FR�睞740变频器使用简介
7.3 运输站中变频器的应用
7.3.1 运输站变频器的控制面板速度给定
7.3.2 运输站变频器的模拟量速度给定
7.3.3 运输站变频器的多段速度给定
7.3.4 使用变频器的电动机正反转控制
7.3.5 使用变频器的电动机制动控制
小结
习题
第8章 欧姆龙CP1系列PLC在运动控制中的应用
8.1 步进驱动系统的结构和工作原理
8.1.1 步进电动机简介
8.1.2 步进电动机的结构和工作原理
8.2 欧姆龙CP1系列PLC在步进驱动系统中的应用
8.2.1 高速脉冲输出介绍
8.2.2 高速脉冲输出指令介绍
8.2.3 应用实例
8.2.4 步进电动机的正反转
8.3 欧姆龙CP1系列PLC在伺服驱动系统中的应用
8.3.1 伺服系统简介
8.3.2 PLC控制伺服系统及其应用
小结
习题
第9章 欧姆龙CP1系列PLC在过程控制中的应用
9.1 PID简介
9.1.1 PID控制原理简介
9.1.2 PID控制的算法和图解
9.1.3 PID控制器的参数整定
9.2 模拟量模块的应用
9.2.1 模拟量输入模块的应用
9.2.2 模拟量输出模块的应用
9.2.3 模拟量输入输出模块的应用
9.3 PID工程应用
小结
习题
第10章 欧姆龙CP1系列PLC的工程应用
10.1 分高峰和非高峰时段的交通灯PLC控制系统
10.1.1 绘制时序图
10.1.2 系统软硬件配置
10.1.3 编写控制程序
10.2 行车呼叫PLC控制系统
10.2.1 系统软硬件配置
10.2.2 编写控制程序
10.3 送料小车自动往复运动的PLC控制系统
10.3.1 系统软硬件配置
10.3.2 编写控制程序
10.4 搬运站PLC控制系统
10.4.1 系统软硬件配置
10.4.2 编写控制程序
10.5 跳动度测试仪控制
10.5.1 系统软硬件配置
10.5.2 编写控制程序
10.6 电镀生产线的PLC控制
10.6.1 系统软硬件配置
10.6.2 编写控制程序
10.7 十字滑台的PLC控制
10.7.1 系统软硬件配置
10.7.2 编写控制程序
小结
习题
参考文献
前言/序言
现代工业自动化系统设计与实践:基于前沿控制技术的深入剖析 图书简介 本书专注于探讨当前工业自动化领域中,以先进的分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)的特定高端型号、以及新型人机界面(HMI)和工业物联网(IIoT)技术为核心的系统集成与应用。全书旨在为自动化工程师、系统集成商、以及相关专业的研究人员提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的参考框架。 第一部分:新一代工业控制架构与理论基础重构 本部分首先对当前工业控制系统的发展趋势进行了宏观分析,重点阐述了从集中式控制向模块化、网络化、智能化演进的内在逻辑。 1.1 工业4.0背景下的控制系统范式转变: 深入解析了工业4.0对控制系统提出的新要求,特别是强调了数据采集的实时性、决策的分布式化以及系统的柔性制造能力。详细阐述了信息物理系统(CPS)的概念模型及其在离散制造和过程控制中的应用潜力。 1.2 先进过程控制(APC)理论的工程实现: 本章详述了模型预测控制(MPC)在复杂、多变量、存在约束的工业过程中的数学建模与算法实现。内容涵盖了状态空间模型建立、性能指标函数优化、以及面向实时操作的求解器选择与硬件加速技术。同时,对鲁棒控制和自适应控制在应对过程不确定性方面的最新研究进展进行了梳理。 1.3 现代驱动技术与精确运动控制: 聚焦于高性能伺服驱动系统的原理与选型。详细分析了矢量控制(Field-Oriented Control, FOC)和直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC)的数学基础和实时运算流程。重点讨论了如何利用高分辨率编码器和总线系统(如EtherCAT)实现亚微米级的同步和轨迹跟踪,包括多轴联动(如五轴联动)的运动学和动力学解耦方法。 第二部分:高可靠性分布式控制系统(DCS)的工程应用 本部分将重点放在现代大型DCS的架构设计、冗余策略和系统集成上,尤其关注流程工业中对安全性和连续性的苛刻要求。 2.1 DCS系统层次化架构与通信协议栈: 系统地介绍了DCS的“现场层-控制层-监视层-决策层”的典型结构。详细对比分析了基于ISA95模型的集成策略,以及工业以太网协议(如Profinet IRT, Ethernet/IP CIP Safety)在DCS控制网络中的部署与性能评估方法。 2.2 高可用性与故障转移机制: 深入探讨了DCS中实现“五个九”可靠性的关键技术。内容包括控制器热备冗余(CPU、电源、I/O模块),数据历史服务器的镜像备份,以及在线热插拔和在线程序修改(Online Editing)的操作流程与安全规范。通过实际案例解析了快速故障切换(Fast Failover)的时序要求与验证方法。 2.3 DCS与安全仪表系统(SIS)的集成与隔离: 阐述了DCS与SIS(Safety Instrumented Systems)在功能和物理上的有效分离原则。详细介绍了IEC 61508/61511标准对安全完整性等级(SIL)的要求,以及如何通过专用安全总线和独立验证流程,确保SIS的独立运行和有效性。 第三部分:工业物联网(IIoT)与数据驱动的智能运维 本部分前瞻性地介绍了控制系统向云计算、边缘计算迁移的趋势,以及如何利用大数据分析赋能设备预测性维护。 3.1 边缘计算(Edge Computing)在控制现场的应用: 分析了边缘网关的角色与功能,它如何实现传统PLC数据与云平台的安全、高效对接。重点介绍了OPC UA(Unified Architecture)在跨平台数据语义互操作性中的核心作用,以及如何利用边缘侧的计算能力执行初步的数据清洗、聚合和实时报警过滤。 3.2 基于时间序列分析的预测性维护(PdM): 讲解了如何采集和结构化海量的设备运行状态数据(振动、温度、电流等)。深入剖析了用于故障诊断的机器学习模型,如LSTM(长短期记忆网络)和Transformer模型在识别早期设备退化模式上的优越性。内容涵盖了模型训练集的构建、特征工程的优化,以及维护决策支持系统的设计。 3.3 数字孪生(Digital Twin)在控制系统验证中的实践: 阐述了构建高保真过程数字孪生的关键技术,包括精确的物理模型(如基于CFD/FEA的仿真模型)与实时运行数据的融合。展示了如何利用数字孪生环境进行闭环控制策略的离线测试、参数整定和操作员培训,从而大幅缩短系统投产周期并降低现场调试风险。 第四部分:人机交互(HMI)的先进设计与可用性工程 本部分关注面向操作员的界面设计,强调以人为中心的原则,以提高操作效率和减少人为错误。 4.1 现代HMI/SCADA的设计原则与规范: 基于ISA 101的“高对比度原则”和“简约化设计”思想,详细指导了如何设计清晰、直观的监控界面。重点分析了报警管理系统的优化,包括报警抑制、优先级分级和报警摘要视图的构建,以应对“报警泛滥”问题。 4.2 增强现实(AR)在现场维护中的应用: 探讨了如何利用AR技术叠加设备维护信息、操作步骤指南和实时工艺数据。介绍了基于平板电脑或AR眼镜的维护支持系统的工作流程,以及如何通过空间锚定技术将虚拟信息精确对准物理设备。 4.3 移动化操作与远程监控的安全策略: 讨论了在满足安全合规的前提下,如何构建移动HMI解决方案。内容包括移动访问的安全认证机制、数据传输加密,以及如何在有限的屏幕空间内有效地展示关键性能指标(KPIs)。 总结 本书汇集了当前工业自动化领域最前沿、最实用的技术和工程实践。它不仅是理论知识的深度拓展,更是面向未来智能工厂建设的一套系统的、可操作的技术蓝图。通过对DCS、先进控制、IIoT以及人机交互等多个维度的全面覆盖,读者将能够掌握设计、实施和优化新一代高可靠性、高效率工业自动化系统的核心能力。