嵌入式PLC製作與應用實例
內容描述
本書介紹了構成可編程序控制器(PLC)的STC單片機電路、輸入電路、
輸出電路和電源電路的原理和設計,以及幾款專用控制板和選配式控制板的製作。
對需要用到的三菱編程軟件、梯形圖轉換單片機可執行代碼軟件和代碼燒錄軟件做了比較詳細的介紹。
列舉了多個應用案例,對傳統的繼電器控制電路改造成PLC控制具有參考價值。
本書適用於電氣與電子工程技術人員或其愛好者,也可作為高等院校電氣控制、
機電工程、計算機控制、自動化類專業學生PLC或單片機課程實踐參考用書,
本書是熟悉繼電器控制的一線人員學習PLC、單片機控制的合適教材。
目錄大綱
目錄
前言
第1章PLC硬件結構原理1
1.1 面板佈局1
1.1.1 端子和指示燈排列1
1.1.2 通信和擴展口2
12 內部電路板組成3
1.2.1 CPU板3
1.2.2 輸入輸出板4
1.2.3 電源板6
第2章單片機及其電路簡介8
2.1 MCS51單片機8
2.1.1 單片機內部總體結構8
2.1.2 輸入輸出口結構9
2.1.3 振盪電路和復位電路10
2.1.4 存儲器結構11
2.2 單片機工作原理11
2.2.1 單片機基本電路11
2.2.2 單片機工作過程11
2.3 STC單片機簡介17
2.3.1 STC89C52系列17
2.3.2 STC90C52系列18
2.3.3 STC11/10F系列20
2.3.4 STC12C5A系列23
2.3.5 STC12C56系列24
2.3.6 STC12C54系列27
2.3.7 STC15F2K系列28
第3章信號、通信及電源電路原理30
3.1 輸入電路30
3.1.1 開關量直流輸入電路30
3.1.2 開關量交流輸入電路31
3.1.3 模擬電壓量輸入電路32
3.2 輸出電路33
3.2.1 晶體管輸出電路33
3.2.2 繼電器輸出電路33
3.2.3 晶閘管輸出電路33
3.2.4 模擬電壓量輸出電路34
33 電源電路34
3.3.1 開關電源電路34
3.3.2 線性電源電路35
3.3.3 交流供電電路35
3.4 通信電路36
3.4.1 MAX232簡介36
3.4.2 應用電路36
第4章控制板製作38
4.1 選配型控制板製作38
4.1.1 MCU及電源板38
4.1.2 開關量輸入電路板44
4.1.3 模擬量輸入板48
4.1.4 開關量輸出板49
4.1.5 模擬量輸出板56
4.1.6 模擬電壓量輸入輸出板58
4.1.7 模擬量使用要點61
4.2 固定點數控制板62
4.2.1 6點輸入、6點晶閘管輸出板62
4.2.2 8點輸入、2點晶體管和4點繼電器輸出板67
4.2.3 開關量擴展板72
4.2.4 混合擴展板75
4.2.5 16點輸入、14點晶體管輸出板79
4.2.6 18點輸入、2點晶體管和10點繼電器輸出板83
第5章軟件使用88
5.1 編程軟件使用88
5.1.1 FXGPWINCV3.3 88
5.1.2 GXDeveloperVer8.52E 96
5.2 轉換軟件113
5.2.1 FX1N型轉換軟件113
5.2.2 FX2N型轉換軟件118
5.3 燒錄軟件124
5.3.1 選擇單片機型號125
5.3.2 確定串口號125
5.3.3 打開程序文件126
5.3.4 燒寫代碼127
第6章梯形圖編制方法和步驟129
6.1 程序結構129
6.1.1 線性程序結構129
6.1.2 模塊化程序結構129
6.2 編制方法130
6.2.1 經驗法130
6.2.2 順序法130
6.2.3 狀態轉換法131
6.2.4 結構化程序設計法131
6.3 編制規則與註意事項131
6.3.1 梯形圖的結構規則131
6.3.2 雙線圈輸出問題134
6.4 經典電路轉換步驟134
6.4.1 元件代號替換134
6.4.2 元件符號替換134
6.4.3 觸頭修改134
6.4.4 按規則整理135
6.5 狀態轉換法135
6.5.1 PLC的狀態及表示135
6.5.2 基本狀態轉換圖136
6.5.3 基本狀態轉換圖的梯形圖設計137
6.5.4 設計舉例139
第7章應用實例142
7.1 三相異步電動機降壓起動控制142
7.1.1 星形—三角形起動控制142
7.1.2 延邊三角形起動控制170
7.1.3 起動時間可設置方法176
7.2 頻敏變阻器起動控制178
7.2.1 過電流保護繼電器控制電路178
7.2.2 QRPLC控制電路及梯形圖編制179
7.2.3 梯形圖轉換、燒錄及功能驗證181
7.2.4 採用熱保護的控制電路184
7.3 真石漆攪拌控制188
7.3.1 控制電路原理188
7.3.2 控制梯形圖編制190
7.3.3 程序驗證190
7.4 多台三相異步電動機順序起停控制192
7.4.1 QRPLC控制電路原理192
7.4.2 控制梯形圖編制194
7.4.3 程序調試195
7.5 排水泵一用一備輪換運轉控制199
7.5.1 繼電器控制原理199
7.5.2 繼電器控制電路201
7.5.3 QRPLC控制205
7.6 2台水泵互為備用液位控制209
7.6.1 控制電路原理209
7.6.2 控制梯形圖編制209
7.6.3 梯形圖錄入和轉換209
7.6.4 功能驗證209
7.6.5 新增功能程序213
7.7 排煙加壓風機控制214
7.7.1 繼電器控制電路解讀214
7.7.2 QRPLC控制電路的設計215
7.7.3 控制梯形圖編制215
7.7.4 梯形圖錄入和轉換216
7.7.5 調試與驗證216
7.8 消防兼平時兩用風機控制216
7.8.1 繼電器控制電路216
7.8.2 QRPLC控制電路225
7.8.3 控制梯形圖編制與錄入226
7.8.4 調試與驗證227
7.9 變頻器有級調速控制235
7.9.1 變頻器235
7.9.2 控制要求及電路原理圖236
7.9.3 PLC輸入輸出狀態分析236
7.9.4 梯形圖編制238
7.9.5 實驗驗證238
7.10 自動扶梯控制241
7.10.1 PLC控制電路242
7.10.2 工作方式說明242
7.10.3 PLC輸入輸出狀態分析242
7.10.4 控制梯形圖編制245
7.10.5 實驗驗證246
7.11 變頻器準無級調速控制249
7.11.1 準無級調速控制電路原理249
7.11.2 控制功能249
7.11.3 梯形圖設計250
7.11.4 調試與驗證252
7.12 電動機變頻/工頻運行控制253
7.12.1 控制原理圖253
7.12.2 梯形圖設計254
7.12.3 調試要點255
7.13 選配型控制板案例集錦255
7.13.1 異步電動機星形—三角形降壓起動控制255
7.13.2 多台異步電動機順序起停控制255
7.13.3 2台水泵互為備用的液位控制258
7.13.4 真石漆攪拌控制258
7.13.5 繞線式異步電動機頻敏變阻器起動控制258
7.13.6 變頻器有級調速控制262
7.13.7 三相異步電動機延邊三角形起動控制262
7.13.8 消防兼平時兩用風機控制265
7.13.9 變頻器準無級調速265
附錄A 控制板的程序運行調試268
A1 犕犆犝板調試268
A2 開關量輸出板調試268
A3 輸入輸出點對應調試270
A4 模擬電壓輸入輸出板調試270
附錄B 應用指令梯形圖說明275
參考文獻279