《PLC编程实用指南（第3版）》围绕PLC用于顺序控制、脉冲量控制、模拟量控制、通信及数据处理五大主题，对欧姆龙、西门子、三菱及部分和利时（含ABB）、AB、施耐德、GE PLC的资源及其功能做了分析，并以这五大主题的应用程序设计为实例，系统介绍了PLC应用程序设计的理论、算法及技巧，具有理论的完整性和实际的可操作性。本书内容完整、概念清晰、算法实用、独创求新、涉及面广、信息量大，是PLC编程的实用指南。它可帮助您尽快步入PLC编程殿堂，进而成为精通多品牌PLC编程技术的高手。
本书于2006 年1 月发行了第1 版, 再版于2013 年。其所介绍的PLC 编程指南是作者近30 年来工程实践及PLC 应用研究的总结。有的算法, 如顺序控制中的工程设计法、异步时序逻辑正常工作原则及设计方法、PLC 时序逻辑同步化设计、运动控制目标追踪法等, 则是作者在有关学术论文、出版其它专著及本书时提出的。本书不像其它大多数PLC 专著那样只是单纯地介绍某个品牌PLC 的应用, 而是围绕PLC 用于顺序控制、脉冲量控制、模拟量控制、通信及数据处理五大主题, 以应用程序设计为实例, 详细地介绍了PLC 编程理论、算法及技巧, 具有完整的理论性和实际的可操作性。以PLC 应用程序设计为主题的另一个好处是, 不会因PLC 机型的更迭而需要改变。尽管PLC 日新月异, 但本书始终会是您使用PLC 的好帮手。十多年来, 令作者欣慰的是这些编程理论、算法及技巧多数都得到广大读者的肯定, 在互联网上也深受好评, 有的还在相关著作中予以引用。
本书此次再版只是对旧版的修订, 原有的风格、特点, 以及得到读者肯定的优点还保留着。当初为了推广PLC 的使用, 总想尽可能多地介绍一些PLC 的基础及相关知识。为此,作者结合工程实践经验的积累及PLC 应用研究的深入, 曾先后出版了10 本相关专著, 其篇幅大体上是一本比一本“厚”, 本书第2 版算是最厚的一本。如今PLC 应用已很广泛, 有关专著已到了应该缩减篇幅、提炼精华、从“厚” 变“薄” 的时候了。所以此次本书改版主要是针对之前第2 版篇幅较大、不够精炼的不足, 在加强针对性、少而精上下了较多功夫。
摆在读者面前的第3 版与前两版相比有如下几点变动:
1. 删减了不必要的基础、硬件及资料性知识; 删减了不常用及重复的内容; 突出了PLC 编程思想, 即编程理论、算法及技巧的探讨;
2. 调整了章节结构, 使本书的主题更加鲜明, 系统性也有所增强;
3. 对标准化编程知识及对未来发展做了简要说明, 并继续保留有关编程新算法讨论;
4. 精简文字, 力争精益求精。同时, 还对个别文字及例图错误做了改正, 弥补了当时的遗憾。
最后, 我在第2 版前言中讲的: “一本专著, 与其它事物成长一样, 也要有个过程”。
正所谓众人拾柴火焰高, 有那么多热心读者的热情呵护和具体帮助, 加上我自己的努力, 相信会缩短这个成长过程, 会让读者更加满意! 然而, 尽管我的决心再大, 但个人能力、水平、精力有限, 所以, 也还可能留下遗憾, 在此还恳望读者一如既往, 不吝赐教!宋伯生
前言
绪论1
0.1PLC原理1
0.2PLC类型4
0.3PLC性能6
0.4PLC应用8
0.5PLC使用9
第1章PLC编程技术基础16
1.1PLC程序概念16
1.1.1PLC 指令16
1.1.2PLC 功能（Function）17
1.1.3PLC 功能块（Function block）17
1.1.4PLC 程序块（POU）18
1.1.5PLC 任务（Task）18
1.1.6PLC工程（Project）19
1.2PLC程序语言19
1.2.1指令表（Instruction List，IL）20
1.2.2结构化文本语言（Structured Text，ST）20
1.2.3梯形图（Ladder Diagram，LD）22
1.2.4功能块图（Function Block Diagram，FBD）23
1.2.5连续功能图（Continuous Function Chart，CFC）24
1.2.6顺序功能图（Sequential Function Chart ，SFC）24
1.3PLC程序数据25
1.3.1地址26
1.3.2变量34
1.3.3常量36
1.3.4其它变量36
1.4PLC指令系统36
1.4.1基本逻辑类指令36
1.4.2定时、计数指令43
1.4.3应用指令49
1.4.4功能、功能块65
1.5PLC编程软件66
1.5.1概述66
1.5.2组成69
1.5.3使用73
1.6PLC程序实例78
1.6.1控制输出程序79
1.6.2单按钮起停程序80
1.6.3求公因数程序84
结语86
第2章PLC顺序控制程序设计88
2.1PLC顺序控制概述88
2.1.1顺序控制类型88
2.1.2顺序控制编程方法90
2.2组合逻辑编程92
2.2.1组合逻辑表达式与真值表92
2.2.2组合逻辑分析93
2.2.3组合逻辑综合93
2.2.4组合逻辑综合实例94
2.3异步时序逻辑编程96
2.3.1异步时序逻辑表达式与通电表96
2.3.2异步时序逻辑分析98
2.3.3异步时序逻辑综合99
2.3.4异步时序逻辑综合举例103
2.4同步时序逻辑编程110
2.4.1异步时序逻辑同步化110
2.4.2同步时序逻辑表达式与状态图111
2.4.3同步时序逻辑分析112
2.4.4同步时序逻辑综合113
2.4.5同步时序逻辑综合实例114
2.5标志值法编程123
2.5.1基本思路123
2.5.2实现方法123
2.5.3实际应用123
2.6高级指令编程128
2.6.1用字逻辑指令处理128
2.6.2用子程序处理132
2.6.3用宏处理135
2.6.4用功能块处理137
2.7图解法编程139
2.7.1时序图法编程139
2.7.2流程图法编程141
2.7.3Petri网法编程145
2.8工程方法编程152
2.8.1分散控制及其应用152
2.8.2集中控制及其应用155
2.8.3混合控制及其应用161
2.8.4工程方法编程再思考172
2.9线性链表控制编程173
2.9.1简单线性链表程序实现及实例173
2.9.2分支线性链表算法要点及程序实现180
结语190
第3章脉冲量控制程序设计191
3.1脉冲量控制概述191
3.1.1脉冲量控制的目的191
3.1.2脉冲量控制的特点192
3.2脉冲量控制硬件基础193
3.2.1脉冲信号采集193
3.2.2脉冲信号输出204
3.3高速计数比较控制编程211
3.3.1内置高速计数器比较控制211
3.3.2高速计数模块比较控制216
3.4脉冲量开环控制编程220
3.4.1独立运动控制220
3.4.2两轴协调运动控制225
3.4.3多轴协调运动控制247
3.4.4运动控制细节处理248
3.5同步运动控制编程249
3.5.1同步开环控制249
3.5.2跟随同步控制251
3.6硬件模块实现运动控制252
3.6.1用位置控制、运动控制模块实现252
3.6.2用运动控制CPU实现运动控制253
3.6.3专用于运动控制的PLC网络254
结语255
第4章模拟量控制程序设计256
4.1模拟量控制概述256
4.1.1PLC模拟量控制过程256
4.1.2PLC模拟量控制目的257
4.1.3PLC模拟量控制类型258
4.1.4PLC模拟量控制特点261
4.1.5PLC模拟量控制要求及性能指标262
4.2PLC模拟量输入及输出263
4.2.1模拟量输入263
4.2.2模拟量输出264
4.2.3模拟量模块访问与数据处理266
4.3模拟量开环控制268
4.3.1程序控制268
4.3.2比例控制270
4.3.3补偿控制271
4.4模拟量简单闭环控制273
4.4.1ON/OFF闭环控制273
4.4.2负反馈控制275
4.5模拟量PID控制276
4.5.1PID控制算法276
4.5.2PID控制输出及参数278
4.5.3PID控制算法程序实现279
4.5.4PID控制改进算法281
4.5.5PID控制参数整定283
4.6用PID指令实现PID控制284
4.6.1PLC PID指令284
4.6.2PLC PID 指令应用实例287
4.7用PLC PID功能块（FB）实现PID控制291
4.7.1西门子 PLC PID功能块（FB）291
4.7.2PID功能块（FB）应用294
4.8PID控制高级应用及其改进算法295
4.8.1串级PID控制295
4.8.2串级双辅助回路PID比例控制296
4.8.3串级比例并交叉限幅双辅回路PID控制297
4.8.4前馈与PID混合控制297
4.9模拟量模糊控制程序设计298
4.9.1模糊控制原理298
4.9.2模糊控制算法301
4.9.3模糊算法实现304
4.10模拟量控制其它高级算法311
4.10.1最优控制311
4.10.2适应控制314
4.10.3预测控制316
4.10.4学习控制318
4.10.5专家控制320
4.11模拟量硬件模块控制326
4.11.1专用控制模块326
4.11.2回路控制模块327
4.11.3过程控制CPU 329
结语330
第5章PLC通信程序设计331
5.1概述331
5.1.1PLC连网通信目的331
5.1.2PLC连网通信平台333
5.1.3PLC连网通信方法344
5.1.4PLC通信程序特点352
5.2PLC与PLC通信程序设计354
5.2.1 PLC与PLC地址映射通信程序设计354
5.2.2PLC与PLC地址链接通信程序设计357
5.2.3 PLC与PLC 用串口指令通信程序设计372
5.2.4 PLC与PLC串口协议通信编程382
5.2.5 PLC与PLC网络指令通信程序设计384
5.3PLC与计算机串口通信编程394
5.3.1计算机方程序设计要点395
5.3.2计算机用微软控件通信编程397
5.3.3计算机用微软应用程序接口通信编程416
5.3.4计算机用PLC厂商通信控件编程424
5.3.5计算机用PLC厂商通信函数编程427
5.3.6计算机用OPC编程427
5.3.7计算机与PLC用公网平台通信编程437
5.3.8PLC方程序设计438
5.4PLC与计算机以太网通信编程440
5.4.1计算机用Winsock Api函数通信编程441
5.4.2计算机用Winsock控件通信编程441
5.4.3互联网通信编程445
5.4.4PLC方程序设计447
5.5PLC与计算机组态软件通信编程450
5.5.1组态软件概念450
5.5.2组态软件简介451
5.5.3组态软件编程457
5.6PLC与人机界面通信程序设计464
5.6.1常用的人机界面464
5.6.2人机界面方程序设计467
5.6.3PLC方程序设计469
5.7PLC与智能装置通信程序设计469
5.7.1用通信指令通信469
5.7.2用从站地址通信471
结语471
第6章PLC数据处理程序设计472
6.1数据终端是PLC的新角色472
6.1.1专职数据终端实例472
6.1.2兼职数据终端实例473
6.2数据采集程序设计474
6.2.1开关量采集475
6.2.2模拟量采集476
6.2.3脉冲量采集481
6.2.4脉冲选通采集484
6.3数据录入程序设计486
6.3.1录入数据设备486
6.3.2用通用指令录入486
6.3.3用模拟方法录入490
6.3.4用特殊指令录入492
6.3.5用编码键盘录入492
6.4数据存储程序设计494
6.4.1记录存储494
6.4.2压缩存储500
6.4.3安全存储501
6.5数据显示程序设计502
6.5.1数据数码管显示502
6.5.2数据动态显示503
6.5.3数据脉冲选通显示506
6.5.4高档数据显示设施507
6.6PLC数据传送程序设计509
6.7数表处理程序设计509
6.7.1排序510
6.7.2求总数513
6.7.3求平均数515
第7章PLC控制可靠性程序设计516
7.1PLC控制可靠性概述516
7.1.1PLC控制可靠性概念516
7.1.2PLC控制可靠性类型517
7.2PLC自身工作可靠性518
7.2.1PLC错误（故障）类型518
7.2.2系统错误记录518
7.2.3PLC故障及其排除519
7.3PLC输入程序可靠性519
7.4PLC输出程序可靠性524
7.5PLC通信程序可靠性526
7.6PLC异常处理程序527
结语531
第8章PLC程序组织532
8.1PLC程序组织概述532
8.1.1PLC程序组织步骤532
8.1.2PLC程序组织简例535
8.2程序模块化组织536
8.2.1程序模块化组织概念536
8.2.2使用子程序法模块化537
8.2.3使用跳转指令模块化537
8.2.4使用步进指令模块化537
8.2.5用SFC语言编程537
8.2.6用程序块、功能块及函数编程538
8.3多PLC、多任务（程序、模块）程序组织538
8.3.1欧姆龙 PLC多任务组织538
8.3.2S7300、400机多模块组织541
8.3.3三菱PLC多程序组织543
8.3.4多CPU系统程序组织544
8.4PLC程序柔性化547
8.4.1程序使用柔性547
8.4.2地址分配柔性548
8.4.3参数设定柔性548
8.4.4动作选择柔性551
8.4.5信号反馈柔性551
8.5PLC程序调试551
8.5.1PLC程序调试概述551
8.5.2PLC程序仿真调试552
8.5.3PLC工作模式及其改变552
8.5.4PLC程序联机调试554
8.5.5PLC程序现场调试554
8.5.6PLC程序文档555
结语555
附录PLC与计算机通信协议556
附录A欧姆龙HostLink协议556
附录B欧姆龙FINS协议561
附录CS200 PPI通信协议565
附录D三菱PLC编程口通信协议568
附录EModbus串口通信协议572
附录FModbus TCP协议577
参考文献578
书单推荐
