具体描述
《欧姆龙PLC应用系统设计实例精解》以欧姆龙公司CJ1系列可编程序控制器(PLC)为基本机型,以HG-09型电磁波探测器老化测试台的PLC控制系统为设计案例,详细介绍了利用PLC系统开发工程项目的流程和方法,内容涵盖了项目分析、控制方案设计、硬件系统的选型与配置、I/O点与内存地址的分配,特殊功能模块的参数设置,PLC程序常用设计方法与经典程序片段,系统调试方法、PLC日常维护措施、PLC故障诊断与处理方法等,涉及逻辑控制、顺序控制、模拟信号处理及串行通信总线等新技术的应用。
《欧姆龙PLC应用系统设计实例精解》首次以工程项目设计过程为编写主线,将CJ1系列PLC的硬件系统、常用指令及编程软件等基础知识贯穿于案例中,力求做到由浅入深、循序渐进。借助此书读者将较快地领悟PLC的基本使用方法。
《欧姆龙PLC应用系统设计实例精解》可作为大专院校自动化相关专业的参考书和“可编程序控制系统设计师”职业培训教材,也可供工程技术人员自学使用,对欧姆龙CJ1系列PLC的用户具有参考价值。
《欧姆龙PLC应用系统设计实例精解》 本书聚焦于欧姆龙PLC(可编程逻辑控制器)在实际工业自动化应用中的系统设计与实现。通过丰富的案例分析,深入浅出地阐述了从项目需求分析、硬件选型、电气图纸绘制,到PLC编程、HMI(人机界面)组态、系统联调的全过程。 核心内容概览: 1. 工业自动化基础与欧姆龙PLC概述: 工业自动化发展趋势: 简要介绍工业4.0、智能制造等概念,以及PLC在其中扮演的关键角色。 PLC工作原理与构成: 讲解PLC的基本原理,包括CPU单元、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等核心组成部分的功用。 欧姆龙PLC系列介绍: 重点介绍欧姆龙在市场上的主流PLC系列,如CP系列、CJ系列、NX系列、NJ系列等,并分析不同系列的特点、优势及适用场景。例如,CP系列凭借其经济性和广泛的通用性,在小型设备控制中表现出色;CJ系列则以其强大的处理能力和丰富的扩展性,适用于中大型自动化生产线;而NX/NJ系列更是集成了运动控制、安全控制等先进功能,是实现复杂智能制造的关键。 PLC选型依据: 详细讲解如何根据项目需求,如 I/O 点数、控制逻辑复杂度、通信需求、环境适应性、预算等因素,进行合适的欧姆龙PLC型号选型。 2. 电气设计与硬件配置: 工业电气基础知识: 涵盖常用的电气符号、元器件(如断路器、接触器、继电器、传感器、执行器等)的原理与选用。 PLC系统接线图绘制: 教授如何绘制规范的PLC系统接线图,包括I/O模块的接线、外部传感器和执行器的连接、电源和接地要求等。重点强调安全可靠的接线方法。 传感器与执行器选型及连接: 详细介绍各种工业传感器(如光电传感器、接近开关、限位开关、编码器、温度传感器、压力传感器等)的工作原理、选型方法以及与PLC输入模块的连接方式。同时,讲解各类执行器(如电磁阀、电机、伺服驱动器、变频器等)的控制原理及与PLC输出模块的连接。 PLC通信接口与通信方式: 介绍欧姆龙PLC支持的各种通信协议,如EtherNet/IP, EtherCAT, DeviceNet, CC-Link, RS-232, RS-485等,以及如何根据实际需求选择合适的通信方式,实现PLC与HMI、变频器、机器人、上位机之间的数据交换。 3. PLC编程与逻辑控制: 欧姆龙PLC编程软件介绍: 重点介绍欧姆龙的编程软件,如CX-Programmer(用于CP/CJ系列)和Sysmac Studio(用于NX/NJ系列)。详细讲解软件的安装、界面布局、工程创建、设备配置等基本操作。 PLC编程指令集解析: 深入讲解PLC常用的基本指令,包括逻辑指令(AND, OR, NOT, XOR)、位操作指令(SET, RST, OUT)、定时器(TON, TOF, TP)、计数器(CTU, CTD, CTUD)、比较指令(>, <, =, >=, <=, <>)、数据传送指令(MOV, CP, FILL)、数学运算指令(ADD, SUB, MUL, DIV)、跳转指令(JMP, CALL)等。 梯形图(Ladder Diagram, LD)编程: 结合具体应用场景,教授如何运用梯形图编程实现各种控制逻辑,如顺序控制、组合控制、联锁控制、信号互锁、报警处理等。 指令表(Instruction List, IL)、结构化文本(Structured Text, ST)、功能块图(Function Block Diagram, FBD)、顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)等其他编程语言的应用(视具体系列而定): 对不同编程语言的特点和适用场景进行分析,并提供相应的编程示例,帮助读者掌握多种编程方式。 程序结构化与模块化: 强调良好的编程习惯,如使用子程序、功能块、注释等,提高程序的可读性、可维护性和可重用性。 4. HMI(人机界面)设计与集成: HMI概述与功能: 讲解HMI在自动化系统中的作用,包括数据 HMI 监测、参数设置、故障显示、操作控制等。 欧姆龙HMI软件与硬件介绍: 介绍欧姆龙的HMI产品系列(如NS系列、NT系列、NB系列、NX5系列等)及其配套的组态软件(如HMI-Designer, CX-Designer, Sysmac Studio中的HMI功能)。 HMI界面设计: 教授如何设计直观、易用的HMI操作界面,包括画面布局、控件(按钮、文本框、指示灯、趋势图、仪表盘等)的添加与配置、颜色和字体设置等。 PLC与HMI通信配置: 详细说明如何配置PLC与HMI之间的通信参数,实现PLC数据的上传和下载,以及HMI对PLC数据的读写操作。 HMI报警与历史记录: 讲解如何设置和管理HMI的报警功能,记录系统运行中的事件和故障,便于故障诊断和维护。 5. 实际应用案例精解: 本书的核心价值在于通过一系列贴近实际生产的案例,将理论知识转化为实践技能。每个案例都遵循“需求分析—系统设计—硬件选型—电气接线—PLC编程—HMI组态—调试上线”的完整流程。 典型应用场景: 生产线自动化控制: 如输送带控制、升降机控制、装配线循环控制等。 物料搬运与存储: 如自动化仓库堆垛机控制、AGV(自动导引车)导航与调度基础等。 过程控制: 如液位控制、温度控制、流量控制等PID回路应用。 机械设备驱动与控制: 如注塑机、包装机、印刷机、机器人手臂协同控制等。 能源管理与监测: 如水泵站、配电房等的自动化监测与控制。 案例分析深度: 详细的系统框图和电气原理图: 帮助读者直观理解系统架构和连接关系。 完整的PLC程序代码(含注释): 方便读者学习和借鉴。 HMI界面截图和配置说明: 演示如何实现人机交互。 调试过程中可能遇到的问题及解决方案: 提升读者的故障排除能力。 6. 系统调试、故障排除与维护: PLC系统调试方法: 介绍在线调试、离线模拟调试、I/O监视、变量监视、强制输出等常用的调试技巧。 常见故障分析与排除: 针对硬件故障(如接线错误、模块损坏)、软件故障(如编程错误、死锁)以及通信故障,提供系统性的分析思路和排查方法。 PLC系统维护要点: 讲解如何进行系统备份、程序更新、固件升级、硬件检查等日常维护工作,确保系统的长期稳定运行。 本书特点: 实战导向: 以解决实际工程问题为目标,提供丰富的、经过验证的工程实例。 全面系统: 覆盖欧姆龙PLC应用设计的全生命周期,从概念到落地。 语言精炼: 避免冗余的技术术语,用清晰易懂的语言解释复杂概念。 注重细节: 关注实际操作中的关键点和易出错环节,提升学习效率。 通过本书的学习,读者将能够掌握欧姆龙PLC在各种工业自动化场景下的系统设计、编程、调试和维护技能,为成为一名优秀的自动化工程师奠定坚实基础。