本书以“项目驱动、任务导向”为编写原则,紧密围绕汇川Easy系列PLC展开,涵盖从PLC基础理论、系统组成到工程实践的全流程内容。全书共设6个项目,既包含PLC发展历程、工作原理、硬件组态等基础模块,也纳入起重机控制、计算器程序设计、喷泉控制、交通灯分时段控制等典型工业场景案例。通过“理论讲解”—“软件操作”—“程序设计”—“系统调试”—“项目拓展”的递进式结构,帮助读者建立从技术认知到工程实施的完整知识体系。
孙玉峰,济南职业学院智能制造系主任、教授,全国机械职业教育教学指导委员会委员,山东省教学名师,深耕职教领域,教学与实践成果丰硕。主讲《PLC 与变频技术》等课程,牵头建设省级在线精品课程和课程思政示范课程,还主编《可编程控制器原理与应用教程》等多部教材。教研方面,他主持多项省部级教改课题,曾获国家级教学成果一等奖、山东省教学成果特等奖。
项目1 PLC发展与产品介绍 1
任务1.1 PLC的发展历程 2
1.1.1 工业自动化产生背景 2
1.1.2 工业自动化的常用解决方案 6
1.1.3 PLC的产生与定义 8
【知识测验】 9
【任务演练】 9
【任务评价】 10
任务1.2 PLC的趋势与特点 12
1.2.1 PLC的发展现状 12
1.2.2 PLC未来的发展方向 16
1.2.3 PLC的特点 18
【知识测验】 19
【任务演练】 20
【任务评价】 20
任务1.3 PLC的工作原理和系统组成 21
1.3.1 PLC的工作原理 21
1.3.2 PLC的系统组成 22
【知识测验】 25
【任务演练】 25
【任务评价】 26
任务1.4 汇川及汇川PLC产品 26
1.4.1 企业介绍 26
1.4.2 汇川PLC产品 27
1.4.3 Easy系列PLC的特点 28
【知识测验】 29
【任务演练】 29
【任务评价】 30
项目2 Easy系列PLC的安装与组态 31
任务2.1 PLC本体及模块的安装 33
2.1.1 组态和模块化安装 34
2.1.2 PLC硬件和接口介绍 34
2.1.3 GL20系列刀片式模块 36
2.1.4 PNP型和NPN型接线 37
2.1.5 PLC的安装 41
2.1.6 触摸屏的安装 44
2.1.7 PLC及模块上电 46
2.1.8 PLC和PC的硬件连接 48
【知识测验】 49
【任务演练】 50
【任务评价】 51
任务2.2 AutoShop软件安装 51
2.2.1 AutoShop介绍 51
2.2.2 下载和安装AutoShop 52
【任务演练】 55
【任务评价】 55
任务2.3 PLC与PC通信连接建立 56
2.3.1 新建工程 56
2.3.2 AutoShop的功能介绍 57
2.3.3 通信设置 59
【知识测验】 61
【任务演练】 62
【任务评价】 62
任务2.4 组态及控制仿真 63
2.4.1 EtherCAT配置 63
2.4.2 组态配置 64
2.4.3 HMI通信应用 68
2.4.4 编译、下载和监控功能 70
2.4.5 PLC与HMI仿真 71
2.4.6 在线修改 76
【知识测验】 77
【任务演练】 78
【任务评价】 78
任务2.5 项目拓展—模块知识 78
项目3 起重机装卸物料的两地控制 81
任务3.1 变量表制作 84
3.1.1 变量的概念 84
3.1.2 变量地址分配 85
3.1.3 软元件 86
3.1.4 新建自定义变量 88
3.1.5 Trace监控 90
【知识测验】 93
【任务演练】 93
【任务评价】 94
任务3.2 启保停控制 94
3.2.1 创建程序 94
3.2.2 触点指令 95
3.2.3 输出控制指令 98
3.2.4 变量监控表功能 100
3.2.5 自锁 101
3.2.6 实现效果 102
【知识测验】 106
【任务演练】 107
【任务评价】 107
任务3.3 两地启停控制 107
3.3.1 互锁概念 107
3.3.2 实现效果 109
【知识测验】 111
【任务演练】 111
【任务评价】 112
任务3.4 四则运算及传送指令 112
3.4.1 运算指令 112
3.4.2 传送指令 117
3.4.3 实现效果 118
【知识测验】 120
【任务演练】 121
【任务评价】 121
任务3.5 项目拓展—定时器介绍与声控灯应用 121
项目4 常用计算器PLC程序设计 125
任务4.1 变量表制作 134
4.1.1 创建工程 134
4.1.2 创建自定义变量 135
【知识测验】 137
【任务演练】 137
【任务评价】 138
任务4.2 数值输入和清零 138
4.2.1 初始化和清零程序 138
4.2.2 数字按钮输入程序 139
【知识测验】 140
【任务演练】 141
【任务评价】 141
任务4.3 加减运算 141
4.3.1 加法运算程序 142
4.3.2 减法运算程序 142
4.3.3 等于运算程序(加减法) 143
【知识测验】 143
【任务演练】 143
【任务评价】 144
任务4.4 乘除运算 144
4.4.1 乘法运算程序 144
4.4.2 除法运算程序 145
4.4.3 等于运算程序 145
【知识测验】 145
【任务演练】 146
【任务评价】 146
任务4.5 小数点及正负号处理 147
4.5.1 小数点程序 147
4.5.2 输入正负号 149
【知识测验】 149
【任务演练】 150
【任务评价】 151
任务4.6 计算器综合效果 151
4.6.1 PLC编译 151
4.6.2 下载程序 152
4.6.3 离线仿真 153
4.6.4 与HMI联合仿真 154
【任务演练】 154
【任务评价】 155
任务4.7 项目延伸—求余指令 155
项目5 喷泉多模式控制 157
任务5.1 硬件配置 167
5.1.1 电气I/O分配 167
5.1.2 PLC电气控制图 168
5.1.3 水泵控制电压原理图 170
5.1.4 主要电气元件 171
【知识测验】 172
【任务演练】 173
【任务评价】 173
任务5.2 辅控程序 173
5.2.1 系统启停控制需求分析 174
5.2.2 程序分析 174
【知识测验】 178
【任务演练】 179
【任务评价】 179
任务5.3 主控程序 179
5.3.1 喷泉前奏阶段模式 181
5.3.2 喷泉高潮阶段模式 185
5.3.3 喷泉结尾阶段模式 187
【知识测验】 191
【任务演练】 192
【任务评价】 193
任务5.4 程序调试 193
5.4.1 输入信号测试 193
5.4.2 输出强制测试 194
5.4.3 程序验证 196
【知识测验】 196
【任务演练】 197
【任务评价】 197
任务5.5 程序运行仿真 198
5.5.1 程序下载与调试 198
5.5.2 功能测试 199
【知识测验】 199
【任务演练】 199
【任务评价】 200
任务5.6 项目拓展—使用变频器控制水泵来调节水压 200
项目6 路口交通灯分时段控制 206
任务6.1 I/O分配及硬件设计 212
6.1.1 硬件设计 212
6.1.2 I/O分配 213
6.1.3 软元件地址分配 214
【知识测验】 215
【任务演练】 216
【任务评价】 216
任务6.2 四向直行红绿灯控制 217
6.2.1 实现过程 217
6.2.2 实现效果 222
【知识测验】 224
【任务演练】 225
【任务评价】 225
任务6.3 四向直行+左转红绿灯控制 225
6.3.1 实现过程 225
6.3.2 实现效果 231
【知识测验】 232
【任务演练】 233
【任务评价】 233
任务6.4 红绿灯分时段控制 234
6.4.1 实现过程 234
6.4.2 实现效果 240
【知识测验】 241
【任务演练】 242
【任务评价】 242
任务6.5 项目拓展—自适应交通系统 243