內容簡介
《PLC控制系統和人機對話》共分為七章，主要內容包括信息和世界、計算機控制系統、可程式控制器的控制系統、人機界面、液晶觸控螢幕的套用、液晶觸控螢幕和可程式控制器組成的控制系統、PLC-GOT控制系統實例等。《PLC控制系統和人機對話》適合於從事自動控制技術研發和套用的工程技術人員使用。
目錄
前言第一章 信息和世界
第一節 我們的世界一個複雜的系統
第二節 計算機技術和自動控制系統
第三節 人機對話功能的必要性和必然性
第二章 計算機控制系統
第一節 數學在控制系統中的作用
第二節 控制系統中的被控制對象
第三節 工業控制系統中的計算機
第四節 計算機控制系統中的輸入/輸出通道
第五節 系統中的計算機通信
第六節 感測器及其智慧型化
第七節 執行機構及其智慧型化
第八節 計算機控制簡易通用算法
第九節 控制系統的安全性和可靠性
第三章 可程式控制器的控制系統
第一節 系統中的可程式控制器
第二節 可程式控制器系統軟體
第三節 PLC控制系統的設計過程
第四節 軟體的檢查、測試、仿真和下載
第五節 系統對外的聯繫
第六節 總結
第四章 人機界面
第一節 從人-人對話到人-機對話
第二節 控制系統和人機界面
第三節 系統中信息的表達形式和傳播方式
第四節 人機界面和控制系統的關係
第五章 液晶觸控螢幕的套用
第一節 系統中各部件所包含的信息及其輸入和輸出
第二節 如何開始觸控螢幕的軟體設計
第三節 按照系統管理的要求編制界面
第四節 框圖的進一步細化
第五節 觸控螢幕界面按功能的分類
第六節 界面上能顯示的主要內容
第七節 輸入信息的功能元素——觸摸鍵和鍵盤
第八節 注意事項
第九節 綜合管理觸控螢幕的各種元素
第十節 觸控螢幕的界面綜合設計
第十一節 觸控螢幕自身系統的管理和現場系統監控
第十二節 界面設計實例及其設計清單
第六章 液晶觸控螢幕和可程式控制器組成的控制系統
第一節 必須強調的一個設計理念
第二節 一個簡單系統的初步設計實例
第三節 一個簡單的PLC-GOT系統初步設計實例
第四節 簡單平面定位系統的初步設計實例
第五節 旋轉編碼器及其套用
第七章 PLC-GOT控制系統實例
第一節 控制軟體的設計
第二節 浮球液位顯示模組
第三節 旋轉體動畫設計
第四節 條形碼印表機套用設計
第五節 黑匣子功能設計
第六節 通用故障處理模組設計
第七節 小型雙直流電動機驅動接口電路
第八節 充分利用高速脈衝計數口的U/f接口電路
第九節 非線性函式的計算
第十節 標定真空密封容器的氣密性
第十一節 用通信方式接入感測器
第十二節 電加熱控制
參考文獻
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前言
近年來大量湧現的各式各樣的機電一體化設備，都是機械化、電氣化和信息化的必然結果和結晶。涉及的知識面越來越廣，理論越來越深，人們接觸到的元器件、設備和裝置不僅舉不勝舉。原來專業的分工也因為相互滲透而越來越模糊。對於從事這一領域具體工作的廣大工程技術人員而言，比較容易找到各種系統的理論性較強、專業分工明確、適合於用作各級各類學校作為某一課程教材的書籍。但是不太容易找到一種學科綜合性較強，理論和實際相結合，實用性和可操作性兼備且又具有較多示範性實例的參考書。筆者只是希望通過本書在這一領域做點普及性的工作。
本書所介紹的可程式控制器（PLC）和觸控螢幕（GOT或HMI）組合成的控制系統，它的套用範圍極廣。小至一個（台）簡單設備，大到複雜的綜合系統；無論是用於新的裝置，還是利用信息技術改造和升級原有設備，都有它的用武之地。它的設計、組成、使用、維護和改造都十分方便，而且價格相對較低，易於推廣和普及。
由於可程式控制器（PLC）對於廣大用戶或讀者已經較為熟悉和了解，這方面的教材和書籍十分豐富，所以本書的重點是介紹觸控螢幕以及它在PLC系統中的套用（在國外，有人稱為圖形操作終端GOT，也有人稱為人機界面HMI，說法不一。本書為了敘述的方便，統一使用GOT作為其代號）。其重點在於如何將二者有機地結合起來，組成一個智慧型化、信息化、人性化的設備或裝置。當然，要想設計PLC-GOT或PLC-HMI組成的控制系統，首先必須具備相關控制系統的理論基礎和PLC的基本知識。
目前，在市場上能見到的類似於操作手冊的書籍和資料比較多，同時，這類產品製造廠商的技術支持部門也提供了大量的“技術手冊”、“編程手冊”。但是這些資料主要是介紹有哪些產品系列和品種，技術指標如何，什麼接口，如何安裝，有哪些指令，該如何使用每一條指令，如何將軟體寫入到產品中等。這些當然是十分必要的，但對於設計一個完整的控制系統，僅僅解決“選用硬體，安裝軟體”還是遠遠不夠的，還必須解決“如何寫，寫什麼”的核心問題。正因為如此，本書的重點是通過各種大小實例，介紹如何組織編寫軟體的內容。除確有必要，對於廠商技術手冊上能提供的信息，包括硬體使用、安裝，指令的使用和傳送，專用輔助設計軟體（組態軟體）的安裝及使用等，均不再介紹。
目前，所見到的有關PLC和GOT設計的書籍很多。但是大多數以介紹基本原理和具體設計項目為主。本書則以介紹PLC和GOT系統的基本構架為主，同時比較詳細地分析了各種基本模組的硬體和軟體。以“大處著眼，小處著手”為原則，組織編寫本書的內容。這裡不再拘泥於學院派的系統和嚴謹，不考慮學科之間的壁壘，僅供交流技術，互通信息，希望能對相關愛好者有所幫助。
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精彩書摘
就如啟動個人計算機，必須首先運行啟動程式、完成BIOS設定，進入作業系統（DOS、windows等）一樣。當我們設計並選定好PLC系統的有關硬體，並且把它們正確地安裝好，但並沒有完成該系統的組態工作。雖然一般的PLC控制器在出廠時，已經由廠家在內部安裝了作業系統，並且對所有的擴展模組和專用模組安排了口地址，但這些也只是有了基本的工作平台，並不能夠立即開始運行工作程式。首先必須在編寫用戶程式中附加一塊（段）專用的系統組態、參數設定和功能取捨的指令集。這有點類似於我們自己組裝一台個人計算機，除了各種硬體的組裝之外，首先還妻安裝作業系統。如果添加有其他外圍設備，必須同時安裝相應的驅動軟體。第一次開機後，進入BIOS，還要做必要的設定。因此，對於PLC-GOT系統，一般包括以下內容。（1）幾乎所有附加的專用模組，都需要分別對它們的工作模式和參數進行設定。這需要十分認真和仔細地參考相關說明書，充分掌握它的每一個緩衝存儲器定義及使用，並且按照規定的格式和方法，適當地賦值。其內容一般包括模組識別、工作模式、工作或協定參數、信號電平、信號預處理和數據地址安排等。這些設定一般只是在開機時進行一次。注意，PLC正常工作時，對該通道進行的讀、寫操作，以及實時監控，不在此列。它是根據需要隨時進行的。實際上在計算機硬體系統中，特別是在各種接口電路中，大量使用可程式器件（晶片）。因此極大地提高了晶片的功能和使用範圍，促進了其通用性、靈活性和智慧型化。PLC系統中的各種專用模組很多就是使用的可程式器件。以上所做的工作，就是對可程式器件進行“編程”。
（2）除了對專用模組進行編程之外，PLC指令集中的某些套用指令，要求在使用它們之前，也必須進行參數設定。否則有可能出錯，或是得到完全出乎我們意料之外的結果。
（3）最後，系統可能還使用各種通信接口。因為通信接口種類繁多，通信協定也各不相同，所以一般都需要配有相應的驅動程式。
九、PLC系統的軟體資源、管理和使用
這裡所說的軟體資源，指的是PLC的軟元件。一般軟元件包括輸入繼電器
