《PLC编程和故障排除》针对有一定PLC基础的技术人员而写，主要包括PLC编程和故障排除两部分内容，在编程部分，又分小规模PLC编程，大规模PLC编程来写，还介绍了通信和安装的内容，在故障排除部分，详细列出了故障诊断和排除的方法，并在每一部分都有实例。《PLC编程和故障排除》面向现场应用工程师，相关专业技术人员，注重读者自身操作能力的提高。

　　第1章　PLC编程技术
　　1.1　PLC技术概述
　　可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC），简称可编程控制器，是以嵌入式微处理器为核心，具有数字逻辑或模拟输入输出模块，专为工业和工程复杂环境而设计的数字控制装置。经过长期的实际应用，它已经成为技术通用和标准化的控制器，是综合了微计算机技术、自动化技术和网络通信技术的新一代工业产品。它采用了专门设计的模块化硬件结构，其控制功能通过执行控制程序来完成，具有可靠性高、适应工业现场的高温、高湿度、冲击和振动等恶劣环境的特点，是机械制造控制、化工过程控制和能源工程控制等工业控制应用最普遍使用的工具，在工业自动化、民用与环境工程领域得到了广泛的应用。随着可编程控制器的发展，它不仅能完成编辑、逻辑控制和数字通信，而且能实现模拟量与数字量的相互转换。可编程控制器不但具有存储程序的存储器，还在内部对数据进行存储。它可执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术操作的指令，通过数字量或模拟量的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程；还具有液晶显示功能，通过触摸屏可实现人机对话，设定控制系统的参数和状态。
　　可编程控制器（PLC）的工作基本原理是采用程序扫描技术来实现逻辑控制功能。扫描是一种形象化的术语，用来描述可编程序控制器内部的CPU的工作过程。所谓扫描就是依次对各种规定的操作项目全部进行访问和处理。PLC运行时，用户程序中有众多的操作需要执行，但是一个CPU每一个时刻只能执行一个操作而不能同时执行多个操作，因此CPU按程序的顺序依次执行各个操作。这种在处理多个作业时依次按顺序处理的工作方式称为顺序扫描工作方式。由于扫描是周而复始、无限循环的，每扫描一个循环所用的时间即为扫描周期。顺序扫描的工作方式是PLC的基本工作方式，它简单直观，方便用户程序设计，为PLC的可靠运行提供了有利保证。一方面，所扫描的指令被执行后其结果马上就可以被后面将要扫描的指令所利用；另一方面，还可以通过CPU设置定时器来监视每次扫描时间是否超过规定时间，避免由于CPU内部故障使程序执行进入死循环。
　　PLC的工作过程基本上是用户的梯形图程序的执行过程，即在系统软件的控制下顺次扫描各输入点的状态，按用户程序解算控制逻辑，然后顺序向各个输出点发出相应的控制信号。除此之外，为提高工作的可靠性和及时地接收外来的控制命令，每个扫描周期还要进行故障自诊断和处理、与编程器或计算机的通信请求。因此，PLC工作过程分为以下五步。

第1章 PLC编程技术1
1.1 PLC技术概述1
1.2 PLC的梯形图编程2
1.2.1 PLC编程基本知识2
1.2.2 梯形图指令20
1.3 PLC的指令集编程29
1.3.1 标准触点指令实现30
1.3.2 与堆栈有关的指令实现31
1.3.3 立即触点指令实现32
1.3.4 输出指令及取反指令实现33
1.3.5 定时器功能及指令实现34
1.3.6 计数器功能及指令实现38
1.4 PLC编程顺序与状态图40
1.4.1 PLC顺序功能图40
1.4.2 顺序功能图转换实现规则40
1.4.3 使用启保停电路的编程方法41
1.5 先进的PLC编程应用软件41
1.5.1 欧姆龙CXProgrammer编程软件41
1.5.2 西门子STEP7编程软件47

第2章 先进的小规模PLC53
2.1 新的灵巧PLC技术53
2.2 生产包装喷涂PLC应用实例56
2.2.1 喷涂流量控制系统56
2.2.2 安全性仪表（阀岛）56
2.2.3 现场总线控制仪表57
2.2.4 生产过程PLC控制57
2.3 交通灯控制PLC应用实例59
2.3.1 红绿灯PLC控制程序编制60
2.3.2 红绿灯控制梯形图程序63

第3章 PLC控制系统应用技术65
3.1 大规模PLC控制系统65
3.1.1 大型PLC的技术特点65
3.1.2 大型PLC的网络通信65
3.2 PLC控制系统应用技术67
3.2.1 集散控制系统PLC应用技术673.2.2 现场总线控制系统PLC应用技术68
3.3 PLC控制的组态应用技术70
3.3.1 监控组态软件建立70
3.3.2 PLC控制系统的设备组态72
3.4 PLC热风炉控制应用实例74
3.4.1 热风炉工作原理74
3.4.2 热风炉控制系统的硬件设计方案77
3.4.3 PLC控制系统软件设计80
3.5 PLC机床加工控制应用实例93

第4章 PLC系统通信应用技术105
4.1 PLC通信系统构成105
4.2 PLC高级通信协议应用106
4.2.1 PLC通信方法106
4.3 PLC各种通信应用的建立108
4.3.1 计算机PLC串行通信108
4.3.2 PLC实时监控软件110
4.4 轴承检测PLC控制系统应用实例112
4.4.1 检测和分拣系统结构112
4.4.2 轴承部件匀速测量方案112
4.4.3 轴承部件内外径测量方案114
4.4.4 LS7000激光测量传感器114
4.4.5 LS7000与PLC通信118
4.5 电厂除灰PLC监控网络应用实例119
4.5.1 集散控制系统应用120
4.5.2 除灰PLC集散控制系统构建121
4.5.3 PLC控制系统配置124
4.5.4 PLC控制系统设计126
4.5.5 PLC电气连接与编程130

第5章 PLC安装与在线维护135
5.1 PLC的结构与功能135
5.1.1 PLC的模块化结构135
5.1.2 PLC组成模块的功能135
5.2 PLC控制系统安装运行136
5.2.1 PLC电源配置136
5.2.2 PLC模块的安装与拆卸137
5.2.3 PLC接地和接线138
5.2.4 PLC抑制电路的设计139
5.3 PLC控制系统的在线维护1405.3.1 在线PLC软件调试维护140
5.3.2 PLC控制系统的日常维护143
5.4 PLC控制系统的紧急停车145
5.4.1 紧急停车系统的基本原理145
5.4.2 PLC紧急停车控制系统149

第6章 PLC故障诊断与故障排除153
6.1 PLC应用的故障报警153
6.1.1 PLC应用的错误信息153
6.1.2 PLC应用的故障诊断处理154
6.2 PLC一般故障的检查与处理156
6.2.1 PLC一般故障现象及修复办法156
6.3 PLC控制系统故障诊断160
6.3.1 PLC控制系统故障分析160
6.3.2 纸机PLC故障的判断和处理160
6.4 PLC控制系统故障排除流程162
6.4.1 PLC总体诊断故障排除162
6.4.2 PLC电源诊断故障排除162
6.4.3 PLC运行诊断故障排除162
6.4.4 PLC输入/输出故障诊断排除164
6.5 汽车涂装系统故障诊断排除实例166
6.5.1 汽车生产涂装线功能和结构166
6.5.2 汽车涂装线电气控制169
6.5.3 故障树分析在设备故障中的应用170
6.5.4 动作流程图在设备故障分析中的应用173
6.5.5 复杂PLC系统的故障分析174
6.5.6 设备故障分类及原因分析176
6.5.7 涂装线设备故障排除179
6.5.8 PLC现场总线系统故障排除187
6.6 基于PLC的小型水电站系统故障监测实例188
6.6.1 水电站可控硅励磁系统原理188
6.6.2 PLC励磁调节器的总体结构189
6.6.3 发电机励磁系统故障与排除190
6.6.4 水电站励磁系统故障监测系统192
参考文献197