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第1章 可编程控制器概述1

1.1 可编程控制器的产生1

1.2 可编程控制器的定义2

1.3 可编程控制器的主要功能2

1.4 PCC的特点3

1.5 PC与其他工业控制装置的比较5

1.5.1 PCC与继电器控制系统的比较5

1.5.2 PCC与微型计算机的比较6

1.5.3 PCC与单板机的比较7

1.5.4 PCC与集散系统比较7

1.6 PC的发展趋势7

思考题与练习题8

第2章 可编程计算机控制器的原理、系统设计与配置9

2.1 可编程控制器的组成及其各部分的功能9

2.1.1 可编程控制器的基本组成9

2.1.2 可编程计算机控制器各组成部分的功能10

2.2 可编程计算机控制器的结构形式12

2.2.1 单元式结构13

2.2.2 模块式结构13

2.2.3 叠装式结构14

2.3 可编程控制器的工作过程14

2.3.1 大中型PCC的工作过程15

2.3.3 输入／输出响应的滞后现象17

2.3.2 小型PCC工作过程17

2.4 B＆R 2000 PCC硬件简介19

2.4.1　概述19

2.4.2　可编程计算机控制器硬件结构20

2.5　常用I/O模块23

2.5.1　数字量输入模块（DI）23

2.5.2　数字量输出模块（DO）25

2.5.3　模拟量输入模块（AI）27

2.5.4　模拟量输出模块（AO）29

2.5.5　数字量混合模块和模拟量混合模块30

2.6　X20系统和X67系统30

2.6.1 X20系统31

2.6.2 X67系统32

2.7 B R2000 PCC控制系统的硬件配置33

思考题与练习题39

第3章 编程系统与程序开发40

3.1 概述40

3.1.1 编程语言40

3.1.2 软件结构41

3.2 B R编程系统结构41

3.2.1 B R编程系统结构41

3.2.2 编程软件43

3.3.1 分时多任务操作系统44

3.3 分时多任务操作系统与I/O处理44

3.3.2 I/O处理53

3.4 Automation Studio简介55

3.4.1 Automation Studio界面55

3.4.2 创建一个简单的应用程序61

3.5 Automation Studio编程基础70

3.5.1 基本概念70

3.6 梯形图76

3.6.1 概述76

3.6.2 梯形图语言79

3.6.3 梯形图指令82

3.6.4 梯形图指令可实现的基本逻辑功能87

3.6.5 功能块的使用89

3.6.6 Watch（变量监测）91

3.6.7 数据类型转换93

3.7 Automation Basic97

3.7.1 指令97

3.7.2 数组Arrays118

3.7.3 初始值120

3.8 ANSIC编程语言简介121

3.8.1 简介121

3.8.2 变量定义123

3.8.3 变量声明126

3.8.4 数据类型128

3.8.5 Line Coverage129

3.8.6 函数130

3.8.7 使用B R库137

3.8.8 编译信息139

3.9 函数的调用141

3.9.1 概述142

3.9.2 函数的类型146

3.10 自制用户函数库153

3.10.1 创建用户功能块FBK的步骤153

3.10.2 创建实例156

3.11 时间功能函数158

3.11.1 时间元素159

3.11.2 时间标志160

3.11.3 时间测量161

思考题与练习题166

第4章 可编程计算机控制器的高级编程技术171

4.1 数据处理171

4.1.1 数据类型及寻址方式171

4.1.2 数据模块179

4.2 中断和例外192

4.2.1 中断任务192

4.2.2 例外任务193

4.4.1 TPU概述202

4.4 TPU的原理及应用202

4.3 初始化程序202

4.4.2 TPU硬件模块的使用操作方法206

4.4.3 TPU功能模块在编程语言中的应用209

4.4.4 TPU在水轮机调速器测频测相中的应用实例214

第5章 网络通信与现场总线217

5.1 网络与现场总线217

5.1.1 计算机网络概述217

5.1.2 现场总线222

5.1.3 PCC的网络通信224

5.2.1 本地I/O扩展225

5.2 本地I/O扩展和远程I/O225

5.2.2 远程I/O扩展227

5.3 局域网CAN229

5.3.1 CAN总线的分层结构230

5.3.2 LLC子层的功能及帧结构231

5.3.3 MAC子层的功能及帧结构232

5.3.4 MAC子层的功能236

5.3.5 物理层结构及其功能239

5.3.6 B＆R 2000系列产品的CAN通信239

5.4 过程现场总线Profibus248

5.4.1 Profibus的拓扑结构及传输机制248

5.4.2 PCC的Profibus FMS通信249

5.5 帧驱动器Frame Driver257

5.6 以太网Ethernet270

5.6.1 以太网的硬件270

5.6.2 以太网的软件组成271

5.7 Ethernet Powerlink275

5.7.1 概述275

5.7.2 Ethernet Powerlink I/O的操作278

5.8 B＆R Automation NET279

5.8.1 PVI280

5.8.2 网络连接281

5.8.4 路由286

5.8.3 Ethernet286

5.8.5 PCC控制器之间自由网络路由的通信288

第6章 可编程计算机控制器的调试和项目维护295

6.1 项目的维护和诊断295

6.1.1 系统记录本（Log book）295

6.1.2 系统监测器（System Monitor）296

6.1.3 启动模式305

6.2 远程维护功能307

6.2.1 MODEM307

6.2.2 Internet和拨号308

6.2.3 远程PVI308

7.1 PCC控制系统的设计311

7.1.1 PCC控制系统的类型311

第7章 可编程控制器的典型工程应用311

7.1.2 PCC控制系统设计的基本原则315

7.1.3 PCC控制系统设计的基本内容315

7.1.4 PCC控制系统设计的步骤315

7.1.5 PCC程序设计步骤316

7.1.6 PCC控制系统设计任务书的确定316

7.1.7 PCC模块选择的准则318

7.1.8 PCC控制系统的调试与测试319

7.1.9 PCC控制系统的可靠性设计320

7.1.10 冗余系统与热备用系统324

7.1.11 电缆设计和敷设324

7.2 PCC在变电站无人值班系统中的应用实例325

7.2.1 概况及功能要求326

7.2.2 监控部分的设计与实现327

7.2.3 主站（SCADA）子系统功能实现335

7.2.4 主站（SCADA）子系统特性338

7.2.5 监控子系统PCC模块特性339

7.3 PCC在织机设备上的应用实例341

7.4 PCC在塑料管材生产线中的应用实例343

7.4.1 概述343

7.4.2 PCC塑料管材控制系统典型解决方案343

7.4.3 PCC塑料管材生产控制任务的实现345

7.5 PCC在自动洗车系统中的应用实例347

7.5.1 自动洗车系统的结构及工作过程348

7.5.2 使用继电器控制的硬件接线349

7.5.3 使用B＆R PLC实现洗车系统的自动控制350

7.6 PCC在包装及印刷设备上的应用实例354

7.7 PCC在热收缩薄膜包装机中的应用实例356

7.7.1 膜包机的硬件机构356

7.7.2 控制系统357

7.7.3 现场总线（CAN BUS）357

7.7.4 基本运动控制357

7.7.5 同步运动控制358

7.7.7 控制过程中的功能实现359

7.7.8 白膜的送切359

7.7.6 虚轴概念359

7.7.9 分瓶360

7.7.10 入口进瓶与热通道出瓶360

7.7.11 彩膜送切的探讨360

7.8 PCC在新疆苇湖梁热电联产热网工程监控系统的应用实例361

7.8.1 系统综述361

7.8.2 监控中心366

7.8.3 通信软件编制368

7.9 PCC在智能楼宇控制系统（IBAS）的应用实例373

附录A 术语与定义378

附录B 指令表IL编程语言指令结构与常用指令380

附录C Automation Basic关键字和操作符385

参考文献387