本书提供了完整的课程提纲，覆盖了BTEC National and Higher Nationals 工程类可编程序控制器和Edexcel可编程序逻辑控制器的课程学习要求。书中通过实例列举出不同的程序控制器制造商使用的不同术语及不同的编程形式。
随着工业系统和PLC的普及与发展，本书增加了IEC1131-3标准及其编程方法，紧跟PLC发展，描述了许多先进和重要的应用，如PLC在通信中的应用和在安全方面的应用。 本书不是针对某种设备而是从共性角度对PLC进行介绍，同时书中也包含了许多著名公司的PLC。本书结构清晰，语言简明，并配有习题和答案。
了解PLC的主要设计特性和内部结构。
理解并掌握通用输入/输出设备的特性。
理解PLC的输入/输出处理过程。
掌握与控制系统的通信连接。
掌握AND、OR、NOR、NAND、NOT、XOR逻辑功能的梯形图程序开发。
掌握功能块、指令表、结构文本和顺序功能表的程序开发。
掌握内部继电器、定时器、计数器、移位寄存器、时序器和数据处理的梯形图程序开发。
了解PLC系统的安全性问题。
了解故障诊断、检测和调试的方法。
本书能够使读者：
近年来，科技的进步促进了可编程序控制器的发展，并引发了控制工程领域的一系列变革。本书介绍了可编程序控制器，便于第一次接触可编程序控制器的工程技术人员很快上手，也是国民和国民高等教育工程类学生学习和公司技术人员培训的一门基础课程，或作为本科工程类各专业低年级学生的入门课程。
本书提供了完整的课程提纲，覆盖了BTEC国民和国民高等教育工程类可编程序控制器和Edexcel可编程序逻辑控制器的课程学习要求。书中通过实例列举出不同的PLC制造商使用的不同术语及不同的编程形式。本书内容包括：
·PLC的基本结构及其通用的输入输出特性。
·数制系统的论述：十进制、二进制、八进制、十六进制和BCD码。
·各种方法的详细介绍，包括各种制造商如何利用内部继电器、定时器、计数器、移位寄存器、时序器和数据处理设备编写PLC程序的图表。
·IEC1131-3标准以及梯形图的编程方法、功能模块图、指令表、结构文本和顺序功能表等编程方法。
·为了帮助读者掌握可编程序控制器的编程方法及必要的技巧，书中有大量的工程实例、多项选择题和问答题，在书后还附有相应的答案。
与第3版的区别
第4版在第3版的基础上作了大量的调整和改进，包括对IEC1131-3标准更详细的介绍，其中包含了所有标准的编程方法和安全性问题。这包括对紧急停止继电器和安全PLC的讨论。
目标
本书目的在于使读者：
·了解可编程序控制器的主要设计特性，内部结构和操作规则。
·理解并掌握通用的输入输出设备的特性。
·理解PLC的输入输出处理过程。
·掌握与PLC系统的通信连接、协议和网络方法。
·掌握AND、OR、NOR、NAND、NOT、XOR逻辑功能的梯形图程序开发。
·掌握内部继电器、定时器、计数器、移位寄存器、时序器和数据处理的梯形图程序开发。
·掌握功能块图表、指令表、结构文本和顺序功能表的程序开发。
·了解PLC系统的安全性问题。
·了解故障诊断、检测和调试的方法。
本书结构
下图是本书章节的结构图。
电子与电气工程
随着工业系统和PLC的普及与发展，本书增加了IEC1131-3标准及其编程方法，紧跟PLC发展，描述了许多先进和重要的应用，如PLC在通信中的
应用和在安全方面的应用。 本书不是针对某种设备而是从共性角度对PLC进行介绍，同时书中也包含了许多著名公司的PLC。本书结构清晰，语
言简明，并配有习题和答案。
本书目的在于使读者：
?了解PLC的主要设计特性和内部结构。
?理解并掌握通用输入/输出设备的特性。
?理解PLC的输入/输出处理过程。
?掌握与控制系统的通信连接。
?掌握AND、OR、NOR、NAND、NOT、XOR逻辑功能的梯形图程序开发。
?掌握功能块、指令表、结构文本和顺序功能表的程序开发。
?掌握内部继电器、定时器、计数器、移位寄存器、时序器和数据处理的梯形图程序开发。
?了解PLC系统的安全性问题。
?了解故障诊断、检测和调试的方法。
周悦 等译：周悦，女，沈阳建筑大学信息与控制工程学院副院长，教授，博士后，硕士生导师。辽宁省自动化学会理事、辽宁省人工智能学会理事、辽宁省智能建筑技术委员会理事。主要从事分布式控制系统和智能控制等领域的研究。作为课题负责任人承担辽宁省博士启动基金、辽宁省教育厅基金和建设部基金等科研项目5项。在相关领域发表学术论文60多篇，其中被三大检索收录20多篇；参编学术专著5部，其中1部为外文；参与的科研项目获得辽宁省科技进步二等奖2项，发表的学术论文获得辽宁省自然科学成果二等奖2篇，获得专利1项。主要讲授《电路》、《自动控制系统》等6门本科和研究生课程，并作为校级精品课《电路》课程建设负责人。参与的教研项目获得辽宁省 “十五”首批教育科学优秀成果二等奖2项。2006年被评为辽宁省高等学校优秀青年骨干教师，2007年入选辽宁省百千万人才工程千人层次。
可编程序控制器PLC（Programmable Logic Controllers）结合了传统的继电器控制技术、计算技术、自动控制技术和通信技术，成为工业上应用最广泛的自动控制装置之一。PLC具有体积小、重量轻、功能强、可靠性高、通用灵活、编程简单、方便实用、抗干扰能力强等特点。学习和掌握PLC技术已经成为工业自动化工 作者的一项必不可少的技术。
本书简明易懂，不需要读者先前了解PLC和具备编程方面的知识。本书注重实践，书中有大量的图表和实例，很多内容都基于实例进行讲解，使许多枯燥的原理及技术便于理解，而且读者也能够真正从实例中掌握PLC系统的工作原理、设计和编程技巧。每章后面都配有习题和参考答案，能够帮助读者增强对本章内容的理解。
本书介绍了PLC的全部性能，包括其运行操作和应用。讲述了PLC的基本工作原理、输入输出、程序存储和数据存储及指令应用等，并对PLC系统设计及编程调试中应该注意的事项进行阐述。
生产PLC的厂家很多，本书把PLC作为一类，仅讨论通用的情况。本书的编程实例采用的是广受欢迎的三菱、A-B、西门子、东芝等控制器的指令系统。
本书的翻译工作由周悦、张丽秀、张凤众翻译，参加翻译的还有单丹、李晓佳、孙丽梅、张凤、阚凤龙等。
由于时间有限，加之译者的精力和能力有限，尽管我们尽了最大努力，但书中仍会有不尽人意之处，敬请读者不吝指正！
很荣幸能把这本书的中文版带给大家，祝您学习愉快、工作顺利！
译 者
2010年6月
译者序
前言
第1章 可编程控制器1
1.1 控制器1
1.1.1 微处理器控制系统1
1.1.2 可编程序控制器2
1.2 硬件2
1.3 内部结构4
1.3.1 CPU4
1.3.2 总线4
1.3.3 存储器5
1.3.4 输入输出单元5
1.3.5 源型和漏型6
1.4 PLC系统7
习题10
第2章 输入与输出设备11
2.1 输入设备11
2.1.1 机械开关12
2.1.2 接近开关13
2.1.3 光电传感器和开关13
2.1.4 编码器14
2.1.5 温度传感器15
2.1.6 位置/位移传感器16
2.1.7 应变片17
2.1.8 压力传感器18
2.1.9 液位传感器19
2.1.10 流量测量19
2.1.11 智能传感器19
2.2 输出设备19
2.2.1 继电器19
2.2.2 换向阀20
2.2.3 电机22
2.2.4 步进电机22
2.3 应用实例24
2.3.1 传送带24
2.3.2 电梯24
2.3.3 系统24
2.3.4 液位监测25
习题25
第3章 数制28
3.1 二进制28
3.2 八进制和十六进制29
3.2.1 八进制29
3.2.2 十六进制29
3.2.3 二进制、八进制、十六进制和BCD相对应的数字30
3.3 二进制运算31
3.3.1 有符号数31
3.3.2 1的补码和2的补码32
3.3.3 浮点数33
3.4 PLC数据33
习题34
第4章 I/O处理35
4.1 输入输出单元35
4.1.1 输入单元35
4.1.2 输出单元37
4.2 信号处理39
4.3 远程连接41
4.3.1 串行通信和并行通信41
4.3.2 串行标准42
4.3.3 并行标准43
4.3.4 协议45
4.3.5 ASCII码46
4.4 网络46
4.4.1 分布式系统47
4.4.2 网络标准47
4.4.3 商用系统实例49
4.5 处理输入50
4.6 I/O地址51
习题51
第5章 梯形图和功能块程序设计53
5.1 梯形图53
5.2 逻辑功能55
5.2.1 逻辑与56
5.2.2 逻辑或56
5.2.3 逻辑非57
5.2.4 与非门58
5.2.5 或非门58
5.2.6 异或门59
5.3 锁存59
5.4 多输出60
5.5 入口程序61
5.6 功能块62
5.6.1 逻辑门62
5.6.2 布尔代数64
5.7 程序举例66
习题67
第6章 指令表、顺序结构图和结构文本的程序设计方法71
6.1 指令表71
6.1.1 梯形图程序设计及指令表72
6.1.2 分支代码73
6.1.3 多个梯级75
6.1.4 程序举例75
6.2 顺序功能图76
6.2.1 分支和汇聚77
6.2.2 动作79
6.3 结构文本79
6.3.1 条件语句80
6.3.2 迭代语句80
6.3.3 结构文本程序81
习题81
第7章 内部继电器87
7.1 内部继电器87
7.2 梯形图程序87
7.2.1 多输入条件下的程序87
7.2.2 锁存程序88
7.3 备份电池继电器89
7.4 单步操作90
7.5 置位和复位91
7.6 主控继电器93
习题97
第8章 跳转和调用101
8.1 跳转101
8.2 子程序102
习题103
第9章 定时器105
9.1 定时器类型105
9.2 可编程定时器106
9.2.1 时序106
9.2.2 定时器的级联107
9.2.3 开-关周期定时器108
9.3 关断延时定时器108
9.4 脉冲定时器110
9.5 程序设计实例111
习题111
第10章 计数器115
10.1 计数器形式115
10.2 程序设计115
10.3 加减计数118
10.4 带有计数器的定时器120
10.5 时序器120
习题121
第11章 移位寄存器126
11.1 移位寄存器126
11.2 梯形图程序127
11.2.1 序列应用128
11.2.2 目标跟踪129
习题130
第12章 数据处理132
12.1 寄存器和位132
12.2 数据处理133
12.2.1 数据传送指令133
12.2.2 数据比较指令134
12.3 算术功能135
12.4 闭环控制136
12.4.1 控制模式136
12.4.2 PLC的PID控制137
习题138
第13章 系统设计140
13.1 编程开发140
13.2 系统安全143
13.2.1 PLC系统和安全性143
13.2.2 紧急停止继电器144
13.2.3 安全PLC145
13.3 调试145
13.3.1 测试输入与输出145
13.3.2 软件测试146
13.3.3 仿真146
13.4 故障检测147
13.4.1 故障检测技术147
13.4.2 程序存储150
13.5 系统文本文件150
习题171
第14章 程序设计172
14.1 温度控制172
14.2 阀顺序控制175
14.2.1 循环运动176
14.2.2 顺序176
14.2.3 基于功能图表的顺序控制179
14.2.4 停车栅栏阀控制180
14.3 传送带控制183
14.4 过程控制186
习题187
附录A 符号191
附录B 答案195
