第1版前言

從20世紀(jì)80年代以來，我國大量引進(jìn)國外多種品牌的PLC，其中以西門子、三菱及歐姆龍的PLC居多。

在眾多品牌的PLC中，西門子PLC以“博大精深”著稱。其品種之全，類型之多，可控制的規(guī)模之大，堪稱世界之最；三菱PLC則以“豐富多彩”為其特色，不僅類型很多，而且比較獨(dú)特，不同機(jī)型間有不同特點(diǎn)，要都搞清它也不大容易；歐姆龍PLC則以“精巧實(shí)用”為典范，并不斷有新品推出，要追蹤它也需下一番功夫?？傊?，這3個(gè)品牌，哪家的PLC都不一般。再加上性價(jià)比高，進(jìn)入我國市場早及技術(shù)服務(wù)好等原因，使得它們已成為國內(nèi)的主流PLC品牌，占據(jù)了國內(nèi)PLC市場大部分的份額。此外，AB公司、施耐德公司、GE公司也是世界級(jí)的PLC生產(chǎn)商，其產(chǎn)品在我國也占有一定份額。

雖然在不同品牌的PLC間有不少差別，在眾多介紹PLC的書籍中也可以看到這些差別，但這些書籍所介紹的差別主要表現(xiàn)在硬件配置、指令系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上。而從功能及應(yīng)用角度看，各廠商生產(chǎn)的PLC都是相通的。在多數(shù)情況下，一家公司PLC能實(shí)現(xiàn)的功能，所能做的應(yīng)用，使用另一家公司PLC也都能實(shí)現(xiàn)與完成。事實(shí)上，不少國內(nèi)用戶為了技術(shù)改造的需要，也曾在眾多品牌的PLC間相互替代過，或?qū)ο嗤目刂朴貌煌放频腜LC實(shí)現(xiàn)過。

因而，不拘泥于某個(gè)具體品牌PLC的具體介紹，或突破品牌壁壘，從PLC應(yīng)用的角度出發(fā)，弄清PLC的功能，進(jìn)而系統(tǒng)地學(xué)習(xí)PLC的編程理論、算法及技巧，似乎不僅是必要的，而且也是可能的。這樣從應(yīng)用上、功能上把握PLC編程知識(shí)的全局，對(duì)擁有多個(gè)品牌PLC的用戶，或需要選用多種品牌PLC進(jìn)行系統(tǒng)集成的人員，特別是對(duì)將步入PLC殿堂的相關(guān)專業(yè)大專院校學(xué)生更具有實(shí)際意義。

正是出于這樣的考慮，才決定在《PLC編程理論、算法及技巧》一書的基礎(chǔ)上編寫本書。本書是圍繞PLC用于順序控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、信息處理及遠(yuǎn)程控制（也叫聯(lián)網(wǎng)通信）五大主題，以目前國內(nèi)最常用的3大品牌PLC的應(yīng)用編程為實(shí)例，更全面地介紹PLC編程的基礎(chǔ)理論、算法設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)技巧的基礎(chǔ)教程，以幫助讀者盡快步入PLC編程殿堂，進(jìn)而成為PLC編程高手。

在本書編寫中，盡力做到以下4點(diǎn)：

一、內(nèi)容完整

既有編程基本知識(shí)的詳細(xì)介紹，為讀者學(xué)習(xí)PLC編程打好基礎(chǔ)；又有深入的專題分析，為讀者進(jìn)一步提高指明方向。

盡力涵蓋與PLC應(yīng)用有關(guān)的所有編程內(nèi)容。不僅有邏輯量控制、模擬量控制、脈沖量控制、信息處理及遠(yuǎn)程控制的編程介紹，還有編程基礎(chǔ)知識(shí)介紹、程序組織、程序可靠性設(shè)計(jì)介紹。

在列舉程序?qū)嵗龝r(shí)，不僅有歐姆龍、西門子、三菱3家公司PLC的例子，而且，對(duì)這3種PLC作并行、對(duì)比的介紹。使國內(nèi)目前大多數(shù)的PLC用戶，都可從中受益。

二、概念清晰

正確與清晰的概念，是人們正確認(rèn)識(shí)事物的標(biāo)志，也是人們分析問題、解決問題的基礎(chǔ)。本書盡力突出對(duì)有關(guān)概念的闡述，以使讀者不僅能學(xué)會(huì)有關(guān)理論、算法及編程技巧，而且能建立起一系列與編程有關(guān)的正確清晰的概念。

具體地說，本書在以下4個(gè)環(huán)節(jié)上突出概念闡述：在論題開始時(shí)，清楚地交待概念；在算法分析中加深概念；在實(shí)例對(duì)比介紹中強(qiáng)化概念；在關(guān)鍵詞及提示中提醒概念。

三、算法實(shí)用

編好PLC程序的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)好算法，而程序只是算法的具體實(shí)現(xiàn)。所以，要編好程序，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)算法是非常重要的。

為此，本書除了介紹常用的算法以外，還介紹了作者在10多年P(guān)LC編程實(shí)踐中積累的成果。這些算法都很實(shí)用。如本書提到的開關(guān)量控制4種算法、脈沖量開環(huán)兩坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制時(shí)的目標(biāo)跟蹤算法等。相信讀者在閱讀本書過程中，將會(huì)有更具體的了解。

四、獨(dú)創(chuàng)求新

本書首先是結(jié)構(gòu)新穎，請(qǐng)讀者翻閱一下本書目錄就可知曉。本書把多品牌PLC集成在一本書中介紹?？墒共煌放芇LC的用戶都能從中受益。這樣的書，過去是未曾出現(xiàn)過的。其次是內(nèi)容新穎，對(duì)當(dāng)今PLC發(fā)展的最新成果，特別是PLC應(yīng)用方面的最新成果都盡力給予介紹。

當(dāng)然，以上這些也許只是作者的愿望。而到底如何，還有待讀者檢驗(yàn)、評(píng)說。

在具體的內(nèi)容上，本書共分8章。此外還有開篇緒論。

緒論簡要介紹PLC的原理、類型、特點(diǎn)、應(yīng)用及其使用?？蓭椭x者，特別是初學(xué)者，建立起較完整的有關(guān)PLC的整體概念，便于后續(xù)章節(jié)的閱讀。

第1章介紹編程基礎(chǔ)知識(shí)。較詳細(xì)地介紹了歐姆龍、西門子及三菱PLC的編程語言、軟器件、指令系統(tǒng)、編程工具及編程軟件。同時(shí)介紹了編程算法概念。此外，還介紹了多個(gè)最常用而又較典型的PLC應(yīng)用程序。

第2章介紹PLC用于順序開關(guān)量控制設(shè)計(jì)的理論、算法及編程技巧。本章集中介紹了3種算法，即基本邏輯設(shè)計(jì)法、高級(jí)邏輯設(shè)計(jì)法及工程設(shè)計(jì)法。并針對(duì)歐姆龍、西門子及三菱3種PLC，列舉了10多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例。相信讀者讀了這一章，對(duì)弄通邏輯量控制程序設(shè)計(jì)理論、掌握有關(guān)程序設(shè)計(jì)方法是有幫助的。

第3章介紹PLC用于過程模擬量控制程序設(shè)計(jì)。過程模擬量控制是過程控制的主題，是PLC控制程序設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。但如果弄清本章介紹的種種控制算法，特別是弄通本章分別說明的歐姆龍、西門子及三菱3種PLC PID指令（或函數(shù)）的概念和用法，正確地選定控制參數(shù)，則有可能設(shè)計(jì)好相應(yīng)的控制程序。

第4章介紹PLC用于運(yùn)動(dòng)脈沖量控制程序設(shè)計(jì)的理論及程序設(shè)計(jì)方法。脈沖量多在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中使用，所以，對(duì)它的控制，多與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)。本章詳細(xì)地介紹了開、閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)及實(shí)例。特別是所介紹的直接目標(biāo)跟蹤算法，是作者近期研究的，采用運(yùn)算指令實(shí)現(xiàn)曲線運(yùn)動(dòng)插補(bǔ)控制的解決方案，是很有創(chuàng)意的。另外，運(yùn)動(dòng)控制所用到的脈沖量也可用于過程控制，對(duì)此，本章也有相應(yīng)介紹。

第5章介紹PLC數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)的理論、算法及其程序設(shè)計(jì)方法。在PLC實(shí)現(xiàn)控制的同時(shí)，多兼有數(shù)據(jù)終端功能。所以，設(shè)計(jì)這個(gè)數(shù)據(jù)處理程序也是PLC程序設(shè)計(jì)的基本功。本章的論述，將有助于掌握這個(gè)基本功。

第6章介紹PLC與PLC、與計(jì)算機(jī)、與人機(jī)界面及智能裝置通信的程序設(shè)計(jì)。聯(lián)網(wǎng)，特別是與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，是當(dāng)今使用PLC的一個(gè)趨勢(shì)。所以，通信的程序設(shè)計(jì)是不可缺少的。為此，本章詳細(xì)介紹了各種通信程序設(shè)計(jì)，特別是多種計(jì)算機(jī)通信的程序設(shè)計(jì)，并列舉程序?qū)嵗１菊伦詈筮€介紹了歐姆龍、西門子、三菱的通信協(xié)議，為用戶編寫通信程序提供方便。

第7章介紹PLC控制的可靠性設(shè)計(jì)。在當(dāng)今要求進(jìn)一步增強(qiáng)PLC控制可靠性的情況下，很需要弄通怎樣通過編程提高PLC控制的可靠性。運(yùn)用好它，對(duì)PLC控制的故障避免及其快速排除將有很大幫助。

第8章介紹PLC程序組織與調(diào)試。隨著PLC功能的增強(qiáng)，工作要求的提高，PLC程序日趨復(fù)雜，程序量也不斷加大。再加上模塊化編程方法的出現(xiàn)，多CPU系統(tǒng)的誕生，合理組織PLC程序更顯必要。本章對(duì)這些都有所介紹。另外程序仿真、聯(lián)機(jī)調(diào)試、現(xiàn)場調(diào)試及程序評(píng)價(jià)也是很重要的，本章對(duì)此也有相應(yīng)說明。

此外，本書還附加一張光盤。它含有這3家PLC主要機(jī)型的軟、硬件電子文檔，一些演示軟件及本書實(shí)例程序。閱讀本書，并參考這些電子文檔，將有助于讀者逐步提升編程水平，進(jìn)而成為編程高手。

當(dāng)今我國PLC發(fā)展剛剛起步，國產(chǎn)的PLC品牌還用的不多。因而我所介紹的PLC，只能是舶來品。這也是我的無奈！當(dāng)年，魯迅先生曾提倡拿來主義。而今，我介紹“舶來品”的目的也是先把它“拿來”，以做到“洋為中用”，或“為我所用”。如有機(jī)會(huì)，我一定會(huì)以最大的熱情，介紹我們自有品牌的PLC。

最后還想強(qiáng)調(diào)的是，本書介紹的編程知識(shí)，強(qiáng)調(diào)較多的是編程思想（Thinking）、思路（Idea），或說編程的算法（Algorithm）、方法（Methodology）。據(jù)我的體會(huì)，這是學(xué)會(huì)PLC編程的真諦。如果真是弄清了編程思路，掌握住編程方法，盡管PLC硬件的類型五花八門，其發(fā)展又千變?nèi)f化，也仍可做到以不變?nèi)?yīng)萬變，駕馭住編程技術(shù)。更何況硬件的細(xì)節(jié)也還可通過查閱有關(guān)說明書或下載廠家電子文檔而得到了解。

由于本人條件、水平及精力有限，本書不足之處在所難免，懇望讀者批評(píng)指正。

宋伯生