本书以B&R系列PLC、人机界面系统为主线，以Automation Studio编程系统为平台，系统介绍了PLC系统的控制技术，内容涉及编程控制器的工作原理、功能特点、编程系统、编程语言(梯形图、指令表、结构文本、Automation Basic、ANSI C)、编程技巧、硬件配置、多任务处理、系统设计、功能函数、数据处理、调试诊断等，并将安全PLC、MATLAB/Simulink自动生成PLC的C程序代码等新知识、新概念、新方法介绍给读者，使读者了解这一领域的最新技术成果。

本书以E&R(贝加莱，系列可编程控制器(PLC)、人机界面系统、编程系统为主线，系统地介绍目前技术最先进的可编程控制器的工作原理、功能特点、编程系统、编程语言、多任务处理、系统设计、功能函数、数据处理等内容，注重对PLC控制系统共性知识的介绍，注重工程概念，引入这一技术领域的一些新知识、新概念、新方法，如安全PLC的概念、MATLAB/Simulink与PLC的无缝连接等，力求将这一领域的最新技术成果介绍给读者。

本书编写注重条理的清晰性，知识点的连贯性，PLC技术的系统性，内容的实用性和新颖性，大量例题、习题是从科研项日和生产实际问题中提炼而来的，案例分析都来源于实际工程项目，以便从一个较高的技术水平起点介绍可编程控制器技术。

本书可作为高等工科院校有关专业的教材及工程技术人员的培训教材。

第1章 可编程控制器概述

 1.1 可编程控制器的诞生与发展历史

1.1.1 可编程控制器的诞生

1.1.2 可编程控制器的发展历史

 1.2 可编程控制器的定义、名称演变、技术进展及应用

1.2.1 可编程控制器的定义

1.2.2 可编程控制器的名称演变

1.2.3 可编程控制器的技术进展及应用

 1.3 PLC的主要功能

 1.4 PLC的特点

 1.5 PLC的分类

 1.6 PLC与其他工业控制装置的比较

1.6.1 PLC与工业控制装置中的“三电一体”

1.6.2 PLC与传统继电器控制系统的比较

1.6.3 PLC与工业控制计算机的比较

1.6.4 PLC与单片机的比较

1.6.5 PLC与集散控制系统比较

 1.7 PLC的发展趋势

1.7.1 PLC技术的发展趋势

1.7.2 PLC应用的发展趋势

 1.8 PLC的流派

 思考题与练习题

第2章 可编程控制器的原理与系统设计

 2.1 可编程控制器的原理及组成

2.1.1 可编程控制器的原理

2.1.2 可编程控制器的组成

 2.2 可编程控制器各组成部分的功能

 2.3 可编程控制器的工作过程

 2.4 PLC的主要性能指标及外部设备

2.4.1 PLC的主要性能指标

2.4.2 PLC的外部设备

 2.5 B&R PLC典型硬件模块简介

2.5.1 概述

2.5.2 2005系列PLC

2.5.3 2003系列PLC

2.5.4 X20系列 PLC

2.5.5 X67系列 PLC

 2.6 安全PLC系统

2.6.1 安全系统与安全PLC的基本概念

2.6.2 常规PLC和安全PLC的区别

2.6.3 安全PLC的基本结构

2.6.4 安全PLC的主要应用领域

2.6.5 X20集成安全PLC系统

 2.7 人机界面系统

 2.8 工业PC

 2.9 运动控制系统

 2.10 PLC控制系统设计与硬件配置

2.10.1 PLC控制系统设计的基本原则

2.10.2 PLC控制系统硬件的配置设计

2.10.3 PLC控制系统的安装

2.10.4 PLC控制系统的抗干扰设计

2.10.5 PLC控制系统的结构设计

2.10.6 人机界面设计的基本原则

2.10.7 PLC控制系统的设计流程

2.10.8 以X20及X67系列PLC为核心的控制系统的典型配置

2.10.9 以2003系列PLC为核心的控制系统典型配置

2.10.10 以2005系列PLC为核心的控制系统典型配置

 思考题与练习题

第3章 编程系统

 3.1 PLC编程语言概述

3.1.1 PLC编程语言的发展

3.1.2 IEC1131l-3标准

3.1.3 PLC编程语言的特点

3.1.4 B&R的PLC编程语言

3.1.5 软件结构

 3.2 B&R的PLC编程系统

3.2.1 编程系统结构

3.2.2 编程软件

 3.3 分时多任务操作系统与I/O处理

3.3.1 分时多任务操作系统概述

3.3.2 存储器管理

3.3.3 运行状态

3.3.4 多任务处理

3.3.5 系统容量

3.3.6 I/O处理

 3.4 Automation Studio简介

3.4.1 Automation Studio用户界面

3.4.2 创建一个简单的应用程序

 3.5 Automation Studio编程语言基础

3.5.1 编程语言综述

3.5.2 变量的基本概念

 3.6 调试诊断工具和项目维护

3.6.1 状态栏

3.6.2 目标系统在线信息

3.6.3 错误记录Log book

3.6.4 强制操作

3.6.5 系统监控器(System Monitor)

3.6.6 监控(Watch)

3.6.7 轨迹跟踪(Trace)

3.6.8 源代码调试

3.6.9 Profiler

3.6.10 NC诊断

3.6.11 远程维护功能

 思考题与练习题

第4章 可编程控制器的程序设计

 4.1 梯形图编程语言

4.1.1 概述

4.1.2 梯形图编程注意事项

4.1.3 梯形图元件与网络

4.1.4 梯形图指令与触点

4.1.5 梯形图指令的功能与时序

4.1.6 程序流程的控制

4.1.7 梯形图指令可实现的基本逻辑功能

4.1.8 功能块的调用

4.1.9 功率流程

4.1.10 数据类型转换

 4.2 Automation Basic

4.2.1 指令

4.2.2 功能块调用

4.2.3 指针与动态变量

4.2.4 数组Arrays

4.2.5 关键字与函数

 4.3 结构文本

4.3.1 基本概念

4.3.2 指令

4.3.3 功能块调用

4.3.4 关键字与函数

 4.4 ANSI C编程语言

4.4.1 概述

4.4.2 创建C任务

4.4.3 头文件

4.4.4 变量定义

4.4.5 变量声明

 4.4.6 Line Coverage

4.4.7 函数

4.4.8 调用库函数

4.4.9 编译设置

 4.5 PLC应用程序设计

4.5.1 PLC应用程序设计规范

4.5.2 人机界面应用程序设计规范

4.5.3 PLC应用程序的质量评价标准

 思考题与练习题

第5章 函数库

 5.1 函数库概述

5.1.1 函数与功能块

5.1.2 库管理器

 5.2 函数的调用

5.2.1 导人函数库

5.2.2 函数的调用

5.2.3 功能块的调用

 5.3 用户库

5.3.1 创建用户库

5.3.2 创建用户库实例

 5.4 时间功能块

5.4.1 时间元素

5.4.2 时间标志

5.4.3 时间测量

 思考题与练习题

第6章 MATLAB/Simulink自动生成PLC的C程序代码

 6.1 概述

 6.2 基本原理与项目管理

6.2.1 快速模型化与循环硬件

6.2.2 软硬件要求

6.2.3 Automation Studio 3简介

6.2.4 创建新项目

 6.3 工具箱与AR4MATLAB/Simulink功能块

6.3.1 工具箱的安装

6.3.2 工具箱简介

6.3.3 AR4MATLAB/Simulink中的功能块

 6.4 监控模式

 6.5 AR4MATLAB/Simulink自动生成C代码

6.5.1 Simulink中的仿真模型

6.5.2 Automation Studio工程准备

6.5.3 目标系统设置

6.5.4 自动生成代码

6.5.5 调试和在线监控

 6.6 应用实例

6.6.1 悬浮球控制

6.6.2 温度PID控制

第7章 可编程控制器的典型工程应用

 7.1 PLC在自适应PID温度控制系统中的应用实例

7.1.1 温度控制技术研究背景与现状

7.1.2 PLC温度控制系统结构与控制要求

7.1.3 温度控制方案比较

7.1.4 温度控制系统设计方案

7.1.5 基于广义预测控制的自适应PID控制器设计

7.1.6 实验结果

 7.2 PLC在码垛机械手控制的应用实例

7.2.1 概述

7.2.2 系统硬件结构

7.2.3 系统软件设计

 7.3 基于PLC的电子凸轮CAM在裁切中的应用实例

 7.4 PLC在织机设备上的应用实例

 7.5 PLC在塑料管材生产线中的应用实例

7.5.1 应用背景

7.5.2 PLC塑料管材控制系统典型解决方案

7.5.3 PLC塑料管材生产控制任务的实现

 7.6 PLC在热收缩薄膜包装机中的应用实例

 7.7 PLC在真空白耗电弧炉分布式控制系统的应用实例

7.7.1 VAR炉系统简介

7.7.2 分布式控制系统

7.7.3 VAR炉控制功能与控制要求

7.7.4 VAR炉控制系统总体方案

7.7.5 VAR炉控制系统的网络设计

7.7.6 PLC系统设计

7.7.7 数据采集与处理

7.7.8 电极驱动控制

7.7.9 VAR炉控制系统组态软件设计

7.7.10 抗干扰设计

第8章 课程设计

 8.1 立体车库控制系统设计与研究

 8.2 小车倒立摆控制系统建模及算法研究

 8.3 自动扶梯变频节能控制系统设计

 8.4 直线电机驱动自动门控制系统设计

 8.5 饮料罐装生产流水线的PLC控制设计

附录A IL编程指令结构与常用指令

附录B Automation Basic关键字和操作符

附录C 操作系统的安装与更新

参考文献