كتاب Programmable logic controllers
Table of Contents
Chapter 1 The PLC in automation technology . . . . . . . . . . . . . B-1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2
1.2 Areas of application of a PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-2
1.3 Basic design of a PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-5
1.4 The new PLC standard IEC 1131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-8
Chapter 2 Fundamentals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-11
2.1 The decimal number system. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-12
2.2 The binary number system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-12
2.3 The BCD code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-14
2.4 The hexadecimal number system. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-14
2.5 Signed binary numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-15
2.6 Real numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-15
2.7 Generation of binary and digital signals . . . . . . . . . . . . . . . . B-16
Chapter 3 Boolean operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-19
3.1 Basic logic functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-20
3.2 Further logic operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-24
3.3 Establishing switching functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-26
3.4 Simplification of logic functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-28
3.5 Karnaugh-Veitch diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-30
Chapter 4 Design and mode of operation of a PLC . . . . . . . B-33
4.1 Structure of a PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-34
4.2 Central control unit of a PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-36
4.3 Function mode of a PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-38
4.4 Application program memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-40
4.5 Input module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-42
4.6 Output module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-44
4.7 Programming device / Personal computer . . . . . . . . . . . . . . B-46
V
Festo Didactic
Chapter 5 Programming of a PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-49
5.1 Systematic solution finding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-50
5.2 IEC 1131-3 structuring resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-53
5.3 Programming languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-56
Chapter 6 Common elements of
programming languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-61
6.1 Resources of a PLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-62
6.2 Variables and data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-66
6.3 Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-76
Chapter 7 Function block diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-91
7.1 Elements of the function block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . B-92
7.2 Evaluation of networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-93
7.3 Loop structures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-94
Chapter 8 Ladder diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-95
8.1 Elements of the ladder diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-96
8.2 Functions and function blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-98
8.3 Evaluation of current rungs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-99
Chapter 9 Instruction list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-101
9.1 Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-102
9.2 Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-103
9.3 Functions and function modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-104
Chapter 10 Structured text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-107
10.1 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-108
10.2 Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-110
10.3 Selection statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-112
10.4 Iteration statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-115
Chapter 11 Sequential function chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-119
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-120
11.2 Elements of the sequential function chart . . . . . . . . . . . . . B-120
11.3 Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-130
11.4 Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-133
11.5 Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-143
Chapter 12 Logic control systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-147
12.1 What is a logic control system? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-148
12.2 Logic control systems without latching properties . . . . . . . B-148
12.3 Logic control systems with memory function . . . . . . . . . . . B-154
12.4 Edge evaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-157
Chapter 13 Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-161
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-162
13.2 Pulse timer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-163
13.3 Switch-on signal delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-165
13.4 Switch-off signal delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-167
Chapter 14 Counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-171
14.1 Counter functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-172
14.2 Incremental counter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-172
14.3 Decremental counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-176
14.4 Incremental/decremental counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-178
Chapter 15 Sequence control systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . B-179
15.1 What is a sequence control system . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-180
15.2 Function chart to IEC 848 or DIN 40 719, P.6. . . . . . . . . . B-180
15.3 Displacement-step diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-186
VII
Festo Didactic
Chapter 16 Commissioning and
operational safety of a PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . B-187
16.1 Commissioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-188
16.2 Operational safety of a PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-190
Chapter 17 Communication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-195
17.1 The need for communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-196
17.2 Data transmission. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-196
17.3 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-197
17.4 Communication in the field area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-198
Appendix
Bibliograpgy of illustrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-202
Bibliography of literature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-202
Guidelines and standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-202
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-203
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