零起點學(xué)西門子PLC

前言

　　可編程序控制器（PLC）是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型的、通用的自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點，近年來在工業(yè)自動化、機電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)等方面應(yīng)用越來越廣，成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。PLC的最終目標(biāo)是用于實踐，提高生產(chǎn)力。應(yīng)用PLC已經(jīng)成為一個世界潮流，PLC將在我國得到更全面的推廣應(yīng)用?！　∧壳?，PLC產(chǎn)品大致可分為美國、歐洲國家、日本三大流派，由于PLC產(chǎn)品在不斷地更新?lián)Q代，編寫反映新機型、新技術(shù)的書籍十分必要。本書以現(xiàn)在流行的有較高性能價格比的SIEMENSS7-200系列小型PLC為背景，使讀者接觸到最新的PLC產(chǎn)品?！　≡诰帉戇^程中，編者力求做到語言流暢、敘述清楚、講解細致，所有內(nèi)容都立足于實際應(yīng)用和教學(xué)，并融入編者所進行的開發(fā)課題的經(jīng)驗和成果。全書共分為9章。第1章簡單介紹計算機控制系統(tǒng)的基本知識。第2章主要闡述了現(xiàn)代工業(yè)控制從繼電器控制發(fā)展到PLC控制的過程，簡要介紹了PLC工作原理和編程語言，對PLC最常使用的輸入／輸出單元的工作原理進行了分析。第3章以S7-200系列為背景對PLC組成形式，由PLC構(gòu)成的典型控制系統(tǒng)的形式，工程中實際用到的功能模塊及可能遇到的問題進行了介紹。第4章對PLC的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)和提供給用戶的編程資源進行了介紹，為指令的學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。第5章通過梯形圖和助記符語言詳細介紹了指令系統(tǒng)，并給出了簡單舉例。第6章介紹了PLC應(yīng)用系統(tǒng)的總體設(shè)計方法、步驟、遵循的原則及人機界面設(shè)計的方法。第7章介紹了通信基礎(chǔ)知識，著重對西門子公司的PLC通信及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行介紹，使讀者能夠通過有關(guān)的技術(shù)手冊對PLC網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計和應(yīng)用。第8章介紹了工業(yè)控制中常用的外圍器件，PLC對電機的典型控制，完整地給出了PLC在幾個典型行業(yè)控制中的應(yīng)用實例及控制程序，實例取材于實際開發(fā)的工程課題。第9章介紹適用于S7-200的STEP7-Micro/WIN開發(fā)環(huán)境的使用。附錄提供了S7-200PLC的速查參考資料。　　參加本書編寫的有河北科技大學(xué)的高鴻斌，高觀望，秦敏，武衛(wèi)東，張永強，張瑩。本書部分章節(jié)的編寫參考了有關(guān)資料，在此對參考文獻的作者表示衷心的感謝。　　由于編者水平有限，錯誤和疏漏在所難免，敬請讀者批評指正?！　【幹?/pre>


內(nèi)容概要
　　本書充分考慮初學(xué)者的需求，強調(diào)零起點，內(nèi)容上采用層次結(jié)構(gòu)的寫作方法，從PLC在計算機控制系統(tǒng)中的作用講起，強調(diào)PLC的核心控制功能，然后介紹PLC的具體指令功能及實現(xiàn)方法，最后通過實例介紹如何由PLC組建滿足工業(yè)控制要求的控制系統(tǒng)。全書的內(nèi)容介紹風(fēng)格采用概念+原理+應(yīng)用的遞進式的方式，在注重講解科學(xué)性的同時，注意技術(shù)應(yīng)用的講解，并且注意控制和計算機兩個學(xué)科的交叉，這樣有助于讀者更好地閱讀。



書籍目錄
第1章　計算機控制系統(tǒng)簡介　
　1.1　計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理　
　　1.1.1　計算機控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)　
　　1.1.2　計算機控制系統(tǒng)基本原理　
　1.2　計算機控制系統(tǒng)的分類　
　　1.2.1　操作指導(dǎo)控制ODC（Operate　Direction　Control）系統(tǒng)　
　　1.2.2　直接數(shù)字控制DDC（Direct　Digital　Control）系統(tǒng)　
　　1.2.3　計算機監(jiān)督控制SCC（Supervisory　Computer　Control）系統(tǒng)　
　　1.2.4　集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed　Control　System）　
　　1.2.5　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（FieldBus　Control　System）　
　1.3　計算機控制技術(shù)的發(fā)展概況及趨勢　
　　1.3.1　計算機技術(shù)對控制技術(shù)的影響　
　　1.3.2　計算機控制技術(shù)的發(fā)展歷程　
　1.4　控制技術(shù)中的計算機系統(tǒng)　
　　1.4.1　工業(yè)控制計算機　
　　1.4.2　嵌入式系統(tǒng)　
　　1.4.3　可編程控制器　
　1.5　PID控制　
　　1.5.1　PID控制規(guī)律　
　　1.5.2　PID參數(shù)的調(diào)整原則　
　　1.5.3　PID參數(shù)整定　
　習(xí)題　
第2章　PLC概述　
　2.1　繼電器控制系統(tǒng)　
　2.2　PLC的由來　
　2.3　PLC的定義　
　2.4　PLC工作原理　
　2.5　PLC的編程語言　
　2.6　I/O單元　
　習(xí)題　
第3章　PLC控制基礎(chǔ)　
　3.1　PLC控制系統(tǒng)的基本組成形式　
　　3.1.1　PLC的基本結(jié)構(gòu)　
　　3.1.2　PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　
　　3.1.3　PLC網(wǎng)絡(luò)及特點　
　3.2　PLC電源模塊　
　3.3　PLC的運行　
　　3.3.1　工作方式　
　　3.3.2　出錯處理　
　　3.3.3　編程器　
　3.4　擴展功能模塊　
　　3.4.1　模塊之間的連接　
　　3.4.2　I/O的一般問題　
　　3.4.3　常用模塊介紹　
　3.5　冗余設(shè)計　
　　3.5.1　PLC的冗余運行　
　　3.5.2　供電系統(tǒng)的設(shè)計　
　習(xí)題　
第4章　PLC編程基礎(chǔ)　
　4.1　指令執(zhí)行原理　
　　4.1.1　STL使用的邏輯堆?！?br />　　4.1.2　梯形圖的能流概念　
　　4.1.3　梯形圖的特點　
　4.2　尋址方式　
　　4.2.1　I/O地址分配　
　　4.2.2　尋址方式　
　4.3　存儲器的劃分　
　4.4　S7-200　CPU中的程序組織　
　　4.4.1　S7-200　CPU中的程序組織　
　　4.4.2　數(shù)據(jù)類型　
　　4.4.3　指令格式　
　4.5　S7-226性能指標(biāo)簡介　
　　4.5.1　面板端子簡介　
　　4.5.2　性能指標(biāo)　
　4.6　配置PLC　
　習(xí)題　
第5章　S7-200指令系統(tǒng)詳解　
　5.1　概述　
　5.2　位邏輯指令　
　　5.2.1　指令介紹　
　　5.2.2　指令使用舉例　
　5.3　比較指令　
　5.4　傳輸指令　
　　5.4.1　指令介紹　
　　5.4.2　傳輸指令舉例　
　5.5　定時器指令　
　　5.5.1　定時器的分類　
　　5.5.2　指令介紹　
　　5.5.3　定時器指令舉例　
　5.6　計數(shù)器指令　
　5.7　時鐘指令　
　5.8　數(shù)學(xué)運算指令　
　5.9　邏輯運算指令　
　5.10　中斷指令　
　5.11　轉(zhuǎn)換指令　
　5.12　移位和循環(huán)指令　
　5.13　比例/積分/微分（PID）回路控制指令　
　5.14　程序控制指令　
　5.15　字符串指令　
　習(xí)題　
第6章　PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計　
　6.1　PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計概述　
　6.2　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計　
　　6.2.1　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計步驟　
　　6.2.2　PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計　
　　6.2.3　PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計　
　　6.2.4　PLC程序設(shè)計的常用方法　
　　6.2.5　PLC程序設(shè)計步驟　
　6.3　人機界面的設(shè)計　
　　6.3.1　PLC應(yīng)用系統(tǒng)的人機界面　
　　6.3.2　人機界面設(shè)計時應(yīng)考慮的幾個問題　
　　6.3.3　人機界面設(shè)計的方法和步驟　
　　6.3.4　人機界面設(shè)計過程　
　　6.3.5　人機界面設(shè)計原則　
　習(xí)題　
第7章　S7-200的通信與網(wǎng)絡(luò)　
　7.1　通信基礎(chǔ)知識　
　　7.1.1　基本概念和術(shù)語　
　　7.1.2　差錯控制　
　　7.1.3　傳輸介質(zhì)　
　　7.1.4　串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)　
　7.2　工業(yè)局域網(wǎng)基礎(chǔ)　
　　7.2.1　局域網(wǎng)4大要素　
　　7.2.2　網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)　
　　7.2.3　現(xiàn)場總線　
　7.3　S7-200通信部件介紹　
　　7.3.1　通信端口　
　　7.3.2　PC/PPI電纜　
　　7.3.3　網(wǎng)絡(luò)連接器　
　　7.3.4　PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)電纜　
　　7.3.5　網(wǎng)絡(luò)中繼器　
　　7.3.6　EM277　PROFIBUS-DP模塊　
　7.4　S7-200　PLC的通信　
　　7.4.1　概述　
　　7.4.2　利用PPI協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)通信　
　　7.4.3　利用MPI協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)通信　
　　7.4.4　利用PROFIBUS協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)通信　
　　7.4.5　利用ModBus協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)通信　
　　7.4.6　工業(yè)以太網(wǎng)　
第8章　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計及實例　
　8.1　PLC控制系統(tǒng)中常用輸入/輸出部件　
　　8.1.1　接近開關(guān)和光電開關(guān)　
　　8.1.2　旋轉(zhuǎn)編碼器　
　　8.1.3　模擬量變送器　
　　8.1.4　繼電器與接觸器　
　　8.1.5　電磁閥和電動閥　
　8.2　常用電動機的基本控制環(huán)節(jié)及控制實現(xiàn)　
　　8.2.1　起動、停車和點動　
　　8.2.2　電機正、反轉(zhuǎn)控制　
　　8.2.3　基本聯(lián)鎖控制　
　　8.2.4　多地點控制　
　　8.2.5　小結(jié)　
　8.3　PLC在鋼筋矯直機中的應(yīng)用　
　　8.3.1　鋼筋矯直機工藝要求及控制方案　
　　8.3.2　PLC、觸摸屏及變頻器選型　
　　8.3.3　PLC的I/O分配　
　　8.3.4　鋼筋矯直機電氣控制原理圖　
　　8.3.5　人機界面設(shè)計　
　　8.3.6　控制程序設(shè)計　
　8.4　PLC在小區(qū)恒壓供水中的應(yīng)用　
　　8.4.1　恒壓供水控制要求　
　　8.4.2　控制策略及PLC的I/O分配　
　　8.4.3　恒壓供水電氣控制原理圖　
　　8.4.4　控制程序設(shè)計　
　8.5　PLC在電梯控制中的應(yīng)用　
　　8.5.1　電梯控制要求　
　　8.5.2　PLC的I/O分配　
　　8.5.3　控制電路的設(shè)計　
　　8.5.4　控制軟件設(shè)計　
　8.6　PLC在層壓機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用　
　　8.6.1　層壓機概述及控制要求　
　　8.6.2　PLC的I/O分配　
　　8.6.3　層壓機電氣控制原理圖　
　　8.6.4　層壓機控制程序設(shè)計　
　8.7　PLC在運動控制中的應(yīng)用　
　　8.7.1　步進電動機和伺服電動機　
　　8.7.2　S7-200　PLC實現(xiàn)運動控制的指令　
　　8.7.3　使用S7-200　PLC控制步進電機實例　
　習(xí)題　
第9章　STEP　7開發(fā)環(huán)境介紹　
　9.1　STEP　7概述　
　　9.1.1　STEP　7-Micro/WIN的安裝　
　　9.1.2　STEP　7-Micro/WIN窗口組件　
　　9.1.3　定制STEP　7-Micro/WIN　32　
　　9.1.4　使用幫助　
　9.2　編程準(zhǔn)備　
　　9.2.1　編輯器比較　
　　9.2.2　指令系統(tǒng)比較　
　　9.2.3　硬件連接及參數(shù)設(shè)置　
　9.3　STEP　7-Micro/WIN　32主要編程功能　
　　9.3.1　編程元素及項目組件　
　　9.3.2　編寫梯形圖程序　
　　9.3.3　數(shù)據(jù)塊編輯　
　　9.3.4　符號表操作　
　9.4　通信　
　　9.4.1　配置通信網(wǎng)絡(luò)　
　　9.4.2　下載　
　　9.4.3　上裝　
　9.5　調(diào)試與監(jiān)控　
　　9.5.1　選擇工作模式　
　　9.5.2　程序狀態(tài)顯示　
　　9.5.3　狀態(tài)圖顯示　
　　9.5.4　執(zhí)行有限次掃描　
　　9.5.5　查看交叉引用　
　9.6　管理項目　
　　9.6.1　打印　
　　9.6.2　復(fù)制項目　
　　9.6.3　引入文件　
　　9.6.4　引出文件　
　習(xí)題　
附錄A　錯誤代碼信息表　
附錄B　常用特殊存儲器（SM）標(biāo)志位　
參考文獻　


章節(jié)摘錄
版權(quán)頁：插圖：計算機控制是自動控制發(fā)展的高級階段，是自動控制的重要分支。計算機控制系統(tǒng)利用計算機的硬件和軟件代替自動控制系統(tǒng)的控制器，它以自動控制理論、計算機技術(shù)和檢測技術(shù)為基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、國防和民用的各個領(lǐng)域。隨著計算機技術(shù)、高級控制策略、檢測與傳感技術(shù)、現(xiàn)場總線智能儀表、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，計算機控制技術(shù)水平已大大提高。計算機控制系統(tǒng)已從簡單的單機控制發(fā)展到了今天復(fù)雜的集散型控制系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)等。本章將介紹計算機控制系統(tǒng)的基本概念、組成、分類、主要發(fā)展趨勢和控制系統(tǒng)中的計算機等。1.1計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理在短短的三十幾年的時間里，一計算機以驚人的速度向前發(fā)展，今天，完全可以這樣說，沒有計算機的控制系統(tǒng)就談不上現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)。利用計算機快速強大的數(shù)學(xué)邏輯計算等信息加工能力，計算機控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)常規(guī)控制以外更復(fù)雜、更全面的控制方案。計算機技術(shù)和自動化技術(shù)的緊密結(jié)合有力地推動了自動控制技術(shù)的發(fā)展，大大擴展了控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍?？刂葡到y(tǒng)主要由被控制對象和控制裝置所構(gòu)成，能對被控制對象的工作狀態(tài)進行遙控或自控。若將控制系統(tǒng)中控制裝置的功能用計算機或數(shù)字控制裝置來實現(xiàn)，就構(gòu)成了計算機控制系統(tǒng)。




編輯推薦
《零起點學(xué)西門子PLC》是電工實用技術(shù)系列之一。





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