PLC控制系統(tǒng)

前言

高職高專教材建設(shè)是高職院校教學(xué)改革的重要組成部分，2009年全國化工高職儀電類專業(yè)委員會組織會員學(xué)校對近百家自動化類企業(yè)進(jìn)行了為期一年的廣泛調(diào)研。2010年5月在杭州召開了全國化工高職自動化類規(guī)劃教材研討會。參會的高職院校一線教師和企業(yè)技術(shù)專家緊密圍繞生產(chǎn)過程自動化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)及電氣自動化技術(shù)等自動化類專業(yè)人才培養(yǎng)方案展開研討，并計(jì)劃通過三年時(shí)間完成自動化類專業(yè)特色教材的編寫工作。主編采用競聘方式，由教育專家和行業(yè)專家組成的教材評審委員會于2011年1月在廣西南寧確定出教材的主編及參編，眾多企業(yè)技術(shù)人員參加了教材的編審工作。本套教材以《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》及2006年教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》為編寫依據(jù)。確定以“培養(yǎng)技能，重在應(yīng)用”的編寫原則，以實(shí)際項(xiàng)目為引領(lǐng)，突出教材的應(yīng)用性、針對性和專業(yè)性，力求內(nèi)容新穎，緊跟國內(nèi)外工業(yè)自動化技術(shù)的最新發(fā)展，緊密跟蹤國內(nèi)外高職院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革。本書是為滿足高職高專電氣自動化技術(shù)、生產(chǎn)過程控制技術(shù)、機(jī)電一體化、機(jī)械電子技術(shù)等專業(yè)學(xué)習(xí)PLC應(yīng)用技術(shù)而編寫的一本通用教材。PLC控制是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)，知識點(diǎn)多，內(nèi)容綜合性強(qiáng)。本教材在編寫的過程中注重學(xué)用結(jié)合、學(xué)練結(jié)合，以實(shí)例為切入點(diǎn)，按照實(shí)例將西門子S7 200和S7 300的知識進(jìn)行合理整合，通過每個(gè)項(xiàng)目基礎(chǔ)知識介紹、程序設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試和系統(tǒng)運(yùn)行等幾部分的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生較好地掌握西門子PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用。本書主要特點(diǎn)如下。①本書采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，全書分為八個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目為一個(gè)知識單元，將基礎(chǔ)知識和實(shí)踐操作緊密結(jié)合，以項(xiàng)目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動進(jìn)行學(xué)習(xí)，不但增加了知識的易學(xué)性，而且適應(yīng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的需要。②知識內(nèi)容的講授盡量做到直觀易懂、由淺入深，并且輔以清楚的圖片和任務(wù)實(shí)施的操作步驟，使得知識的掌握過程更加具體化，可以更好地掌握理論知識。③實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置盡量和工程實(shí)際接近，案例與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，項(xiàng)目實(shí)施過程清晰、連貫、易于理解和掌握，并有實(shí)際操作驗(yàn)證。突出了課程的實(shí)際應(yīng)用性特點(diǎn)，有助于實(shí)踐操作技能的培養(yǎng)。④本書內(nèi)容涵蓋了西門子S7 200和S7 300兩種PLC，適用面更寬。因?yàn)殡S著自動化技術(shù)的發(fā)展，高職畢業(yè)生在今后的工作中需要對兩種機(jī)型都有所了解，所以將兩種機(jī)型的必備知識有機(jī)地融合在一起，必定會增加學(xué)生就業(yè)的適用面和可選性。本書由吉紅、耿驚濤擔(dān)任主編，梁艷輝擔(dān)任副主編，楊輝靜、陳冬和梁曉明參編。書中項(xiàng)目一由耿驚濤編寫，項(xiàng)目二由楊輝靜編寫，項(xiàng)目三由陳冬編寫，項(xiàng)目四和項(xiàng)目六由吉紅編寫，項(xiàng)目五由梁艷輝編寫，項(xiàng)目七由梁曉明編寫，項(xiàng)目八由耿驚濤和梁艷輝共同編寫。在本書編寫過程中，得到朱鳳芝教授的大力幫助和支持，在此表示衷心的感謝。由于時(shí)間倉促，編者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請各位讀者和專家批評指正。全國化工高職儀電類專業(yè)委員會2011年7月

內(nèi)容概要

　　本書主要以西門子S7?200和S7?300兩種型號的PLC為對象，以PLC的實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn)，對S7?200和S7?300的硬件組態(tài)、編程語言、程序設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信網(wǎng)絡(luò)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。內(nèi)容安排采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，《PLC控制系統(tǒng)（西門子）》分為八個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目為一個(gè)知識單元，將基礎(chǔ)知識和實(shí)踐操作緊密結(jié)合，以項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動進(jìn)行學(xué)習(xí)，不但增加了知識的易學(xué)性，而且適應(yīng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的需要。
　　本書知識內(nèi)容講授直觀易懂、由淺入深，對初學(xué)者的學(xué)習(xí)具有較好的幫助作用，書中有大量的應(yīng)用實(shí)例，有利于提高讀者的實(shí)踐動手能力?！禤LC控制系統(tǒng)（西門子）》將兩種機(jī)型的必備知識有機(jī)融合，必定會增加學(xué)生就業(yè)的適用面和可選性。

書籍目錄

項(xiàng)目一 S7 200系列PLC 模塊選型與安裝
　任務(wù)一 S7 200系列PLC基本組成及基本功能
　任務(wù)二 S7 200系列PLC數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)
　任務(wù)三 S7 200系列PLC安裝接線
項(xiàng)目二 S7 200PLC編程軟件的安裝和使用
　任務(wù)一 STEP 7V4?0編程軟件的安裝
　任務(wù)二 在STEP 7V4?0編程軟件編輯程序
　任務(wù)三 STEP 7V4?0編程軟件的監(jiān)控方法
項(xiàng)目三 S7 200 PLC的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試
　任務(wù)一 位邏輯指令的應(yīng)用
　　子任務(wù)一 機(jī)床工作臺的往返運(yùn)動控制
　　子任務(wù)二 電動機(jī)順序啟/?？刂?br />　任務(wù)二 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用
　　子任務(wù)一 電動機(jī)間歇運(yùn)行控制
　　子任務(wù)二 十字路口交通燈控制
　　子任務(wù)三 組合吊燈亮度控制
　任務(wù)三 順序控制指令的應(yīng)用
　　子任務(wù)一 組合機(jī)床控制系統(tǒng)
　　子任務(wù)二 PLC在自動傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用
　任務(wù)四 其他指令的應(yīng)用
　　子任務(wù)一 文字廣告牌控制
　　子任務(wù)二 運(yùn)料小車運(yùn)行自動控制
項(xiàng)目四 S7 300 PLC模塊選型與安裝
　任務(wù)一 S7 300系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模塊分類
　任務(wù)二 S7 300硬件安裝和地址的確定
項(xiàng)目五 S7 300 PLC編程軟件和仿真軟件的安裝和硬件組態(tài)
　任務(wù)一 STEP 7編程軟件的安裝
　任務(wù)二 在STEP 7編程軟件中進(jìn)行硬件組態(tài)
　任務(wù)三 PLCSIM仿真軟件的安裝
項(xiàng)目六 S7 300 PLC的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試
　任務(wù)一 位邏輯指令的應(yīng)用
　　子任務(wù)一 搶答器控制
　　子任務(wù)二 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制
　　子任務(wù)三 兩臺電動機(jī)控制
　　子任務(wù)四 燈控程序
　任務(wù)二 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用
　　子任務(wù)一 三相交流電動機(jī)正反轉(zhuǎn)帶Y △降壓啟動控制
　　子任務(wù)二 皮帶傳輸機(jī)控制
　　子任務(wù)三 定時(shí)器循環(huán)工作控制
　　子任務(wù)四 小車運(yùn)料控制
　　子任務(wù)五 計(jì)數(shù)控制
　任務(wù)三 數(shù)字指令和控制指令的應(yīng)用
　　子任務(wù)一 停車場車位自動控制
　　子任務(wù)二 LED顯示控制
　　子任務(wù)三 霓虹燈廣告屏控制設(shè)計(jì)
　　子任務(wù)四 加熱爐控制
項(xiàng)目七 用戶程序結(jié)構(gòu)與中斷
　任務(wù)一 用戶程序結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)塊的建立
　任務(wù)二 子程序的建立和調(diào)用
　　子任務(wù)一 用功能FC編寫二分頻、四分頻和八分頻的控制程序
　　子任務(wù)二 使用庫功能比較兩個(gè)DATE_AND_TIME類型的變量
　　子任務(wù)三 使用功能塊FB設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)閉延時(shí)燈控制程序
　　子任務(wù)四 液位PID控制
　任務(wù)三 組織塊與中斷處理
項(xiàng)目八 通信網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)與編程
　任務(wù)一 西門子PLC網(wǎng)絡(luò)
　　子任務(wù)一 通信指令應(yīng)用訓(xùn)練
　　子任務(wù)二 兩臺S7 200 PLC通過PORT0口進(jìn)行PPI通信
　　子任務(wù)三 三臺S7 200 PLC的PPI通信
　任務(wù)二 MPI網(wǎng)絡(luò)通信
　任務(wù)三 PROFIBUS現(xiàn)場總線通信技術(shù)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：用于處理CPU啟動事件，暖啟動CPU調(diào)用OB100，熱啟動CPU調(diào)用OB101（不適合S7-300系列PLC和S7-400H），冷啟動CPU調(diào)用OB102。溫度越低，CPU啟動時(shí)清除存儲器中數(shù)據(jù)區(qū)的類型越多。S7-300只有暖啟動OB100，操作系統(tǒng)不能調(diào)用08101、OB102。8.同步錯誤中斷組織塊OB121、OB122OB121處理與編程故障有關(guān)的事件，例如調(diào)用的函數(shù)沒有下載到CPU中、BCD碼出錯等，OB122處理與I/O地址訪問故障有關(guān)的事件，例如訪問一個(gè)I/O模塊時(shí)，出現(xiàn)讀故障等。二、中斷的基本概念1.中斷過程中斷處理用來實(shí)現(xiàn)對特殊內(nèi)部事件或外部事件的快速響應(yīng)。CPU檢測到中斷請求時(shí)，立即響應(yīng)中斷，調(diào)用中斷源對應(yīng)的中斷程序（OB）。操作系統(tǒng)對現(xiàn)場進(jìn)行保護(hù)。被中斷的OB的局部數(shù)據(jù)壓入L堆棧、I堆棧（中斷堆棧）、B堆棧（塊堆棧）。執(zhí)行完中斷程序后，返回被中斷的程序，并且將堆棧中的數(shù)據(jù)彈出。PLC的中斷源為：I/O模塊的硬件中斷、軟件中斷，例如日期時(shí)間中斷、延時(shí)中斷、循環(huán)中斷和編程錯誤引起的中斷。事件中斷處理：如果出現(xiàn)一個(gè)中斷事件，例如時(shí)間日期中斷、硬件中斷和錯誤處理中斷等，當(dāng)前正在執(zhí)行的塊在當(dāng)前語句執(zhí)行完后被停止執(zhí)行，操作系統(tǒng)將會調(diào)用一個(gè)分配給該事件的組織塊。該組織塊執(zhí)行完后，被中斷的塊將從斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。這意味著部分用戶程序可以不必在每次循環(huán)中處理，而是在需要時(shí)才被及時(shí)地處理。2.中斷的優(yōu)先級OB塊按觸發(fā)事件分成幾個(gè)級別，各層次的優(yōu)先級為1～26，OB塊的優(yōu)先級別數(shù)值越大，優(yōu)先級別越高。高優(yōu)先級的OB可以中斷低優(yōu)先級的OB。當(dāng)OB啟動時(shí)，提供觸發(fā)它的初始化啟動事件的詳細(xì)信息，這些信息可以在用戶程序中使用。幾個(gè)組織塊可以具有相同的優(yōu)先級，當(dāng)事件同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，組織塊按事件出現(xiàn)的先后順序觸發(fā)，如果超過12個(gè)相同優(yōu)先級的OB同時(shí)觸發(fā)，中斷可能丟失。常用的OB塊的優(yōu)先級從低到高的順序?yàn)椋罕尘把h(huán)、主程序掃描循環(huán)、日期時(shí)間中斷、時(shí)間延時(shí)中斷、循環(huán)中斷、硬件中斷、多處理器中斷、I/O冗余錯誤、異步故障（OB80-87）、啟動和CPU冗余。背景循環(huán)的優(yōu)先級最低。

編輯推薦

《PLC控制系統(tǒng):西門子》是高職高專自動化類“十二五”規(guī)劃教材。

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