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本書(shū)從實(shí)際工程應(yīng)用出發(fā)，詳細(xì)講解了西門(mén)子S7-1500系列PLC的基礎(chǔ)與實(shí)際應(yīng)用等方面的內(nèi)容。本書(shū)共有9章，主要介紹了PLC的基礎(chǔ)知識(shí)、S7-1500 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成、S7-1500 PLC編程基礎(chǔ)、S7-1500 PLC指令系統(tǒng)的使用及應(yīng)用實(shí)例、S7-1500 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)、S7-1500 PLC數(shù)字量順序控制編程及SCL編程、S7-1500的模擬量功能與PID控制、S7-1500 PLC的通信功能、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例等內(nèi)容。
本書(shū)語(yǔ)言通俗易懂，實(shí)例的實(shí)用性和針對(duì)性較強(qiáng)，特別適合初學(xué)者使用，對(duì)有一定PLC基礎(chǔ)知識(shí)的讀者也會(huì)有很大幫助。本書(shū)既可作為電氣控制領(lǐng)域技術(shù)人員的自學(xué)教材，也可作為高職高專院校、成人高校、本科院校的電氣工程、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)控制等專業(yè)的參考書(shū)。

前言可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。自20世紀(jì)60年代推出第1臺(tái)PLC至今，PLC的發(fā)展非常迅猛，已成為工控領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最廣的控制設(shè)備之一。在編寫(xiě)過(guò)程中編者注重題材的取舍，使本書(shū)具有以下特點(diǎn)：（1）以PLC的應(yīng)用技術(shù)為重點(diǎn)，淡化原理，注重實(shí)用，以項(xiàng)目、案例為線索進(jìn)行內(nèi)容的編排；（2）本書(shū)定位于面向自動(dòng)控制的應(yīng)用層面,從示范工程到應(yīng)用層，工程實(shí)例豐富，著重培養(yǎng)讀者的動(dòng)手能力，使讀者容易跟上新技術(shù)的發(fā)展；（3）本書(shū)的大部分實(shí)例取材于實(shí)際工程項(xiàng)目或其中的某個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)讀者從事PLC應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)具有較大的實(shí)踐指導(dǎo)意義。全書(shū)共分9章，第1章講述了PLC的定義、發(fā)展歷程與趨勢(shì)、功能、特點(diǎn)與主要性能指標(biāo)、應(yīng)用和分類、PLC的硬件組成及工作原理；第2章介紹了S71500 PLC的電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、通信與工藝模塊、分布式模塊以及硬件安裝和接線等內(nèi)容；第3章先簡(jiǎn)單介紹了PLC的編程語(yǔ)言種類、數(shù)據(jù)類型與尋址方式，然后詳細(xì)講述了TIA Portal（博途）編程軟件的使用，最后又講解了S7PLCSIM仿真軟件的使用；第4章介紹了S71500的基本指令、擴(kuò)展指令，并通過(guò)實(shí)例講解了基本指令的使用方法；第5章介紹了S71500 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)及編程方法，數(shù)據(jù)塊、組織塊、函數(shù)和函數(shù)塊的使用方法；第6章先介紹梯形圖的翻譯設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖，再講解了S71500 PLC順序控制語(yǔ)言S7Graph，并通過(guò)多個(gè)實(shí)例講述了S7Graph在單序列、選擇序列、并行序列中順序控制的應(yīng)用，最后還講解了SCL編程語(yǔ)言；第7章介紹了模擬量的基本概念、S71500系列的模擬量擴(kuò)展模塊、模擬量控制的使用、PID控制與應(yīng)用等內(nèi)容；第8章介紹了通信基礎(chǔ)知識(shí)、S71500 PLC的串行通信、S71500 PLC的PROFIBUS通信、S71500 PLC的PROFINET通信、開(kāi)放式用戶通信內(nèi)容；第9章講解了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,通過(guò)實(shí)例講解了PLC在傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用、PLC控制的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。參加本書(shū)編寫(xiě)工作的有湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳忠平、劉桂林、陳建忠、劉靜，湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院高金定和廖亦凡，衡陽(yáng)技師學(xué)院胡彥倫，湖南航天機(jī)電設(shè)備與特種材料研究所劉瓊等。全書(shū)由湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院龔亮副教授主審。由于編者知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)的局限性，書(shū)中難免有錯(cuò)漏之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。編著者

目錄
前言
第1章PLC基礎(chǔ)知識(shí)1
1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1
1.1.1PLC的產(chǎn)生1
1.1.2PLC的發(fā)展歷史與趨勢(shì)2
1.2PLC的功能特點(diǎn)與應(yīng)用分類4
1.2.1PLC的功能與特點(diǎn)4
1.2.2PLC的主要性能指標(biāo)5
1.2.3PLC的應(yīng)用和分類6
1.3PLC的硬件組成和工作原理8
1.3.1PLC的硬件組成8
1.3.2PLC的工作原理14
1.3.3PLC的立即輸入、輸出功能16
1.4西門(mén)子PLC簡(jiǎn)介16
1.4.1西門(mén)子PLC的發(fā)展16
1.4.2西門(mén)子PLC的產(chǎn)品類型17
第2章S71500 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成20
2.1S71500 PLC的電源模塊20
2.1.1S71500 PLC的系統(tǒng)電源模塊20
2.1.2S71500 PLC的負(fù)載電源模塊21
2.1.3S71500 PLC的系統(tǒng)電源模塊選擇示例21
2.1.4供電平衡計(jì)算24
2.2S71500 PLC的CPU模塊24
2.2.1CPU模塊的分類及主要性能24
2.2.2CPU模塊的外形結(jié)構(gòu)及部件27
2.2.3CPU模塊的工作模式30
2.3S71500 PLC的I/O模塊30
2.3.1模塊特性及其寬度的劃分31
2.3.2數(shù)字量I/O模塊31
2.3.3模擬量I/O模塊38
2.4通信與工藝模塊40
2.4.1通信模塊40
2.4.2工藝模塊42
2.5分布式模塊44
2.5.1ET 200MP分布式模塊44
2.5.2ET 200SP分布式模塊45
2.6S71500 PLC的安裝與接線45
2.6.1PLC安裝和接線注意事項(xiàng)45
2.6.2S71500 PLC的硬件安裝47
2.6.3S71500 PLC的接線50
第3章S71500 PLC編程基礎(chǔ)53
3.1PLC編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介53
3.1.1PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)53
3.1.2LAD梯形圖54
3.1.3STL語(yǔ)句表57
3.1.4SFC順序功能圖57
3.1.5FBD功能塊圖58
3.1.6STEP 7的其他編程語(yǔ)言59
3.2S71500 PLC的數(shù)制與數(shù)據(jù)類型60
3.2.1數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與數(shù)制60
3.2.2基本數(shù)據(jù)類型62
3.2.3復(fù)雜數(shù)據(jù)類型67
3.2.4指針與用戶自定義數(shù)據(jù)類型68
3.2.5參數(shù)類型69
3.2.6系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型70
3.2.7硬件數(shù)據(jù)類型71
3.3S71500 PLC的存儲(chǔ)區(qū)與尋址方式72
3.3.1S71500 PLC的存儲(chǔ)系統(tǒng)72
3.3.2S71500 PLC存儲(chǔ)器范圍及特性73
3.3.3尋址方式77
3.4TIA Portal（博途）軟件的使用82
3.4.1TIA Portal軟件視圖結(jié)構(gòu)及新建項(xiàng)目的內(nèi)容與步驟82
3.4.2新建TIA Portal項(xiàng)目84
3.4.3硬件組態(tài)與配置85
3.4.4變量表的定義98
3.4.5梯形圖程序的輸入101
3.4.6項(xiàng)目編譯與下載103
3.4.7打印與歸檔106
3.5程序調(diào)試與仿真108
3.5.1程序信息108
3.5.2交叉引用108
3.5.3比較項(xiàng)目數(shù)據(jù)109
3.5.4使用監(jiān)控表與強(qiáng)制表進(jìn)行調(diào)試110
3.5.5使用S7PLCSIM軟件進(jìn)行仿真115
3.6安裝支持包和GSD文件118
3.6.1安裝支持包118
3.6.2安裝GSD文件120
第4章S71500 PLC的指令系統(tǒng)122
4.1S71500 PLC基本指令122
4.1.1位邏輯運(yùn)算指令122
4.1.2定時(shí)器操作指令133
4.1.3計(jì)數(shù)器操作指令156
4.1.4移動(dòng)操作指令171
4.1.5比較操作指令178
4.1.6轉(zhuǎn)換操作指令184
4.1.7數(shù)學(xué)函數(shù)指令191
4.1.8字邏輯運(yùn)算指令204
4.1.9移位和循環(huán)指令215
4.1.10程序控制類指令225
4.2擴(kuò)展指令231
4.2.1日期和時(shí)間指令231
4.2.2字符串和字符指令241
4.2.3過(guò)程映像指令262
第5章S71500 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)268
5.1S71500 PLC的程序及塊結(jié)構(gòu)268
5.1.1S71500 PLC的程序分類268
5.1.2TIA Portal軟件中程序的編程方法268
5.1.3S71500 PLC的塊結(jié)構(gòu)269
5.2數(shù)據(jù)塊270
5.2.1數(shù)據(jù)塊的分類271
5.2.2數(shù)據(jù)塊的生成271
5.2.3數(shù)據(jù)塊的應(yīng)用274
5.3S71500 PLC組織塊280
5.3.1組織塊的構(gòu)成、分類與中斷280
5.3.2主程序循環(huán)組織塊283
5.3.3時(shí)間中斷組織塊284
5.3.4延時(shí)中斷組織塊290
5.3.5循環(huán)中斷組織塊294
5.3.6硬件中斷組織塊303
5.3.7啟動(dòng)組織塊306
5.4S71500 PLC函數(shù)和函數(shù)塊311
5.4.1接口區(qū)312
5.4.2生成與調(diào)用函數(shù)313
5.4.3函數(shù)的應(yīng)用313
5.4.4生成與調(diào)用函數(shù)塊319
5.4.5函數(shù)塊的應(yīng)用319
第6章S71500 PLC數(shù)字量順序控制編程及SCL編程327
6.1梯形圖設(shè)計(jì)方法327
6.1.1翻譯法設(shè)計(jì)梯形圖327
6.1.2經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)梯形圖332
6.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖336
6.2.1步與動(dòng)作337
6.2.2有向連接與轉(zhuǎn)換338
6.2.3順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)338
6.2.4常見(jiàn)的順序控制編寫(xiě)梯形圖程序的實(shí)例339
6.3順序功能圖語(yǔ)言S7Graph348
6.3.1S7Graph程序結(jié)構(gòu)348
6.3.2S7Graph編輯界面的介紹349
6.3.3S7Graph的顯示模式351
6.3.4S7Graph中的步與動(dòng)作356
6.3.5S7Graph函數(shù)塊的接口參數(shù)359
6.3.6S7Graph的應(yīng)用實(shí)例364
6.4SCL編程語(yǔ)言401
6.4.1SCL程序編輯器401
6.4.2SCL編程語(yǔ)言基礎(chǔ)403
6.4.3SCL的尋址410
6.4.4SCL程序控制語(yǔ)句415
第7章S71500 PLC的模擬量功能與PID控制425
7.1模擬量控制概述425
7.1.1模擬量控制簡(jiǎn)介425
7.1.2模擬值的表示及精度426
7.1.3模擬量的輸入/輸出方法429
7.2S71500系列的模擬量功能431
7.2.1S71500系列PLC模擬量擴(kuò)展模塊431
7.2.2S71500系列PLC模擬量模塊的接線432
7.2.3S71500系列PLC模擬量模塊的參數(shù)設(shè)置442
7.2.4S71500系列PLC模擬量模塊的應(yīng)用448
7.3PID閉環(huán)控制452
7.3.1模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成452
7.3.2PID控制器453
7.3.3PID_Compact指令及使用454
7.3.4PID控制的應(yīng)用460
第8章S71500 PLC的通信功能469
8.1通信基礎(chǔ)知識(shí)469
8.1.1通信的基本概念469
8.1.2通信傳輸介質(zhì)470
8.1.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)471
8.1.4網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)472
8.1.5SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)概述478
8.2S71500 PLC的串行通信480
8.2.1串行通信接口類型及連接方式480
8.2.2自由口協(xié)議通信482
8.2.3Modbus RTU協(xié)議通信496
8.3PROFIBUS通信511
8.3.1PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線概述511
8.3.2PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)的主站與從站512
8.3.3PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)配置方案514
8.3.4PROFIBUSDP接口515
8.3.5PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)分配515
8.3.6PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)診斷520
8.3.7PROFIBUS通信應(yīng)用舉例521
8.4PROFINET通信523
8.4.1PROFINET簡(jiǎn)介524
8.4.2構(gòu)建PROFINET網(wǎng)絡(luò)527
8.4.3PROFINET網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分配529
8.4.4PROFINET網(wǎng)絡(luò)診斷534
8.4.5PROFINET通信應(yīng)用舉例539
8.5開(kāi)放式用戶通信541
8.5.1開(kāi)放式用戶通信概述541
8.5.2開(kāi)放式用戶通信的指令542
8.5.3開(kāi)放式用戶通信應(yīng)用舉例546
第9章PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例555
9.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)555
9.1.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和內(nèi)容555
9.1.2PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟556
9.1.3PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)557
9.1.4PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)560
9.2PLC在傳統(tǒng)繼電控制中的應(yīng)用561
9.2.1PLC在異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制中的應(yīng)用561
9.2.2PLC在異步電動(dòng)機(jī)限位往返控制中的應(yīng)用566
9.2.3PLC在異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制中的應(yīng)用571
9.2.4PLC在異步電動(dòng)機(jī)多速控制中的應(yīng)用573
9.3PLC控制的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例579
9.3.1PLC在三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用設(shè)計(jì)579
9.3.2PLC在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順啟逆�？刂浦械膽�(yīng)用設(shè)計(jì)587
9.3.3PLC在送料小車自動(dòng)行程控制中的應(yīng)用設(shè)計(jì)593
9.3.4PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)模擬控制中的應(yīng)用設(shè)計(jì)598
參考文獻(xiàn)607

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