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本書從實用的角度出發(fā)，用實例講解了西門子S7-200 SMART S7-1200/300/400/1500 PLC的高級應(yīng)用，包括西門子PLC的語言SCL、S7-Graph，西門子PLC的程序設(shè)計方法，西門子PLC在過程控制中的應(yīng)用，西門子PLC的通信及應(yīng)用，西門子PLC在變頻器調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，西門子PLC在運動控制中的應(yīng)用，西門子 PLC的故障診斷技術(shù)，西門子PLC高速計數(shù)器及應(yīng)用技術(shù)，西門子PLC工程應(yīng)用；用工程實際的開發(fā)過程詳細介紹了每個實例，便于讀者模仿學(xué)習(xí)；每個實例都有詳細的軟件、硬件配置清單，并配有接線圖和程序。本書的電子資源中有重點內(nèi)容的程序和操作視頻資料。
本書可供已經(jīng)入門PLC的工程技術(shù)人員、高校教師和學(xué)生使用。

前言
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，以可編程序控制器、變頻器調(diào)速和計算機通信等技術(shù)為主體的新型電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的繼電器電氣控制系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。西門子PLC由于具有卓越的性能，因此在工控市場占有非常大的份額，應(yīng)用十分廣泛。但相當多的讀者反映雖然對西門子的PLC已經(jīng)入門，卻對PLC的通信、PLC在過程控制中的應(yīng)用和PLC在運動控制中的應(yīng)用等高級技術(shù)無從下手，感覺很難。入門的書很多，而涉及工程高級應(yīng)用的書很少，因此，為了使讀者能更好地掌握相關(guān)知識，編者在總結(jié)長期的教學(xué)經(jīng)驗和工程實踐的基礎(chǔ)上，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)人員，共同編寫了本書。
自本書的第2版出版已近10年，深受廣大讀者歡迎。這些年來，西門子的 PLC進行了換代，例如S7-200 PLC已經(jīng)停產(chǎn)，取而代之的是S7-200 SMART PLC，S7-300/400 PLC雖未停產(chǎn)，在大部分場合下已經(jīng)被S7-1200/1500 PLC取代，因此技術(shù)更新和讀者的訴求是這次改版的主要動力。此外，新一代的工控人有著和以往不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣，新媒體對這一代人打下深深的烙印，為了適應(yīng)這種變化，編者特意制作了微課，讀者掃描二維碼便可觀看微課視頻，配合文字講解，學(xué)習(xí)效果會更好。
本書與其他相關(guān)書籍相比，具有以下特點。
1）用實例引導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)。書中的大部分章節(jié)用精選的例子進行講解。例如，用例子說明現(xiàn)場通信實現(xiàn)的全過程。
2）重點實例都包含軟硬件的配置方案圖、原理圖和程序，而且為確保程序的正確性，程序已經(jīng)在PLC上運行通過。
3）對于重點章節(jié)，配有微課視頻，便于讀者學(xué)習(xí)。
4）本書具有實用性，實例容易被讀者進行工程移植。
5）本書與時俱進，融入當前的熱點新技術(shù)，例如機器人、SINAMICS V90伺服系統(tǒng)、IO-LINK通信、智能儀表、網(wǎng)關(guān)的通信、PN/PN耦合器、遠程維護和掃碼器都選入教材并作為工作任務(wù)，確保了教材的先進性。
全書共分9章。第1、4、8章主要由無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院的向曉漢編寫，第2、3章主要由桂林電子科技大學(xué)的向定漢編寫，第5~7章主要由龍麗編寫，第9章主要由無錫雷華科技有限公司的陸彬編寫。參加編寫的還有唐克彬、孫騰飛、曹英強和王飛飛。本書由向曉漢任主編，陸金榮高級工程師任主審。
由于編者水平有限，缺點和不足在所難免，敬請讀者批評指正。

編者

第1章西門子PLC的語言SCL、S7-Graph
1.1 西門子PLC的SCL編程
1.1.1 SCL簡介
1.1.2 SCL程序編輯器
1.1.3 SCL編程語言基礎(chǔ)
1.1.4控制語句
1.1.5 SCL應(yīng)用舉例
1.2 西門子PLC的S7-Graph編程
1.2.1 S7-Graph編程基礎(chǔ)
1.2.2 S7-Graph的應(yīng)用舉例
第2章西門子PLC的程序設(shè)計方法
2.1功能圖
2.1.1功能圖的設(shè)計方法
2.1.2功能圖設(shè)計的注意點
2.2 PLC邏輯控制程序的設(shè)計方法及其應(yīng)用
2.2.1經(jīng)驗設(shè)計法及其應(yīng)用
2.2.2功能圖設(shè)計法及其應(yīng)用
2.2.3 S7-Graph設(shè)計法及其應(yīng)用
2.2.4 SCL指令設(shè)計法及其應(yīng)用
2.3 編程小技巧
2.3.1電動機的控制
2.3.2定時器應(yīng)用技巧
2.3.3取代特殊功能的小程序
2.3.4單鍵起停控制（乒乓控制）
第3章西門子PLC在過程控制中的應(yīng)用
3.1 PLC的PID控制基礎(chǔ)
3.1.1 PID控制原理簡介
3.1.2 PID控制器的參數(shù)整定
3.2西門子PLC對電爐的溫度控制
3.2.1 S7-200 SMART PLC對電爐溫度的PID控制
3.2.2 S7-1200/1500 PLC對電爐溫度的控制
第4西門子PLC的通信及應(yīng)用
4.1通信基礎(chǔ)知識
4.1.1 PLC網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語解釋
4.1.2 OSI參考模型
4.1.3現(xiàn)場總線介紹
4.2 PROFIBUS 通信及其應(yīng)用
4.2.1 PROFIBUS 通信概述
4.2.2 S7-1200/1500 PLC與分布式模塊的PROFIBUS-DP通信
4.2.3 S7-300/400 PLC與DCS的PROFIBUS-DP通信
4.3 S7-1200/1500 PLC的OUC及其應(yīng)用
4.3.1 S7-1500 PLC的以太網(wǎng)通信方式
4.3.2 S7-1200/1500 PLC與埃夫特機器人之間的Modbus-TCP通信應(yīng)用
4.4 S7-1200/1500 PLC的S7通信及其應(yīng)用
4.4.1 S7通信基礎(chǔ)
4.4.2 S7-1500 PLC與S7-1200 PLC之間的S7通信應(yīng)用
4.4.3 S7-1500/1200 PLC與S7-200 SMART PLC之間的S7通信應(yīng)用
4.5 PROFINET IO通信
4.5.1工業(yè)以太網(wǎng)介紹
4.5.2 PROFINET IO通信基礎(chǔ)
4.5.3 S7-1200/1500 PLC與分布式模塊ET200SP之間的PROFINET通信
4.5.4S7-1200/1500 PLC與閥島（第三方模塊）之間的PROFINET通信
4.6 Modbus通信及其應(yīng)用
4.6.1 Modbus通信介紹
4.6.2 Modbus通信指令
4.6.3 S7-200 SMART PLC與編碼器之間的Modbus-RTU通信
4.6.4 S7-1200/1500 PLC與溫度儀表之間的Modbus-RTU通信
4.7自由口通信
4.7.1自由口通信簡介
4.7.2 S7-1200/1500 PLC與二維碼掃碼
器的自由口通信
4.8 IO-Link通信及其應(yīng)用
4.8.1什么是IO-Link通信
4.8.2 IO-Link通信的應(yīng)用場合與特點
4.8.3 IODD及其導(dǎo)入
4.8.4 S7-1200/1500 PLC與溫度傳感器的IO-Link通信
4.9網(wǎng)關(guān)在通信中的應(yīng)用
4.9.1網(wǎng)關(guān)介紹
4.9.2用S7-1200/1500 PLC、Modbus轉(zhuǎn)PROFINET網(wǎng)關(guān)和溫度儀表測量溫度
4.10耦合器(Coupler)在通信中的應(yīng)用
4.10.1耦合器介紹
4.10.2用PN/PN Coupler組建一個PROFINET網(wǎng)絡(luò)
第5章西門子PLC在變頻器調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用
5.1西門子G120變頻器接線與宏
5.1.1西門子G120變頻器簡介
5.1.2預(yù)定義接口宏的概念
5.1.3 G120的預(yù)定義接口宏
5.2變頻器多段轉(zhuǎn)速設(shè)定
5.2.1變頻器多段轉(zhuǎn)速設(shè)定基礎(chǔ)
5.2.2 S7-200 SMART PLC對G120變頻器的多段轉(zhuǎn)速設(shè)定
5.3變頻器模擬量轉(zhuǎn)速設(shè)定
5.3.1變頻器模擬量轉(zhuǎn)速設(shè)定基礎(chǔ)
5.3.2 S7-200 SMART PLC對G120變頻器的模擬量轉(zhuǎn)速設(shè)定
5.3.3 S7-1200/1500 PLC對G120變頻器的模擬量轉(zhuǎn)速設(shè)定
5.4變頻器的通信轉(zhuǎn)速設(shè)定
5.4.1 USS協(xié)議簡介
5.4.2 S7-200 SMART PLC與G120的USS通信
5.4.3 SINAMICS通信報文解析
5.4.4 S7-300/400 PLC與G120的PROFIBUS-DP通信
第6章西門子PLC在運動控制中的應(yīng)用
6.1步進和伺服驅(qū)動系統(tǒng)控制基礎(chǔ)
6.1.1步進驅(qū)動系統(tǒng)簡介
6.1.2伺服驅(qū)動系統(tǒng)簡介
6.1.3脈沖當量和電子齒輪比
6.1.4 S7-200 SMART PLC運動控制指令介紹
6.1.5 S7-1200/1500 PLC運動控制指令介紹
6.2西門子PLC的高速脈沖輸出控制步進和伺服驅(qū)動系統(tǒng)
6.2.1 S7-200 SMART PLC對步進驅(qū)動系統(tǒng)的速度控制（脈沖方式）
6.2.2 S7-1200/1500 PLC對步進驅(qū)動系統(tǒng)的位置控制（脈沖方式）
6.2.3 S7-1200/1500 PLC對MR-J4伺服驅(qū)動系統(tǒng)的位置控制（脈沖方式）
6.3用PROFINET現(xiàn)場總線控制伺服系統(tǒng)
6.3.1 S7-200 SMART PLC通過IO地址控制SINAMICS V90實現(xiàn)速度控制
6.3.2 S7-1200/1500 PLC對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的位置控制（PROFINET通信方式）
第7章西門子 PLC的故障診斷技術(shù)
7.1 S7-1200/1500 PLC診斷簡介
7.2通過模塊或者通道的LED燈診斷故障
7.2.1通過模塊的LED燈診斷故障
7.2.2通過模塊的通道LED燈診斷故障
7.3通過TIA Portal軟件的PG/PC診斷故障
7.4通過PLC的Web服務(wù)器診斷故障
7.5通過PLC的顯示屏診斷故障
7.5.1顯示屏面板簡介
7.5.2用顯示屏面板診斷故障
7.6在HMI上通過調(diào)用診斷控件診斷故障
7.7通過自帶診斷功能的模塊診斷故障
7.8利用診斷面板診斷故障
7.9通過Automation Tool診斷故障
7.9.1 Automation Tool功能
7.9.2 Automation Tool診斷故障
7.10通過PRONETA診斷故障
7.10.1 PRONETA介紹
7.10.2 PRONETA診斷故障
7.11無線通信在遠程維護中的應(yīng)用
7.11.1遠程無線通信方案介紹
7.11.2 MCGS的TPC7022Nt在遠程維護中的應(yīng)用
7.12診斷故障實例
第8章西門子PLC高速計數(shù)器及應(yīng)用技術(shù)
8.1 S7-200 SMART PLC的高速計數(shù)器及其應(yīng)用
8.1.1 S7-200 SMART PLC高速計數(shù)器簡介
8.1.2 S7-200 SMART PLC高速計數(shù)器的應(yīng)用測量位移和速度
8.2 S7-1200 PLC的高速計數(shù)器及其應(yīng)用
8.2.1 S7-1200 PLC高速計數(shù)器的工作模式
8.2.2 S7-1200 PLC高速計數(shù)器的硬件輸入與尋址
8.2.3 S7-1200 PLC高速計數(shù)器的應(yīng)用測量位移和速度
8.3 S7-1500 PLC的高速計數(shù)器及其應(yīng)用
8.3.1 S7-1500 PLC高速計數(shù)器基礎(chǔ)
8.3.2 S7-1500 PLC高速計數(shù)器應(yīng)用測量位移和速度
第9章西門子PLC工程應(yīng)用
9.1刨床的PLC控制
9.2旋轉(zhuǎn)料倉的PLC控制
參考文獻

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