施耐德PLC电气设计与编程自学宝典（双色版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王兆宇 著

图书标签:

• PLC
• 施耐德
• 电气设计
• 编程
• 工业控制
• 自动化
• 双色版
• 自学
• 入门
• 实战

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512364929

版次：1

商品编码：11609186

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：716

正文语种：中文

内容简介

　　

　　《施耐德PLC电气设计与编程自学宝典（双色版）》的一到第四章介绍了PLC的基础知识和施耐德大型中型小型三个系列PLC的硬件系统，以及TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro的编程环境和技巧，第五、六章首先介绍了电气控制系统中常用的电气设备的结构原理，然后将这些电气设备融入到大量的工艺各不相同的例程中，给出了完成这些工艺所需要的电气硬件设计，PLC组态和程序的编制，第七章介绍了仿真软件的强制和监视等等技巧，在第八章介绍了施耐德PLC支持的网络通信后，制作了常用的网络通信示例，手把手教读者进行电气系统设计、创建PLC项目、使用TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro三种编程软件进行编程和通信。在这些例程的讲述过程中把必要的知识点贯穿其中，让读者一学就会，拿来就用，特别适合自学者使用。

作者简介

　　王兆宇老师，是施耐德电气公司资深的主任工程师，自动化专家，具有丰富的自动化专业知识背景和一线工作经验。

目录

第一章PLC的原理、组成与编程环境

第二章施耐德PLC的编程基础

第三章施耐德PLC的过程自动化项目的构建

第四章实用的软硬件操作技巧

第五章数字量输入输出信号的电气设计与编程全解读

第六章施耐德PLC的模拟量输入模块的硬件设计与编程全解读

第七章仿真软件的程序监控与程序调试

前言/序言

　　TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro是施耐德公司的PLC编程软件，本书以这些编程软件所支持PLC作为硬件基础，来为读者说明不同系列PLC组建的大中小型三种自动控制系统是如何实现自动化的。在逐步了解了这些编程软件的编程环境以后，使读者一步一步的掌握和精通施耐德PLC组建的系统的项目开发、硬件设计、程序的编制和网络通讯。

　　本书第一章详细描述了PLC的内部结构、原理和选型方法，还给出了TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro所支持的PLC的硬件设备和工作环境，以及TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro三种编程软件的编程方法和编程技巧。

　　第二章着眼于施耐德PLC的编程基础，介绍了TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro的任务机制、项目结构和系统的组成，以及系统中单元的配置方法和符号表的创建，并对PLC的I/O分配机制和PLC中的数据类型和IO寻址给予了充分的说明和介绍。同时介绍了这些软件的编程语言，并分类对TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro中的指令进行了列解。

　　掌握了前面两章的PLC的基础知识以后，在第三章中重点介绍了PLC的过程自动化项目的设计，包括配电系统的相关知识，自动化系统的基本组成、PLC控制系统的设计技巧、电气线路的设计与绘制电气控制系统图的原则、电控柜的安装、布线技巧和电磁兼容EMC的相关知识和抑制干扰的措施等等，并演示了如何创建施耐德的大中小型PLC控制系统的项目，对项目中使用的模块单元进行了配置的同时，还说明了TwidoSuite、SoMachine、Unity Pro的指令输入技巧。在读者的脑中构建出一个全自动化的施耐德PLC控制系统，使读者对施耐德PLC控制系统前期的项目设计和电气设计的注意事项有个比较清晰的思路，为以后的程序编制和项目调试做好准备。

　　第四章分四个部分给出了实用的软硬件操作技巧，包括与施耐德PLC的硬件相关的操作技巧、与施耐德系列PLC的项目相关的操作技巧、与施耐德系列PLC的程序相关的编程技巧和与施耐德系列 PLC的通讯相关的设置技巧。

　　第五章和第六章是本书的核心章节，分别从数字量信号和模拟量信号两个方面介绍了相关的电气设备的结构、原理和它们在电气硬件设计中的接线，这些设备都是读者在实际的工程中真实要用到的设备，包括按钮、开关、指示灯、接触器、继电器、空开、保险、热继电器、光电传感器、压力开关、编码器、风门执行器、限位开关、电磁阀、报警器、速度继电器、变频器、软启动器、伺服控制器、步进电机、热电偶、位移传感器、流量计、液位计、张力传感器、比例阀、温控器等等常用的电气设备。

　　根据工艺要求的不同，笔者在给出了大量的PLC控制原理图的同时，还在示例中讲解了如何处理PLC输入端子接入的外部的数字量和模拟量信号，如何驱动PLC的输出端所连接的电气设备，并在程序中尽可能使用不同的指令来完成示例中的工艺要求。

　　第七章介绍了仿真软件的强制和监视等等技巧，在第八章为读者介绍了施耐德支持的网络通信后，制作了常用的网络通信示例，对网络系统的组建、参数设置进行了详细的说明。

　　由于本书对工程中常用的电气设备基本上都做了原理介绍、给出了这些电气设备在PLC原理图中的接线，并在程序中对接入和输出的不同信号都做了处理和指令的应用说明，所以读者可以对本书中的大量的示例进行摘取和组合，在今后的项目中只做相应的简单修改后便可直接应用于工程，这样可以减少项目设计和开发的工作量。

现代工业自动化：基于西门子SIMATIC S7-1500系列PLC的系统集成与应用实践 本书核心聚焦于工业自动化领域当前的主流技术与前沿应用，深度剖析了基于西门子SIMATIC S7-1500系列可编程逻辑控制器（PLC）的系统构建、程序设计、网络通信以及故障诊断与维护的全流程实践。本书旨在为自动化工程师、技术人员以及相关专业学生提供一套全面、深入且高度实用的技术参考与学习指南。 --- 第一部分：S7-1500平台深度解析与硬件配置 本部分内容详尽介绍了西门子SIMATIC S7-1500这一高性能自动化控制平台的核心架构、技术特性及其在现代制造系统中的战略地位。 第一章：S7-1500技术概述与发展沿革 阐述S7-1500系列取代S7-300/400系列的背景、技术代差及核心优势。重点解析其在处理速度、存储容量、诊断能力和集成度上的飞跃。深入讲解S7-1500的模块化设计理念，包括CPU的性能等级划分（如CPU 1511、1513、1515等）及其适用场景。 第二章：CPU核心功能与系统初始化 详细讲解S7-1500 CPU的关键特性，如集成安全功能（Safety Integrated）、性能提升技术（如运动控制加速指令集）以及信息安全机制。指导读者完成新CPU的物理安装、首次上电、IP地址配置和时间同步设置。剖析Bootloader模式的启动流程和固件升级操作。 第三章：分布式I/O系统——ET 200SP/MP的集成应用 系统介绍S7-1500支持的分布式I/O站点的组态与集成。重点讲解ET 200SP的紧凑型设计和模块化扩展能力，以及ET 200MP在严苛工业环境下的高可靠性应用。指导读者如何进行I/O地址分配、硬件冗余配置（H-Redundancy）以及在TIA Portal中对分布式站点的诊断参数进行精确映射。 第四章：电源、存储与诊断模块的管理 探讨S7-1500系统所需的电源模块选择（如24V DC电源）及其关键的电能缓冲与滤波技术。详细说明MMC卡（Multi Media Card）在程序存储、数据归档和系统恢复中的作用，区分“非易失性存储”与“运行中存储”的区别。剖析CPU自带诊断缓冲区（Diagnostic Buffer）的结构、错误代码的解读方法以及如何利用Web服务器进行远程诊断。 --- 第二部分：TIA Portal集成环境与程序设计核心技术 本部分是本书的实践核心，全面覆盖西门子自动化领域的标准开发工具——TIA Portal（Totally Integrated Automation Portal）的精深应用，强调结构化编程范式。 第五章：TIA Portal V19/V20环境精通 深入讲解TIA Portal的工程管理架构，包括项目管理、设备视图、网络视图和PLC程序视图之间的关联性。重点介绍自定义工具箱的建立、版本控制策略（Version Control Integration）以及如何利用“交叉引用”和“在线与离线比较”功能进行高效调试。 第六章：结构化编程范式与数据组织 倡导并实践IEC 61131-3标准下的高级编程方法。详细解析组织块（OB）的执行顺序与中断机制（如时间中断OB、循环中断OB）。深度讲解功能块（FB）和功能（FC）的差异化应用，强调数据块（DB）的结构化定义，特别是多实例DB在可重用代码块开发中的关键作用。 第七章：先进数据类型与SCL高级应用 超越基础的布尔逻辑和定时器/计数器，重点攻克结构体（STRUCT）、数组（Array）以及用户自定义数据类型（UDT）的复杂定义与操作。详尽讲解结构化控制语言（SCL）在复杂数学运算、数据类型转换以及面向对象式编程思想应用（如封装数据和方法）中的强大能力。提供SCL中指针操作与内存映像的实用技巧。 第八章：指令集深度探究与运动控制基础 系统梳理S7-1500特有的高级指令，如位逻辑、数学运算、数据处理及移位指令。重点阐述集成运动控制（Technology Objects - TO）的编程框架，包括点到点定位（PTP）、相对/绝对定位的基本配置与调用。讲解如何使用“Technology Wizard”快速生成运动控制对象并进行调试。 --- 第三部分：网络通信、数据交换与HMI集成 现代自动化系统高度依赖高效、可靠的网络通信。本部分专注于S7-1500在工业网络中的集成与交互。 第九章：PROFINET通信技术与设备集成 全面解析PROFINET IO的通信机制（RT/IRT）。指导读者在TIA Portal中设置设备交换数据（IO Data Exchange）的周期时间和一致性级别。讲解如何实现设备替换（Device Replacement）功能，确保在不中断上层控制的情况下更换现场设备。 第十章：OPC UA服务器与数据服务 S7-1500内置的OPC UA服务器功能是实现工业物联网（IIoT）和MES集成的关键。详细介绍如何启用、配置OPC UA服务器，定义和发布PLC内部变量作为OPC UA节点。讲解数据访问（Read/Write）、订阅（Subscribe）等核心服务在云端或上位机数据采集中的应用案例。 第十一章：数据通信：USS/Modbus TCP与安全数据传输 讲解S7-1500作为主站或从站与其他非西门子设备（如第三方变频器或传感器）通过Modbus TCP协议进行数据交换的配置流程。重点介绍“安全通信”（Secure Communication）机制，包括S7连接的加密、证书管理及其在敏感数据传输中的必要性。 第十二章：HMI/WinCC Unified与数据可视化 聚焦于WinCC Unified for PC/Panel与S7-1500的集成。讲解数据点、报警系统（Alarm Management）的有效配置。深入探讨如何利用“Tag Prefix”技术实现HMI界面的快速模板化。展示使用脚本（JavaScript）实现高级可视化效果和自定义数据处理的方法。 --- 第四部分：高级诊断、故障排除与系统维护 本部分关注生产现场的实际问题，提供一套系统的故障排查和系统优化方案。 第十三章：系统级故障诊断与诊断缓冲区的高级解读 超越简单的OB100/126等通用故障处理，重点解析S7-1500在硬件失效（如电源电压异常、通信中断）、软件逻辑错误（如访问冲突、溢出）和运动控制错误时生成的诊断信息。教授如何利用“Run Mode”诊断和“Trace Recording”功能捕获瞬时故障的上下文数据。 第十四章：安全编程与访问控制策略 系统讲解S7-1500的安全等级（Protection Levels）。指导如何设置不同级别的密码保护，限制对特定代码段、数据块和网络访问的权限。详细解析“Know-How Protection”在知识产权保护中的应用，以及如何正确配置用户管理界面（User Interface Management）。 第十五章：系统性能优化与数据归档策略 介绍诊断系统性能的关键指标，如周期时间（Cycle Time）分析和负载管理。提供优化程序执行效率的实用技巧，包括优化循环时间、合理使用中断和避免不必要的全局数据访问。讲解利用数据记录（Data Logging）功能将重要生产数据安全存储到MMC卡或外部服务器的流程。 第十六章：虚拟调试与仿真技术（PLCSIM Advanced） 详述PLCSIM Advanced与TIA Portal的集成使用方法。演示如何构建一个高保真度的虚拟控制系统环境，用于离线测试程序逻辑、验证IO映射和调试复杂的运动控制序列，从而大幅缩短现场调试时间，并降低试运行风险。 --- 本书特点： 以实践为导向： 所有章节均结合了实际工程案例和项目配置截图。 全面覆盖TIA Portal： 涵盖从项目创建到高级调试的完整开发流程。 技术前沿性： 深度聚焦于S7-1500平台所独有的诊断、安全及网络特性。 结构清晰： 内容逻辑严密，适合作为自学宝典或项目实施手册使用。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事设备维护工作的技术员，我的工作节奏非常快，经常需要在最短的时间内理解和修改现场正在运行的程序。这本书的“宝典”之名，我认为是名副其实的，因为它在实用性和参考性上做到了很好的平衡。我最欣赏的一点是它对程序结构化和模块化编程的强调。书中不是一味地堆砌代码示例，而是重点讲解如何使用子程序和功能块来构建可重用、易于维护的代码体系。在描述如何封装一个常用功能块时，作者给出的步骤和注意事项非常严谨，这对于我们日常维护人员来说至关重要，因为接手的很多老旧程序往往结构混乱，阅读这本书后，我开始有意识地在修改代码时引入更清晰的模块划分。此外，书中关于HMI（人机界面）与PLC的通信配置部分也讲解得非常透彻，特别是通过以太网进行数据交换的具体步骤和调试技巧，帮助我解决了好几次设备监控界面无法刷新的棘手问题。这本书绝对是值得常备在工具箱旁的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本关于施耐德PLC的教材，对于我这个刚接触工业自动化领域的“小白”来说，简直就是一本救命稻草。我之前尝试过看一些其他品牌的PLC资料，感觉那些书写得太偏向理论，很多实例都是空泛的，根本不知道在实际车间里该怎么应用。而这本书，它从最基础的硬件选型开始讲起，图文并茂，即便是对电气原理一知半解的我，也能跟着它的步骤一步步摸索。特别是书中对S7-200系列PLC的介绍，非常接地气，很多经典的控制逻辑，比如星三角启动、正反转控制，它都用非常清晰的梯形图和指令表两种方式分别展示，还配有详细的注释。我记得有一次我在尝试做一个简单的传送带启停控制时遇到了困难，就是卡在了定时器和计数器的设置上，翻阅这本书的对应章节，书中对这两个核心元件的讲解深入浅出，特别是那个“自锁”电路的实现，讲解得极其到位，让我茅塞顿开。这本书的排版也很舒服，双色印刷让重点和代码高亮显示，长时间阅读也不会觉得眼睛很累，整体感觉就是一本为初学者量身定制的、非常实用的操作手册。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我并没有对这本《施耐德PLC电气设计与编程自学宝典》抱太高的期望，毕竟市面上这类技术书籍汗牛充栋，很多都是粗制滥造的拼凑之作。但当我真正开始研读后，我发现它在工程实践方面的深度是其他同类书籍难以企及的。作者显然是积累了多年的现场经验，他没有仅仅停留在软件界面的介绍上，而是花了大量的篇幅来讲解如何进行实际的电气柜布局、端子排的规划，以及如何安全、规范地进行现场接线。书中关于故障排查的章节，简直就是一本“急救手册”，列举了从电源故障到I/O点失效的各种常见问题及其对应的诊断步骤，很多都是我在实际工作中踩过的坑，现在能对照着书本上的标准流程来处理，效率提高了一大截。尤其让我印象深刻的是，书中对数据类型和变量管理的讲解非常细致，这对于编写大型、复杂的程序结构至关重要，避免了后期维护时的混乱。这本书不只是教你怎么编程，更重要的是教你怎么像一个专业的电气工程师那样去思考和设计。

评分☆☆☆☆☆

如果从一个注重前沿技术和最新规范的角度来看这本书，我必须说，它提供了一个极其扎实的基础，但对于最新一代的控制器特性，如物联网集成或云端数据采集方面，可能需要结合更前沿的在线资料进行补充。然而，我们不能忽视它在“自学”方面的巨大贡献。这本书的叙事方式非常具有引导性，它没有直接给出复杂的解决方案，而是引导读者思考“为什么”要这么做，而不是仅仅记住“怎么做”。例如，在讲解安全回路设计时，它不仅展示了梯形图，还穿插了相关的国际安全标准（虽然不是详尽的标准文本），让读者对为什么要在程序中加入冗余检查有了更深层次的理解。这种由浅入深、注重底层逻辑的教学方法，对于培养扎实的理论功底至关重要。对于那些希望系统性地掌握施耐德PLC核心技术栈的人来说，这本书无疑是一个出色的起点，它帮助我建立了一个非常稳固的知识框架，让我在面对未来更复杂的自动化系统时，能够游刃有余地进行学习和扩展。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种已经有一些编程基础，但对施耐德这个特定平台不太熟悉的工程师来说，这本书的价值在于它对Modicon系列特有功能和编程规范的深入阐述。我之前主要使用西门子或其他品牌的PLC，切换到施耐德平台时，最大的障碍就是对它们独特的功能块和编程环境的不适应。这本书很好地弥补了这一空白，它详细剖析了施耐德特有的ST语言（结构化文本）在复杂算法实现中的应用，这在处理PID控制或者高级运动控制时非常关键。书中对数据块（DB）的管理和调用逻辑讲解得特别清楚，让我很快理解了如何在不同的程序段之间安全、高效地共享数据。而且，作者对软件版本的兼容性也做了相应的说明，这在项目维护中避免了因软件更新带来的兼容性问题。这本书的深度足以支撑一个有经验的工程师快速切换平台，并开始独立负责施耐德系统的设计与调试工作，内容组织逻辑清晰，层次分明，阅读体验非常流畅。

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非常满意，非常满意，非常满意。

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一般

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朋友买的！朋友买的！朋友买的！

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讲解细致程度还可以，软件使用上somachine上载下载方法并没有讲

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专业书籍专业书籍专业书籍专业书籍

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挺不错的，挺详细，一看就懂

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技术部门研发用书！

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哪怕是双十一 物流也很快 内容还不错

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