基本信息
書名:電氣控製與S7-1200PLC應用技術
定價:55
開 本:16開
紙 張:膠版紙
包 裝:平裝
ISBN:9787111541806
本書將國際工程認證教育理念、微觀課程改革目標、大學生認知能力相結閤,提齣通過一個實際工程項目的調研、設計、實施、完成全過程培養學生係統思維、工程意識、質量與標準、創新意識,並與項目驅動行為引導教學方法相配閤;教材內容圖文並茂,便於學生自主學習並通過項目實踐培養創新意識。本書是自動化係列基礎教材之一,是“工業自動化”、“低壓電器”和“PLC應用”三門課程主要內容的有機結閤。內容包括工業自動化項目設計、繼電接觸器控製、PLC控製。在內容安排上,以項目為主綫,力求邏輯性強,按照從易到難,從硬件設計到軟件設計的順序安排內容,由淺至深,循序漸進。從知識麵上,本書不僅包括電氣控製技術、可編程控製技術,還包括網絡通信技術、人機界麵監控技術,以擴大學生知識麵,加快知識更新。
目錄前言
1章工業自動化控製係統概述
11工業自動化概念
12電氣控製的曆史與發展
13PLC控製的曆史與發展
2章工業自動化項目設計
21工業自動化項目設計要求
22工業自動化項目設計流程
221確定係統總體控製方案
222製定電氣控製方案
223確定控製係統的輸入輸齣信號
224硬件選型與配置
225I/O分配
226PLC控製係統硬件設計
227PLC控製係統軟件設計
228上位監控係統設計
229現場運行調試
2210項目歸檔
23灌裝自動生産綫介紹
任務一灌裝自動生産綫項目調研及整體方案設計
3章工業自動化項目的電氣控製
31電氣控製要求
32電氣設備
33常用低壓電器設備
331低壓配電電器
332低壓主令電器
333低壓控製電器
334低壓保護電器
335低壓執行電器
336低壓信號電器
34電氣控製綫路設計規範及讀圖方法
341電氣控製係統綫路設計要求及規範
342電氣控製綫路讀圖方法
35常用電氣控製綫路及其保護環節
351三相異步電動機起保停綫路及其保護環節
352三相異步電動機正反轉控製綫路及其保護環節
353他勵直流電動機串三級電阻起動及其保護環節
36灌裝自動生産綫電氣控製方案設計要求
任務二灌裝自動生産綫電氣控製部分設計與實現
4章PLC基礎
41PLC的産生和定義
42PLC的特點
43PLC的應用
44PLC的分類
441按照I/O點數容量分類
442按照結構形式分類
443按照使用情況分類
45PLC的組成
451中央處理單元(CPU)
452存儲器
453輸入/輸齣單元
454電源
455I/O擴展接口
456通信接口
457智能單元
458外部設備
46PLC的工作特點
461PLC的掃描周期
462輸入/輸齣映像寄存器
463PLC的輸入/輸齣滯後
464PLC的工作模式
465PLC的技術性能指標
47S7-1200 PLC的特點
5章工業自動化項目的PLC控製硬件設計
51PLC係統硬件設計步驟與要求
511計算輸入/輸齣設備
512PLC機型選擇
513PLC容量估算
514設計電氣原理圖和接綫圖
52S7-1200 PLC基本介紹
521S7-1200 PLC硬件模塊
522CPU模塊
523信號闆及信號模塊
524集成通信接口及通信模塊
525S7-1200 PLC硬件安裝及規範
526安裝和拆卸CPU
527安裝和拆卸信號模塊
528安裝和拆卸通信模塊
529安裝和拆卸信號擴展闆
5210拆卸和安裝端子闆連接器
任務三灌裝自動生産綫PLC控製係統設計
53 S7-1200 PLC硬件接綫規範
531安裝現場的接綫
532使用隔離電路時的接地與電路參考點
533數字量輸入接綫
534數字量輸齣接綫
535模擬量接綫
任務四灌裝自動生産綫PLC控製係統硬件設計及接綫
6章工業自動化項目的PLC控製軟件設計
61自動化項目設計軟件——STEP 7 Basic
611STEP 7 Basic的功能
612STEP 7 Basic的安裝環境與安裝方法
613STEP 7 Basic中項目的創建過程
614新建項目過程中容易齣現的問題及解決辦法
615S7-1200 CPU的密碼保護功能
616程序塊的復製保護功能
617STEP 7 Basic中程序的上傳功能
618STEP 7在綫幫助功能
任務五在STEP 7軟件中建立灌裝自動生産綫項目並進行硬件組態
62STEP 7編程基礎
621數製和編碼
622數據類型及錶示格式
623存儲區的尋址方式
624STEP 7 Basic編程語言
625STEP 7 Basic指令係統
63PLC的程序結構與編程方法
631組織塊OB
632組織塊OB的優先級
633功能塊FB和功能FC
634數據塊DB
635程序塊的編輯
636程序塊的編譯和下載
637程序塊的監視與程序的調試
638塊的調用
639PLC的編程方法
64工業自動化項目程序結構及符號錶
641設計項目程序結構
642創建用戶程序結構
643建立項目變量錶
任務六灌裝自動生産綫PLC控製係統程序結構及變量錶
65工業自動化項目中數字量的處理
651觸點的邏輯關係
任務七設計灌裝自動生産綫PLC控製係統手動運行程序
652置位輸齣/復位輸齣指令
653邊沿檢測指令
654復位優先SR鎖存/置位優先RS鎖存指令
任務八設計急停復位等程序和調用功能
66工業自動化項目中時間控製方法
67工業自動化項目中計數功能
任務九設計灌裝自動生産綫PLC控製係統手動和自動運行程序
68工業自動化項目中數據處理方法
681移動操作指令
682數學函數指令
683比較器操作指令
684轉換操作指令
任務十灌裝自動生産綫PLC控製係統統計程序設計
69故障診斷與程序調試方法
691CPU的在綫和診斷功能
692使用程序編輯器調試程序
693使用變量錶調試程序
694采用監控與強製錶監視、修改和強製變量
695工具的使用
610工業自動化項目中模擬量的處理
6101模擬量輸入信號的采集
6102模擬量輸入信號的處理
任務十一灌裝自動生産綫PLC控製係統閤格檢驗程序設計
611順序控製編程方法
任務十二灌裝自動生産綫順序控製自動運行程序設計
7章PLC的網絡通信技術及應用
71通信基礎知識
711數據傳輸方式
712西門子工業網絡通信
72S7-1200支持的通信
721PROFINET通信
722PROFIBUS通信
723簡易通信模塊
73PROFINET通信
731PROFINET簡介
732構建PROFINET網絡
74PROFIBUS通信
741PROFIBUS簡介
742PROFIBUS DP
8章工業自動化項目上位監控係統設計
81人機界麵概述
811HMI的主要任務
812HMI項目設計方法
813SIMATIC精簡係列麵闆
814WinCC(TIA Protal)簡介
82建立一個WinCC Basic 項目
821直接生成HMI設備
822使用HMI設備嚮導組態畫麵
823WinCC Basic項目組態界麵
83KTP 600 Basic color PN觸摸屏的通信連接
831KTP 600 Basic color PN觸摸屏的硬件連接
832設置KTP 600 Basic color PN觸摸屏通信參數
833下載HMI組態
任務十三建立灌裝自動生産綫上位監控項目
84定義變量
841變量的分類
842變量的數據類型
843編輯變量
85組態畫麵
851設計畫麵結構與布局
852創建畫麵
853畫麵管理
854組態初始畫麵
855組態運行畫麵
856組態參數設置畫麵
857組態趨勢視圖畫麵
任務十四組態灌裝自動生産綫監控畫麵
86報警
861報警的概念
862組態報警
863顯示報警信息
任務十五組態灌裝自動生産綫中的報警
87用戶管理
871用戶管理的概念
872用戶管理的組態
873用戶管理的使用
任務十六組態用戶管理係統
88組態功能鍵
任務十七組態畫麵中的功能鍵
89WinCC Basic項目的模擬調試
9章項目文件整理
91灌裝自動生産綫項目報告
任務十八灌裝生産綫項目報告撰寫
92灌裝自動生産綫項目使用說明書
任務十九灌裝生産綫項目使用說明書撰寫
參考文獻
基本信息
書名:S7-1500 PLC項目設計與實踐
定價:79.00元
作者:劉長青
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2016-06-01
ISBN:9787111535355
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
內容簡介
本書以一個自動灌裝生産綫控製項目為例,按照項目設計的步驟,循序漸進,引導讀者由淺入深地掌握S7-1500 PLC的硬件組態、軟件編程、軟硬件調試、上位監控係統及網絡通信等內容。在S7-1500 PLC的硬件和軟件介紹中,既兼顧沒有S7係列PLC基礎的工程人員,也突齣與S7係列其他PLC不同的地方,使具有S7係列PLC基礎的工程人員快速掌握S7-1500 PLC。本書對S7-1500 PLC的工藝功能、係統診斷、高級語言編程和網頁訪問等內容也單獨成章進行瞭介紹,並配有實例,旨在全新展示S7-1500 PLC的強大功能。章節中穿插的控製任務,在附錄中有參考程序,以指導讀者理論與實踐相結閤。本書既可作為高等院校機電類和自動化類相關課程的教材,也可作為工業自動化領域工程技術人員的參考書。
目錄
前言
第1章S7-1500 PLC係統概述
11西門子工業自動化TIA簡介
12可編程控製器基礎
121PLC概述
122結構組成
123工作原理
13S7-1500 PLC係統
131S7-1500 PLC産品概述
132S7-1500 PLC組成
133S7-1500 PLC産品新功能
14工業自動化發展趨勢
第2章S7-1500 PLC硬件及軟件平颱
21硬件係統組成
211電源模塊
212CPU模塊及附件
213信號模塊
214通信模塊和工藝模塊
215分布式模塊
216安全模塊
22硬件安裝
221硬件配置
222硬件安裝
23Portal軟件平颱
231軟件版本及安裝
232軟件界麵及使用
第3章S7-1500 PLC項目設計
31工業自動化項目設計流程
311確定任務及設計要求
312製定電氣控製方案
313控製係統硬件設計
314軟件程序設計
315上位監控組態
316聯機調試
317項目歸檔
32自動灌裝生産綫項目實例
任務1自動灌裝生産綫整體方案設計
33新建TIA項目
任務2創建自動灌裝生産綫項目
第4章S7-1500 PLC硬件係統設計
41信號分析
42模塊選型及硬件組態
421組態模塊類型
422配置模塊參數
423建立PC與PLC的連接
424CPU存儲器復位
425下載硬件組態
43I/O分配
44硬件接綫
任務3自動灌裝生産綫項目硬件設計
第5章S7-1500 PLC軟件程序設計
51S7-1500 PLC編程基礎
511數製及編碼
512基本數據類型
513復閤數據類型
514其他數據類型
515S7-1500 PLC存儲區
516尋址方式
517編程語言
52變量錶與符號尋址
521變量錶
522定義全局符號
任務4定義全局符號
53監控錶與設備測試
531監控錶
532I/O設備測試
任務5I/O設備測試
54程序塊及程序結構
541程序塊類型
542程序結構形式
543自動灌裝生産綫項目程序結構
55程序塊的創建、編輯及調試
551新建用戶程序塊
552程序塊的屬性
553程序塊的編輯
554程序塊的調用
555編程語言的切換
556程序塊的編譯
557程序塊的下載及監視
56位邏輯運算指令與開關量控製
561觸點、取反RLO與輸齣指令
562置位/復位指令
563邊沿檢測指令
任務6點動控製程序設計
任務7模式選擇、生産綫運行和急停處理程序設計
57定時器操作指令與時間控製
571SIMATIC定時器指令
572IEC定時器指令
任務8自動灌裝程序設計
58計數操作指令與計數統計
581SIMATIC計數器指令
582IEC計數器指令
任務9計數統計程序設計
59移動操作指令
任務10復位統計數據程序設計
510比較器操作指令
任務11故障處理程序設計
511數學函數指令
任務12數學運算程序設計
512轉換操作指令
513其他指令
514用戶數據塊
5141用戶數據塊的創建
5142數據塊編輯器
5143變量的值
5144數組及結構變量的聲明
5145數據塊的屬性
5146數據塊的訪問及應用
任務13使用數據塊進行數據存儲
515FC/FB與參數化編程
5151塊接口的布局
5152參數化程序設計
5153修改接口參數
5154設置塊的調用環境進行程序調試
任務14報警程序設計
516組織塊
5161組織塊的類型與優先級
5162循環程序組織塊
5163啓動組織塊
5164中斷組織塊
5165錯誤組織塊
5166組織塊的啓動信息
任務15初始化程序設計
517模擬量處理
5171模擬量模塊的接綫
5172模擬量模塊的參數設置
5173模擬量轉換的數值錶達方式
5174模擬量值的規範化
5175使用循環中斷
任務16模擬量采集程序設計
第6章上位監控係統設計
61上位監控係統概述
611HMI的主要任務
612HMI項目設計方法
613西門子上位監控設備
614WinCC(TIA Protal)簡介
62建立一個WinCC Advanced 項目
621直接生成HMI設備
622使用HMI設備嚮導生成HMI設備
623WinCC Advanced 項目組態界麵
63TP 700 Comfort觸摸屏的通信連接
631TP 700 Comfort觸摸屏的硬件連接
632設置TP 700 Comfort觸摸屏通信參數
633下載HMI組態
任務17建立自動灌裝生産綫監控項目及通信連接
64定義變量
641變量的分類
642變量的數據類型
643編輯變量
任務18組態自動灌裝生産綫監控項目所需變量
65創建畫麵及畫麵管理
651設計畫麵結構與布局
652創建畫麵
653畫麵管理
任務19創建及管理自動灌裝生産綫上位監控畫麵
66組態監控畫麵
661組態初始畫麵
662組態運行畫麵
663組態參數設置畫麵
664組態趨勢視圖畫麵
任務20組態自動灌裝生産綫上位監控畫麵
67報警
671報警的概念
672組態報警
673顯示報警信息
任務21組態自動灌裝生産綫報警畫麵
68用戶管理
681用戶管理的概念
682用戶管理的組態
683用戶管理的使用
任務22組態自動灌裝生産綫用戶管理畫麵
69WinCC Advanced 項目的仿真調試
691HMI的離綫仿真調試
692HMI的在綫仿真調試
第7章網絡通信
71S7-1500通信簡介
711通信接口
712通信服務
72PROFIBUS通信
721PROFIBUS的通信協議
722PROFIBUS-DP的應用
723PROFIBUS-DP網絡的主站與從站
724PROFIBUS-DP接口
725PROFIBUS網絡的參數分配
726PROFIBUS網絡診斷
727等時同步模式的PROFIBUS網絡
73PROFINET通信
731PROFINET簡介
732構建PROFINET網絡
733PROFINET網絡的參數分配
734PROFINET網絡診斷
735連接其他總綫係統
任務23使用ET200SP實現自動灌裝生産綫項目
74開放式通信
741開放式通信的協議
742開放式通信的指令
743建立TCP、ISO-on-TCP、UDP和ISO協議的開放式通信
744建立Modbus TCP協議的開放式通信
745通過電子郵件建立通信
746通過FTP建立通信
747建立和終止開放式通信
75S7-1500 CPU與G120通信
751SINAMICS G120簡介
752S7-1500與SINAMICS G120的PROFIBUS通信
753S7-1500與SINAMICS G120的PROFINET通信
任務24實現S7-1500 CPU與G120的通信
第8章工藝功能
81PID控製
811PID指令
812PID組態
813PID調試
82運動控製
821運動控製簡介
822運動控製舉例
第9章係統診斷
91係統診斷概述
92係統診斷的顯示
921設備上的係統診斷顯示
922使用Portal軟件(STEP 7)
93通過用戶程序進行係統診斷
931采用過程映像輸入進行係統診斷
932使用指令
94軌跡和邏輯分析器功能
任務25自動灌裝生産綫項目故障檢測
第10章S7-1500 PLC的其他功能
101SCL編程語言
1011SCL程序編輯器
1012SCL指令及應用
任務26自動灌裝生産綫項目成品重量存儲
102GRAPH與順序控製
1021順序控製簡介
1022順序控製程序塊
1023GRAPH函數塊的程序編輯器
1024順控器視圖和單步視圖
1025塊接口及參數
1026GRAPH程序設計
任務27自動灌裝生産綫項目順序控製
103基於Web服務器的網頁訪問
1031Web服務器功能的參數設置
1032Web 服務器的信息顯示
任務28自動灌裝生産綫項目的網頁訪問
附錄自動灌裝生産綫項目參考程序
任務6點動控製程序設計
任務7模式選擇、生産綫運行和急停處理程序設計
任務8自動灌裝程序設計
任務9計數統計程序設計
任務10復位統計數據程序設計
任務11故障處理程序設計
任務12數學運算程序設計
任務13使用數據塊進行數據存儲
任務14報警程序設計
任務15初始化程序設計
任務16模擬量采集程序設計
任務20組態自動灌裝生産綫上位監控畫麵
任務26自動灌裝生産綫項目成品重量存儲
任務27自動灌裝生産綫項目順序控製
參考文獻
這本書在關於 S7-1200 PLC 應用的部分,我特彆喜歡它對實際工程項目案例的分析。它並沒有僅僅停留在理論指令的介紹,而是將 S7-1200 PLC 的各種功能,如模擬量輸入輸齣、脈衝輸齣、PID 控製等,都融入到具體的應用場景中進行講解。比如,在介紹 PID 控製時,書中詳細剖析瞭一個溫度控製係統的設計過程,從傳感器選型、信號調理、PLC 程序的編寫,到參數整定和實際效果的評估,都進行瞭詳細的闡述。它還強調瞭在實際應用中可能會遇到的各種問題,比如乾擾、滯後等,並提供瞭相應的解決方案。這種“從實際齣發,解決實際問題”的講解方式,讓我感覺非常實用。我從中學會瞭如何將 PLC 的功能與具體的工藝過程相結閤,而不是孤立地學習指令。對於 S7-1500 PLC 的部分,書中關於故障診斷和排除的部分,也提供瞭很多實用的技巧和方法,讓我能夠更好地應對實際工作中可能齣現的各種問題。
評分這本書雖然講的是電氣控製和 S7 係列 PLC 的應用,但我讀瞭之後,發現它在介紹一些基礎的電氣元件知識時,比如接觸器、繼電器、斷路器的工作原理和選型方法,寫得特彆詳實。它不僅僅是簡單地羅列參數,而是深入地分析瞭不同工況下的選擇考量,甚至還舉瞭一些實際工程中的案例,讓我對這些看似簡單的元件有瞭更深刻的理解。舉個例子,關於接觸器的選型,書中不僅講解瞭額定電流、使用類彆等常規參數,還重點強調瞭不同環境下(比如高溫、潮濕)對觸點壽命和可靠性的影響,以及如何根據負載特性(感性、容性、阻性)來選擇閤適的附加觸點。對於 S7-1200 和 S7-1500 這兩個 PLC 係列,雖然書中側重於應用和項目設計,但在介紹它們的核心功能和一些基礎指令時,也花瞭相當篇幅。例如,對於定時器和計數器的使用,書中提供瞭多種不同的應用場景下的編程思路,並且詳細解釋瞭每個參數的含義以及在實際應用中的效果。這對於我這樣剛接觸 PLC 的新手來說,非常有幫助,讓我能夠快速上手,理解 PLC 程序是如何一步步構建起來的。
評分我原本以為這本書會是那種技術含量很高、非常枯燥的學術著作,但實際閱讀下來,它在講解 S7-1500 PLC 的項目設計部分,特彆是關於用戶自定義功能塊(UDFB)的開發和應用,寫得相當有啓發性。書中並沒有直接給齣一堆現成的代碼,而是從問題的分析入手,逐步引導讀者如何根據實際需求,設計齣可重用、模塊化的功能塊。例如,在設計一個復雜的攪拌機控製係統時,書中詳細剖析瞭如何將攪拌、加熱、加料等子功能封裝成獨立的 UDFB,並且演示瞭如何通過參數接口實現靈活的調用和配置。這種“從需求到設計”的思路,以及對 UDFB 內部邏輯結構、錯誤處理機製的深入講解,讓我看到瞭 PLC 編程的藝術性,也學到瞭如何寫齣更健壯、更易於維護的程序。此外,書中關於人機界麵(HMI)設計與 PLC 係統的集成部分,也寫得非常到位。它不隻是簡單地介紹 HMI 的基本操作,而是著重於如何通過 HMI 實現數據的可視化、操作的便捷性以及報警信息的有效傳遞,為我理解整個自動化係統的聯動提供瞭很好的視角。
評分這本書在電氣控製基礎知識的鋪墊上,可以說做得非常紮實。雖然它的標題重點在於 PLC 應用,但對於很多初學者來說,缺乏紮實的電氣基礎是難以深入的。這本書在這方麵做得很好,它花瞭不小的篇幅來講解三相異步電動機的啓動方式(直接啓動、星三角啓動、自耦變壓器降壓啓動等)的工作原理、適用場景以及相關的電氣原理圖。我印象特彆深刻的是,書中不僅僅是畫齣圖紙,還詳細分析瞭每種啓動方式的優缺點,比如直接啓動的簡單性與高啓動電流、星三角啓動的節能效果與啓動轉矩下降、自耦變壓器降壓啓動的平穩性與成本等。甚至還涉及到瞭一些電機的保護措施,例如過載保護、缺相保護、堵轉保護等,並給齣瞭具體的選型和接綫指導。這些內容對於理解 PLC 如何控製電機,以及在實際工程中如何安全可靠地運行電機,都至關重要。對於 S7-1200 PLC 的部分,書中在介紹一些基本功能指令時,也結閤瞭實際的電氣控製場景,讓理論知識與實踐操作更緊密地結閤在一起,我感覺收獲頗豐。
評分對於 S7-1500 PLC 項目設計的部分,我個人覺得書中對於一些高級編程技巧的講解,比如如何使用 IEC 61131-3 標準中的結構化文本(ST)語言來編寫復雜的控製邏輯,以及如何利用 SCL(Structured Control Language)進行高效的編程,都寫得相當精彩。它不僅僅是簡單地介紹這些語言的語法,更是通過一係列典型的工業控製應用案例,展示瞭如何運用這些高級語言來解決復雜的自動化問題。例如,書中在設計一個多軸聯動係統時,就巧妙地運用瞭 ST 語言來編寫復雜的運動軌跡生成算法,並且通過 SCL 語言實現瞭與 PLC 硬件資源的優化配置。這種將理論知識與實際應用緊密結閤的講解方式,讓我對 PLC 的編程能力有瞭更深層次的認識。此外,書中對於網絡通信部分的講解,特彆是 Profinet 的應用,也寫得非常詳盡,包括拓撲結構的選擇、通信協議的配置以及數據交換的實現,都給齣瞭詳細的指導,這對於我構建分布式控製係統非常有幫助。
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