西門子S7 300/400PLC (可編程邏輯控制器)是國內(nèi)應(yīng)用較廣、市場占有率較高的大中型產(chǎn)品。本書從實際工程應(yīng)用出發(fā),以S7 300/400PLC為對象,講解模塊式PLC的基礎(chǔ)與實際應(yīng)用等方面的內(nèi)容。本書共分10章,主要介紹了PLC的基本概況、S7 300/400PLC的硬件系統(tǒng)、S7 300/400PLC編程軟件的使用方法、S7 300/400PLC的基本指令、S7 300/400PLC的功能指令、S7 300/400PLC的程序結(jié)構(gòu)、梯形圖的順序控制設(shè)計方法、S7 300/400PLC模擬量功能與PID閉環(huán)控制、PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)、PLC的安裝與維護(hù)等內(nèi)容。本書語言通俗易懂,實例的實用性和針對性較強(qiáng),特別適合初學(xué)者使用,對有一定PLC基礎(chǔ)知識的讀者也會有很大幫助。本書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、成人高校的電氣工程、自動化、機(jī)電一體化、計算機(jī)控制等專業(yè)的參考書。
PLC (可編程控制器) 是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用工業(yè)自動控制裝置。PLC以其可靠性高、靈活性強(qiáng)、易于擴(kuò)展、通用性強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點,已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最廣的控制設(shè)備之一。德國西門子SIMATIC S7 300/400PLC屬于模塊式、大中型可編程序控制器,它是西門子PLC的主流產(chǎn)品,在國內(nèi)應(yīng)用范圍較廣,具有較高的市場占有率。為便于學(xué)習(xí)和理解S7 300/400PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),特編寫此書。
本書特點如下:
(1)由淺入深,循序漸進(jìn)。本書在內(nèi)容編排上采用由淺入深、由易到難的原則,在介紹PLC的組成及工作原理、硬件系統(tǒng)構(gòu)成、軟件的使用等基礎(chǔ)上,在后續(xù)章節(jié)中結(jié)合具體的實例,逐步講解相應(yīng)指令的應(yīng)用等相關(guān)知識。
(2)技術(shù)全面,內(nèi)容充實。全書重點突出,層次分明,注重知識的系統(tǒng)性、針對性和先進(jìn)性。對于指令的講解,不是泛泛而談,而是輔以簡單的實例,使讀者更易于掌握。注重理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)工程應(yīng)用能力。本書的大部分實例取材于實際工程項目或其中的某個環(huán)節(jié),對讀者從事PLC應(yīng)用和工程設(shè)計具有較大的實踐指導(dǎo)意義。
(3)分析原理,步驟清晰。對于每個實例,都分析其設(shè)計原理,總結(jié)實現(xiàn)的思路和步驟。讀者可以根據(jù)具體步驟實現(xiàn)書中的例子,將理論與實踐相結(jié)合。
(4)軟硬結(jié)合,實例仿真。由于昂貴的培訓(xùn)費用和硬件價格,一般人很難通過大量的PLC硬件進(jìn)行S7 300/400PLC的實際操作學(xué)習(xí)。S7 PLCSIM 是S7300/400PLC的仿真軟件,具有功能強(qiáng)大、使用方便等特點,是學(xué)習(xí)S7 300/400PLC的較好工具。所以書中大部分實例都是基于STEP7編程軟件和S7PLCSIM 仿真軟件相結(jié)合的方式進(jìn)行講解,使讀者能夠按實例中的敘述生成項目、硬件組態(tài)、編寫程序和做仿真實驗,能夠在盡量少花錢的情況下快速學(xué)好這門技術(shù)。
本書主要內(nèi)容如下:
第1章為PLC的基本概況,主要介紹了對PLC的定義、基本功能與特點、應(yīng)用和分類,以及PLC的組成及工作原理。
第2章為S7 300/400PLC的硬件系統(tǒng),主要介紹了S7 300/400PLC的系統(tǒng)構(gòu)成與連接、CPU 模塊、數(shù)字量I/O 模塊、數(shù)制與數(shù)據(jù)類型、存儲區(qū)與尋址方式。
第3章為S7 300/400PLC編程軟件的使用,主要介紹了PLC編程語言的種類,并重點講述STEP7V5.5編程軟件及S7 PLCSIM 仿真軟件的使用。
第4章為S7 300/400PLC的基本指令,主要介紹了位邏輯指令、定時器指令、計數(shù)器指令,并通過實例講解這些基本指令的使用方法。
第5章為S7 300/400PLC的功能指令,主要介紹了數(shù)據(jù)裝入與傳送指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與比較指令、數(shù)學(xué)運算指令、邏輯運算指令、程序控制指令等內(nèi)容。
第6章為S7 300/400PLC的程序結(jié)構(gòu),主要介紹了S7 300/400PLC中程序的分類、用戶程序中的塊及用戶程序的編程方法,其次通過實例具體講解了常用組織塊、功能和功能塊、系統(tǒng)功能和系統(tǒng)功能塊、數(shù)據(jù)塊的使用方法。
第7章為梯形圖的順序控制設(shè)計方法,主要介紹了梯形圖的設(shè)計方法、順序控制設(shè)計法與順序功能圖、常見的順序控制編寫梯形圖的方法、S7Graph的基本知識及參數(shù)設(shè)置方法,然后通過多個實例重點講解了S7Graph在單序列順序控制、選擇序列順序控制、并行序列順序控制中的應(yīng)用。
第8章為S7 300/400PLC的模擬量功能與PID閉環(huán)控制,主要介紹了模擬量的基本概念、S7 300/400PLC的模擬量功能、PID閉環(huán)控制等內(nèi)容。第9章為PLC的通信與網(wǎng)絡(luò),主要介紹了數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識、工業(yè)局域網(wǎng)的基礎(chǔ)知識、西門子PLC的MPI通信、西門子PLC的PROFIBUS通信、工業(yè)以太網(wǎng)通信等內(nèi)容。
第10章為PLC的安裝與維護(hù),主要介紹了PLC 的安裝注意事項與步驟、S7 300/400PLC的硬件安裝、S7 300/400PLC的維護(hù)和檢修等內(nèi)容。
參加本書編寫工作的有湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳忠平,湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院侯玉寶、高金定、梁華,衡陽技師學(xué)院胡彥倫,湖南航天誠遠(yuǎn)精密機(jī)械有限公司劉瓊,湖南科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院高見芳,湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院尹梅、鄧霆、龍曉慶和龔亮,湖南三一重工集團(tuán)王漢其等。全書由湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳建忠教授主審。
此外,在編寫過程中,還得到了武娟梅、陶有香、段秀莉、黃樹輝、葛建、廖亦凡等同志的幫助和支持,在此一并表示感謝。限于編者水平和編寫經(jīng)驗,書中難免有錯漏之處,敬請廣大讀者批評指正。
陳忠平,主要從事單片機(jī)、PLC技術(shù)的教學(xué)與培訓(xùn)工作,積累了豐富的教學(xué)與培訓(xùn)經(jīng)驗,而且多來年接觸各種水平的學(xué)員,對讀者的需求有最直接的了解。
前言
第1 章 PLC 的基本概況 1
1.1 PLC簡介 1
1.2 PLC的組成及工作原理 9
第2 章 S7 300/400 PLC 的硬件系統(tǒng) 16
2.1 S7 300/400PLC的系統(tǒng)構(gòu)成與連接 16
2.2 S7 300/400PLC的CPU 模塊 28
2.3 S7 300/400PLC的數(shù)字量I/O 模塊 35
2.4 S7 300/400PLC的數(shù)制與數(shù)據(jù)類型 39
2.5 S7 300/400PLC的存儲區(qū)與尋址方式 45
第3 章 S7 300/400 PLC 編程軟件的使用 57
3.1 PLC編程語言簡介 57
3.2 STEP7V5.5編程軟件的使用 63
3.3 S7 PLCSIM 仿真軟件的使用 84
第4 章 S7 300/400 PLC 的基本指令 92
4.1 位邏輯指令 92
4.2 定時器指令 110
4.3 計數(shù)器指令 129
第5 章 S7 300/400 PLC 的功能指令 137
5.1 數(shù)據(jù)裝入與傳送指令 137
5.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與比較指令 141
5.3 數(shù)學(xué)運算指令 159
5.4 邏輯運算指令 169
5.5 程序控制指令 190
第6 章 S7 300/400 PLC 的程序結(jié)構(gòu) 204
6.1 S7 300/400PLC的用戶程序 204
6.2 組織塊 207
6.3 功能和功能塊 272
6.4 系統(tǒng)功能和系統(tǒng)功能塊 290
6.5 數(shù)據(jù)塊 298
第7 章 梯形圖的順序控制設(shè)計方法 303
7.1 梯形圖的設(shè)計方法 303
7.2 順序控制設(shè)計法與順序功能圖 309
7.3 常見的順序控制編寫梯形圖的方法 312
7.4 S7Graph概述 315
7.5 S7Graph中的步與動作 319
7.6 S7Graph在順序控制中的應(yīng)用實例 322
7.7 S7Graph功能塊的參數(shù)設(shè)置 373
第8 章 S7 300/400 PLC 的模擬量功能與PID 閉環(huán)控制 384
8.1 模擬量的基本概念 384
8.2 S7 300/400PLC的模擬量功能 389
8.3 PID閉環(huán)控制 405
第9 章 PLC 的通信與網(wǎng)絡(luò) 422
9.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 422
9.2 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 430
9.3 西門子PLC的MPI通信 436
9.4 西門子PLC的PROFIBUS通信 465
9.5 工業(yè)以太網(wǎng)通信 489
第10 章 PLC 的安裝與維護(hù) 518
10.1 PLC的安裝注意事項與步驟 518
10.2 S7 300PLC的硬件安裝 520
10.3 S7 400PLC的硬件安裝 526
10.4 S7 300PLC的維護(hù)和檢修 531
10.5 S7 400PLC的維護(hù)和檢修 537
附錄A S7 300/400 PLC STL 指令速查表 546
附錄B S7 300/400 PLC LAD 指令速查表 551
附錄C 組織塊查詢表 555
附錄D 系統(tǒng)功能查詢表 557
附錄E 系統(tǒng)功能塊查詢表 560
參考文獻(xiàn) 562 |