本書以西門子S7-1500 PLC為對象，介紹了PLC的基本結(jié)構(gòu)、硬件配置及組態(tài)、編程指令、程序結(jié)構(gòu)及編程方法，并在此基礎(chǔ)上通過大量的案例分析、項目實踐來提高讀者對PLC的應用能力。此外，本書還介紹了PLC通信系統(tǒng)及SCL編程語言的應用，為進一步開發(fā)綜合項目奠定基礎(chǔ)。本書從實例分析、綜合應用和項目設計著手，制定相應學習目標，在分析和解決問題的過程中，促進理論知識的學習和專業(yè)技能的提升。本書內(nèi)容由淺入深、循序漸進，注重應用能力的培養(yǎng)，通過案例分析、項目引導及技能訓練等環(huán)節(jié)幫助讀者對知識的理解和吸收。
本書可作為應用型本科和職業(yè)院校自動化類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程人員的培訓教材或相關(guān)技術(shù)人員的參考書。
1.由淺入深、循序漸進，注重應用能力的培養(yǎng)，通過案例分析、項目引導及技能訓練等環(huán)節(jié)幫助讀者對知識的理解和吸收。
2.對PLC的硬件結(jié)構(gòu)、編程軟件、編程指令及其項目應用進行了詳細的介紹，以滿足崗位對S7-1500 PLC項目開發(fā)和應用維護等方面人才的需求。
3.還介紹了PLC通信系統(tǒng)及SCL編程語言的應用，為進一步開發(fā)綜合項目奠定基礎(chǔ)。
4.包含微課視頻和源程序等豐富電子資源。
黨的二十大報告指出：堅持把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上，推進新型工業(yè)化，加快建設制造強國、質(zhì)量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國。實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程和重大技術(shù)裝備攻關(guān)工程，支持專精特新企業(yè)發(fā)展，推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
可編程序控制器（PLC）是一種以微型計算機為核心的通用工業(yè)控制器。從產(chǎn)生到現(xiàn)在，其控制功能和應用領(lǐng)域不斷拓展，實現(xiàn)了由單體設備的簡單邏輯控制到運動控制、過程控制及集散控制等各種復雜任務的發(fā)展。現(xiàn)在的PLC在模擬量處理、數(shù)據(jù)運算、人機接口和工業(yè)控制網(wǎng)絡等方面的能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設備之一。
本書以培養(yǎng)技術(shù)技能型人才為出發(fā)點，從實例分析、綜合應用和項目設計著手，制定相應學習目標，使學生在分析和解決實際問題的過程中，逐步增強專業(yè)知識的應用能力。
本書以S7-1500 PLC為對象，對PLC的硬件結(jié)構(gòu)、編程軟件、編程指令及其項目應用進行了詳細的介紹，以滿足崗位對S7-1500 PLC項目開發(fā)和應用維護等方面相關(guān)人才的需求。本書共8章，第1章介紹了PLC的概念、產(chǎn)品和原理等；第2章介紹了S7-1500 PLC的硬件系統(tǒng)；第3章介紹了TIA Portal編程軟件的應用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、硬件組態(tài)及簡單項目應用；第4、5章介紹了S7-1500 PLC常用指令的屬性、應用及程序塊的屬性和應用；第6、7章以S7-1500 PLC為主線，介紹了其綜合應用，包括模擬量控制、變頻驅(qū)動控制、通信等；第8章介紹了S7-1500 PLC SCL的基礎(chǔ)指令及應用，為進一步開發(fā)基于S7-1500 PLC的綜合項目奠定基礎(chǔ)。
在PLC基礎(chǔ)指令及程序塊講解方面，配有相應的實訓，便于學生理解和掌握指令的基礎(chǔ)知識、程序塊結(jié)構(gòu)和在程序中的應用；在PLC程序編寫及設計方面，盡可能地采用案例分析和項目實踐；各章節(jié)后還附有相應的技能訓練和習題，便于學生更好地掌握PLC的相關(guān)知識；每章的后用名言警句共勉。
本書理論通俗、案例和項目具體，注重知識的應用和技能的提升，可作為應用型本科和職業(yè)院校自動化類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程人員的培訓教材或相關(guān)技術(shù)人員的參考書。
本書由無錫職業(yè)技術(shù)學院郭瓊教授擔任主編，陳浩云工程師擔任副主編，無錫職業(yè)技術(shù)學院姚曉寧、丁健、商進副教授參與編寫。
本書在編寫過程中參考了大量的手冊和相關(guān)書籍，在此向各位作者表示誠摯的感謝。由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處，敬請讀者批評指正。
郭瓊教授，江蘇省青藍工程骨干教師、江蘇省高校青藍工程科技創(chuàng)新團隊核心成員、無錫市重點專業(yè)群負責人、無錫市工業(yè)機器人技術(shù)應用名師工作室領(lǐng)銜人、校教學名師。
主編的暢銷教材《現(xiàn)場總線技術(shù)及其應用》（第2版）獲得江蘇省高等學校重點教材；還主編了《三菱 FX5U PLC編程及應用》。
第1章PLC概述
1.1PLC的概念及應用
1.1.1PLC的起源及發(fā)展
1.1.2PLC的特點
1.1.3PLC的應用
1.2PLC的分類及產(chǎn)品介紹
1.2.1PLC的分類
1.2.2PLC生產(chǎn)廠家及主要產(chǎn)品
1.2.3西門子S7系列PLC及其軟件
1.3PLC系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
1.3.1PLC系統(tǒng)基本構(gòu)成
1.3.2PLC的工作原理
1.3.3PLC控制系統(tǒng)與繼電接觸器控制
系統(tǒng)的比較
1.4習題
第2章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)
2.1S7-1500系統(tǒng)介紹
2.1.1SIMATIC自動化系統(tǒng)
2.1.2S7-1500 PLC系統(tǒng)構(gòu)成
2.2CPU模塊
2.2.1CPU分類
2.2.2CPU結(jié)構(gòu)及存儲卡
2.2.3模塊安裝及接線
2.2.4固件更新
2.3電源模塊
2.3.1帶有電源模塊的PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.3.2負載電源（PM）
2.3.3系統(tǒng)電源（PS）
2.4信號模塊（SM）
2.4.1模塊類型
2.4.2數(shù)字量輸入/輸出模塊
2.4.3模擬量輸入/輸出模塊
2.4.4模塊安裝
2.5通信模塊
2.5.1模塊分類
2.5.2CP 1543-1模塊特性
2.5.3CM 1542-5模塊特性
2.5.4CM PtP RS422/485 BA模塊特性
2.6CPU的通電與設置
2.6.1CPU的通電
2.6.2通過顯示屏設置IP地址
2.6.3CPU的操作模式
2.7習題
第3章TIA Portal編程軟件及使用
3.1TIA Portal編程軟件
3.1.1編程軟件的特點
3.1.2編程軟件的安裝
3.1.3認識編程軟件界面
3.2編程基本知識
3.2.1S7-1500 PLC數(shù)據(jù)類型
3.2.2S7-1500 PLC的地址及尋址
3.2.3程序中的變量
3.2.4程序中的常量
3.3PLC的編程語言及特點
3.3.1編程語言選擇操作
3.3.2梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD）
3.3.3語句表(STL)
3.3.4結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）
3.4S7-1500 PLC的設備組態(tài)
3.4.1設備組態(tài)的功能
3.4.2設備組態(tài)的操作
3.5實訓1：簡單項目的建立與運行
3.5.1任務1：控制要求及PLC外部接線
3.5.2任務2：簡單項目的建立
3.5.3任務3：項目調(diào)試
3.6實訓2：PLC變量表及監(jiān)控表功能
3.6.1任務1：PLC變量表及變量尋址
3.6.2任務2：使用監(jiān)控表和強制表調(diào)試程序
3.7實訓3：TIA Portal軟件仿真功能的應用
3.7.1任務1：了解S7-1500仿真器
3.7.2任務2：啟動和應用仿真功能
3.7.3任務3：系統(tǒng)和時鐘存儲器功能應用
3.8習題
第4章S7-1500 PLC的常用指令
4.1位邏輯運算指令
4.1.1基本指令及屬性
4.1.2觸點/線圈指令
4.1.3置位/復位指令
4.1.4沿檢測指令
4.1.5SR/RS觸發(fā)器
4.2定時器指令
4.2.1定時器指令概述
4.2.2定時器指令功能
4.2.3定時器指令的應用
4.3計數(shù)器指令
4.3.1加計數(shù)器
4.3.2減計數(shù)器
4.3.3加減計數(shù)器
4.3.4計數(shù)器指令的應用
4.4數(shù)據(jù)處理與運算指令
4.4.1移動操作指令
4.4.2比較操作指令
4.4.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令
4.4.4數(shù)學函數(shù)指令
4.5程序控制操作指令
4.5.1JMP(N)指令
4.5.2JMP_LIST指令
4.5.3SWITCH及RET指令
4.6移位和循環(huán)移位指令
4.6.1移位指令
4.6.2循環(huán)移位指令
4.6.3移位彩燈控制功能設計
4.7基本指令應用
4.7.1實訓1：三臺電動機順序起動功能實現(xiàn)
4.7.2實訓2：交通燈控制系統(tǒng)設計
4.7.3實訓3：多臺設備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設計
4.8習題
第5章程序塊及其應用
5.1用戶程序
5.1.1用戶程序的任務
5.1.2用戶程序中的塊
5.1.3線性化編程與結(jié)構(gòu)化編程
5.2數(shù)據(jù)塊（DB）及其應用
5.2.1DB介紹
5.2.2全局數(shù)據(jù)塊
5.2.3背景數(shù)據(jù)塊
5.3組織塊（OB）及其應用
5.3.1OB的功能及類型
5.3.2循環(huán)執(zhí)行組織塊
5.3.3啟動組織塊
5.3.4中斷組織塊的建立
5.4功能（FC）及其應用
5.4.1FC介紹
5.4.2帶有形參的FC
5.4.3沒有參數(shù)的FC
5.5功能塊（FB）及其應用
5.5.1FB介紹
5.5.2具有單個背景數(shù)據(jù)塊的FB
5.5.3具有多重背景數(shù)據(jù)塊的FB
5.6技能訓練
5.6.1任務1：通過片段訪問對DB變量尋址
5.6.2任務2：采用程序塊設計函數(shù)
5.7習題
第6章PLC綜合項目設計與分析
6.1PLC控制系統(tǒng)設計
6.1.1基本原則
6.1.2步驟和內(nèi)容
6.2實訓1：液體混合攪拌器控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
6.2.1任務1：PLC選型及外部接線
6.2.2任務2：控制功能的實現(xiàn)
6.3實訓2：多臺設備報警控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
6.3.1任務1：系統(tǒng)資源配置
6.3.2任務2：程序設計
6.3.3任務3：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
6.4實訓3：模擬量在控制系統(tǒng)中的應用
6.4.1任務1：模擬量的認識
6.4.2任務2：基于模擬量輸入（A/D）的狀態(tài)檢測系統(tǒng)設計
6.4.3任務3：基于模擬量輸出（D/A）的三角波信號發(fā)生器設計
6.5實訓4：基于PID的變頻調(diào)速系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
6.5.1任務1：變頻調(diào)速系統(tǒng)外部接線
6.5.2任務2：變頻調(diào)速系統(tǒng)硬件組態(tài)
6.5.3任務3：PID工藝對象組態(tài)
6.5.4任務4：系統(tǒng)程序設計
6.5.5任務5：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
6.6習題
第7章S7-1500 PLC系統(tǒng)的通信應用
7.1S7-1500 PLC通信基礎(chǔ)
7.1.1PROFINET接口通信
7.1.2基于通信模塊的通信
7.2實訓1：S7-1500 PLC的S7通信應用
7.2.1任務1：S7通信及相關(guān)指令
7.2.2任務2：S7通信系統(tǒng)的硬件組態(tài)
7.2.3任務3：PUT/GET指令應用
7.2.4任務4：S7通信系統(tǒng)通信功能測試
7.3實訓2：S7-1500 PLC以太網(wǎng)通信應用
7.3.1任務1：Modbus TCP通信協(xié)議
7.3.2任務2：Modbus TCP通信系統(tǒng)的硬件組態(tài)
7.3.3任務3：Modbus TCP 客戶端程序設計
7.3.4任務4：Modbus TCP 服務器程序設計
7.3.5任務5：Modbus TCP系統(tǒng)通信功能測試
7.4實訓3：基于PLCSIM Advanced軟件的仿真通信
7.4.1任務1：PLCSIM Advanced仿真軟件
7.4.2任務2：PLCSIM Advanced 3.0仿真軟件介紹
7.4.3任務3：PLCSIM Advanced通信仿真調(diào)試
7.5習題
第8章SCL編程語言
8.1SCL簡介
8.1.1SCL的特點
8.1.2SCL的編輯界面
8.2SCL常用指令
8.2.1指令類型及語法規(guī)則
8.2.2指令的輸入方法
8.2.3指令介紹
8.3SCL程序監(jiān)控及注釋
8.3.1程序監(jiān)控
8.3.2程序注釋
8.4SCL編程設計
8.4.1啟保停電路
8.4.2定時器指令應用
8.4.3SCL表達式和運算指令
8.4.4采用SCL實現(xiàn)數(shù)值查找功能
8.5SCL編程的綜合應用
8.5.1實訓1:4臺電動機順序起動控制程序設計
8.5.2實訓2:交通燈控制系統(tǒng)程序設計
8.6習題
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