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本書貫徹了基本概念、工作原理與實際工程應(yīng)用不可分割的理念，內(nèi)容包含原理解析與應(yīng)用實踐兩部分，特色鮮明。在PLC部分，本書以目前較為前沿的西門子S71500 PLC為對象，結(jié)合TIA博途V16軟件，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、基本模塊、基本配置和基本指令等基本內(nèi)容開始，逐步深入到硬件組態(tài)、PROFINET接口配置、分布式I/O參數(shù)配置、編程與仿真等技術(shù)環(huán)節(jié)，最后以豐富多樣的實際案例進一步講解、示范真實工程應(yīng)用，旨在幫助讀者由淺入深、循序漸進地掌握PLC技術(shù)，實現(xiàn)輕松學(xué)習(xí)。
本書注重工程應(yīng)用導(dǎo)向，講解透徹、通俗易懂、圖文并茂。本書可作為高等院校自動化、電氣技術(shù)及相近專業(yè)的現(xiàn)代電氣控制可編程控制器及技術(shù)或類似課程的教材，同時也適合廣大從事自動化、智能控制領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀和學(xué)習(xí)。
本書提供的相關(guān)資源可在機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)（www.cmpedu.com）下載。

電氣控制與PLC應(yīng)用是綜合了繼電-接觸控制技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的一門新興技術(shù)，應(yīng)用十分廣泛。由于電氣控制與可編程控制器本是起源于同一體系，只是發(fā)展的階段不同，在理論和應(yīng)用上是一脈相承的。
本書共有9章。第1章通過介紹可編程控制器的基本組成和工作原理，了解PLC在控制系統(tǒng)中的作用以及以PLC為核心的控制系統(tǒng)的特點；第2、3章介紹S71500 PLC基本模塊、開發(fā)環(huán)境以及硬件配置；第4章從數(shù)據(jù)類型、存儲區(qū)與尋址和程序塊出發(fā)，著重介紹位邏輯運算指令、定時器和計數(shù)器指令、數(shù)據(jù)操作指令、數(shù)學(xué)函數(shù)指令，簡單介紹工藝指令和通信指令，最后通過電動機的起、停控制程序的仿真來介紹S71500 PLC仿真器（S7PLCSIM V16）；第5章介紹S71500 PLC的通信及其應(yīng)用，包括通信基礎(chǔ)、IDevice智能設(shè)備、S71500 PLC與驅(qū)動器的PROFINET通信、S71500 PLC與人機界面，以及S71500 PLC與第三方設(shè)備的通信；第6章重點介紹常用工藝指令的應(yīng)用，包括PID控制的功能與編程、計數(shù)模塊的功能與編程、運動控制的功能與編程；第7章介紹S71500 PLC的上位機WinCC RT，包括組態(tài)計算機的設(shè)置、運行計算機的設(shè)置、項目下載與運行以及OPC UA在WinCC RT上的應(yīng)用；第8章介紹可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，一方面介紹PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的原則與方法、基于TIA博途軟件的工程項目創(chuàng)建，另一方面介紹PLC輸入輸出模塊的接線、PLC應(yīng)用的典型環(huán)節(jié)及設(shè)計技巧，最后通過案例介紹PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用；第9章簡要介紹項目資料的打印與歸檔。
本書可作為高等院校自動化、電氣技術(shù)及相近專業(yè)的現(xiàn)代電氣控制可編程控制器及技術(shù)或類似課程的教材，也可作為電子技術(shù)、電氣技術(shù)、自動化技術(shù)等工程技術(shù)人員的參考書。
鄭州西亞斯學(xué)院陳建明教授擔任本書的主編，華北水利水電大學(xué)趙明明、白磊老師擔任本書的副主編，華北水利水電大學(xué)郭香靜、王成鳳老師參與編寫。在編寫過程中，西門子（中國）有限公司、河南省自動化類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、河南省科技協(xié)會的相關(guān)技術(shù)人員給予了很大的支持，并提供了許多工程實例，在此一并表示感謝。
限于篇幅及編者的水平，在內(nèi)容上若有局限和欠妥之處，竭誠希望同行和讀者提出寶貴的意見。

編者

第1章可編程控制器基礎(chǔ)1
11可編程控制器概述1
111可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展1
112可編程控制器的特點3
113可編程控制器的組成及分類4
12可編程控制器的工作原理7
121可編程控制器的等效電路7
122可編程控制器的工作過程8
13可編程控制器的硬件基礎(chǔ)9
131可編程控制器的I/O單元10
132可編程控制器的系統(tǒng)配置11
第2章S71500 PLC的系統(tǒng)配置與
開發(fā)環(huán)境13
21S71500 PLC13
211S71500 PLC概述14
212S71500 CPU簡介14
213電源選型16
22S71500 PLC功能模塊17
221信號模塊17
222通信模塊21
223工藝模塊22
23S71500 PLC開發(fā)環(huán)境24
231博途軟件概述24
232博途軟件安裝25
233博途PLCSIM仿真軟件30
第3章S71500 PLC的硬件配置33
31硬件配置基本流程33
311硬件配置的功能33
312配置一個S71500 PLC設(shè)備34
313配置S71500 PLC的中央機架34
32CPU的參數(shù)配置37
321常規(guī)配置38
322PROFINET接口配置38
323CPU的啟動44
324CPU循環(huán)掃描45
325通信負載46
326系統(tǒng)和時鐘存儲器46
327顯示屏的功能47
33I/O模塊的硬件配置48
331數(shù)字量輸入模塊參數(shù)配置48
332數(shù)字量輸出模塊參數(shù)配置50
333模擬量輸入模塊參數(shù)配置54
334模擬量輸出模塊參數(shù)配置58
34分布式I/O參數(shù)配置62
341分布式I/O設(shè)備62
342配置ET200MP接口模塊63
343PROFINET I/O模式下的DI
組態(tài)64
344PROFINET I/O模式下的DQ
組態(tài)68
35硬件配置的編譯與下載70
351硬件配置的編譯70
352硬件配置的下載71
第4章S71500 PLC基本指令系統(tǒng)76
41基本數(shù)據(jù)類型76
42存儲區(qū)與尋址80
421存儲區(qū)的地址表示格式80
422系統(tǒng)存儲器尋址81
43程序塊83
431程序塊的類型83
432OB可實現(xiàn)的功能83
433用戶程序的結(jié)構(gòu)85
44基本指令86
441位邏輯運算指令86
442定時器和計數(shù)器指令90
443比較指令93
444數(shù)學(xué)運算指令94
445移動指令96
446轉(zhuǎn)換指令97
447程序控制指令98
448字邏輯運算指令99
449移位和循環(huán)指令101
45工藝指令與通信指令103
451工藝指令103
452通信指令103
46S71500 PLC的仿真105
461啟動S7PLCSIM仿真器105
462創(chuàng)建和填充SIM表格109
463創(chuàng)建和填充序列110
464仿真通信功能111
第5章S71500 PLC 的通信及其
應(yīng)用112
51S71500 PLC通信基礎(chǔ)112
511通信與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)112
512從PROFIBUS到PROFINET113
513S71500 PLC支持的以太網(wǎng)通信
服務(wù)114
514S71500 PLC PROFINET設(shè)備
名稱116
52IDevice 智能設(shè)備117
521在相同項目中配置IDevice117
522在不同項目中配置IDevice120
53S71500 PLC與驅(qū)動器的PROFINET
通信125
531G120變頻器的速度控制125
532V90伺服驅(qū)動器的速度控制131
54S71500 PLC與HMI135
541精簡系列面板135
542精簡系列面板的畫面組態(tài)136
55S71500 PLC通信應(yīng)用145
第6章S71500 PLC的工藝指令
應(yīng)用149
61PID控制的功能與編程149
611PID控制概述149
612PID控制器150
613PID_Compact指令的PID控制
示例151
62高速計數(shù)模塊的功能與編程161
621概述161
622TM Count 224V模塊的計數(shù)功能
實現(xiàn)163
63運動控制的功能與編程169
631概述169
632TM PTO4模塊在運動控制中的
應(yīng)用169
第7章S71500 PLC的上位機
WinCC RT177
71組態(tài)計算機的設(shè)置177
711網(wǎng)絡(luò)配置177
712共享配置179
713項目組態(tài)179
72運行計算機的設(shè)置185
721網(wǎng)絡(luò)配置185
722共享配置186
723PG/PC接口配置186
73項目下載與運行187
731下載PLC187
732下載WinCC RT Professional187
733項目運行189
734關(guān)于授權(quán)191
74OPC UA在WinCC RT上的應(yīng)用191
741OPC UA概述191
742S71500 PLC OPC UA通信
功能192
743服務(wù)器為WinCC RT 和客戶端
為精智面板 OPC UA通信功能199
第8章可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計與
應(yīng)用205
81PLC控制系統(tǒng)設(shè)計205
811PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則205
812PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容205
813PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟207
82基于TIA博途軟件的工程項目創(chuàng)建208
821工程項目案例介紹208
822硬件安裝與接線209
823項目編輯210
824項目下載217
825項目調(diào)試219
826監(jiān)視程序運行220
827在線查看故障222
83PLC輸入輸出模塊的接線224
831數(shù)字量輸入模塊DI 3224VDC
BA224
832數(shù)字量輸出模塊DQ 3224VDC/
05A HF224
833模擬量輸入模塊AI 8U/I/RTD/TC
ST226
834模擬量輸出模塊AQ 8U/I
HS226
84PLC應(yīng)用的典型環(huán)節(jié)及設(shè)計技巧229
85PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用233
851S71500 PLC控制液體混料機234
852S71500 PLC控

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