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    本書以行業工程師培訓的案例和科技服務企業案例為載體，突出技術實用性，將西門子WinCCflexible組態基于觸摸屏的PLC控制技術的知識點和技能點融會于各個工程項目中，內容翔實，案例豐富。全書共4個項目，項目1中2個任務分別介紹觸摸屏和組態軟件WinCCflexible的安裝與使用；項目2中5個任務分別介紹觸摸屏組態PLC開關量控制、數字量監控、參數圖形化監控、控制參數變化趨勢和動畫控制；項目3中4個任務介紹了觸摸屏組態PLC報警與記錄、用戶管理、配方與報表，及腳本控制功能；項目4中9個任務系統地介紹了組態控制在多個領域的綜合設計過程與應用。本書打破傳統教科書的編寫模式，配有完善的數字化在線開放學習資源（文本、視頻、程序），讀者可在“藍墨云班課”上免費獲取。本書可作為電氣自動化技術、智能控制技術、工業網絡技術和機電一體化技術等專業教學用書，也可作為組態PLC控制應用工程人員培訓或工程開發人員參考用書，其技術應用理念可以推廣到其他種類的觸摸屏和PLC組態控制中。

      隨著全球現代工業化進程的推進。 工業生產自動化水平不斷提高。 可編程序控制器（PLC） 與人機界面（HMI） 因結構簡單、功能完善、性能穩定、可靠性高、靈活通用、易于編程等優點而在當今世界自動化控制領域得到廣泛應用。本書作為觸摸屏組態PLC 控制技術應用全工程項目化的教材。 突出工學結合理念。 其主要特點有:1. 內容選取方面。 以課程組行業培訓案例和近年來科技服務企業案例為載體。 對其理論知識與技能實踐共性歸納提煉。 將西門子WinCC flexible 組態基于觸摸屏的PLC 控制技術點進行了精細的解構設計。 并通過物理仿真再現實際PLC 組態控制應用工程的工藝流程和技術要求。2. 內容組織方面。 將工程任務和案例中控制技術的知識點和技能點做了精密的科學拆分。 將知識點和技能點訓練融會于各個工程項目中。 并按照知識與技能獲得過程將任務層層遞進編寫。 采用分步驟操作展示然后再整合訓練的方法。 力求再現工程任務和案例技術情境。 便于讀者理解。 便于實現“教、學、做” 一體化。3.本書配有完善的數字化在線開放學習資源。 書中工程項目的文本資源（課件、學習指南、題庫及答案、12 套實踐考核試卷、行業標準等）。 學習視頻。 調試與測試操作視頻。讀者可在“藍墨云班課” 上免費獲取。 學習者可以在移動終端（手機、平板電腦） 上安裝“藍墨云班課” APP 軟件。 注冊登錄后。 使用邀請碼加入班課“組態控制技術與應用” →“資源共享開放班”。 成功加入班課后便可免費學習本書的數字化在線開放學習資源。本書分4 個項目共20 個任務。 其中項目1 和所有【工程實踐】由汪倩倩編寫。 項目2中的任務1、任務2 和所有【在線開放資源】由徐江紅編寫。 項目2 中的任務3 ~5 和項目3以及項目4 的綜合任務1 ~6 由賴永波編寫。 項目4 的綜合任務7 ~9 由王志偉編寫。

      本書由賴永波任主編。本書在編寫過程中得到資深專家焦振宇教授的悉心指導。 個別案例的引用來源已在參考文獻中列出。 在此一并表示誠摯的感謝!由于編寫時間倉促。 編者水平有限。 書中難免存在差錯。 敬請讀者批評指正。

編　者

前言
項目1　組態控制技術軟硬件基礎 1
任務1　搭建一個基于觸摸屏的小型ＰＬＣ 硬件
系統 1
【跟我學】 2
1. 11　人機界面的種類與功用 2
1. 1. 2　西門子觸摸屏 4
【跟我做】 6
1. 1. 3　觸摸屏的安裝 6
1. 1. 4　調試觸摸屏 7
【在線開放資源】 9
【工程實踐】　組態一個基于觸摸屏
的小型ＰＬＣ 硬件系統 9
任務2　組態觸摸屏簡單畫面 10
【跟我學】 11
1. 2. 1　組態軟件ＷｉｎＣＣ ｆｌｅｘｉｂｌｅ 簡介 11
【跟我做】 15
1. 2. 2　創建一個項目(一幅組態
畫面) 15
1. 2. 3　將項目傳送至觸摸屏中 17
【在線開放資源】 19
【工程實踐】　創建一幅簡單畫面傳送至
觸摸屏中 19
【知識與技能拓展】 19
項目2　觸摸屏監控組態控制設計
基礎 21
任務1　觸摸屏組態ＰＬＣ 開關量控制 21
【跟我學】 22
2. 1. 1　文本與變量 22
2. 1. 2　文本域組態 23
【跟我做】 24
2. 1. 3　按鈕(開關) 組態 24
2. 1. 4　控制測試運行 27
【在線開放資源】 27
【工程實踐】　電動車結構件涂裝線組態
控制 28
【知識與技能拓展】　圖形化開關組態 29
任務2　觸摸屏組態ＰＬＣ 數字量監控 30
【跟我學】 31
2. 2. 1　數據Ｉ/ Ｏ 域功能 31
【跟我做】 32
2. 2. 2　數據Ｉ/ Ｏ 域組態 32
2. 2. 3　按鈕設置參數組態 33
【在線開放資源】 35
【工程實踐】　化工反應料罐溫度參數控制
模擬 35
【知識與技能拓展】　工程案例模擬仿真
與解讀 36
任務3　觸摸屏組態ＰＬＣ參數圖形化監控 38
【跟我學】 39
2. 3. 1　棒圖、量表及滾動條 39
【跟我做】 39
2. 3. 2　棒圖、量表及滾動條功能組態 39
2. 3. 3　離線模擬運行與按鈕設定棒圖值
組態 42
【在線開放資源】 43
【工程實踐】 43
2. 3. 4　硅漿池物料液位監控 43
2. 3. 5　火電廠鍋爐壓力監控組態 44
【知識與技能拓展】　工程案例解讀與
模擬仿真 44
任務4　觸摸屏組態ＰＬＣ 控制參數變化
趨勢 46
【跟我學】 47
2. 4. 1　趨勢 47
【跟我做】 48
2. 4. 2　創建趨勢視圖 48
2. 4. 3　運行趨勢視圖 51
【在線開放資源】 51
Ⅳ
【工程實踐】　火電廠空氣輸送站的氣壓
趨勢視圖監控模擬 52
任務5　觸摸屏組態動畫控制 52
【跟我學】 53
2. 5. 1　動態畫面功能 53
【跟我做】 54
2. 5. 2　單一圖形動畫功能組態 54
2. 5. 3　序列化多圖形動畫功能組態 56
2. 5. 4　交流電動機正反轉組態控制 58
【在線開放資源】 60
【工程實踐】　自動運料小車組態控制 60
【知識與技能拓展】　工程案例解讀與模擬
仿真 62
項目3　組態觸摸屏高級功能與應用 64
任務1　控制系統的報警與記錄功能組態 64
【跟我學】 65
3. 1. 1　數據記錄 65
3. 1. 2　報警(Ａｌａｒｍ) 68
【跟我做】 70
3. 1. 3　模擬創建一個壓力數據記錄
組態 70
3. 1. 4　報警與記錄組態 71
【在線開放資源】 76
【工程實踐】　化工反應罐溫度與壓力組態
報警ＰＬＣ 控制模擬 76
【知識與技能拓展】　工程案例解讀與
模擬仿真 77
任務2　控制系統的用戶管理功能組態 78
【跟我學】 79
3. 2. 1　用戶管理 79
【跟我做】 80
3. 2. 2　用戶管理組態 80
【在線開放資源】 85
【工程實踐】　化工反應罐溫度與壓力用戶
管理功能組態控制模擬 85
【知識與技能拓展】　工程案例解讀與
模擬仿真 85
任務3　控制系統的配方與報表功能組態 88
【跟我學】 89
3. 3. 1　配方的概念 89
3. 3. 2　配方數據傳送 90
【跟我做】 92
3. 3. 3　檸檬汁生產控制配方組態 92
3. 3. 4　配方報表組態(實用高檔ＨＭＩ) 97
【在線開放資源】 100
【工程實踐】　果汁飲料生產加工中使用配方
功能監控模擬 100
任務4　觸摸屏腳本控制功能組態 102
【跟我學】 103
3. 4. 1　腳本中的系統函數及其使用 103
3. 4. 2　腳本及其使用 104
【跟我做】 107
3. 4. 3　腳本組態 107
【在線開放資源】 111
【工程實踐】　使用ＶＢＳｃｒｉｐｔ 實現一個簡單的
ＰＬＣ 控制實驗 111
項目4　綜合工程設計與應用 114
綜合任務1　果汁生產系統組態控制設計與
物理仿真 114
【跟我學】 114
4. 1. 1　果汁生產組態控制 114
【跟我做】 115
4. 1. 2　觸摸屏畫面組態設計 115
4. 1. 3　系統調試與運行 118
【在線開放資源】 119
綜合任務2　化工原料混合生產組態
控制 119
【跟我學】 120
4. 2. 1　化工原料混合生產 120
【跟我做】 121
4. 2. 2　組態畫面設計 121
4. 2. 3　ＰＬＣ 控制程序設計 124
4. 2. 4　物理仿真調試 125
【在線開放資源】 126
綜合任務3　城鎮住宅區恒壓供水組態
控制設計 126
【跟我學】 127
4. 3. 1　工程背景與工藝 127
【跟我做】 128
4. 3. 2　控制設備選型與地址分配 128
4. 3. 3　控制設備安裝與接線 129
4. 3. 4　觸摸屏組態畫面設計 130
4. 3. 5　控制程序設計 132
【在線開放資源】 137
Ⅴ
【工程實踐】　變頻恒壓供水水箱控制設計
與仿真 137
綜合任務4　火電廠空壓站氣力輸灰
節能管控 139
【跟我學】 139
4. 4. 1　火電廠空壓站氣力輸灰節能管控
簡況 139
4. 4. 2　氣力輸灰系統控制策略 142
【跟我做】 143
4. 4. 3　控制硬件選型與地址分配 143
4. 4. 4　系統控制組態ＨＭＩ 設計 145
4. 4. 5　節能管控ＰＬＣ 控制程序設計 146
4. 4. 6　系統調試 149
【控制應用分析】 149
【在線開放資源】 151
綜合任務5　自動面粉包裝機控制設計 151
【跟我學】 152
4. 5. 1　自動面粉包裝機簡況 152
【跟我做】 153
4. 5. 2　主電路設計和地址分配 153
4. 5. 3　控制系統觸摸屏組態設計 155
4. 5. 4　系統ＰＬＣ 控制程序設計 157
4. 5. 5　控制系統調試 161
【在線開放資源】 161
綜合任務6　微動力除塵設備設計與控制 161
【跟我學】 162
4. 6. 1　微動力除塵簡況 162
【跟我做】 163
4. 6. 2　控制系統硬件選型和地址分配 163
4. 6. 3　控制系統觸摸屏組態設計 164
4. 6. 4　控制系統ＰＬＣ 程序設計 166
4. 6. 5　控制系統模擬調試與故障分析 169
【在線開放資源】 170
綜合任務7　多晶硅薄膜生產中的硅酸乙酯源
柜溫控設計 170
【跟我學】 170
4. 7. 1　多晶硅薄膜簡況 170
【跟我做】 172
4. 7. 2　控制系統硬件配置 172
4. 7. 3　控制系統ＰＬＣ 程序設計 174
4. 7. 4　控制系統觸摸屏設計 175
【控制應用分析】 177
【在線開放資源】 178
綜合任務8　實驗風洞換熱系統控制 179
【跟我學】 179
4. 8. 1　實驗風洞簡況 179
【跟我做】 180
4. 8. 2　控制系統硬件架構 180
4. 8. 3　控制程序設計 185
4. 8. 4　控制畫面設計 186
【控制應用分析】 187
【在線開放資源】 189
綜合任務9　高低溫搖擺臺運動控制
系統設計 189
【跟我學】 189
4. 9. 1　搖擺臺簡況 189
【跟我做】 190
4. 9. 2　設備選型與硬件架構 190
4. 9. 3　控制程序設計 192
4. 9. 4　控制畫面與上位機畫面設計 194
【控制應用分析】 196
【在線開放資源】 197
附錄 198
附錄Ａ　工程實踐報告書 198
附錄Ｂ　工程實踐考核表 199
參考文獻 200