本書以實際工程應(yīng)用和便于教學(xué)需要出發(fā),以西門子S7-300系列可編程序控制器為藍(lán)本,主要介紹可編程序控制器的特點、結(jié)構(gòu)組成、工作原理、內(nèi)部存儲區(qū)、指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)、編程軟件使用、編程規(guī)則與技巧、控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)等。本書適用于電氣自動化、自動化、樓宇自動化、機電一體化、機械設(shè)計與制造及其相關(guān)專業(yè)《PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與安裝》課程的示范性建設(shè)教材用書,也可作為電氣技術(shù)人員的參考書和培訓(xùn)教材。
適讀人群 :高職高專電氣自動化、樓宇智能化、機電一體化、機械設(shè)計與制造及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生
語言簡捷、通俗易懂、內(nèi)容豐富
實用性強、理論聯(lián)系實際,
每章有相關(guān)技能訓(xùn)練任務(wù),
突出實踐技能和應(yīng)用能力的培養(yǎng)
前 言可編程序控制器(簡稱為PLC)是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型、通用的工業(yè)自動控制裝置。它具有高可靠性、配置擴充的靈活性等特點,且具有易于編程、使用維護方便等優(yōu)點,在工業(yè)自動化控制的各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,它代表著控制技術(shù)的發(fā)展方向,被業(yè)界稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱之一。
近年來,PLC的發(fā)展勢頭有增無減,新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),尤其是德國西門子公司的SIMATIC S7系列PLC,具有功能強、性價比高等優(yōu)點,能為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案,深受用戶的歡迎,特別適合當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。
本書以實際工程應(yīng)用和便于教學(xué)使用為出發(fā)點,以西門子S7-300系列PLC為藍(lán)本,以工作任務(wù)為導(dǎo)向安排內(nèi)容,以基于工作過程的思想組織與編寫內(nèi)容,注重過程性知識講解,適度介紹概念和原理,突出技能訓(xùn)練和能力培養(yǎng),力爭使本書滿足“教、學(xué)、練、做”一體化的教學(xué)需要。
吳麗,女,56年出生,教授,74年下鄉(xiāng)知青,82年1月武漢科技大學(xué)(原武漢鋼鐵學(xué)院)電氣自動化專業(yè)本科畢業(yè),到開封市縫紉機總廠新鑄工車間任助理電氣工程師,84年參軍入伍,任信陽陸軍學(xué)院文化教官,91年轉(zhuǎn)業(yè)到黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院任教師,2010年評為教授。本人發(fā)表專業(yè)論文20多篇,主持省級、廳級科研項目10余項,主編專業(yè)教材10余部,具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗和實踐經(jīng)歷,多年來主要PLC的教學(xué)工作和PLC的應(yīng)用研究。
前言
第1章 PLC的基本知識
1.1 PLC概述
1.1.1 PLC的產(chǎn)生和定義
1.1.2 PLC的結(jié)構(gòu)組成
1.1.3 PLC的基本原理
1.1.4 PLC的編程語言
1.1.5 PLC的應(yīng)用和發(fā)展
1.2 S7-300 PLC概述
1.2.1 西門子PLC系列產(chǎn)品
1.2.2 S7-300 PLC的硬件組成
1.2.3 CPU的操作模式
1.2.4 S7-300 PLC的工作過程
1.2.5 S7-300 PLC的模塊安裝
1.2.6 S7-300 PLC數(shù)字量信號模塊的地址分配
1.2.7 S7-300 PLC數(shù)字量信號模塊的端子圖
1.3 習(xí)題
第2章 STEP 7編程軟件
2.1 STEP 7軟件安裝
2.1.1 安裝需求
2.1.2 安裝STEP 7軟件包
2.1.3 STEP 7的授權(quán)管理
2.2 SIMATIC管理器
2.2.1 SIMATIC管理器概述
2.2.2 STEP 7項目結(jié)構(gòu)
2.2.3 SIMATIC Manager自定義選項設(shè)置
2.2.4 PG/PC接口設(shè)置
2.3 技能訓(xùn)練 電動機起/停控制
2.3.1 用繼電器-接觸器控制三相交流異步電動機起/停
2.3.2 用PLC控制三相交流異步電動機起/停
2.3.3 PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)及程序編制
2.3.4 方案調(diào)試
2.4 PLC控制系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)的區(qū)別
2.4.1 PLC控制與繼電器-接觸器控制的區(qū)別
2.4.2 仿真PLC與實際PLC的區(qū)別
2.4.3 PLC系統(tǒng)的設(shè)計步驟
2.4.4 PLC設(shè)計項目的下載
2.5 習(xí)題
第3章 基本邏輯指令的應(yīng)用
3.1 指令基礎(chǔ)
3.1.1 指令的基本知識
3.1.2 尋址方式和累加器
3.2 觸點與線圈
3.3 基本邏輯指令
3.3.1 邏輯“與”指令
3.3.2 邏輯“或”指令
3.3.3 邏輯“異或”指令
3.3.4 邏輯塊的操作
3.3.5 信號流取反指令
3.4 邊沿檢測指令
3.4.1 RLO的上升沿檢測指令
3.4.2 RLO的下降沿檢測指令
3.4.3 觸點信號的上升沿檢測指令
3.4.4 觸點信號的下降沿檢測指令
3.5 技能訓(xùn)練 電動機的基本控制
3.5.1 控制要求
3.5.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
3.5.3 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
3.5.4 方案調(diào)試
3.6 習(xí)題
第4章 定時器的應(yīng)用
4.1 定時器
4.1.1 定時器指令
4.1.2 CPU的時鐘存儲器
4.2 技能訓(xùn)練 人行橫道控制
4.2.1 控制要求
4.2.2 任務(wù)實施
4.2.3 方案調(diào)試
4.3 定時器的擴展
4.3.1 常閉輸入觸點的處理
4.3.2 定時器的擴展
4.3.3 編程中的注意事項
4.4 習(xí)題
第5章 置位與復(fù)位指令的應(yīng)用
5.1 置位與復(fù)位
5.1.1 置位與復(fù)位指令
5.1.2 RS觸發(fā)器指令與SR觸發(fā)器指令
5.2 STEP 7的程序塊類型
5.2.1 STEP 7的程序結(jié)構(gòu)
5.2.2 啟動組織塊的應(yīng)用
5.3 技能訓(xùn)練1 搶答器的控制
5.3.1 控制要求
5.3.2 任務(wù)分析
5.3.3 任務(wù)實施
5.4 技能訓(xùn)練2 多級傳送帶的控制
5.4.1 控制要求
5.4.2 任務(wù)分析
5.4.3 任務(wù)實施
5.4.4 方案調(diào)試
5.5 習(xí)題
第6章 計數(shù)器的應(yīng)用
6.1 計數(shù)器指令
6.1.1 加/減計數(shù)器(S_CUD)
6.1.2 加計數(shù)器(S_CU)
6.1.3 減計數(shù)器(S_CD)
6.1.4 線圈形式的計數(shù)器
6.2 數(shù)據(jù)傳送指令
6.3 比較指令
6.3.1 整數(shù)比較指令
6.3.2 雙整數(shù)比較指令
6.3.3 實數(shù)比較指令
6.4 移位指令
6.4.1 基本移位指令
6.4.2 循環(huán)移位指令
6.5 技能訓(xùn)練 多臺電動機單個按鈕的控制
6.5.1 控制要求
6.5.2 任務(wù)分析
6.5.3 任務(wù)實施
6.6 計數(shù)器的擴展
6.6.1 計數(shù)器與定時器配合使用
6.6.2 計數(shù)器的擴展
6.7 習(xí)題
第7章 功能指令
7.1 數(shù)據(jù)裝入、傳輸和轉(zhuǎn)換指令
7.1.1 數(shù)據(jù)裝入指令和傳輸指令
7.1.2 轉(zhuǎn)換指令
7.2 算術(shù)運算指令
7.2.1 基本算術(shù)運算指令
7.2.2 擴展算術(shù)運算指令
7.3 字邏輯運算指令
7.4 技能訓(xùn)練1 功能指令的應(yīng)用
7.4.1 轉(zhuǎn)換指令的應(yīng)用
7.4.2 求補指令的應(yīng)用
7.4.3 運算指令的應(yīng)用
7.4.4 移位指令的應(yīng)用
7.4.5 循環(huán)指令的應(yīng)用
7.5 技能訓(xùn)練2 節(jié)日彩燈的控制
7.5.1 控制要求
7.5.2 任務(wù)分析
7.5.3 任務(wù)實施
7.5.4 方案調(diào)試
7.6 習(xí)題
第8章 模擬量的控制
8.1 模擬量的處理
8.1.1 模擬量輸入通道的量程調(diào)節(jié)
8.1.2 模擬量信號模塊的接線
8.1.3 模擬量模塊的系統(tǒng)默認(rèn)地址
8.1.4 模擬量轉(zhuǎn)換值的分辨率
8.1.5 模擬量的數(shù)據(jù)表達(dá)方式
8.1.6 模擬量的規(guī)范化讀入
8.1.7 模擬量的規(guī)范化輸出
8.2 技能訓(xùn)練 攪拌器的控制
8.2.1 控制要求
8.2.2 任務(wù)分析
8.2.3 任務(wù)實施
8.2.4 方案調(diào)試
8.3 習(xí)題
第9章 順序控制系統(tǒng)控制方法的設(shè)計
9.1 順序控制系統(tǒng)
9.1.1 順序控制
9.1.2 順序控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
9.2 順序功能圖
9.2.1 順序功能圖的結(jié)構(gòu)
9.2.2 順序功能圖的類型
9.3 順序功能圖的梯形圖編程方法
9.3.1 簡單流程的編程
9.3.2 選擇分支流程的編程
9.3.3 并進分支流程的編程
9.4 S7 GRAPH語言
9.4.1 認(rèn)識S7 GRAPH的語言環(huán)境
9.4.2 步與步的動作命令
9.4.3 在主程序中調(diào)用S7 GRAPH功能塊
9.5 技能訓(xùn)練1 洗車的控制
9.5.1 控制要求
9.5.2 任務(wù)分析
9.5.3 任務(wù)實施
9.5.4 方案調(diào)試
9.6 技能訓(xùn)練2 飲料灌裝生產(chǎn)線的控制
9.6.1 控制要求
9.6.2 任務(wù)分析
9.6.3 任務(wù)實施
9.6.4 方案調(diào)試
9.7 習(xí)題
第10章 PLC通信
10.1 西門子PLC網(wǎng)絡(luò)
10.2 PROFIBUS總線技術(shù)
10.2.1 PROFIBUS的組成
10.2.2 PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)
10.2.3 傳輸技術(shù)
10.2.4 PROFIBUS總線連接器
10.2.5 PROFIBUS介質(zhì)存取協(xié)議
10.3 PROFIBUS DP設(shè)備分類
10.3.1 DP-1類主設(shè)備(DPM1)
10.3.2 DP-2類主設(shè)備(DPM2)
10.3.3 DP-從設(shè)備
10.4 CPU 31x-2DP之間的DP主從通信
10.4.1 PROFIBUS DP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
10.4.2 組態(tài)智能從站
10.4.3 組態(tài)主站
10.4.4 連接從站
10.4.5 編輯通信接口區(qū)
10.4.6 簡單編程
10.5 PROFIBUS-DP從站之間的DX方式通信
10.5.1 PROFIBUS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
10.5.2 建立工作站
10.5.3 組態(tài)發(fā)送數(shù)據(jù)的從站
10.5.4 組態(tài)DP主站
10.5.5 連接從站
10.5.6 組態(tài)接收數(shù)據(jù)的從站
10.5.7 編寫讀/寫程序
10.6 習(xí)題
參考文獻