本書從工程實際套用出發，系統地闡述了西門子可程式邏輯控制器（PLC）的工作原理，講解了PLC控制系統的結構、設計方法和實際套用，最後簡要介紹了S7-200 PLC的網路通信知識。本書語言簡練、通俗易懂，內容由淺入深、注重理論和實際套用相結合。書中附有PLC套用實例，所有程式均經調試運行。
基本介紹
- 書名：PLC原理與設計套用
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：218頁
- 開本：16
- 品牌：電子工業出版社
- 作者：黃義定
- 出版日期：2013年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7121203774
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,序言,
基本介紹
內容簡介
《PLC原理與設計套用(西門子S7-200)》語言簡練、通俗易懂，內容由淺入深、注重理論和實際套用相結合。書中的實例來自作者的理論教學、實驗教學、課程設計和畢業設計指導，從事本課程教學的教師可以將有關實例經改編套用在各個教學環節中。
作者簡介
黃義定，女，高校教師，具備豐富的工程實踐和寫作經驗
圖書目錄
第1章PLC概述（1）
1.1什麼是PLC（1）
1.2PLC的產生和發展（2）
1.3PLC的工作原理（5）
1.4PLC的主要套用（8）
1.5PLC的生產廠家（9）
第2章電氣基礎（11）
2.1低壓電器的分類（11）
2.2控制按鈕（12）
2.3行程開關（13）
2.3.1行程開關的結構分類（13）
2.3.2行程開關的用途（14）
2.4接近開關（15）
2.4.1接近開關的工作原理（15）
2.4.2接近開關分類（15）
2.4.3接近開關功能（16）
2.4.4接近開關的選用（17）
2.5接觸器（18）
2.6繼電器（19）
2.6.1繼電器的分類（19）
2.6.2繼電器的繼電特性（20）
2.6.3幾種常見類型繼電器（21）
2.6.4繼電器套用實例（22）
第3章PLC控制基礎（24）
3.1PLC的基本組成（24）
3.2各部分的作用（26）
3.2.1中央處理單元（CPU）（26）
3.2.2存儲器（26）
3.2.3I/O單元（27）
3.2.4智慧型單元（30）
3.2.5編程工具（30）
3.2.6其他外部設備（31）
3.3PLC控制原理（31）
3.3.1PLC的循環掃描工作過程（31）
3.3.2PLC的I/O滯後現象（34）
3.3.3PLC對輸入點計數的頻率問題（36）
第4章PLC程式語言（37）
4.1梯形圖（LAD）（37）
4.2語句表（STL）（39）
4.3邏輯功能圖（FBD）（40）
4.4數據類型（41）
4.4.1基本數據類型（41）
4.4.2數據類型檢查（41）
4.5存儲器類型（43）
4.5.1數字量輸入和輸出映像區（43）
4.5.2模擬量輸入映像區和輸出映像區（43）
4.5.3變數存儲器（V）（相當於內輔繼電器）（44）
4.5.4位存儲器（M）區（44）
4.5.5順序控制繼電器區（S）（44）
4.5.6局部存儲器區（L）（相當於內輔繼電器）（45）
4.5.7定時器存儲器區（T）（45）
4.5.8計數器存儲器區（C）（45）
4.5.9高速計數器區（HC）（46）
4.5.10累加器區（AC）（46）
4.5.11特殊存儲器區（SM）（46）
4.6定址方式（47）
4.6.1直接定址（47）
4.6.2間接定址（51）
第5章PLC基本指令系統（53）
5.1位邏輯指令（53）
5.1.1位操作指令（53）
5.1.2位邏輯運算指令（56）
5.2定時器與計數器指令（61）
5.2.1定時器指令（62）
5.2.2計數器指令（65）
5.3數據處理指令（69）
5.3.1傳送指令（70）
5.3.2移位和循環移位指令（71）
5.3.3比較指令（74）
5.4程式控制指令（75）
5.4.1子程式指令（75）
5.4.2中斷程式指令（78）
5.5順序控制繼電器指令（82）
5.6高速計數器指令（86）
5.6.1高速計數器定義指令與高速計數器指令（86）
5.6.2理解不同的高速計數器（87）
5.6.3高速計數器編程（88）
5.6.4高速計數器套用舉例（98）
5.7脈衝輸出指令（99）
5.7.1脈衝串操作（PTO）（100）
5.7.2脈寬調製（PWM）（101）
5.7.3使用SM來配置和控制PTO/PWM操作（102）
5.7.4計算包絡表的值（104）
5.7.5脈衝輸出指令套用舉例（105）
5.8PID指令（109）
5.8.1PID算法（109）
5.8.2迴路輸入的轉化和標準化（112）
5.8.3迴路輸出值轉換成刻度整數值（113）
5.8.4正作用或反作用迴路（114）
5.8.5PID指令套用舉例（117）
第6章PLC套用系統設計（119）
6.1梯形圖的基本電路（121）
6.1.1啟保停電路（121）
6.1.2雙向控制電路（122）
6.1.3定時器和計數器的應用程式（124）
6.2梯形圖的經驗設計方法（129）
6.2.1送料小車自動控制系統（129）
6.2.2兩處卸料的小車自動控制系統（131）
6.2.3電動機優先啟動控制（133）
6.2.4通風機監視（133）
6.3梯形圖的順序控制設計方法（135）
6.3.1順序控制的特點（135）
6.3.2功能表圖及其對應的梯形圖（135）
6.3.3順序控制程式設計舉例（138）
6.4PLC控制舉例（143）
6.4.1全自動洗衣機PLC控制程式（143）
6.4.2自動門PLC控制程式（145）
6.4.3商場照明電路PLC控制程式（146）
6.4.4深孔鑽組合工具機PLC控制程式（148）
6.4.5密碼鎖控制程式（150）
6.4.6自動車庫PLC控制程式（153）
6.4.7用S7—200實現PID控制（154）
6.4.8鍋爐水位PLC控制程式（164）
第7章PLC編程軟體的套用（168）
7.1軟體的安裝（168）
7.2軟體的使用（169）
7.2.1連線S7—200CPU（169）
7.2.2創建一個例子程式（172）
7.2.3下載例子程式（177）
7.2.4將S7—200轉入運行模式（177）
7.3程式編輯器中使用的慣例（178）
7.3.1 LAD編輯器中使用的慣例（178）
7.3.2 FBD編輯器中使用的慣例（178）
7.3.3 S7—200編程的通用慣例（179）
第8章S7—200網路通信（181）
8.1通信基礎知識（181）
8.1.1串列通信和並行通信（181）
8.1.2同步傳輸和異步傳輸（182）
8.1.3信號的調製和解調（182）
8.1.4基帶傳輸和頻帶傳輸（182）
8.2 S7—200網路通信（183）
8.2.1選擇通信接口（183）
8.2.2多主站PPI電纜（184）
8.2.3在PROFIBUS網路上使用主站和從站器件（184）
8.2.4設定波特率和站地址（185）
8.3選擇通信協定（188）
8.3.1PPI協定（189）
8.3.2MPI協定（189）
8.3.3PROFIBUS協定（190）
8.3.4TCP/IP協定（190）
8.4僅使用S7—200設備的網路配置實例（190）
8.4.1單主站PPI網路（190）
8.4.2多主站PPI網路（191）
8.4.3複雜的PPI網路（191）
8.5使用S7—200、S7—300和S7—400設備的網路配置實例（192）
8.6 PROFIBUS網路配置實例（193）
8.7乙太網或網際網路設備的網路配置實例（194）
8.8通信接口的安裝和刪除（194）
8.9網路的建立（195）
8.9.1基本原則（195）
8.9.2為網路確定通信距離、通信速率和電纜類型（195）
8.9.3引腳分配（197）
8.9.4網路電纜的偏壓電阻和終端電阻（197）
8.9.5為網路選擇PPI多主站電纜或CP卡（198）
8.9.6在網路中使用HMI設備（199）
8.10用自由口模式創建用戶定義的協定（200）
8.11在網路中使用Modem和STEP7—Micro/WIN（201）
8.11.1配置一個Modem連線（202）
8.11.2通過Modem連線S7—200（203）
8.11.3配置PPI多主站電纜連線遠端Modem（204）
8.11.4配置PPI多主站電纜連線自由口（205）
附錄A S7—200存儲器範圍及特性（208）
附錄B S7—200CPU的運算元範圍（209）
附錄C特殊存儲器位（210）
附錄D特殊存儲器位元組SMB36—SMD62（211）
附錄E從CPU讀出的致命錯誤代碼及其描述（213）
附錄F運行程式錯誤（214）
附錄G編譯規則錯誤（215）
附錄H部分電氣符號圖（216）
參考文獻（218）
1.1什麼是PLC（1）
1.2PLC的產生和發展（2）
1.3PLC的工作原理（5）
1.4PLC的主要套用（8）
1.5PLC的生產廠家（9）
第2章電氣基礎（11）
2.1低壓電器的分類（11）
2.2控制按鈕（12）
2.3行程開關（13）
2.3.1行程開關的結構分類（13）
2.3.2行程開關的用途（14）
2.4接近開關（15）
2.4.1接近開關的工作原理（15）
2.4.2接近開關分類（15）
2.4.3接近開關功能（16）
2.4.4接近開關的選用（17）
2.5接觸器（18）
2.6繼電器（19）
2.6.1繼電器的分類（19）
2.6.2繼電器的繼電特性（20）
2.6.3幾種常見類型繼電器（21）
2.6.4繼電器套用實例（22）
第3章PLC控制基礎（24）
3.1PLC的基本組成（24）
3.2各部分的作用（26）
3.2.1中央處理單元（CPU）（26）
3.2.2存儲器（26）
3.2.3I/O單元（27）
3.2.4智慧型單元（30）
3.2.5編程工具（30）
3.2.6其他外部設備（31）
3.3PLC控制原理（31）
3.3.1PLC的循環掃描工作過程（31）
3.3.2PLC的I/O滯後現象（34）
3.3.3PLC對輸入點計數的頻率問題（36）
第4章PLC程式語言（37）
4.1梯形圖（LAD）（37）
4.2語句表（STL）（39）
4.3邏輯功能圖（FBD）（40）
4.4數據類型（41）
4.4.1基本數據類型（41）
4.4.2數據類型檢查（41）
4.5存儲器類型（43）
4.5.1數字量輸入和輸出映像區（43）
4.5.2模擬量輸入映像區和輸出映像區（43）
4.5.3變數存儲器（V）（相當於內輔繼電器）（44）
4.5.4位存儲器（M）區（44）
4.5.5順序控制繼電器區（S）（44）
4.5.6局部存儲器區（L）（相當於內輔繼電器）（45）
4.5.7定時器存儲器區（T）（45）
4.5.8計數器存儲器區（C）（45）
4.5.9高速計數器區（HC）（46）
4.5.10累加器區（AC）（46）
4.5.11特殊存儲器區（SM）（46）
4.6定址方式（47）
4.6.1直接定址（47）
4.6.2間接定址（51）
第5章PLC基本指令系統（53）
5.1位邏輯指令（53）
5.1.1位操作指令（53）
5.1.2位邏輯運算指令（56）
5.2定時器與計數器指令（61）
5.2.1定時器指令（62）
5.2.2計數器指令（65）
5.3數據處理指令（69）
5.3.1傳送指令（70）
5.3.2移位和循環移位指令（71）
5.3.3比較指令（74）
5.4程式控制指令（75）
5.4.1子程式指令（75）
5.4.2中斷程式指令（78）
5.5順序控制繼電器指令（82）
5.6高速計數器指令（86）
5.6.1高速計數器定義指令與高速計數器指令（86）
5.6.2理解不同的高速計數器（87）
5.6.3高速計數器編程（88）
5.6.4高速計數器套用舉例（98）
5.7脈衝輸出指令（99）
5.7.1脈衝串操作（PTO）（100）
5.7.2脈寬調製（PWM）（101）
5.7.3使用SM來配置和控制PTO/PWM操作（102）
5.7.4計算包絡表的值（104）
5.7.5脈衝輸出指令套用舉例（105）
5.8PID指令（109）
5.8.1PID算法（109）
5.8.2迴路輸入的轉化和標準化（112）
5.8.3迴路輸出值轉換成刻度整數值（113）
5.8.4正作用或反作用迴路（114）
5.8.5PID指令套用舉例（117）
第6章PLC套用系統設計（119）
6.1梯形圖的基本電路（121）
6.1.1啟保停電路（121）
6.1.2雙向控制電路（122）
6.1.3定時器和計數器的應用程式（124）
6.2梯形圖的經驗設計方法（129）
6.2.1送料小車自動控制系統（129）
6.2.2兩處卸料的小車自動控制系統（131）
6.2.3電動機優先啟動控制（133）
6.2.4通風機監視（133）
6.3梯形圖的順序控制設計方法（135）
6.3.1順序控制的特點（135）
6.3.2功能表圖及其對應的梯形圖（135）
6.3.3順序控制程式設計舉例（138）
6.4PLC控制舉例（143）
6.4.1全自動洗衣機PLC控制程式（143）
6.4.2自動門PLC控制程式（145）
6.4.3商場照明電路PLC控制程式（146）
6.4.4深孔鑽組合工具機PLC控制程式（148）
6.4.5密碼鎖控制程式（150）
6.4.6自動車庫PLC控制程式（153）
6.4.7用S7—200實現PID控制（154）
6.4.8鍋爐水位PLC控制程式（164）
第7章PLC編程軟體的套用（168）
7.1軟體的安裝（168）
7.2軟體的使用（169）
7.2.1連線S7—200CPU（169）
7.2.2創建一個例子程式（172）
7.2.3下載例子程式（177）
7.2.4將S7—200轉入運行模式（177）
7.3程式編輯器中使用的慣例（178）
7.3.1 LAD編輯器中使用的慣例（178）
7.3.2 FBD編輯器中使用的慣例（178）
7.3.3 S7—200編程的通用慣例（179）
第8章S7—200網路通信（181）
8.1通信基礎知識（181）
8.1.1串列通信和並行通信（181）
8.1.2同步傳輸和異步傳輸（182）
8.1.3信號的調製和解調（182）
8.1.4基帶傳輸和頻帶傳輸（182）
8.2 S7—200網路通信（183）
8.2.1選擇通信接口（183）
8.2.2多主站PPI電纜（184）
8.2.3在PROFIBUS網路上使用主站和從站器件（184）
8.2.4設定波特率和站地址（185）
8.3選擇通信協定（188）
8.3.1PPI協定（189）
8.3.2MPI協定（189）
8.3.3PROFIBUS協定（190）
8.3.4TCP/IP協定（190）
8.4僅使用S7—200設備的網路配置實例（190）
8.4.1單主站PPI網路（190）
8.4.2多主站PPI網路（191）
8.4.3複雜的PPI網路（191）
8.5使用S7—200、S7—300和S7—400設備的網路配置實例（192）
8.6 PROFIBUS網路配置實例（193）
8.7乙太網或網際網路設備的網路配置實例（194）
8.8通信接口的安裝和刪除（194）
8.9網路的建立（195）
8.9.1基本原則（195）
8.9.2為網路確定通信距離、通信速率和電纜類型（195）
8.9.3引腳分配（197）
8.9.4網路電纜的偏壓電阻和終端電阻（197）
8.9.5為網路選擇PPI多主站電纜或CP卡（198）
8.9.6在網路中使用HMI設備（199）
8.10用自由口模式創建用戶定義的協定（200）
8.11在網路中使用Modem和STEP7—Micro/WIN（201）
8.11.1配置一個Modem連線（202）
8.11.2通過Modem連線S7—200（203）
8.11.3配置PPI多主站電纜連線遠端Modem（204）
8.11.4配置PPI多主站電纜連線自由口（205）
附錄A S7—200存儲器範圍及特性（208）
附錄B S7—200CPU的運算元範圍（209）
附錄C特殊存儲器位（210）
附錄D特殊存儲器位元組SMB36—SMD62（211）
附錄E從CPU讀出的致命錯誤代碼及其描述（213）
附錄F運行程式錯誤（214）
附錄G編譯規則錯誤（215）
附錄H部分電氣符號圖（216）
參考文獻（218）
序言
前 言
隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發展，PLC應運而生，已有30餘年的歷史，如今它在工業控制領域得到廣泛的套用。
控制技術日新月異的進步促進了PLC的不斷發展。PLC技術現在有兩個發展趨勢：一是朝著大型、高速、多功能和多層分散式全自動網路化方向發展，這類PLC一般為多處理器系統，有較大的存儲能力和功能很強的輸入/輸出接口，用於大型複雜的工業控制系統；二是朝著小型、簡易、價格低廉的方向發展，這類PLC可以廣泛地取代繼電器控制系統，用於單機控制和規模較小的自動化生產線控制。本書以較高性能價格比的西門子S7-200 PLC為背景，向讀者介紹最新的PLC技術。
結合作者近十幾年的工作、教學和科研的經驗，從工程實際套用出發，本書系統地闡述了西門子可程式控制器（PLC）的工作原理，以及控制系統的結構、設計方法、實際套用及其網路通信。
本書語言簡練、通俗易懂，內容由淺入深、注重理論和實際套用相結合。書中的實例來自作者的理論教學、實驗教學、課程設計和畢業設計指導，從事本課程教學的教師可以將有關實例經改編套用在各個教學環節中。
為了適合不同層次讀者的需要，本書儘量做到難易結合，每一個實例都給出注釋，以便讀者更好地理解。為了體現解決問題的多種思路，在有些例子中給出了幾種不同的編程方法，以便讀者了解不同指令的編程特點。
參加本書編寫的有黃義定（第1章、第5章，約122千字），王卓（第6章，約78千字），張宇（第4章、第7章，約63千字），李壯舉（第3章、第8章，約65千字），程瑩（第2章，約21千字）。全書由黃義定負責組織和統稿。在編寫過程中，參考了有關資料，在此對參考文獻的作者表示衷心的感謝。
由於作者水平和時間所限，本書疏漏和不當之處在所難免，敬請讀者批評、指正，我們將不勝感謝！
作 者
2013年3月
隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發展，PLC應運而生，已有30餘年的歷史，如今它在工業控制領域得到廣泛的套用。
控制技術日新月異的進步促進了PLC的不斷發展。PLC技術現在有兩個發展趨勢：一是朝著大型、高速、多功能和多層分散式全自動網路化方向發展，這類PLC一般為多處理器系統，有較大的存儲能力和功能很強的輸入/輸出接口，用於大型複雜的工業控制系統；二是朝著小型、簡易、價格低廉的方向發展，這類PLC可以廣泛地取代繼電器控制系統，用於單機控制和規模較小的自動化生產線控制。本書以較高性能價格比的西門子S7-200 PLC為背景，向讀者介紹最新的PLC技術。
結合作者近十幾年的工作、教學和科研的經驗，從工程實際套用出發，本書系統地闡述了西門子可程式控制器（PLC）的工作原理，以及控制系統的結構、設計方法、實際套用及其網路通信。
本書語言簡練、通俗易懂，內容由淺入深、注重理論和實際套用相結合。書中的實例來自作者的理論教學、實驗教學、課程設計和畢業設計指導，從事本課程教學的教師可以將有關實例經改編套用在各個教學環節中。
為了適合不同層次讀者的需要，本書儘量做到難易結合，每一個實例都給出注釋，以便讀者更好地理解。為了體現解決問題的多種思路，在有些例子中給出了幾種不同的編程方法，以便讀者了解不同指令的編程特點。
參加本書編寫的有黃義定（第1章、第5章，約122千字），王卓（第6章，約78千字），張宇（第4章、第7章，約63千字），李壯舉（第3章、第8章，約65千字），程瑩（第2章，約21千字）。全書由黃義定負責組織和統稿。在編寫過程中，參考了有關資料，在此對參考文獻的作者表示衷心的感謝。
由於作者水平和時間所限，本書疏漏和不當之處在所難免，敬請讀者批評、指正，我們將不勝感謝！
作 者
2013年3月
