本書貫徹了基本概念、工作原理與實際工程應用不可分割的理念，內容包含原理解析與應用實踐兩部分，特色鮮明。在PLC部分，本書以目前較為前沿的西門子S71500 PLC為對象，結合TIA博途V16軟件，從系統(tǒng)結構、基本模塊、基本配置和基本指令等基本內容開始，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、示范真實工程應用，旨在幫助讀者由淺入深、循序漸進地掌握PLC技術，實現(xiàn)輕松學習。
本書注重工程應用導向，講解透徹、通俗易懂、圖文并茂。本書可作為高等院校自動化、電氣技術及相近專業(yè)的現(xiàn)代電氣控制可編程控制器及技術或類似課程的教材，同時也適合廣大從事自動化、智能控制領域的技術人員閱讀和學習。
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本書遵循教指委相關指導文件和高等院校學生學習規(guī)律編寫而成。踐行四新理念，融入思政元素，注重理論與實踐相結合。
電氣控制與PLC應用是綜合了繼電-接觸控制技術、計算機技術、自動控制技術和通信技術的一門新興技術，應用十分廣泛。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S71500 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、�？刂瞥绦虻姆抡鎭斫榻BS71500 PLC仿真器（S7PLCSIM V16）；第5章介紹S71500 PLC的通信及其應用，包括通信基礎、IDevice智能設備、S71500 PLC與驅動器的PROFINET通信、S71500 PLC與人機界面，以及S71500 PLC與第三方設備的通信；第6章重點介紹常用工藝指令的應用，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S71500 PLC的上位機WinCC RT，包括組態(tài)計算機的設置、運行計算機的設置、項目下載與運行以及OPC UA在WinCC RT上的應用；第8章介紹可編程控制器系統(tǒng)設計與應用，一方面介紹PLC控制系統(tǒng)設計的原則與方法、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應用的典型環(huán)節(jié)及設計技巧，最后通過案例介紹PLC在工業(yè)控制中的應用；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、電氣技術及相近專業(yè)的現(xiàn)代電氣控制可編程控制器及技術或類似課程的教材，也可作為電子技術、電氣技術、自動化技術等工程技術人員的參考書。
鄭州西亞斯學院陳建明教授擔任本書的主編，華北水利水電大學趙明明、白磊老師擔任本書的副主編，華北水利水電大學郭香靜、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)教學指導委員會、河南省科技協(xié)會的相關技術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1
11可編程控制器概述1
111可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展1
112可編程控制器的特點3
113可編程控制器的組成及分類4
12可編程控制器的工作原理7
121可編程控制器的等效電路7
122可編程控制器的工作過程8
13可編程控制器的硬件基礎9
131可編程控制器的I/O單元10
132可編程控制器的系統(tǒng)配置11
第2章S71500 PLC的系統(tǒng)配置與
開發(fā)環(huán)境13
21S71500 PLC13
211S71500 PLC概述14
212S71500 CPU簡介14
213電源選型16
22S71500 PLC功能模塊17
221信號模塊17
222通信模塊21
223工藝模塊22
23S71500 PLC開發(fā)環(huán)境24
231博途軟件概述24
232博途軟件安裝25
233博途PLCSIM仿真軟件30
第3章S71500 PLC的硬件配置33
31硬件配置基本流程33
311硬件配置的功能33
312配置一個S71500 PLC設備34
313配置S71500 PLC的中央機架34
32CPU的參數(shù)配置37
321常規(guī)配置38
322PROFINET接口配置38
323CPU的啟動44
324CPU循環(huán)掃描45
325通信負載46
326系統(tǒng)和時鐘存儲器46
327顯示屏的功能47
33I/O模塊的硬件配置48
331數(shù)字量輸入模塊參數(shù)配置48
332數(shù)字量輸出模塊參數(shù)配置50
333模擬量輸入模塊參數(shù)配置54
334模擬量輸出模塊參數(shù)配置58
34分布式I/O參數(shù)配置62
341分布式I/O設備62
342配置ET200MP接口模塊63
343PROFINET I/O模式下的DI
組態(tài)64
344PROFINET I/O模式下的DQ
組態(tài)68
35硬件配置的編譯與下載70
351硬件配置的編譯70
352硬件配置的下載71
第4章S71500 PLC基本指令系統(tǒng)76
41基本數(shù)據(jù)類型76
42存儲區(qū)與尋址80
421存儲區(qū)的地址表示格式80
422系統(tǒng)存儲器尋址81
43程序塊83
431程序塊的類型83
432OB可實現(xiàn)的功能83
433用戶程序的結構85
44基本指令86
441位邏輯運算指令86
442定時器和計數(shù)器指令90
443比較指令93
444數(shù)學運算指令94
445移動指令96
446轉換指令97
447程序控制指令98
448字邏輯運算指令99
449移位和循環(huán)指令101
45工藝指令與通信指令103
451工藝指令103
452通信指令103
46S71500 PLC的仿真105
461啟動S7PLCSIM仿真器105
462創(chuàng)建和填充SIM表格109
463創(chuàng)建和填充序列110
464仿真通信功能111
第5章S71500 PLC 的通信及其
應用112
51S71500 PLC通信基礎112
511通信與網(wǎng)絡結構112
512從PROFIBUS到PROFINET113
513S71500 PLC支持的以太網(wǎng)通信
服務114
514S71500 PLC PROFINET設備
名稱116
52IDevice 智能設備117
521在相同項目中配置IDevice117
522在不同項目中配置IDevice120
53S71500 PLC與驅動器的PROFINET
通信125
531G120變頻器的速度控制125
532V90伺服驅動器的速度控制131
54S71500 PLC與HMI135
541精簡系列面板135
542精簡系列面板的畫面組態(tài)136
55S71500 PLC通信應用145
第6章S71500 PLC的工藝指令
應用149
61PID控制的功能與編程149
611PID控制概述149
612PID控制器150
613PID_Compact指令的PID控制
示例151
62高速計數(shù)模塊的功能與編程161
621概述161
622TM Count 224V模塊的計數(shù)功能
實現(xiàn)163
63運動控制的功能與編程169
631概述169
632TM PTO4模塊在運動控制中的
應用169
第7章S71500 PLC的上位機
WinCC RT177
71組態(tài)計算機的設置177
711網(wǎng)絡配置177
712共享配置179
713項目組態(tài)179
72運行計算機的設置185
721網(wǎng)絡配置185
722共享配置186
723PG/PC接口配置186
73項目下載與運行187
731下載PLC187
732下載WinCC RT Professional187
733項目運行189
734關于授權191
74OPC UA在WinCC RT上的應用191
741OPC UA概述191
742S71500 PLC OPC UA通信
功能192
743服務器為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)設計與
應用205
81PLC控制系統(tǒng)設計205
811PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則205
812PLC控制系統(tǒng)設計的內容205
813PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟207
82基于TIA博途軟件的工程項目創(chuàng)建208
821工程項目案例介紹208
822硬件安裝與接線209
823項目編輯210
824項目下載217
825項目調試219
826監(jiān)視程序運行220
827在線查看故障222
83PLC輸入輸出模塊的接線224
831數(shù)字量輸入模塊DI 3224VDC
BA224
832數(shù)字量輸出模塊DQ 3224VDC/
05A HF224
833模擬量輸入模塊AI 8U/I/RTD/TC
ST226
834模擬量輸出模塊AQ 8U/I
HS226
84PLC應用的典型環(huán)節(jié)及設計技巧229
85PLC在工業(yè)控制中的應用233
851S71500 PLC控制液體混料機234
852S71500 PLC控
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