PLC教程——原理·應用·設計·實驗

編輯推薦
以西門子SIMATICS7-300/400為樣機，從實際應用出發介紹PLC相關知識技巧，結合各類實驗，培養學生實際動手能力。
可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）簡稱為可編程控制器，是以微處理器技術、電子技術、網絡通信技術和先進可靠的工業手段為基礎，綜合了計算機技術、網絡通信技術和自動控制技術的一種新型通用自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程以及適于在工業環境下應用等一系列優點，在工業自動化、機電一體化、傳統產業技術改造等方面的應用越來越廣泛，已成為現代工業控制的四大支柱(可編程控制器技術、機器人技術、CAD／CAM技術和數控技術)之一。
目前常用的可編程控制器中，西門子公司的S7—300／400 PLC以其編程軟件STEP 7和通信網絡的功能強大獲得業界人士的普遍認可。S7—300／400在大中型PLC中實際應用最廣，市場占有率最高。
內容推薦
本書以我國目前應用最廣和市場占有率最高的SIMATIC S7-300/400為樣機，從實際應用的角度出發，結合工程實踐，全面介紹了可編程控制器的相關知識及應用。本書首先介紹了可編程控制器的概況、S7-300/400 PLC的硬件配置、指令系統、程序結構以及通信網絡等基礎知識；通過實例詳細介紹S7-300/400 PLC的編程環境STEP 7以及仿真軟件S7-PLCSIM的功能及應用；然后結合實例介紹PLC系統的設計與調試方法、手段，并以S7-300/400在可逆冷軋機控制系統中的應用為例，介紹PLC的工程應用以及工程設計中的經驗技巧；本書最后通過實驗指導書的形式，介紹可編程控制器的基礎實驗、簡單設計性實驗和具體應用設計實驗等，以提高學生的實際動手能力。
　　本書既可用作高等院校計算機科學與技術、工業自動化、電氣技術、機電一體化、電子信息等相關專業的教學用書，也可作為PLC初學者和工程技術人員的技術參考書。
目錄
第1章　緒論　
1.1　可編程控制器的產生及發展　
1.2　可編程控制器的基本結構及工作原理　
1.3　可編程控制器的功能特點及分類　
1.4　可編程控制器的應用　
小結　
習題　
第2章　PLC的硬件結構　
2.1　PLC硬件系統的基本結構　
2.2　PLC的CPU模塊　
2.3　PLC的I/O模塊　
2.4　PLC的分布式I/O　
2.5　內部資源模塊　
小結　
習題　
第3章　指令系統　
3.1　指令系統基礎知識　
3.2　S7-300/400 PLC的指令系統　
小結　
習題　
第4章　S7-300/400的編程環境　
4.1　STEP 7概述　
4.2　STEP 7的編程流程　
4.3　STEP 7的程序結構　
4.4　模擬軟件S7-PLCSIM簡介　
小結　
習題　
第5章　PLC系統的設計及調試　
5.1　PLC系統的設計方法　
5.2　PLC系統的硬件設計　
5.3　PLC應用系統的軟件設計　
5.4　PLC系統的調試　
5.5　PLC系統設計實例　
小結　
習題　
第6章　PLC通信網絡　
6.1　PLC控制網絡和通信功能　
6.2　S7-300/400 PLC的通信網絡　
6.3　工業以太網　
6.4　MPI網絡　
6.5　AS-I網絡　
6.6　PROFIBUS通信網絡　
6.7　點對點通信　
小結　
習題　
第7章　PLC系統的工程應用　
7.1　概述　
7.2　PLC系統的工程應用實例　
7.3　PLC工程應用的經驗總結　
小結　
習題　
第8章　PLC實驗　
8.1　熟悉PLC硬件及STEP 7軟件環境實驗　
8.2　簡單設計性實驗　
8.3　交通信號燈控制實驗　
8.4　三層樓電梯控制實驗　
8.5　水塔水位自動控制實驗　
8.6　兩種液體自動混合實驗　
8.7　舞臺燈光的模擬實驗　
小結　
附錄　
附錄A　所有語句表指令　
附錄B　組織塊、系統功能與系統功能塊　
附錄C　常用縮寫詞　
附錄D　部分習題提示及參考答案　
參考文獻　
顯示部分信息
在線試讀部分章節
第1章　緒論　
本章介紹可編程控制器的基礎知識，主要包括可編程控制器的組成、工作原理、功能特點及其分類和應用。通過本章的學習，讀者應了解什么是可編程控制器、可編程控制器的構成和工作方式、可編程控制器在工業應用中的主要優勢等。
1.1 可編程控制器的產生及發展
可編程控制器是基于微型計算機技術的通用工業自動控制設備，在其早期主要應用于開關量的邏輯控制。l987年國際電工技術委員會（International Electrotechnical Commission，IEC）頒布的PLC標準草案對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的
機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。”
在可編程控制器問世以前，工業控制領域中是以繼電器控制占主導地位的。這種由繼電器構成的控制系統存在明顯的缺點，尤其是對生產工藝多變的系統適應性較差。1968年，美國通用汽車公司（GM）根據市場形勢與生產發展的需要，為了完成“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰略，提出了研制新型邏輯順序控制裝置來取代繼電器控制裝置。第2年，美國數字設備公司（DEC）就研制出了第一臺PLC，將其應用于美國通用汽車自動裝配生產線上，并取得了極大的成功。此后隨著計算機技術、半導體集成技術、控制技術、數字技術、通信網絡技術等高新技術的不斷進步，PLC也迅速發展起來。
PLC初創階段的代表產品有MODICON公司的084、AB公司的PDQIl、DEC的PDP．14和日立公司的SCY．022等。該時期PLC產品的主要功能是執行原先由繼電器完成的順序控制、邏輯運算、定時和計數等。它的CPU由中小規模的數字集成電路組成，在I／O接口電路上做了改進以適應工業控制現場的要求，它的控制功能比較簡單。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術人員所熟悉的繼電器控制線路的方式——梯形圖。
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