《可程式控制器套用技術（高職）》是2014年西安電子科技大學出版社出版的圖書，作者是張世生。
基本介紹
- 書名：可程式控制器套用技術（高職）
- 作者：張世生
- ISBN：978-7-5606-2212-5/TN.0494
- 定價：24.65元
- 出版社：西安電子科技大學出版社
- 出版時間：2014-02
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書以西采檔門子公司的S7-200系列可程式控制器(PLC)為例，介紹了PLC的硬體結構和工作原理，PLC的存儲器數據類型、指令系統和編程軟體的使用方法，以及梯形圖的經驗設計法、根據繼電器電路圖設計梯形圖的方法辨龍詢和順序功能圖的編程方法。這些設計方法很容易被初學者掌握，用它們可以迅速地設計出任意複雜的數字量控制系統的梯形圖。書中提供了大量的頁刪愉實驗內容，還介紹了PLC的人機界面、模擬量閉環控制、高速計數器、通信網路、PLC通信程式的設計方法、PLC的參數設定、節省PLC輸入/輸出點數的方法、PLC控制系統的可靠性措施等。為方便教學和自學，各章均配有習題以供練習。
本書可作為大專院校工業自動化、電氣工程及其自動化、套用電子、計算機套用、機電一體化及其他有關專業的教材，也可供工程技術人員自學和作為培訓教材使用，對S7-200系列PLC的用戶亦有很大的參考價值。
目錄
第1章 可程式控制器概述 1
1.1 可程式控制器的產生和定義 1
1.2 PLC的特點與套用領域 2
1.2.1 PLC的特點 2
1.2.2 PLC的套用領域 3
1.3 PLC的分類 4
1.4 PLC與其他控制系統的比較 6
1.5 PLC的發展趨勢 8
習題 9
第2章 位操作指令 10
2.1 實訓1：電動機的正反轉控制 10
2.1.1 控制要求 10
2.1.2 資源分配 10
2.1.3 硬體接線 10
2.1.4 控制程式 11
2.2 位操作指令 12
2.2.1 觸點指令 12
2.2.2 線圈指令 13
2.2.3 觸點塊及堆疊操作指令 15
2.2.4 其他指令 15
2.3 相關知識：PLC的工作原理 16
2.3.1 PLC的硬體構成 16
2.3.2 PLC的編程元件 18
2.3.3 PLC定址方式 23
2.3.4 PLC循環掃描原理 25
2.3.5 PLC的性能指標 28
2.4 實訓2：多地點控制 29
2.4.1 控制要求 29
2.4.2 資源分配 29
2.4.3 硬體接線 29
2.4.4 控制程式 30
習題 32
第3章 定時器與計數器指令 33
3.1 實訓3：交通信號燈控制 33
3.1.1 控制要求 33
3.1.2 資源分配 34
3.1.3 控制程式 34
3.2 定時器與計數器指令 35
3.2.1 定時器指令 35
3.2.2 計數器指令 38
3.3 相關知識：西門子PLC的硬體資源 40
3.3.1 西門子PLC的發展 40
3.3.2 PLC的安裝 41
3.3.3 PLC的工作模式 43
3.3.4 CPU模組技術指標 44
3.3.5 擴展模組 48
3.4 實訓4：全自動洗衣機的控制 50
3.4.1 基本原理 50
3.4.2 控制要求 51
3.4.3 資源分配 52
3.4.4 控制程式 52
習題 55
第4章 數據處理指令 57
4.1 實訓5：天塔之光 57
4.1.1 控制要棵禁組求 57
4.1.2 資源分配 57
4.1.3 控制程式 57
4.2 數據處理類指令 60
4.2.1 數據傳送指令 60
4.2.2 位元組交換/填充指堡潤頁令 60
4.2.3 移位指令 61
4.2.4 比較指令 62
4.3 相關知識：PLC的指令系統 63
4.3.1 S7-200指令集 63
4.3.2 邏輯分析法編程 64
4.3.3 經驗法編程 65
4.3.4 順序控制設計法 67
4.4 實訓6：台組拳束檔車的呼叫控制 67
4.4.1 工藝過程與控制要求 67
4.4.2 PLC硬體安排及資源分配 67
4.4.3 程式編制 68
習題 70
第5章 步進指令 71
5.1 實訓7：機械手的控制 71
5.1.1 控制要求 71
5.1.2 資源分配 72
5.1.3 控制程式 72
5.2 程式控制類指令 77
5.2.1 系統控制類指令 77
5.2.2 跳轉、循環指令 79
5.2.3 子程式調用指令 80
5.2.4 順序控制指令 83
5.3 相關知識：PLC的編程軟體 89
5.3.1 PLC的程式語言 89
5.3.2 PLC的程整罪訂斷序結構 91
5.3.3 編程軟體STEP 7-Micro/Win 91
5.3.4 PLC編程規約 105
5.3.5 PLC仿真軟體 107
5.4 實訓8：運料小車的控制 109
5.4.1 控制要求 109
5.4.2 解決方案 109
習題 114
第6章 PLC人機界面 115
6.1 實訓9：搶答器的設計 115
6.1.1 控制要求 115
6.1.2 要求分析 115
6.1.3 梯形圖編程 116
6.2 八段數碼管的驅動 117
6.2.1 LED基本知識 117
6.2.2 八段數碼管的驅動 118
6.3 文本顯示器 119
6.3.1 文本顯示器概述 119
6.3.2 TD200的組態 121
6.3.3 文本顯示器的操作 129
6.4 觸控螢幕與組態軟體 133
6.5 相關知識：字元串指令 137
6.6 實訓10：天塔之光的塔層顯示 138
習題 141
第7章 PLC在機械加工中的套用 142
7.1 PLC在Z3040搖臂鑽床控制中的 套用 142
7.1.1 Z3040搖臂鑽床電器設備的分布及分工 142
7.1.2 Z3040搖臂鑽床繼電器原理圖解讀 144
7.1.3 Z3040搖臂鑽床的PLC控制方案 145
7.2 PLC在X62W銑床控制中的套用 147
7.2.1 X62W銑床的加工運動及電氣分工 147
7.2.2 X62W萬能銑床繼電控制電路圖解讀 149
7.2.3 X62W萬能銑床PLC控制方案 151
習題 153
第8章 PLC在電梯控制中的套用 155
8.1 電梯的構造及控制要求 155
8.1.1 電梯的構造 155
8.1.2 電梯控制要求 156
8.2 PLC在高速計數器定位電梯控制 中的套用 157
8.2.1 光電編碼器與高速計數器 158
8.2.2 基於高速計數器的轎廂位置 161
8.2.3 內呼外喚及定向信號的獲取 162
8.2.4 表功能指令 163
8.2.5 停層信號的獲取 164
8.2.6 採用模糊控制原理的平層控制 165
8.3 相關知識：中斷與高速處理指令 166
8.3.1 中斷程式與中斷指令 166
8.3.2 高速處理指令 171
習題 177
第9章 PLC在恆壓供水中的套用 178
9.1 恆壓供水系統的基本構成 178
9.2 變頻器及其控制 180
9.2.1 變頻器的基本結構 180
9.2.2 變頻器的分類及工作原理 181
9.2.3 變頻器的操作方式及使用 182
9.3 EM235的配置及套用 183
9.3.1 EM235的性能指標 183
9.3.2 EM235的配置及校準 185
9.3.3 EM235的安裝使用 188
9.4 PLC的PID控制 189
9.4.1 PID參數及其整定 189
9.4.2 PID指令 191
9.5 PLC控制的恆壓供水泵站實例 193
9.5.1 控制系統的I/O點及地址分配 194
9.5.2 PLC系統選型 194
9.5.3 電氣控制系統原理圖 195
9.5.4 系統程式設計 197
9.6 相關知識：數據處理類指令 205
9.6.1 數據轉換指令 205
9.6.2 SIMATIC整數數學運算指令 210
9.6.3 SIMATIC浮點數數學運算指令 212
9.6.4 SIMATIC邏輯運算指令 213
9.6.5 讀、寫實時時鐘指令 214
習題 215
第10章 可程式控制器的網路控制 216
10.1 實訓11：網路讀寫控制 216
10.1.1 控制要求 216
10.1.2 地址設定 216
10.1.3 資源分配 216
10.1.4 控制程式 217
10.2 計算機通信簡介 218
10.2.1 通信方式 218
10.2.2 網路結構 220
10.2.3 開放系統互連模型 221
10.2.4 IEEE802通信標準 222
10.2.5 網路配置 223
10.3 西門子工業網路 224
10.3.1 工業網路系統結構 224
10.3.2 現場匯流排的國際標準 225
10.3.3 西門子工業網路 227
10.4 S7-200的通信方式與通信參數 的設定 231
10.4.1 S7-200的通信方式 231
10.4.2 S7-200通信的硬體選擇 232
10.4.3 網路部件 233
10.4.4 自由連線埠通信 235
10.4.5 在編程軟體中安裝與刪除通信接口 237
10.4.6 計算機使用的通信接口參數的設定 237
10.4.7 網路性能與最佳化 238
10.5 PLC的通信指令 239
10.5.1 S7-200的網路通信協定 239
10.5.2 網路讀寫指令 241
10.5.3 傳送指令與接收指令 242
10.6 PLC與Modbus計算機通信 250
10.6.1 Modbus從站協定 250
10.6.2 Modbus從站協定指令 252
10.6.3 使用Modbus從站協定的PLC程式設計 253
10.6.4 Modbus RTU通信幀的結構 254
10.7 S7-200與變頻器的通信 257
10.7.1 MM440/420變頻器簡介 258
10.7.2 USS通信協定 258
10.7.3 USS協定指令 259
10.7.4 MM420變頻器的參數設定 263
10.8 數據機模組EM241簡介 264
習題 266
第11章 淬火機控制系統設計 268
11.1 液壓淬火機的構造及控制要求 268
11.1.1 液壓系統的組成及功能 268
11.1.2 電氣控制系統的組成 269
11.1.3 系統控制要求 271
11.2 淬火機PLC軟體設計 272
11.2.1 PLC資源分配 272
11.2.2 系統控制流程圖 273
11.2.3 自動控制時序圖 273
11.2.4 梯形圖 274
11.2.5 系統改進措施 279
習題 280
第12章 PLC系統設計 281
12.1 PLC系統設計的主要內容 281
12.1.1 PLC控制系統設計的基本原則 281
12.1.2 PLC控制系統設計的主要內容 282
12.1.3 程式設計的步驟 282
12.1.4 系統調試 286
12.2 節省I/O點數的方法 289
12.2.1 節省輸入點數的方法 289
12.2.2 節省輸出點數的方法 291
12.3 PLC系統的抗干擾措施 293
12.3.1 抑制電源系統引入的干擾 293
12.3.2 抑制I/O電路引入的干擾 294
12.3.3 PLC的接地 294
12.4 配方 295
12.4.1 配方的基本概念 295
12.4.2 用配方嚮導生成配方集 295
12.4.3 在用戶程式中讀出和修改配方 297
12.5 PLC的測試及維護 297
12.5.1 可程式控制器的測試 297
12.5.2 可程式控制器的日常維護 298
習題 299
附錄 300
附錄A S7-200的特殊存儲器(SM)標誌位 300
附錄B S7-200的SIMATIC指令集簡表 304
附錄C S7-200的錯誤代碼 310
附錄D PLC常用縮略語 312
參考文獻 315
3.4.1 基本原理 50
3.4.2 控制要求 51
3.4.3 資源分配 52
3.4.4 控制程式 52
習題 55
第4章 數據處理指令 57
4.1 實訓5：天塔之光 57
4.1.1 控制要求 57
4.1.2 資源分配 57
4.1.3 控制程式 57
4.2 數據處理類指令 60
4.2.1 數據傳送指令 60
4.2.2 位元組交換/填充指令 60
4.2.3 移位指令 61
4.2.4 比較指令 62
4.3 相關知識：PLC的指令系統 63
4.3.1 S7-200指令集 63
4.3.2 邏輯分析法編程 64
4.3.3 經驗法編程 65
4.3.4 順序控制設計法 67
4.4 實訓6：台車的呼叫控制 67
4.4.1 工藝過程與控制要求 67
4.4.2 PLC硬體安排及資源分配 67
4.4.3 程式編制 68
習題 70
第5章 步進指令 71
5.1 實訓7：機械手的控制 71
5.1.1 控制要求 71
5.1.2 資源分配 72
5.1.3 控制程式 72
5.2 程式控制類指令 77
5.2.1 系統控制類指令 77
5.2.2 跳轉、循環指令 79
5.2.3 子程式調用指令 80
5.2.4 順序控制指令 83
5.3 相關知識：PLC的編程軟體 89
5.3.1 PLC的程式語言 89
5.3.2 PLC的程式結構 91
5.3.3 編程軟體STEP 7-Micro/Win 91
5.3.4 PLC編程規約 105
5.3.5 PLC仿真軟體 107
5.4 實訓8：運料小車的控制 109
5.4.1 控制要求 109
5.4.2 解決方案 109
習題 114
第6章 PLC人機界面 115
6.1 實訓9：搶答器的設計 115
6.1.1 控制要求 115
6.1.2 要求分析 115
6.1.3 梯形圖編程 116
6.2 八段數碼管的驅動 117
6.2.1 LED基本知識 117
6.2.2 八段數碼管的驅動 118
6.3 文本顯示器 119
6.3.1 文本顯示器概述 119
6.3.2 TD200的組態 121
6.3.3 文本顯示器的操作 129
6.4 觸控螢幕與組態軟體 133
6.5 相關知識：字元串指令 137
6.6 實訓10：天塔之光的塔層顯示 138
習題 141
第7章 PLC在機械加工中的套用 142
7.1 PLC在Z3040搖臂鑽床控制中的 套用 142
7.1.1 Z3040搖臂鑽床電器設備的分布及分工 142
7.1.2 Z3040搖臂鑽床繼電器原理圖解讀 144
7.1.3 Z3040搖臂鑽床的PLC控制方案 145
7.2 PLC在X62W銑床控制中的套用 147
7.2.1 X62W銑床的加工運動及電氣分工 147
7.2.2 X62W萬能銑床繼電控制電路圖解讀 149
7.2.3 X62W萬能銑床PLC控制方案 151
習題 153
第8章 PLC在電梯控制中的套用 155
8.1 電梯的構造及控制要求 155
8.1.1 電梯的構造 155
8.1.2 電梯控制要求 156
8.2 PLC在高速計數器定位電梯控制 中的套用 157
8.2.1 光電編碼器與高速計數器 158
8.2.2 基於高速計數器的轎廂位置 161
8.2.3 內呼外喚及定向信號的獲取 162
8.2.4 表功能指令 163
8.2.5 停層信號的獲取 164
8.2.6 採用模糊控制原理的平層控制 165
8.3 相關知識：中斷與高速處理指令 166
8.3.1 中斷程式與中斷指令 166
8.3.2 高速處理指令 171
習題 177
第9章 PLC在恆壓供水中的套用 178
9.1 恆壓供水系統的基本構成 178
9.2 變頻器及其控制 180
9.2.1 變頻器的基本結構 180
9.2.2 變頻器的分類及工作原理 181
9.2.3 變頻器的操作方式及使用 182
9.3 EM235的配置及套用 183
9.3.1 EM235的性能指標 183
9.3.2 EM235的配置及校準 185
9.3.3 EM235的安裝使用 188
9.4 PLC的PID控制 189
9.4.1 PID參數及其整定 189
9.4.2 PID指令 191
9.5 PLC控制的恆壓供水泵站實例 193
9.5.1 控制系統的I/O點及地址分配 194
9.5.2 PLC系統選型 194
9.5.3 電氣控制系統原理圖 195
9.5.4 系統程式設計 197
9.6 相關知識：數據處理類指令 205
9.6.1 數據轉換指令 205
9.6.2 SIMATIC整數數學運算指令 210
9.6.3 SIMATIC浮點數數學運算指令 212
9.6.4 SIMATIC邏輯運算指令 213
9.6.5 讀、寫實時時鐘指令 214
習題 215
第10章 可程式控制器的網路控制 216
10.1 實訓11：網路讀寫控制 216
10.1.1 控制要求 216
10.1.2 地址設定 216
10.1.3 資源分配 216
10.1.4 控制程式 217
10.2 計算機通信簡介 218
10.2.1 通信方式 218
10.2.2 網路結構 220
10.2.3 開放系統互連模型 221
10.2.4 IEEE802通信標準 222
10.2.5 網路配置 223
10.3 西門子工業網路 224
10.3.1 工業網路系統結構 224
10.3.2 現場匯流排的國際標準 225
10.3.3 西門子工業網路 227
10.4 S7-200的通信方式與通信參數 的設定 231
10.4.1 S7-200的通信方式 231
10.4.2 S7-200通信的硬體選擇 232
10.4.3 網路部件 233
10.4.4 自由連線埠通信 235
10.4.5 在編程軟體中安裝與刪除通信接口 237
10.4.6 計算機使用的通信接口參數的設定 237
10.4.7 網路性能與最佳化 238
10.5 PLC的通信指令 239
10.5.1 S7-200的網路通信協定 239
10.5.2 網路讀寫指令 241
10.5.3 傳送指令與接收指令 242
10.6 PLC與Modbus計算機通信 250
10.6.1 Modbus從站協定 250
10.6.2 Modbus從站協定指令 252
10.6.3 使用Modbus從站協定的PLC程式設計 253
10.6.4 Modbus RTU通信幀的結構 254
10.7 S7-200與變頻器的通信 257
10.7.1 MM440/420變頻器簡介 258
10.7.2 USS通信協定 258
10.7.3 USS協定指令 259
10.7.4 MM420變頻器的參數設定 263
10.8 數據機模組EM241簡介 264
習題 266
第11章 淬火機控制系統設計 268
11.1 液壓淬火機的構造及控制要求 268
11.1.1 液壓系統的組成及功能 268
11.1.2 電氣控制系統的組成 269
11.1.3 系統控制要求 271
11.2 淬火機PLC軟體設計 272
11.2.1 PLC資源分配 272
11.2.2 系統控制流程圖 273
11.2.3 自動控制時序圖 273
11.2.4 梯形圖 274
11.2.5 系統改進措施 279
習題 280
第12章 PLC系統設計 281
12.1 PLC系統設計的主要內容 281
12.1.1 PLC控制系統設計的基本原則 281
12.1.2 PLC控制系統設計的主要內容 282
12.1.3 程式設計的步驟 282
12.1.4 系統調試 286
12.2 節省I/O點數的方法 289
12.2.1 節省輸入點數的方法 289
12.2.2 節省輸出點數的方法 291
12.3 PLC系統的抗干擾措施 293
12.3.1 抑制電源系統引入的干擾 293
12.3.2 抑制I/O電路引入的干擾 294
12.3.3 PLC的接地 294
12.4 配方 295
12.4.1 配方的基本概念 295
12.4.2 用配方嚮導生成配方集 295
12.4.3 在用戶程式中讀出和修改配方 297
12.5 PLC的測試及維護 297
12.5.1 可程式控制器的測試 297
12.5.2 可程式控制器的日常維護 298
習題 299
附錄 300
附錄A S7-200的特殊存儲器(SM)標誌位 300
附錄B S7-200的SIMATIC指令集簡表 304
附錄C S7-200的錯誤代碼 310
附錄D PLC常用縮略語 312
參考文獻 315
