《圖解西門子PLC、變頻器與觸控螢幕組態技術》是2020年1月電子工業出版社出版的圖書，作者是蔡杏山。
基本介紹
- 書名：圖解西門子PLC、變頻器與觸控螢幕組態技術
- 作者：蔡杏山
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2020年1月
- 頁數：424 頁
- 定價：99 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121381478
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書介紹了西門子PLC、變頻器和觸控螢幕組態技術，主要內容有PLC入門，西門子S7-200 SMART PLC介紹，S7-200 SMART PLC編程軟體的使用，基本指令的使用及套用實例，順序控制指令的使用及套用實例，功能指令說明及使用舉例，PLC通信，變頻器的基本結構原理，西門子變頻器的接線、操作與參數設定，變頻器的典型套用電路，變頻器與PLC的綜合套用，西門子精彩系列觸控螢幕（SMART LINE）介紹，西門子WinCC組態軟體快速入門，WinCC軟體常用對象及功能的使用舉例，用觸控螢幕操作和監控PLC實戰。本書起點較低，內容由淺入深，語言通俗易懂，內容結構的安排符合讀者的學習認知規律。另外，本書還配有教學視頻，可幫助讀者更快、更直觀地掌握有關技能。
本書可作為PLC、變頻器和觸控螢幕組態技術的自學圖書，也可作為職業院校電類專業的PLC、變頻器和觸控螢幕組態技術教材。
圖書目錄
第 1 章 PLC入門
1.1 概述 1
1.1.1 PLC的定義 1
1.1.2 PLC的分類 1
1.1.3 PLC的特點 2
1.2 PLC控制與繼電器控制比較 3
1.2.1 繼電器正轉控制線路 3
1.2.2 PLC正轉控制線路 3
1.2.3 PLC、繼電器和單片機控制系統的比較 5
1.3 PLC的組成與工作原理 5
1.3.1 PLC的組成框圖 5
1.3.2 PLC內部組成單元說明 6
1.3.3 PLC的工作方式 9
1.4 PLC的程式語言 10
1.4.1 梯形圖（LAD） 10
1.4.2 功能塊圖（FBD） 11
1.4.3 指令語句表（STL） 11
1.5 PLC套用系統開發舉例 11
1.5.1 PLC套用系統開發的一般流程 11
1.5.2 PLC控制電動機正、反轉的開發實例 11
第 2 章 西門子S7-200 SMART PLC介紹
2.1 PLC硬體介紹 15
2.1.1 兩種類型的CPU模組 16
2.1.2 CPU模組面板各部件說明 16
2.1.3 CPU模組的接線 16
2.1.4 信號板的安裝使用與地址分配 18
2.1.5 S7-200 SMART常用模組及附屬檔案與訂貨號含義 21
2.2 PLC的軟元件 23
2.2.1 輸入繼電器（ I ）和輸出繼電器（Q） 23
2.2.2 輔助繼電器（M）、特殊輔助繼電器（SM）和狀態繼電器（S） 24
2.2.3 定時器（T）、計數器（C）和高速計數器（HC） 25
2.2.4 累加器（AC）、變數存儲器（V）和局部變數存儲器（L） 25
2.2.5 模擬量輸入暫存器（AI）和模擬量輸出暫存器（AQ） 25
第 3 章 S7-200 SMART PLC編程軟體的使用
3.1 軟體的安裝、卸載與軟體視窗介紹 26
3.1.1 軟體的安裝與啟動 26
3.1.2 軟體的卸載 28
3.1.3 軟體視窗組件說明 29
3.2 程式的編寫與下載 32
3.2.1 項目創建與保存 32
3.2.2 PLC硬體組態（配置） 33
3.2.3 程式的編寫 33
3.2.4 PLC與計算機的連線及通信設定 38
3.3 程式的編輯與注釋 44
3.3.1 程式的編輯 44
3.3.2 程式的注釋 46
3.4 程式的監控與調試 49
3.4.1 用梯形圖監控調試程式 49
3.4.2 用狀態圖表的表格監控調試程式 52
3.4.3 用狀態圖表的趨勢圖監控調試程式 54
3.5 軟體的一些常用設定及功能使用 55
3.5.1 軟體的一些對象設定 55
3.5.2 硬體組態（配置） 56
3.5.3 用存儲卡備份、複製程式和刷新固件 57
第 4 章 基本指令的使用及套用實例
4.1 位邏輯指令62
4.1.1 觸點指令 62
4.1.2 線圈指令 63
4.1.3 立即指令 64
4.1.4 RS觸發器指令 65
4.1.5 空操作指令 66
4.2 定時器 67
4.2.1 通電延時型定時器（TON） 67
4.2.2 斷電延時型定時器（TOF） 68
4.2.3 記憶型通電延時定時器（TONR） 69
4.3 計數器 71
4.3.1 加計數器（CTU） 71
4.3.2 減計數器（CTD） 72
4.3.3 加減計數器（CTUD） 73
4.4 常用的基本控制線路及梯形圖 75
4.4.1 啟動、自鎖和停止控制線路與梯形圖 75
4.4.2 正、反轉聯鎖控制線路與梯形圖 76
4.4.3 多地控制線路與梯形圖 77
4.4.4 定時控制線路與梯形圖 79
4.4.5 長定時控制線路與梯形圖 81
4.4.6 多重輸出控制線路與梯形圖 82
4.4.7 過載報警控制線路與梯形圖 84
4.4.8 閃爍控制線路與梯形圖 85
4.5 基本指令套用實例 86
4.5.1 噴泉的PLC控制線路與程式詳解 86
4.5.2 交通信號燈的PLC控制線路與程式詳解 89
4.5.3 多級傳送帶的PLC控制線路與程式詳解 92
4.5.4 車庫自動門的PLC控制線路與程式詳解 95
第 5 章 順序控制指令的使用及套用實例
5.1 順序控制與狀態轉移圖 98
5.2 順序控制指令 99
5.2.1 指令名稱及功能 99
5.2.2 指令使用舉例 99
5.2.3 指令使用注意事項 101
5.3 順序控制的幾種方式 101
5.3.1 選擇性分支方式 101
5.3.2 並行分支方式 104
5.4 順序控制指令套用實例 106
5.4.1 液體混合裝置的PLC控制線路與程式詳解 106
5.4.2 簡易機械手的PLC控制線路與程式詳解 110
5.4.3 大小鐵球分揀機的PLC控制線路與程式詳解 115
第 6 章 功能指令說明及使用舉例
6.1 功能指令使用基礎 121
6.1.1 數據類型 121
6.1.2 定址方式 122
6.2 傳送指令 125
6.2.1 單一數據傳送指令 125
6.2.2 位元組立即傳送指令 126
6.2.3 數據塊傳送指令 127
6.2.4 位元組交換指令 128
6.3 比較指令 128
6.3.1 位元組觸點比較指令 129
6.3.2 整數觸點比較指令 129
6.3.3 雙字整數觸點比較指令 130
6.3.4 實數觸點比較指令 131
6.3.5 字元串觸點比較指令 132
6.3.6 比較指令套用舉例 132
6.4 數學運算指令 133
6.4.1 加減乘除運算指令 133
6.4.2 浮點數函式運算指令 138
6.5 邏輯運算指令 139
6.5.1 取反指令 139
6.5.2 與指令 140
6.5.3 或指令 141
6.5.4 異或指令 142
6.6 移位與循環指令 143
6.6.1 左移位與右移位指令 143
6.6.2 循環左移位與右移位指令 145
6.6.3 移位暫存器指令 146
6.7 轉換指令 148
6.7.1 標準轉換指令 148
6.7.2 ASCII碼轉換指令 152
6.7.3 字元串轉換指令 158
6.7.4 編碼與解碼指令 161
6.8 表格指令 162
6.8.1 填表指令 162
6.8.2 查表指令 163
6.8.3 先進先出和後進先出指令 164
6.8.4 存儲區填充指令 165
6.9 字元串指令 165
6.9.1 字元串長度、複製和連線指令 166
6.9.2 複製子字元串指令 167
6.9.3 字元串與字元搜尋指令 167
6.10 時鐘指令 169
6.10.1 時鐘指令說明 169
6.10.2 時鐘指令使用舉例 170
6.11 程式控制指令 172
6.11.1 跳轉與標籤指令 172
6.11.2 循環指令 172
6.11.3 條件結束、停止和監視定時器復位指令 174
6.12 子程式與子程式指令 175
6.12.1 子程式 175
6.12.2 子程式指令 175
6.12.3 帶參數的子程式調用指令 178
6.13 中斷指令及相關內容說明 180
6.13.1 中斷事件與中斷優先權 180
6.13.2 中斷指令 183
6.14 高速計數器指令及相關內容說明 185
6.14.1 高速計數器指令說明 186
6.14.2 高速計數器的計數模式 186
6.14.3 高速計數器分配的輸入端子及在各工作模式下的功能 189
6.14.4 高速計數器輸入端子濾波時間的設定 190
6.14.5 高速計數器的控制位元組 191
6.14.6 高速計數器計數值的讀取與設定 192
6.14.7 高速計數器的狀態位元組 193
6.14.8 高速計數器的編程步驟與舉例 194
6.15 高速脈衝輸出指令及相關內容說明 196
6.15.1 指令說明 196
6.15.2 高速脈衝輸出的控制位元組、參數設定和狀態位 196
6.15.3 PTO脈衝的產生與使用 198
6.15.4 PWM脈衝的產生與使用 202
6.16 PID指令及相關內容說明 205
6.16.1 PID控制 205
6.16.2 PID指令介紹 206
6.16.3 PID指令套用舉例 208
第 7 章 PLC通信
7.1 通信基礎知識 211
7.1.1 通信方式 211
7.1.2 通信傳輸介質 214
7.2 PLC乙太網通信 215
7.2.1 S7-200 SMART CPU模組乙太網連線的設備類型 215
7.2.2 IP位址的設定 216
7.2.3 乙太網通信指令 221
7.2.4 PLC乙太網通信實例詳解 224
7.3 RS485/RS232連線埠自由通信 228
7.3.1 RS232C、RS422A和RS485接口電路結構 228
7.3.2 RS485/RS232各引腳功能定義 230
7.3.3 獲取連線埠地址（GET_ADDR）指令和設定連線埠地址（SET_ADDR）指令 231
7.3.4 傳送（XMT）和接收（RCV）指令 231
7.3.5 PLC與印表機之間的通信（自由連線埠模式） 236
第 8 章 變頻器的基本結構原理
8.1 異步電動機的兩種調速方式 240
8.2 變頻器的基本結構及原理 241
8.2.1 交-直-交型變頻器的結構與原理 241
8.2.2 交-交型變頻器的結構與原理 242
8.3 變頻調速控制方式 242
8.3.1 壓/頻控制方式 242
8.3.2 轉差頻率控制方式 243
8.3.3 矢量控制方式 245
8.3.4 直接轉矩控制方式 246
8.3.5 控制方式比較 247
第 9 章 西門子變頻器的接線、操作與參數設定
9.1 MM440變頻器的內部結構及外部接線 248
9.1.1 外形和型號（訂貨號）含義 248
9.1.2 內部結構及外部接線圖 249
9.1.3 主電路的外部端子接線 250
9.1.4 控制電路外部端子的典型接線 251
9.1.5 數字量輸入端子的接線及參數設定 251
9.1.6 模擬量輸入端子的接線及參數設定 253
9.1.7 數字量輸出端子的接線及參數設定 255
9.1.8 模擬量輸出端子的接線及參數設定 255
9.2 變頻器的停車、制動及再啟動方式 256
9.2.1 電動機的銘牌數據與變頻器對應參數 256
9.2.2 變頻器的停車方式 257
9.2.3 變頻器的制動方式 257
9.2.4 變頻器的再啟動方式 258
9.3 用面板和外部端子操作調試變頻器 259
9.3.1 用SDP（狀態顯示板）和外部端子操作調試變頻器 259
9.3.2 用BOP（基本操作板）操作調試變頻器 260
9.3.3 用AOP（高級操作板）操作調試變頻器 262
9.4 MM440變頻器的參數調試及常規操作 263
9.4.1 變頻器所有參數的復位 263
9.4.2 變頻器參數快速調試步驟及說明 264
9.4.3 變頻器的常規操作 264
9.5 西門子MM440、MM430和MM420變頻器的主要區別與技術規格 267
9.5.1 MM440、MM430和MM420變頻器的主要區別 267
9.5.2 MM420變頻器的主要技術規格 267
9.5.3 MM430變頻器的主要技術規格 268
9.5.4 MM440變頻器的主要技術規格 270
第 10 章 變頻器的典型套用電路
10.1 用變頻器輸入端子控制電動機正反轉和面板鍵盤調速的電路 272
10.1.1 電路接線 272
10.1.2 參數設定 272
10.1.3 操作過程及電路說明 273
10.2 變頻器輸入端子控制電動機正反轉和電位器調速的電路 274
10.2.1 電路接線 274
10.2.2 參數設定 274
10.2.3 操作過程及電路說明 274
10.3 變頻器的多段速控制功能及套用電路 275
10.3.1 變頻器多段速控制的三種方式 275
10.3.2 變頻器多段速控制套用電路 276
10.4 變頻器的PID控制電路 277
10.4.1 MM440變頻器的PID原理圖及有關參數 277
10.4.2 MM440變頻器的PID控制恆壓供水電路 278
第 11 章 變頻器與PLC的綜合套用
11.1 PLC控制變頻器驅動電動機延時正反轉的電路 282
11.1.1 PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配 282
11.1.2 電路接線 282
11.1.3 變頻器參數設定 282
11.1.4 PLC控制程式及說明 283
11.2 PLC控制變頻器實現多段速運行的電路 284
11.2.1 PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配 284
11.2.2 電路接線 285
11.2.3 變頻器參數設定 285
11.2.4 PLC控制程式及說明 286
11.3 PLC以USS協定通信控制變頻器的套用實例 287
11.3.1 S7-200 PLC與MM440變頻器串口通信的硬體連線 287
11.3.2 USS協定通信知識 288
11.3.3 在S7-200 PLC編程軟體中安裝USS通信庫 289
11.3.4 USS通信指令說明 290
11.3.5 S7-200 PLC以USS協定通信控制MM440變頻器的套用實例 297
第 12 章 西門子精彩系列觸控螢幕（SMART LINE）介紹
12.1 觸控螢幕基礎知識 301
12.1.1 基本組成 301
12.1.2 四種類型的觸控螢幕及工作原理 301
12.1.3 常用類型觸控螢幕的性能比較 304
12.2 西門子精彩系列觸控螢幕（SMART LINE）簡介 305
12.2.1 SMART LINE觸控螢幕的特點 305
12.2.2 常用型號及外形 305
12.2.3 觸控螢幕主要部件說明 306
12.2.4 技術規格 307
12.3 觸控螢幕與其他設備的連線 308
12.3.1 觸控螢幕的供電接線 308
12.3.2 觸控螢幕與組態計算機（PC）的乙太網連線 309
12.3.3 觸控螢幕與西門子PLC的連線 309
12.3.4 觸控螢幕與三菱、施耐德和歐姆龍PLC的連線 310
12.4 觸控螢幕的操作設定 312
12.4.1 觸控螢幕的螢幕鍵盤 312
12.4.2 觸控螢幕的啟動 312
12.4.3 觸控螢幕的控制臺 313
12.4.4 觸控螢幕的數據備份和恢復 313
12.4.5 觸控螢幕的乙太網參數設定 315
12.4.6 觸控螢幕的畫面方向、設備信息、觸摸位置校準和許可信息的設定與查看 316
12.4.7 觸控螢幕螢幕保護程式的設定 318
12.4.8 觸控螢幕密碼的設定 318
12.4.9 觸控螢幕傳送通道的開啟 319
12.4.10 觸控螢幕聲音的設定 319
第 13 章 西門子WinCC組態軟體快速入門
13.1 WinCC flexible SMART V3軟體的安裝與卸載 320
13.1.1 系統要求 320
13.1.2 軟體的免費下載 321
13.1.3 軟體的安裝 321
13.1.4 軟體的啟動及卸載 325
13.2 用WinCC軟體組態一個簡單的項目 326
13.2.1 項目的創建與保存 326
13.2.2 組態變數 328
13.2.3 組態畫面 330
13.2.4 項目的模擬運行 334
第 14 章 WinCC軟體常用對象及功能的使用舉例
14.1 IO域的使用舉例 336
14.1.1 組態任務 336
14.1.2 組態過程 336
14.1.3 運行測試 340
14.2 按鈕的使用舉例 340
14.2.1 組態任務 340
14.2.2 組態過程 341
14.2.3 運行測試 344
14.3 文本列表和圖形列表的使用舉例 345
14.3.1 組態任務 345
14.3.2 組態過程 345
14.3.3 運行測試 350
14.4 變數控制對象動畫的使用舉例 351
14.4.1 組態任務 351
14.4.2 組態過程 352
14.4.3 運行測試 355
14.4.4 仿真調試 355
14.5 指針變數的使用舉例 356
14.5.1 組態任務 356
14.5.2 組態過程 357
14.5.3 運行測試 360
14.6 開關和繪圖工具的使用舉例 361
14.6.1 組態任務 361
14.6.2 組態過程 362
14.6.3 運行測試 366
14.7 報警功能的使用舉例 366
14.7.1 報警基礎知識 366
14.7.2 組態任務 368
14.7.3 組態過程 368
14.7.4 運行測試 373
14.8 棒圖和趨勢圖的使用舉例 374
14.8.1 組態任務 374
14.8.2 組態過程 375
14.8.3 運行測試 379
14.9 畫面的切換使用舉例 380
14.9.1 建立畫面 380
14.9.2 用拖放生成按鈕的方式設定畫面切換 381
14.9.3 用按鈕配合畫面切換函式來實現指定畫面的切換 382
14.9.4 用按鈕配合畫面切換函式來實現任意編號畫面的切換 383
第 15 章 用觸控螢幕操作和監控PLC實戰
15.1 明確要求、規劃變數和線路 385
15.1.1 控制要求 385
15.1.2 選擇PLC和觸控螢幕型號並分配變數 385
15.1.3 設備連線與電氣線路 385
15.2 編寫和下載PLC程式 386
15.2.1 編寫PLC程式 386
15.2.2 PLC與計算機的連線與設定 387
15.2.3 下載和上傳PLC程式 389
15.3 組態和下載觸控螢幕畫面項目 391
15.3.1 創建觸控螢幕畫面項目檔案 391
15.3.2 組態觸控螢幕與PLC的連線 392
15.3.3 組態變數 393
15.3.4 組態指示燈 393
15.3.5 組態按鈕 394
15.3.6 組態狀態值監視器 397
15.3.7 組態說明文本 397
15.3.8 下載項目到觸控螢幕 398
15.3.9 無法下載項目的常見原因及解決方法 400
15.3.10 用ProSave軟體更新觸控螢幕版本 402
15.4 觸控螢幕連線PLC實際操作測試 404
15.4.1 觸控螢幕和PLC用網線通信的硬體連線與通信設定 404
15.4.2 觸控螢幕和PLC用串口線通信的硬體連線與通信設定 405
15.4.3 觸控螢幕連線PLC進行操作測試 406
附錄A 西門子S7-200 SMART CPU SR20/ST20 技術規範 409
附錄B 西門子S7-200 SMART CPU SR40/ST40/CR40技術規範 412
