本書以電氣控制為技術基礎,把西門子S7-300作為PLC套用技術教學目標機,用理論與工程套用技術相結合的方式討論了工業自動化中的電氣控制與PLC套用技術。本書力圖把傳統控制技術與先進自動化產品思想、理念相結合,將PLC控制系統工程設計思想和方法介紹給讀者,使讀者能通過本書內容學習、掌握、理解電氣控制基礎知識及PLC理論基礎知識,自如地套用書中涉及的工程套用技術。 本書內容包括電氣控制與PLC套用兩部分。電氣控制部分包括常用低壓電器的工作原理及選型、電氣控制電路的分析與設計等;PLC套用部分包括PLC的組成及原理、S7-300硬體結構、SIMATIC管理器、程式結構、指令系統、程式語言及程式設計方法、故障診斷與排除、閉環控制的實現、PLC控制工程實例等,使讀者系統地掌握PLC知識,聯繫工程實際恰當地對PLC控制系統進行設計和維護。 本書可作為高等院校電氣控制、機電工程、計算機控制、自動化等相關專業教學用書,也可作為專科學校學生及工程技術人員的培訓和自學用書。
基本介紹
- 書名:電氣控制與S7-300 PLC工程套用技術
- 出版社:機械工業出版社
- 頁數:437頁
- 開本:16
- 定價:59.80
- 作者:姜建芳
- 出版日期:2014年2月8日
- 語種:簡體中文
- ISBN:9787111451990, 7111451996
- 品牌:機械工業出版社
內容簡介
本書以電氣控制為技術基礎,把西門子S7-300作為PLC套用技術教學目標機,用理論與工程套用技術相結合的方式討論了工業自動化中的電氣控制與PLC套用技術。本書力圖把傳統控制技術與先進自動化產品思想、理念相結合,將PLC控制系統工程設計思想和方法介紹給讀者,使讀者能通過本書內容學習、掌握、理解電氣控制基礎知識及PLC理論基礎知識,自如地套用書中涉及的工程套用技術。
本書內容包括電氣控制與PLC套用兩部分。電氣控制部分包括常用低壓電器的工作原理及選型、電氣控制電路的分析與設計等;PLC套用部分包括PLC的組成及原理、S7-300硬體結構、SIMATIC管理器、程式結構、指令系統、程式語言及程式設計方法、故障診斷與排除、閉環控制的實現、PLC控制工程實例等,使讀者系統地掌握PLC知識,聯繫工程實際恰當地對PLC控制系統進行設計和維護。
本書可作為高等院校電氣控制、機電工程、計算機控制、自動化等相關專業教學用書,也可作為專科學校學生及工程技術人員的培訓和自學用書。
圖書目錄
第1章 緒論
第2章 常用低壓電器
2.1 低壓電器概述
2.1.1 定義與分類
2.1.2 發展趨勢
2.2 低壓電器基礎知識
2.2.1 電磁式電器的組成
2.2.2 主要技術參數
2.2.3 產品型號規定
2.3 主令電器
2.3.1 控制按鈕
2.3.2 行程開關
2.3.3 接近開關
2.3.4 萬能轉換開關
2.4 接觸器
2.4.1 交流接觸器
2.4.2 直流接觸器
2.4.3 技術參數與選型
2.5 繼電器
2.5.1 電磁式繼電器
2.5.2 時間繼電器
2.5.3 熱繼電器
2.5.4 速度繼電器
2.5.5 固態繼電器
2.6 開關與斷路器
2.6.1 開關與熔斷器
2.6.2 斷路器
2.7 習題
第3章 電氣控制基礎
3.1 電氣控制電路圖繪製原則與國標符號
3.1.1 電氣控制電路圖繪製原則
3.1.2 電氣控制電路圖國標符號
3.2 電氣控制常用技術
3.2.1 點動控制
3.2.2 自鎖控制
3.2.3 多地控制
3.2.4 互鎖控制
3.2.5 聯鎖控制
3.2.6 點動與連續控制
3.2.7 限位控制
3.3 三相異步電動機減壓起動控制
3.3.1 定子串電阻減壓起動控制
3.3.2 -△轉換減壓起動控制
3.3.3 自耦變壓器減壓起動控制
3.4 三相異步電動機制動控制
3.4.1 反接制動控制
3.4.2 能耗制動控制
3.5 習題
第4章 電氣控制電路分析與設計
4.1 電氣控制電路分析
4.1.1 電氣控制電路分析基礎
4.1.2 C650型臥式車床電氣控制電路分析
4.2 電氣控制電路設計
4.2.1 電氣控制電路設計原則
4.2.2 電氣控制電路經驗設計法
4.2.3 電氣控制電路邏輯設計法
4.2.4 電氣控制電路的綜合設計法
4.3 習題
第5章 可程式序控制器概述
5.1 工業自動化與全集成自動化
5.2 PLC的定義及特點
5.2.1 PLC的定義
5.2.2 PLC的特點
5.3 PLC的組成和工作原理
5.3.1 PLC的組成
5.3.2 PLC的工作原理
5.4 PLC在工業自動化中的地位和作用
5.5 獲取資料、軟體和幫助
5.6 習題
第6章 SIMATIC管理器
6.1 SIMATIC管理器簡介
6.1.1 SIMATIC管理器概述
6.1.2 STEP 7的安裝
6.1.3 STEP 7的通信連線
6.2 項目的管理與創建
6.2.1 STEP 7自動化項目解決方案
6.2.2 STEP 7項目的創建
6.3 符號表與邏輯塊
6.3.1 符號表的創建與管理
6.3.2 邏輯塊的插入與編輯
6.4 硬體組態
6.4.1 硬體組態的任務
6.4.2 硬體組態實例
6.4.3 CPU模組的參數設定
6.4.4 數字量I/O模組的參數設定
6.4.5 模擬量I/O模組的參數設定
6.5 網路組態
6.5.1 網路組態的任務
6.5.2 網路組態工具NetPro
6.5.3 網路組態的方法
6.5.4 連線表
6.6 程式調試工具PLCSIM
6.6.1 PLCSIM概述
6.6.2 PLCSIM仿真實例
6.7 程式的下載、上傳與調試
6.7.1 程式的下載與上傳
6.7.2 程式的調試
6.8 故障診斷
6.9 參考數據功能
6.9.1 參考數據的作用
6.9.2 參考數據的生成與顯示
6.9.3 程式結構
6.9.4 賦值表
6.9.5 未使用的符號
6.9.6 沒有在符號表中定義的地址
6.9.7 在程式中快速查找地址的位置
6.10 習題
第7章 S7-300硬體系統
7.1 S7-300硬體簡介
7.2 S7-300機架
7.3 S7-300電源模組
7.4 S7-300 CPU模組
7.5 S7-300接口模組
7.6 S7-300信號模組
7.6.1 數字量輸入模組
7.6.2 數字量輸出模組
7.6.3 模擬量輸入模組
7.6.4 模擬量輸出模組
7.6.5 其他信號模組
7.7 S7-300功能模組
7.8 S7-300通信模組
7.9 ET 200分散式I/O
7.9.1 ET 200分散式I/O簡介
7.9.2 ET 200分類
7.10 S7-300模組的安裝與擴展
7.11 習題
第8章 S7-300軟體基礎
8.1 IEC 61131-3國際標準簡介
8.2 S7-300 PLC程式語言簡介
8.3 變數、數制與編碼
8.4 數據類型
8.4.1 基本數據類型
8.4.2 複合數據類型
8.4.3 參數數據類型
8.4.4 用戶自定義數據類型
8.5 S7-300 PLC編程資源及其編址
8.5.1 S7-300 PLC編程資源
8.5.2 PLC存儲區的劃分
8.5.3 S7-300模組的編址
8.6 S7-300定址方式
8.6.1 定址方式簡介
8.6.2 立即定址
8.6.3 直接定址
8.6.4 存儲器間接定址
8.6.5 暫存器間接定址
8.6.6 POINTER與ANY數據類型指針
8.7 習題
第9章 S7-300指令系統及編程
9.1 位邏輯指令
9.1.1 觸點與線圈
9.1.2 基本邏輯指令
9.1.3 取反指令
9.1.4 SAVE指令
9.1.5 置位與復位指令
9.1.6 RS和SR觸發器指令
9.1.7 邊沿檢測指令
9.2 定時器指令
9.2.1 定時器簡介
9.2.2 定時器功能指令
9.2.3 定時器線圈指令
9.2.4 IEC定時器
9.3 計數器指令
9.3.1 計數器簡介
9.3.2 計數器功能指令
9.3.3 計數器線圈指令
9.3.4 IEC計數器
9.4 數據處理指令
9.4.1 裝入指令和傳送指令
9.4.2 比較指令
9.4.3 移位和循環指令
9.4.4 字邏輯運算指令
9.5 運算指令
9.5.1 轉換指令
9.5.2 數學運算指令
9.6 程式控制指令
9.6.1 跳轉指令
9.6.2 狀態位指令
9.6.3 主控繼電器指令
9.6.4 數據塊指令
9.7 庫分類及套用
9.7.1 庫的分類
9.7.2 庫的套用
9.7.3 庫的生成
9.7.4 庫中FC、FB、SFC及SFB的使用
9.8 習題
第10章 程式結構與程式設計
10.1 系統程式和用戶程式
10.2 用戶程式結構
10.2.1 用戶程式編程方法
10.2.2 用戶程式分層調用
10.2.3 用戶程式使用的堆疊
10.3 組織塊
10.3.1 組織塊的分類及優先權
10.3.2 組織塊的變數聲明表
10.3.3 啟動組織塊
10.3.4 循環執行組織塊
10.3.5 時間中斷組織塊
10.3.6 事件驅動組織塊
10.3.7 背景組織塊
10.3.8 其他組織塊
10.4 功能和功能塊
10.4.1 發動機控制系統的程式結構
10.4.2 符號表與變數聲明表
10.4.3 功能與功能塊的生成
10.4.4 功能與功能塊的調用
10.4.5 時間標記衝突與一致性檢查
10.5 數據塊
10.5.1 數據塊的生成
10.5.2 數據塊的訪問
10.6 多重背景
10.6.1 生成多重背景功能塊
10.6.2 生成多重背景數據塊
10.6.3 在OB1中調用多重背景
10.6.4 FC、FB與OB的區別
10.7 系統塊
10.8 標準庫中的FC、FB
10.9 程式設計
10.9.1 圖解法
10.9.2 經驗設計法
10.9.3 狀態表程式設計法
10.9.4 順序功能圖設計方法
10.10 PLC典型常用程式
10.10.1 位邏輯指令套用實例
10.10.2 定時器/計數器指令套用實例
10.10.3 移位指令套用實例
10.10.4 跳轉指令套用實例
10.10.5 運算指令套用實例
10.10.6 模擬量採集濾波實例
10.11 習題
第11章 故障診斷
11.1 故障診斷基礎知識
11.1.1 故障分類
11.1.2 故障診斷機理
11.1.3 故障診斷方法
11.2 LED故障診斷
11.3 SIMATIC診斷軟體
11.4 STEP 7故障診斷
11.4.1 診斷符號
11.4.2 故障診斷過程
11.4.3 模組信息
11.4.4 硬體診斷
11.4.5 Monitor/ModifyVariables
11.4.6 參考數據
11.4.7 其他診斷功能
11.5 OB和SFC故障診斷
11.6 重新接線功能的套用
11.6.1 重新接線功能
11.6.2 SIMATIC Manager重新接線
11.6.3 地址與符號優先重新接線
11.6.4 源程式優先程式接線
11.7 習題
第12章 S7-300 PLC模擬量閉環控制
12.1 模擬量閉環控制基礎
12.1.1 模擬量閉環控制系統的組成
12.1.2 閉環控制的主要性能指標
12.1.3 閉環控制反饋極性的確定
12.2 數字PID控制器
12.2.1 PID控制器的優點
12.2.2 PID控制器數位化
12.3 S7-300模擬量閉環控制功能
12.3.1 S7-300實現閉環控制方法
12.3.2 使用閉環控制軟體包中的功能塊實現閉環控制
12.3.3 模擬量輸入及數值整定
12.3.4 輸入量軟體濾波
12.3.5 模擬量輸出及整定
12.4 連續PID控制器FB41
12.4.1 設定值和過程變數的處理
12.4.2 PID控制算法
12.4.3 控制器輸出值的處理
12.4.4 FB41的參數
12.5 步進PI控制器FB42
12.5.1 步進控制器的結構
12.5.2 PI控制算法
12.5.3 FB42的參數
12.6 脈衝發生器FB43
12.6.1 脈衝發生器的工作原理
12.6.2 三級控制器
12.6.3 二級控制器
12.6.4 FB43的參數
12.7 PID參數整定
12.7.1 PID參數與系統性能的關係
12.7.2 PID參數的整定方法
12.8 S7-300 PLC模擬量閉環控制套用實例
12.9 習題
第13章 PLC控制系統設計
13.1 PLC控制系統的設計原則及流程
13.2 被控對象的分析與描述
13.3 PLC控制系統的總體設計
13.4 PLC控制系統的硬體設計
13.4.1 感測器與執行器的確定
13.4.2 PLC控制系統的模組的選擇
13.4.3 控制櫃設計
13.4.4 I/O模組原理圖設計
13.5 PLC控制系統軟體設計
13.5.1 控制軟體設計
13.5.2 監控軟體設計
13.6 PLC控制系統的調試
13.6.1 模擬調試
13.6.2 現場調試
13.7 習題
第14章 PLC控制系統工程實例
14.1 MPS虛擬仿真系統——供料站
14.1.1 被控對象分析與描述
14.1.2 系統總體設計
14.1.3 系統硬體設計
14.1.4 系統軟體設計
14.1.5 系統調試
14.1.6 技術文檔整理
14.2 電廠廢水處理控制系統
14.2.1 被控對象分析與描述
14.2.2 系統總體設計
14.2.3 系統硬體設計
14.2.4 系統軟體設計
14.2.5 系統調試
14.2.6 技術文檔整理
14.3 習題
附錄
附錄A 實驗指導書
A.1 電氣控制實驗
A.2 S7-300 PLC基礎實驗
A.3 S7-300 PLC套用實驗
A.4 S7-300 PLC綜合實驗
A.5 S7-300 PLC控制系統設計實驗
附錄B S7-300 STL指令速查
附錄C 軟體標準庫速查
C.1 軟體標準庫FC、FB速查
C.2 軟體標準庫SFC、SFB速查
參考文獻