plc、變頻器與人機界面實戰手冊（西門子篇）

《plc、變頻器與人機界面實戰手冊（西門子篇）》是2021年機械工業出版社出版的圖書。本書介紹了西門子PLC、變頻器、人機界面組態技術。

基本介紹

• 中文名：plc、變頻器與人機界面實戰手冊（西門子篇）
• 作者：蔡杏山
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111676133

內容簡介

《PLC、變頻器與人機界面實戰手冊（西門子篇）》介紹了西門子PLC、變頻器、人機界面組態技術，主要內容有PLC基礎與西門子PLC入門實戰、西門子S7- 200 SMART PLC介紹、S7- 200 SMART PLC編程軟體的使用、基本指令的使用與實例、順序控制指令的使用與實例、功能指令的使用與實例、PLC通信、西門子變頻器的使用、變頻器套用電路、PLC與變頻器綜合套用、西門子觸控螢幕介紹、西門子WinCC組態軟體快速入門、WinCC軟體常用對象的使用、西門子觸控螢幕操控PLC實戰。

圖書目錄

目錄

前言

第1章PLC基礎與西門子PLC入門實戰1

1.1PLC與PLC控制1

1.1.1什麼是PLC1

1.1.2PLC控制與繼電器控制比較2

1.2PLC種類與特點3

1.2.1PLC的種類3

1.2.2PLC的特點4

1.3PLC的組成與工作原理4

1.3.1PLC的組成框圖4

1.3.2CPU與存儲器5

1.3.3輸入接口電路6

1.3.4輸出接口電路6

1.3.5通信接口、擴展接口與電源7

1.3.6PLC的工作方式7

1.3.7例說PLC控制電路的軟、硬體工作過程8

1.4PLC的程式語言9

1.4.1梯形圖9

1.4.2功能塊圖10

1.4.3指令語句表10

1.5西門子PLC控制雙燈亮滅的開發實例10

1.5.1PLC套用系統開發的一般流程10

1.5.2系統的控制要求11

1.5.3選擇PLC型號並確定輸入/輸出設備及I/O端子11

1.5.4繪製PLC控制雙燈亮滅的電路圖（見圖1-16）11

1.5.5用編程軟體編寫PLC程式11

1.5.6DC24V電源適配器與電源線12

1.5.7用編程電纜連線計算機和PLC14

1.5.8下載程式到PLC14

1.5.9模擬調試15

1.5.10實際接線15

1.5.11實際操作測試16

第2章西門子S7-200SMARTPLC介紹17

2.1PLC硬體介紹17

2.1.1兩種類型的CPU模組17

2.1.2CPU模組面板各部件說明18

2.1.3CPU模組的接線18

2.1.4信號板的安裝使用與地址分配20

2.1.5S7-200SMARTPLC常用模組與訂貨號23

2.2PLC的軟元件25

2.2.1輸入繼電器與輸出繼電器25

2.2.2輔助繼電器、特殊輔助繼電器與狀態繼電器26

2.2.3定時器、計數器與高速計數器26

2.2.4累加器、變數存儲器與局部變數存儲器27

2.2.5模擬量輸入暫存器與模擬量輸出暫存器27

第3章S7-200SMARTPLC編程軟體的使用28

3.1STEP7-Micro/WINSMART編程軟體的視窗說明28

3.2程式的編寫與下載30

3.2.1項目創建與保存30

3.2.2PLC硬體組態30

3.2.3程式的編寫與編譯30

3.2.4PLC與計算機的連線與通信設定34

3.3程式的編輯與注釋39

3.3.1程式的編輯39

3.3.2程式的注釋42

3.4程式的監控與調試44

3.4.1用梯形圖監控調試程式44

3.4.2用狀態圖表的表格和趨勢圖監控調試程式47

3.4.3用狀態圖表的趨勢圖監控調試程式49

3.5對象設定、硬體組態與數據複製50

3.5.1常用對象的設定50

3.5.2硬體組態50

3.5.3用存儲卡備份、複製程式和刷新固件52

第4章基本指令的使用與實例56

4.1位邏輯指令56

4.1.1觸點指令56

4.1.2線圈指令57

4.1.3立即指令58

4.1.4RS觸發器指令59

4.1.5空操作指令60

4.2定時器604.2.1通電延時型定時器61

4.2.2斷電延時型定時器62

4.2.3記憶型通電延時定時器63

4.3計數器64

4.3.1加計數器64

4.3.2減計數器65

4.3.3加減計數器66

4.4常用的基本控制電路及梯形圖67

4.4.1起動、自鎖和停止控制電路與梯形圖67

4.4.2正、反轉聯鎖控制電路與梯形圖67

4.4.3多地控制電路與梯形圖70

4.4.4定時控制電路與梯形圖71

4.4.5長定時控制電路與梯形圖74

4.4.6多重輸出控制電路與梯形圖75

4.4.7過載報警控制電路與梯形圖76

4.4.8閃爍控制電路與梯形圖78

4.5噴泉的西門子PLC控制實例79

4.5.1系統控制要求79

4.5.2I/O端子及輸入/輸出設備79

4.5.3PLC控制電路79

4.5.4PLC控制程式及詳解79

4.6交通信號燈的西門子PLC控制實例82

4.6.1系統控制要求82

4.6.2I/O端子及輸入/輸出設備82

4.6.3PLC控制電路83

4.6.4PLC控制程式及詳解84

4.7多級傳送帶的西門子PLC控制實例86

4.7.1系統控制要求86

4.7.2I/O端子及輸入/輸出設備86

4.7.3PLC控制電路86

4.7.4PLC控制程式及詳解86

4.8車庫自動門的西門子PLC控制實例89

4.8.1系統控制要求89

4.8.2I/O端子及輸入/輸出設備89

4.8.3PLC控制電路89

4.8.4PLC控制程式及詳解89

第5章順序控制指令的使用與實例92

5.1順序控制與狀態轉移圖92

5.2順序控制指令93

5.2.1指令名稱及功能93

5.2.2指令使用舉例935.2.3指令使用注意事項93

5.3順序控制的幾種方式95

5.3.1選擇性分支方式95

5.3.2並行分支方式95

5.4液體混合裝置的西門子PLC控制實例100

5.4.1系統控制要求100

5.4.2I/O端子及輸入/輸出設備100

5.4.3PLC控制電路100

5.4.4PLC控制程式及詳解101

5.5簡易機械手的西門子PLC控制實例104

5.5.1系統控制要求104

5.5.2I/O端子及輸入/輸出設備104

5.5.3PLC控制電路104

5.5.4PLC控制程式及詳解105

5.6大小鐵球分揀機的西門子PLC控制實例108

5.6.1系統控制要求108

5.6.2I/O端子及輸入/輸出設備108

5.6.3PLC控制電路109

5.6.4PLC控制程式及詳解109

第6章功能指令的使用與實例113

6.1數據類型113

6.1.1字長113

6.1.2數據的類型和範圍113

6.1.3常數的編程書寫格式114

6.2傳送指令114

6.2.1單一數據傳送指令114

6.2.2位元組立即傳送指令115

6.2.3數據塊傳送指令116

6.2.4位元組交換指令117

6.3比較指令117

6.3.1位元組觸點比較指令117

6.3.2整數觸點比較指令118

6.3.3雙字整數觸點比較指令119

6.3.4實數觸點比較指令120

6.3.5比較指令套用舉例120

6.4數學運算指令121

6.4.1加減乘除運算指令121

6.4.2浮點數函式運算指令126

6.5邏輯運算指令127

6.5.1取反指令127

6.5.2與指令1286.5.3或指令129

6.5.4異或指令130

6.6移位與循環指令131

6.6.1左移位與右移位指令131

6.6.2循環左移位與循環右移位指令132

6.7轉換指令134

6.7.1標準轉換指令134

6.7.2ASCII碼轉換指令136

6.8表格指令139

6.8.1填表指令139

6.8.2查表指令140

6.9時鐘指令141

6.9.1時鐘指令說明141

6.9.2時鐘指令使用舉例142

6.10程式控制指令143

6.10.1跳轉與標籤指令143

6.10.2循環指令144

6.10.3結束、停止和監視定時器復位指令145

6.11子程式與子程式指令146

6.11.1子程式146

6.11.2子程式指令147

6.12中斷事件與中斷指令149

6.12.1中斷事件與中斷優先權149

6.12.2中斷指令152

第7章PLC通信155

7.1通信基礎知識155

7.1.1通信方式155

7.1.2通信傳輸介質157

7.2PLC乙太網通信158

7.2.1S7-200SMARTPLCCPU模組乙太網連線的設備類型158

7.2.2IP位址的設定159

7.2.3乙太網通信指令163

7.2.4PLC乙太網通信實例166

7.3PLC的RS-485/RS-232通信170

7.3.1RS-232C、RS-422A和RS-485接口電路結構170

7.3.2RS-485/RS-232引腳功能定義171

7.3.3獲取連線埠地址指令和設定連線埠地址指令172

7.3.4傳送和接收指令173

第8章西門子變頻器的使用179

8.1變頻器的基本結構及原理179

.1.1異步電動機的兩種調速方式179

8.1.2兩種類型的變頻器結構與原理179

8.2西門子MM440變頻器的結構與接線181

8.2.1外形和型號（訂貨號）含義181

8.2.2內部結構及外部接線圖182

8.2.3主電路的外部端子接線182

8.2.4控制電路外部端子的典型實際接線185

8.2.5數字量輸入端子的接線及參數設定185

8.2.6模擬量輸入端子的接線及參數設定186

8.2.7數字量輸出端子的接線及參數設定189

8.2.8模擬量輸出端子的接線及參數設定189

8.3變頻器的停車、制動及再起動方式190

8.3.1電動機的銘牌數據與變頻器對應參數190

8.3.2變頻器的停車方式191

8.3.3變頻器的制動方式192

8.3.4變頻器的再起動方式193

8.4用面板和外部端子操作調試變頻器193

8.4.1用SDP和外部端子操作調試變頻器194

8.4.2用BOP操作調試變頻器194

8.4.3用AOP操作調試變頻器197

8.5MM440變頻器的參數調試及常規操作198

8.5.1變頻器所有參數的復位198

8.5.2變頻器參數快速調試設定的步驟及說明199

8.5.3變頻器的常規操作202

第9章變頻器套用電路203

9.1輸入端子控制正反轉和面板鍵盤調速的變頻器電路203

9.1.1控制要求203

9.1.2電路及操作說明203

9.1.3參數設定204

9.2輸入端子控制正反轉和面板電位器調速的變頻器電路204

9.2.1控制要求204

9.2.2電路及操作說明205

9.2.3參數設定205

9.3變頻器的多段速控制及套用電路206

9.3.1變頻器多段速控制的三種方式206

9.3.2變頻器多段速控制套用電路207

9.4變頻器PID控制電路209

9.4.1PID控制原理209

9.4.2PID有關參數210

9.4.3PID控制恆壓供水的變頻器電路及參數設定210

第10章PLC與變頻器綜合套用214

10.1PLC控制變頻器驅動電動機延時正反轉的電路214

10.1.1控制要求214

10.1.2PLC輸入輸出端子的分配214

10.1.3電路接線214

10.1.4變頻器參數設定214

10.1.5PLC控制程式及說明216

10.2PLC控制變頻器實現多段速運行的電路217

10.2.1控制要求217

10.2.2PLC輸入輸出端子的分配217

10.2.3電路接線217

10.2.4變頻器參數設定217

10.2.5PLC控制程式及說明218

10.3PLC以USS協定通信控制變頻器的套用實例219

10.3.1S7-200PLC與MM440變頻器串口通信的硬體連線219

10.3.2USS協定220

10.3.3在S7-200PLC編程軟體中安裝USS通信庫222

10.3.4USS通信指令223

10.3.5S7-200PLC以USS協定通信控制MM440變頻器的套用實例229

第11章西門子觸控螢幕介紹232

11.1觸控螢幕基礎知識232

11.1.1基本組成232

11.1.2工作原理232

11.2西門子精彩系列觸控螢幕簡介234

11.2.1SMARTLINE觸控螢幕的特點234

11.2.2常見型號及外形234

11.2.3觸控螢幕主要部件說明235

11.2.4技術規格236

11.3觸控螢幕與其他設備的連線237

11.3.1觸控螢幕的供電接線237

11.3.2觸控螢幕與組態計算機的乙太網連線237

11.3.3觸控螢幕與西門子PLC的連線237

11.3.4觸控螢幕與三菱、施耐德和歐姆龍PLC的連線238

第12章西門子WinCC組態軟體快速入門241

12.1WinCCflexibleSMARTV3軟體的安裝241

12.1.1系統要求241

12.1.2軟體的下載與安裝242

12.2用WinCC軟體組態一個簡單的項目242

12.2.1項目的創建與保存24212.2.2組態變數244

12.2.3組態畫面246

12.2.4項目的模擬運行250

第13章WinCC軟體常用對象的使用251

13.1IO域的使用舉例251

13.1.1組態任務251

13.1.2組態過程251

13.1.3運行測試253

13.2按鈕的使用舉例254

13.2.1組態任務254

13.2.2組態過程255

13.2.3運行測試257

13.3變數控制對象動畫的使用舉例258

13.3.1組態任務258

13.3.2組態過程259

13.3.3運行測試261

13.3.4仿真調試261

13.4指針變數的使用舉例263

13.4.1組態任務263

13.4.2組態過程263

13.4.3運行測試266

13.5開關和繪圖工具的使用舉例267

13.5.1組態任務267

13.5.2組態過程268

13.5.3運行測試271

13.6報警功能的使用舉例271

13.6.1報警基礎知識271

13.6.2組態任務273

13.6.3組態過程273

13.6.4運行測試277

13.7棒圖和趨勢圖的使用舉例279

13.7.1組態任務279

13.7.2組態過程279

13.7.3運行測試283

13.8畫面的切換使用舉例284

13.8.1建立畫面（見表13-10）284

13.8.2用拖放生成按鈕的方式設定畫面切換285

13.8.3用按鈕配合畫面切換函式來實現指定畫面的切換（見表13-11）285

13.8.4用按鈕配合畫面切換函式來實現任意編號畫面的切換286

第14章西門子觸控螢幕操控PLC實戰288

14.1明確要求、規劃變數和電路288

14.1.1控制要求288

14.1.2選擇PLC和觸控螢幕型號並分配變數288

14.1.3設備連線與電路289

14.2編寫和下載PLC程式289

14.2.1編寫PLC程式289

14.2.2PLC與計算機的連線與設定290

14.2.3下載和上傳PLC程式291

14.3組態和下載觸控螢幕畫面項目293

14.3.1創建觸控螢幕畫面項目檔案293

14.3.2組態觸控螢幕與PLC的連線294

14.3.3組態變數296

14.3.4組態指示燈296

14.3.5組態按鈕297

14.3.6組態狀態值監視器299

14.3.7組態說明文本300

14.3.8下載項目到觸控螢幕300

14.3.9無法下載項目的常見原因及解決方法302

14.3.10用ProSave軟體更新觸控螢幕版本304

14.4西門子觸控螢幕連線PLC的操作與監視測試305

14.4.1觸控螢幕用網線連線PLC的硬體連線與通信設定305

14.4.2觸控螢幕用串口線連線PLC的硬體連線與通信設定306

14.4.3西門子觸控螢幕連線PLC的實際操作測試306

作者簡介

作者有著比較豐富的教學經驗和寫作經驗。多年來，先後在多家出版社出版過數十部書籍。他撰寫的電工電子類入門圖書投放市場以來，都有比較好的市場表現。