PLC開關量與通信控製應用實例詳解(含CD光盤1張) 9787121233197 電子工業 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李江全 著

圖書標籤:

• PLC
• 開關量
• 通信
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• 應用實例
• 工業控製
• 電子工業
• 自動化
• 編程
• 實戰

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121233197

商品編碼：29336937557

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：PLC開關量與通信控製應用實例詳解(含CD光盤1張)

定價：58.00元

作者：李江全

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787121233197

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1、針對三菱、西門子PLC的開關量輸入/輸齣及其與PC的數據通信，貼近工程實踐。
　　2、應用實例豐富，指導性強。
　　3、光盤中包括實例源程序、程序運行錄屏、係統測試錄像，容易上手。

內容提要

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本書從應用的角度係統地介紹瞭三菱FX係列PLC、西門子S7-200 PLC開關量輸入/輸齣及其 與PC的數據通信技術。內容包括 PLC的硬件、軟件結構，三菱/西門子PLC的組成與特點，PLC開關量控製基礎，計數製與編碼，PC串行通信概述，PLC數據通信基礎，PLC與PC數據通信協議，三菱/西門子PLC開關量輸入、輸齣及PC通信控製。其中，PC與PLC通信同時采用VB、VC 、LabVIEW和組態軟件實現。
　　為方便讀者學習，本書提供配套光盤，內容包括實例源程序、程序運行錄屏、係統測試錄像等。

目錄

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章 PLC概述
1.1 PLC的硬件結構
1.1.1 PLC的硬件組成
1.1.2 PLC的工作原理
1.1.3 PLC的常用外設
1.2 PLC的軟件結構
1.2.1 PLC的軟件組成
1.2.2 PLC的編程語言
1.2.3 PLC的程序結構
1.3 三菱FX係列PLC的組成與特點
1.3.1 FX係列PLC的組成
1.3.2 FX係列PLC的特點
1.3.3 FX2N係列PLC簡介
1.4 S7-200係列PLC的組成與特點
1.4.1 S7-200係列PLC的組成
1.4.2 S7-200 PLC的特點
1.4.3 S7-200係列PLC的CPU模塊
1.4.4 S7-200係列PLC的數字量擴展模塊

第2章 PLC開關量控製概述
2.1 控製係統的信號類型
2.1.1 模擬量信號
2.1.2 開關量信號
2.1.3 脈衝量信號
2.2 控製係統的過程通道
2.2.1 開關量輸入通道
2.2.2 開關量輸齣通道
2.3 PLC開關量輸入/輸齣連接
2.3.1 開關量輸入連接
2.3.2 開關量輸齣連接
2.4 PLC控製係統設計概述
2.4.1 PLC控製係統的設計原則與步驟
2.4.2 PLC控製係統的總體設計
2.4.3 PLC控製係統主迴路與控製迴路設計
2.4.4 PLC控製係統的安全電路設計
2.4.5 PLC控製係統的可靠性設計
2.4.6 PLC控製係統的安裝與連接設計

第3章 PLC數據通信基礎
3.1 PLC數據通信概述
3.1.1 數據通信係統組成
3.1.2 PLC數據通信的目的
3.1.3 PLC數據通信的類型
3.1.4 PLC數據通信的連接方式
3.1.5 數據在PLC存儲器中存取的方式
3.1.6 PLC數據通信介質
3.2 個人計算機與PLC的通信
3.2.1 計算機與PLC通信的方法與條件
3.2.2 計算機與PLC的通信內容
3.2.3 計算機與PLC通信程序的設計要點與方法
3.2.4 PLC串口通信調試軟件及其應用

第4章 PC串行通信概述
4.1 串行通信技術簡介
4.1.1 串行通信的基本概念
4.1.2 串行通信協議
4.1.3 串行通信的接口標準
4.1.4 計算機中的串行端口
4.1.5 串行通信綫路連接
4.1.6 串口調試工具
4.2 串行通信控件MSComm
4.2.1 MSComm控件處理通信的方式
4.2.2 MSComm控件的使用
4.2.3 MSComm 控件的常用屬性
4.2.4 MSComm 控件的OnComm事件
4.2.5 MSComm控件通信步驟
4.3 PLC組態王串口通信設置
4.3.1 三菱FX係列PLC組態王通信設置
4.3.2 西門子S7-200PLC組態王通信設置
4.4 LabVIEW與串口通信
4.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模塊
4.4.2 LabVIEW串口通信步驟

第5章 計數製與編碼
5.1 計數製
5.1.1 計數製概述
5.1.2 十進製與二進製
5.1.3 八進製與十六進製
5.2 計數製轉換及其程序設計
5.2.1 二進製與十進製的轉換
5.2.2 二進製與八進製的轉換
5.2.3 二進製與十六進製的轉換
5.2.4 八進製與十進製的轉換
5.2.5 十六進製與十進製的轉換
5.2.6 八進製與十六進製的轉換
5.3 字符編碼
5.3.1 BCD碼
5.3.2 格雷碼
5.3.3 ASCII編碼

第6章 PLC與PC數據通信協議
6.1 通信協議的基本知識
6.1.1 通信網絡開放係統互連模型OSI
6.1.2 通信協議基本概念
6.2 三菱FX係列PLC與PC的通信協議簡介
6.2.1 FX係列PLC的通信協議類型
6.2.2 計算機鏈接通信協議
6.2.3 無協議通信
6.3 西門子S7-200係列PLC與PC的通信協議簡介
6.3.1 PPI通信及應用
6.3.2 自由口通信及應用
6.4 三菱FX2N係列PLC與PC通信編程口協議
6.4.1 命令幀格式
6.4.2 響應幀格式
6.4.3 地址計算
6.4.4 強製置位與復位
6.4.5 讀寫指令示例
6.5 西門子S7-200係列PLC與計算機通信PPI協議
6.5.1 通信過程
6.5.2 命令格式
6.5.3 命令類型

第7章 三菱PLC與PC通信之開關量輸入
7.1 係統設計說明
7.1.1 設計任務
7.1.2 綫路連接
7.1.3 指令獲取與串口通信調試
7.2 PC端程序設計
7.2.1 VB程序設計詳解
7.2.2 VC 程序設計詳解
7.2.3 LabVIEW程序設計
7.2.4 監控組態程序設計

第8章 西門子PLC與PC通信之開關量輸入
8.1 係統設計說明
8.1.1 設計任務
8.1.2 綫路連接
8.1.3 串口通信調試
8.2 PC端程序設計
8.2.1 VB程序設計詳解
8.2.2 VC 程序設計詳解
8.2.3 LabVIEW程序設計
8.2.4 監控組態程序設計

第9章 三菱PLC與PC通信之開關量輸齣
9.1 係統設計說明
9.1.1 設計任務
9.1.2 綫路連接
9.1.3 指令獲取與串口通信調試
9.2 PC端程序設計
9.2.1 VB程序設計詳解
9.2.2 VC 程序設計詳解
9.2.3 LabVIEW程序設計
9.2.4 監控組態程序設計

0章 西門子PLC與PC通信之開關量輸齣
10.1 係統設計說明
10.1.1 設計任務
10.1.2 綫路連接
10.1.3 串口通信調試
10.2 PC端程序設計
10.2.1 VB程序設計詳解
10.2.2 VC 程序設計詳解
10.2.3 LabVIEW程序設計
10.2.4 監控組態程序設計

參考文獻

作者介紹

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李江全，石河子大學教授，任電氣工程實驗中心主任。測試技術學會西北分會、機械工程學會會員。參與過多項國傢自然科學基金、國傢科技支撐計劃項目。編著有多本貼近實戰的科技圖書，深受剛進入工作崗位的年輕人及一綫技術人員歡迎。

文摘

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序言

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現代工業自動化控製的基石——PLC與通信技術深度解析與實踐 在日新月異的工業4.0時代，自動化和智能化已成為衡量一個國傢製造業先進水平的關鍵指標。而在這場深刻的變革中，可編程邏輯控製器（PLC）和工業通信技術無疑扮演著核心驅動者的角色。它們如同現代工業的“神經網絡”和“語言”，支撐著生産綫的精準運行、設備的智能協同以及海量數據的流暢傳輸。本書旨在深入淺齣地剖析PLC的工作原理、指令係統、編程方法，並全麵闡述各類工業通信協議的特點、應用場景及實際部署，為讀者構建一個紮實而全麵的PLC與通信控製技術知識體係。 第一部分：PLC——工業自動化的靈魂 PLC，作為一種專為工業環境設計的微型計算機，以其高可靠性、易用性和靈活性，早已取代瞭傳統的繼電器控製係統，成為工業自動化領域不可或缺的核心控製器。本書將從PLC的基本構成齣發，詳細解讀其硬件組成，包括中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸齣（I/O）模塊、電源模塊等。我們將深入探討CPU如何執行用戶程序，存儲器在程序存儲和數據處理中的作用，以及I/O模塊如何實現PLC與外部物理世界的“感知”與“行動”。 接著，本書將聚焦於PLC的編程語言。最常用的梯形圖（Ladder Diagram, LD）語言，因其直觀易懂，能夠模擬傳統的繼電器控製電路，是PLC編程的入門和基礎。我們將逐一講解梯形圖中的基本指令，如觸點指令（常開、常閉）、綫圈指令（輸齣、置位、復位）、計時器、計數器等，並通過大量生動形象的應用實例，演示如何運用這些指令構建復雜的邏輯控製。例如，如何通過簡單的觸點和綫圈組閤實現電機啓停控製、液位控製、流水燈效果等。 除瞭梯形圖，本書還將介紹結構化文本（Structured Text, ST）、指令錶（Instruction List, IL）、順序功能圖（Sequential Function Chart, SFC）以及功能塊圖（Function Block Diagram, FBD）等其他IEC 61131-3標準定義的PLC編程語言。我們將闡述不同語言的適用場景和優勢，並展示如何結閤使用這些語言，以更高效、更靈活的方式解決復雜的自動化控製問題。例如，結構化文本適閤實現復雜的算法和數據處理，順序功能圖則在描述生産流程和狀態轉移方麵有著得天獨厚的優勢。 本書的一大亮點在於，我們將提供一係列精心設計的PLC應用實例，涵蓋各種典型工業場景。這些實例不僅是理論知識的實踐，更是解決實際工程問題的指導。我們將從簡單的開關量控製，如按鈕控製燈光、限位開關檢測物體位置，逐步深入到更為復雜的應用，例如： 生産綫自動化控製： 詳細講解如何使用PLC控製多颱電機協同工作，實現物料輸送、裝配、檢測等環節的自動化。我們將分析生産綫節拍同步、故障檢測與報警、緊急停機等關鍵控製邏輯。 物料搬運與倉儲自動化： 演示如何利用PLC控製輸送帶、堆垛機、AGV（自動導引車）等設備，實現倉庫內物料的自動化存儲、揀選和配送。我們將涉及路徑規劃、避障、庫位管理等控製策略。 工藝過程控製： 介紹如何利用PLC的模擬量輸入/輸齣功能，實現溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的精確控製。我們將講解PID（比例-積分-微分）控製算法在PLC中的實現與應用，以保證生産過程的穩定性和産品質量。 設備聯鎖與安全防護： 重點強調PLC在設備安全方麵的作用。我們將通過實例展示如何設計安全聯鎖邏輯，防止誤操作導緻設備損壞或人員受傷，例如，隻有當某個門關閉時，設備纔能啓動，或者在設備運行時，禁止打開某個防護罩。 多機聯動與協作： 針對需要多颱設備協同完成任務的場景，如多颱機器人協同搬運大型工件，我們將解析PLC如何通過預設的通信機製，實現設備間的任務分配、狀態同步和協同動作。 第二部分：工業通信——連接自動化世界的橋梁 在現代工業體係中，單個的自動化設備或係統如同孤島，而工業通信技術則扮演著連接這些孤島、構建統一指揮體係的關鍵角色。它使得設備之間能夠實時、可靠地交換數據，實現信息的共享和資源的優化配置。本書將係統性地介紹當前主流的工業通信協議，並重點分析其在實際應用中的特點和優勢。 串行通信（RS-232/RS-485）： 作為一種經典的工業通信方式，RS-232和RS-485在短距離、低速通信中仍有廣泛應用。我們將講解它們的通信原理、接口定義、通信參數設置，以及在簡單的傳感器數據采集、儀器儀錶通信等場景下的應用。 現場總綫技術： 現場總綫是實現現場設備與控製係統之間雙嚮串行數字通信的總綫技術。本書將深入介紹幾種典型的現場總綫，包括： PROFIBUS (Process Field Bus)： 作為一種高性能、開放的現場總綫，PROFIBUS在歐洲市場占據重要地位。我們將詳細講解其DP（Decentralized Peripherals）和PA（Process Automation）兩種模式的特點、拓撲結構、通信機製以及在各種工業自動化係統中的應用案例，例如，如何利用PROFIBUS連接PLC與變頻器、分布式I/O、現場儀錶等。 PROFINET (Process Field Network)： 作為基於以太網的實時通信解決方案，PROFINET是PROFIBUS的下一代技術。我們將重點闡述PROFINET的實時性、帶寬優勢、網絡拓撲、通信模型，以及如何在現有以太網基礎設施上實現工業級的可靠通信，並分析其在工廠自動化、過程自動化等領域的應用前景。 CC-Link (Control & Communication Link)： 在亞洲，特彆是日本和中國市場，CC-Link得到瞭廣泛的應用。我們將介紹CC-Link傢族（如CC-Link/LT, CC-Link IE）的通信特點、網絡結構，以及在機械設備、生産綫自動化等場景下的典型應用。 EtherNet/IP： 基於標準以太網和TCP/IP協議，EtherNet/IP易於集成和擴展，在北美市場有較高占有率。我們將分析其通信原理、報文結構、網絡部署方式，以及與其他EtherNet/IP設備的互聯互通。 工業以太網： 隨著以太網技術的成熟和成本的降低，工業以太網已成為現代工業通信的主流。本書將探討標準的以太網技術如何在工業環境中得到應用，以及針對工業環境的特殊要求，如實時性、可靠性、安全性等方麵進行的改進和標準。 OPC (OLE for Process Control)： OPC作為一種標準的通信接口技術，它使得不同的自動化設備和軟件能夠互相通信，打破瞭“數據孤島”。我們將講解OPC UA（Unified Architecture）的先進特性，它消除瞭對微軟Windows操作係統的依賴，實現瞭跨平颱、更安全的通信，以及如何利用OPC UA實現SCADA係統、MES係統與PLC之間的數據集成。 MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)： 針對物聯網（IoT）和雲平颱連接的需求，MQTT協議以其輕量級、發布/訂閱模式的特點，在工業物聯網（IIoT）領域展現齣巨大的潛力。我們將探討MQTT協議在工業數據采集、遠程監控、設備管理等方麵的應用，以及如何將PLC與雲端連接。 本書在工業通信部分的實踐性體現在： 通信網絡組建與調試： 提供不同通信協議的網絡拓撲設計建議，以及實際的組網方法和參數配置指導。 通信故障診斷與排除： 講解常用的通信故障現象，以及利用專業工具進行故障定位和排除的技巧。 PLC與上位機通信： 詳細介紹PLC如何與SCADA係統、HMI（人機界麵）、MES（製造執行係統）等上位機進行數據交換，包括通信協議的選擇、數據映射、通信驅動的配置等。 多PLC協同與分布式控製： 闡述如何通過工業通信技術，將多個PLC連接起來，實現協同控製和分布式控製，構建更大規模、更復雜的自動化係統。 第三部分：實戰演練與未來展望 本書在每一章節都穿插瞭大量的實例分析和動手實踐指導，力求讓讀者在理論學習的同時，能夠親手操作，加深理解。我們將提供一些模擬實驗的思路和建議，幫助讀者在虛擬或真實環境中進行PLC編程和通信組網的練習。 此外，本書還將對PLC和工業通信技術的未來發展趨勢進行展望，包括工業物聯網（IIoT）、人工智能（AI）在自動化控製中的應用、邊緣計算、5G通信對工業網絡的影響等，幫助讀者瞭解行業前沿動態，為未來的學習和職業發展做好準備。 本書的特色： 理論與實踐相結閤： 既有深入的原理剖析，又有豐富的實際應用案例。 內容全麵深入： 涵蓋PLC編程、硬件選型、通信協議、係統集成等關鍵技術。 結構清晰，邏輯嚴謹： 從基礎到進階，循序漸進，易於理解。 緊跟技術前沿： 關注最新的工業通信標準和技術發展。 注重解決實際問題： 強調在工程實踐中如何運用所學知識。 本書適閤各類工業自動化領域的從業人員，包括工程師、技術人員、學生，以及對工業自動化技術感興趣的愛好者。無論您是初學者還是希望深化專業技能的工程師，本書都將為您提供寶貴的知識和實踐指導，助您在工業自動化領域不斷前進。

評分☆☆☆☆☆

這本書的講解方式，我個人預感會非常貼近實際操作。我以前接觸過一些PLC相關的書籍，有些過於側重理論公式推導，或者隻是簡單羅列一些指令，學完之後感覺像是在背字典，但真到動手寫程序的時候還是會茫然。我更希望的是，能有一本書，能夠一步一步地教我如何從零開始搭建一個完整的控製係統，包括硬件選型、接綫、程序編寫、調試以及最終的運行維護。比如，書中會不會講解不同品牌PLC的編程軟件差異，如何根據實際需求選擇閤適的PLC型號，以及在實際接綫過程中需要注意的安全事項和常見錯誤。我還對書中關於故障排除的部分非常感興趣。在實際的工業現場，設備齣現故障是常有的事，如何快速準確地找到問題所在並解決，這纔是最考驗技術功底的。我希望這本書能夠提供一些實用的故障診斷技巧和方法，比如通過PLC的狀態指示燈、程序報警信息或者使用萬用錶等工具進行排查。另外，書中對通信控製的應用實例的描述，是否會涉及到OPC UA、EtherNet/IP這類更現代化的通信方式，並且有相關的實踐指導，這將大大提升這本書的實用性。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期待，很大程度上源於我對工業自動化領域日益增長的好奇心和職業發展的考量。我從事的行業雖然不是直接的PLC編程，但經常會接觸到自動化設備和生産綫的運行維護，對PLC的工作原理和控製邏輯有一定的瞭解，但總覺得不夠深入。特彆是當一些自動化設備齣現故障，或者需要進行係統升級改造的時候，缺乏足夠的專業知識常常讓我感到力不從心。這本書的名稱，尤其是“應用實例詳解”這幾個字，讓我看到瞭理論與實踐相結閤的可能性。我希望這本書能夠提供一些非常具體、接地氣的案例，比如如何利用PLC實現精確定時控製、PID閉環控製，或者如何通過PLC對伺服電機進行精確的位置和速度控製。我還特彆想瞭解書中是否會涉及一些工業現場常用的傳感器和執行器的選型、接綫以及在PLC程序中的應用。而“通信控製”部分，我非常期待能夠看到關於如何實現PLC之間的數據交換、PLC與上位機（如SCADA係統）的通信，以及如何利用工業以太網進行遠程監控和診斷的詳細講解。光盤裏的資料，如果能包含一些常用的PLC程序模闆，或者一些仿真軟件的演示，那將極大地提高我的學習效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就很有吸引力，金屬質感的PLC開關和各種連接綫交織在一起，仿佛在訴說著工業自動化世界的復雜與精密。拿到書的第一感覺是厚實，拿在手裏沉甸甸的，翻開目錄，滿滿的都是實戰案例，從基礎的開關量輸入輸齣到復雜的通信協議應用，幾乎涵蓋瞭PLC控製的各個層麵。特彆是看到那些以實際項目命名的章節，比如“某化工廠生産綫PLC控製係統設計”或者“智能倉儲自動化改造方案”，就覺得這本書的價值非同一般。我一直對工業自動化領域很感興趣，但苦於缺乏係統的實踐指導，很多理論知識總是浮於錶麵，無法真正落地。而這本書，從章節標題的設置來看，似乎就能填補這個空白。它不是那種枯燥乏味的理論堆砌，而是以解決實際問題為導嚮，詳細講解如何運用PLC實現各種控製功能。我尤其期待書中的通信控製部分，像MODBUS、PROFINET這些我一直想深入瞭解的通信協議，書中是否會有詳細的配置步驟和故障排除指南呢？包裝裏的CD光盤更是讓人眼前一亮，不知道裏麵會包含哪些實用的軟件工具、仿真模型，還是項目源代碼？如果是的話，那這本書的實踐價值就真的無懈可擊瞭，可以直接拿來邊學邊練。

評分☆☆☆☆☆

在選擇一本關於PLC的書籍時，我最看重的是其實用性和前沿性。市麵上有很多PLC的書籍，但很多要麼過於陳舊，要麼過於理論化，難以滿足實際工作中的需求。這本書的標題，“PLC開關量與通信控製應用實例詳解”，直接點明瞭它的核心內容，即側重於實際應用。我特彆好奇書中對“開關量”的應用實例是如何展開的，例如，是否會詳細講解如何利用PLC的數字輸入和輸齣模塊來實現各種開關量的邏輯判斷和控製，比如安全聯鎖、報警觸發、狀態指示等。而“通信控製”部分，更是我非常感興趣的。在現代工業中，數據通信已經成為自動化係統的神經係統，我希望書中能夠深入剖析幾種主流的通信協議，比如MODBUS TCP/IP、PROFINET、EtherNet/IP等，並且提供具體的通信參數設置、數據交換方式、以及在實際項目中如何解決通信故障的案例。我設想這本書會包含一些具體的項目實例，比如一個完整的生産綫自動化控製方案，或者一個智能物流係統的PLC控製設計，這樣可以讓我更好地理解PLC在實際場景中的應用。同時，附帶的光盤，如果能提供一些實用的PLC仿真軟件，或者一些經典的PLC程序代碼，那將是錦上添花。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠幫助我快速掌握PLC實際應用的書籍，特彆是那些能夠解決實際工程問題的。很多理論性的PLC書籍，雖然能讓我瞭解指令和基本概念，但在麵對實際項目時，卻常常感到無從下手。這本書的“應用實例詳解”這一部分，讓我對它充滿瞭期待。我希望它能夠提供一些非常具體、可操作的案例，比如如何設計一個PLC控製係統來管理一個簡單的生産流程，包括進料、加工、齣料等環節的邏輯控製。我也很想瞭解書中對於“開關量”的講解是否會涉及到一些高級的應用，比如如何利用PLC實現冗餘輸入輸齣，或者如何處理高速脈衝輸入信號。而“通信控製”的部分，我尤為關注。在當前工業4.0的背景下，PLC之間的互聯互通以及與上位機的集成是至關重要的。我希望書中能夠詳細介紹如何利用TCP/IP、UDP等網絡協議進行PLC通信，以及如何實現PLC與SCADA、MES等係統的無縫對接。如果書中能夠提供一些關於物聯網（IoT）在PLC控製中的應用案例，或者關於如何利用PLC實現遠程監控和數據采集的詳細步驟，那將是非常有價值的。光盤裏的內容，我希望能夠包含一些實際項目中的PLC程序源代碼，或者一些用於模擬PLC運行的仿真軟件，這樣可以讓我更快地掌握書中講解的技術。