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
• 控製
• 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：29336977314

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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第1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

第10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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《工業自動化與PLC控製技術實踐》 一、本書概覽 《工業自動化與PLC控製技術實踐》是一本麵嚮廣大工程師、技術人員、在校學生以及對工業自動化領域充滿熱情的研究者而精心編寫的專業書籍。本書旨在係統地闡述工業自動化的核心理論、PLC（可編程邏輯控製器）的原理、構成、編程方法，並結閤大量貼近實際生産應用的控製案例，深入講解如何利用PLC實現各種工業場景下的開關量和模擬量控製，以及各類通信協議在自動化係統中的應用。本書不僅關注理論的深度，更強調實踐操作的指導性，力求幫助讀者建立起紮實的PLC控製知識體係，並能夠獨立設計、實現和調試各種工業自動化解決方案。 二、本書特色與亮點 1. 理論與實踐深度融閤： 本書打破瞭傳統教材“重理論輕實踐”的弊端，將抽象的控製理論與具體的工程應用有機結閤。每一章節的理論講解都伴隨相應的實例分析，幫助讀者在理解原理的同時，快速掌握實際操作技巧。 2. 案例豐富且典型： 全書收錄瞭數十個不同行業、不同復雜度的PLC控製應用實例，涵蓋瞭機械製造、食品飲料、紡織印染、給排水、倉儲物流、能源電力等多個領域。這些案例均源於真實工業現場，具有高度的代錶性和學習價值。 3. 側重開關量與通信控製： 針對工業自動化中最為核心的開關量控製和日益重要的通信控製，本書進行瞭深入且係統的講解。在開關量控製部分，詳細介紹瞭各種輸入輸齣模塊的使用、邏輯控製指令的應用、步進控製、順序控製等，並用大量實例展示瞭如何解決實際生産中的開關量控製難題。在通信控製部分，則重點介紹瞭RS485、Ethernet/IP、Profinet等主流通信協議，以及Modbus、OPC UA等通信標準在PLC係統中的集成與應用，使讀者能夠掌握構建分布式控製係統和實現設備互聯互通的關鍵技術。 4. 從入門到精通的階梯式學習路徑： 本書結構清晰，內容循序漸進。從PLC的基本概念、硬件構成、指令係統入手，逐步過渡到復雜的邏輯控製、數據處理、模擬量控製，直至高級應用如PID控製、變頻器聯動、人機界麵（HMI）集成和工業通信。這種階梯式的學習設計，使得初學者能夠快速入門，有一定基礎的讀者也能深入挖掘PLC控製的精髓。 5. 注重實際操作技能培養： 除瞭理論講解，本書還提供瞭大量的編程示例、接綫圖、參數設置指南和調試技巧。通過對這些內容的學習和實踐，讀者可以顯著提升PLC的編程、接綫、故障診斷和係統調試能力。 6. 前沿技術與行業趨勢 반영： 本書在內容編排上，充分考慮瞭當前工業自動化領域的發展趨勢，如工業物聯網（IIoT）、智能製造、運動控製集成等。在講解通信控製時，也融入瞭對新一代工業網絡和協議的介紹，幫助讀者跟上技術發展的步伐。 三、內容結構與深度解析 本書共分為XX篇（可根據實際內容拆分），每篇下設若乾章節，具體內容組織如下： 第一篇：工業自動化基礎與PLC概述 第一章：工業自動化的發展曆程與現狀 從早期機電一體化到現代智能製造的演變。 自動化係統的基本構成要素：感知層、控製層、執行層、網絡層。 PLC在工業自動化中的核心地位與不可替代性。 工業4.0與智能工廠對PLC提齣的新要求。 第二章：PLC的硬件構成與選型 CPU模塊：功能、性能指標、存儲器類型。 輸入/輸齣（I/O）模塊：開關量輸入、開關量輸齣、模擬量輸入、模擬量輸齣模塊的原理、特點與選型要點。 通信模塊：串行通信（RS232/422/485）、以太網通信（Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP）模塊的功能與作用。 電源模塊、特殊功能模塊（如高速計數、脈衝輸齣）的介紹。 不同品牌PLC（如西門子、羅剋韋爾、三菱、歐姆龍等）的特點與通用選型指南。 第二篇：PLC編程基礎與指令係統 第三章：PLC編程語言與基本指令 梯形圖（Ladder Diagram, LD）、指令錶（Instruction List, IL）、功能塊圖（Function Block Diagram, FBD）、結構化文本（Structured Text, ST）等IEC 61131-3標準的編程語言介紹。 基本邏輯指令：觸點（AND, OR, NOT）、綫圈、延時定時器、計數器（CTU, CTD）的詳細講解與應用。 位操作指令（SET, RST, PULSE）、邏輯操作指令（AND, OR, XOR, NOT）的應用場景。 第四章：PLC的數據類型與數據處理 位（BIT）、字節（BYTE）、字（WORD）、雙字（DWORD）、浮點數（REAL）等數據類型的介紹。 數據傳送指令（MOV）、數據比較指令（CP）的應用。 字邏輯指令（AND_WORD, OR_WORD）、字移位指令（SHL, SHR）在數據處理中的作用。 地址分配與數據塊（DB）的使用。 第三篇：開關量控製應用實例詳解 第五章：基礎開關量控製邏輯設計 自鎖與互鎖邏輯的設計與實現。 延時與脈衝控製的應用（如啓動延時、停機脈衝）。 計數器的應用：生産計數、周期計數、故障次數統計。 步進控製與順序控製：通過步進指令（S）或自定義狀態機實現多步驟順序動作。 案例分析1： 簡單的電機啓停與狀態指示控製。 案例分析2： 生産綫上物料輸送帶的啓停與定位控製。 第六章：復雜開關量控製係統設計 多工位聯動控製：協調不同區域的設備按預設順序工作。 安全聯鎖與急停係統：保證生産安全的關鍵設計。 生産模式切換：實現不同生産任務的快速切換。 案例分析3： 自動化裝配生産綫的順序控製與狀態監控。 案例分析4： 食品包裝生産綫的自動化啓停與糾偏控製。 第七章：開關量輸入/輸齣模塊的高級應用 高速計數器應用：測量轉速、長度、頻率。 脈衝輸齣應用：伺服電機、步進電機的定位控製。 中斷控製：響應外部快速信號。 案例分析5： 伺服電機脈衝定位控製在自動化機械臂中的應用。 案例分析6： 高速計數器在輥壓設備中的速度測量與控製。 第四篇：通信控製與係統集成 第八章：工業通信基礎與協議 串行通信（RS485）原理與Modbus RTU協議詳解。 以太網通信基礎：TCP/IP協議棧。 主流工業以太網協議：Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP的特點與應用場景。 OPC UA（Open Platform Communications Unified Architecture）在工業互聯中的作用。 第九章：PLC與變頻器通信控製 變頻器在工業中的作用：速度、轉矩控製。 通過Modbus RTU/TCP或Profinet與變頻器進行通信，實現遠程控製變頻器啓停、調速、參數讀取與設置。 案例分析7： PLC通過Modbus TCP控製多颱變頻器聯動，實現皮帶輸送機的速度同步。 案例分析8： PLC與變頻器通過Profinet通信，實現包裝機捲材張力閉環控製。 第十章：PLC與儀錶、傳感器通信 智能儀錶（如流量計、壓力變送器）的通信接口與協議。 通過RS485/Modbus RTU或直接數字量/模擬量信號與PLC連接。 案例分析9： PLC通過Modbus RTU采集多路溫度、壓力傳感器數據，並進行數據顯示與報警。 第十一章：PLC與HMI/SCADA係統集成 HMI（人機界麵）與SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）係統的作用。 PLC與HMI/SCADA係統的數據交互機製（如OPC, Modbus TCP）。 案例分析10： 設計一套HMI界麵，實現對某生産綫的PLC控製參數的監控、修改和報警顯示。 案例分析11： SCADA係統在大型水處理廠的PLC數據采集、趨勢分析與遠程監控應用。 第十二章：分布式控製係統與網絡化通信 現場總綫技術（如Profibus DP, AS-i Bus）在分布式I/O中的應用。 構建基於工業以太網的分布式控製係統。 案例分析12： 利用Profinet構建一個復雜的、分布式的自動化生産綫控製係統。 第五篇：PLC控製係統的調試與維護 第十三章：PLC程序調試技巧 在綫監控、強製輸入/輸齣、變量錶監視等調試工具的使用。 程序邏輯的仿真與驗證。 常見編程錯誤的排查方法。 第十四章：PLC係統故障診斷與維護 硬件故障診斷：I/O模塊指示燈、通信狀態指示。 軟件故障診斷：異常程序行為分析、異常數據分析。 PLC係統維護的常用方法與注意事項。 案例分析13： 解決PLC係統運行中齣現的通信中斷、I/O點失效等常見問題。 四、目標讀者 工業自動化工程師、電氣工程師、過程控製工程師。 設備製造商的技術人員、項目實施人員。 企業中負責生産設備維護與升級的技術人員。 高等院校自動化、電氣工程、機電一體化等專業的學生。 對PLC控製技術感興趣的愛好者及自學者。 五、本書價值 通過本書的學習，讀者將能夠： 深入理解PLC的工作原理和架構。 熟練掌握多種PLC編程語言和常用的指令。 獨立完成各種開關量控製邏輯的設計與實現。 掌握PLC與變頻器、儀錶、HMI/SCADA係統等進行通信和集成的技術。 具備PLC控製係統從設計、編程、調試到維護的全流程能力。 為解決實際工業生産中的自動化難題提供堅實的理論和實踐指導。 《工業自動化與PLC控製技術實踐》是您通往精通PLC控製技術、駕馭工業自動化浪潮的寶貴助手。

評分☆☆☆☆☆

我特彆喜歡這本書在介紹通信控製時，所展現齣的前瞻性和係統性。在如今工業4.0的大背景下，PLC 的通信能力顯得尤為重要。這本書不僅僅介紹瞭傳統的串行通信，還花費瞭大量的篇幅來講解工業以太網的應用，包括 TCP/IP 協議棧的原理，以及 EtherNet/IP、PROFINET 等主流工業以太網協議的特點和應用場景。書中對如何構建一個穩定的工業網絡，如何進行 IP 地址的規劃和管理，以及如何確保通信的實時性和可靠性，都給齣瞭非常實用的建議。我印象深刻的是，書中針對不同通信場景，給齣瞭詳細的配置步驟和注意事項，這對於我過去在實際項目中遇到的網絡通信難題，提供瞭很好的指導。此外，書中還探討瞭 OPC UA 技術在工業自動化中的應用，以及如何利用其實現不同設備之間的數據互聯互通，這讓我對未來工業自動化係統的發展有瞭更清晰的認識。總而言之，這本書在通信控製這部分內容上，非常及時和全麵，能夠幫助讀者跟上行業發展的步伐。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚喜的是其對 PLC 通信控製的詳盡講解，這部分內容確實是許多同類書籍中較為欠缺的。作者以工業以太網、RS485 等常見通信協議為例，詳細介紹瞭 PLC 在組網通信中的應用，包括數據交換、遠程監控以及多 PLC 協同工作等場景。書中對 Modbus RTU/TCP 協議的講解尤為細緻，從報文結構到功能碼的應用，再到實際通信參數的設置，都進行瞭手把手的指導。我尤其喜歡書中關於如何通過上位機軟件與 PLC 進行通信的案例，這對於我之前一直睏擾的 HMI 組態和 SCADA 係統集成問題，提供瞭非常直接的解決方案。通過閱讀這些案例，我能夠清晰地瞭解到不同通信方式的優缺點，以及在實際工程中如何根據成本、效率和穩定性等因素進行閤理選擇。書中的插圖清晰，步驟明確，即使是對通信控製不太熟悉的讀者，也能逐步掌握其中的奧秘。這種對前沿通信技術的深入解讀，無疑大大提升瞭這本書的實用價值和前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者在書中詳細闡述瞭 PLC 開關量控製原理，並通過一係列貼閤實際的應用案例，將理論知識轉化為生動的實踐指導。讓我印象最深刻的是，書中對各種常見工業場景下的開關量輸入輸齣模塊的選型、接綫以及編程邏輯進行瞭深入淺齣的剖析。例如，在描述傳送帶的啓停控製時，作者不僅介紹瞭如何通過簡單的開關量來實現，還進一步講解瞭如何通過光電開關、限位開關等多種傳感器組閤，實現更精細化的位置檢測和安全聯鎖，這對於初學者來說，是非常寶貴的經驗。此外，書中對於不同品牌 PLC 的指令集差異，以及在實際應用中如何根據具體需求選擇最閤適的指令，也給齣瞭很多實用的建議。讀完這部分內容，我感覺自己對 PLC 的開關量控製有瞭更深刻的理解，不再是停留在書本上的理論知識，而是能夠將其靈活地運用到實際的自動化項目中。這種理論與實踐緊密結閤的寫作風格，讓我在學習過程中能夠不斷地將新知識與已有的認知進行碰撞，從而加深記憶，提升解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

整本書給我最大的感受是它的“實戰性”和“易懂性”。作為一名剛入行的自動化工程師，我曾經嘗試閱讀過幾本 PLC 的入門書籍，但很多內容都過於理論化，或者案例過於簡單，難以遷移到實際工作中。而這本《PLC開關量與通信控製應用實例詳解》則完全不同，它就像一本操作手冊，每一章都圍繞著實際的應用場景展開。比如，在講解配料控製時，作者並沒有僅僅停留在簡單的邏輯控製，而是深入到如何處理傳感器信號的濾波、如何實現精確的計量和配比，甚至是如何應對突發情況下的緊急停機。而且，書中還包含瞭大量彩圖和實拍圖，非常直觀地展示瞭接綫方式和設備安裝，這對於我這種動手能力相對較弱的人來說，簡直是福音。書中的語言也十分通俗易懂，沒有太多晦澀的技術術語，即使是對 PLC 接觸不多的新人，也能很快上手。這種貼近實際、操作性強的特點，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術書籍，更像是一位經驗豐富的老師在手把手地教我。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值不僅體現在對 PLC 開關量和通信控製的理論闡述，更在於它所提供的豐富實踐經驗。我尤其欣賞書中對於不同行業自動化解決方案的剖析，例如在食品加工、汽車製造、以及水處理等領域的應用案例，這些案例都非常具有代錶性。作者在講解時，不僅僅是羅列設備和程序，而是深入分析瞭每個案例背後的工藝流程、控製需求以及可能遇到的問題。例如，在討論水泵的啓停控製時，書中詳細講解瞭如何通過液位傳感器來控製水泵的自動運行，以及如何通過多段式液位控製來節約能源，這比我之前理解的簡單開關控製要深入得多。此外，書中還觸及瞭一些進階的內容，比如關於 PLC 的故障診斷和排除方法，以及如何對 PLC 程序進行優化和升級，這些內容對於提升自動化係統的穩定性和維護效率非常有幫助。光盤中提供的豐富案例程序，更是讓這本書如虎添翼，我可以通過實際操作來驗證書中的講解，加深理解，從而更好地應用到自己的工作實踐中。