可编程控制器应用技术（西门子S7-200系列） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张爱荣 著，李林鹏，房亚民，张金兰 编

图书标签:

• PLC
• S7-200
• 西门子
• 可编程控制器
• 工业控制
• 自动化
• 编程技术
• 电气工程
• 技术参考
• 应用实例

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121139369

版次：1

商品编码：11091599

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-07-01

用纸：胶版纸

页数：221

正文语种：中文

内容简介

《可编程控制器应用技术（西门子S7-200系列）》以西门子公司的S7-200系列可编程控制器（PLC）为例，介绍了PLC的硬件结构和工作原理，PLC的存储器数据类型、指令系统和编程软件的使用方法，以及梯形图的经验设计法、根据继电器电路图设计梯形图的方法和顺序功能图的编程方法。

目录

模块1 继电器-接触器系统的设计
项目1 提升机控制系统的设计
任务1 提升机单向运行的自锁控制
任务2 提升机上下运行的控制
项目2 三相异步电动机星-三角降压启动控制系统的设计
项目3 两地自动送料小车控制系统的设计

模块2 PLC控制系统的认识
模块3 电机PLC控制系统的设计
项目1 喷泉控制系统的设计
项目2 PLC点动自锁混合控制系统的设计
项目3 自动洗车PLC控制系统的设计

模块4 PLC控制系统的基础设计
项目1 抢答器控制系统的设计
任务1 用PLC点亮小灯
任务2 四人抢答器的设计
任务3 两人抢答器触摸屏监控的设计
项目2 交通信号灯控制系统的设计
任务1 人行横道红绿灯控制系统的设计
任务2 十字路口交通信号灯控制系统的设计（1）
任务3 十字路口交通信号灯控制系统的设计（2）
任务4 十字路口交通信号灯控制系统的设计（3）
项目3 仓库库量统计控制系统的设计
任务1 仓库库量（0～9）统计控制系统的设计
任务2 仓库库量（00～99）统计控制系统的设计
项目4 十字路口交通信号灯控制系统触摸屏监控

模块5 PLC模拟量处理和PID控制
项目1 PLC模拟量处理
项目2 温度PID闭环控制的实现

模块6 PLC控制系统的改造和升级
项目1 用PLC改造C650-2型卧式车床继电器电路
项目2 提升机PLC控制系统升级改造

模块7 PLC的通信应用技术
项目1 PPI网络的应用
项目2 MPI网络的应用

模块8 S7-200 PLC扩展实训项目
项目1 PLC的安装与维护
项目2 电动机星/三角降压启动控制
项目3 十字路口交通信号灯起保停控制
项目4 步进电机PLC控制
项目5 液体混合的模拟控制
项目6 三层电梯控制系统的模拟
项目7 自动运料小车控制
项目8 用PLC与编码器控制电机

模块9 西门子MM420变频器应用
预备知识
项目1 变频器的面板操作与运行
项目2 变频器的外部运行操作
项目3 变频器的模拟信号操作控制
项目4 变频器的多段速运行操作
项目5 PLC与MM420的联机模拟量控制

前言/序言

《工业自动化基础与实践：PLC控制器原理与应用》 内容简介 本书是一本面向工业自动化领域初学者和实践者的入门级教材，旨在系统性地介绍可编程逻辑控制器（PLC）的基本原理、核心技术以及在实际工业生产中的典型应用。通过深入浅出的讲解和丰富的案例分析，本书致力于帮助读者建立起对工业自动化控制系统的全面认识，掌握PLC编程、调试及维护的基本技能，从而为从事自动化设备的设计、安装、操作和维护工作打下坚实的基础。 第一部分：工业自动化的基石——PLC控制器概述 第一章：工业自动化的发展历程与PLC的诞生 追溯工业自动化的演进之路，从早期机械化、电气化到集成电路和微处理器时代的飞跃。 阐述传统继电器控制系统的局限性，以及PLC作为一种新型、灵活、高效的控制方式应运而生的背景。 介绍PLC在现代工业生产中的核心地位和不可替代的作用，强调其在提高生产效率、优化资源配置、保障安全生产等方面的价值。 第二章：PLC控制系统的基本构成 详细剖析PLC的四大核心组成部分：中央处理器（CPU）、输入模块（I/O Modules）、输出模块（I/O Modules）和电源模块（Power Supply）。 深入讲解CPU的功能，包括指令的读取、解析、执行以及与存储器、接口模块的通信机制。 阐述输入模块的作用，如何将来自传感器、开关等外部信号转换为PLC能够识别的数字信号。 解析输出模块的功能，如何将PLC处理后的数字信号转换为驱动执行器（如电机、电磁阀）所需的电信号。 讲解电源模块的重要性，为PLC系统提供稳定可靠的工作电源。 介绍PLC的扩展性，包括通过扩展模块增加输入输出点数、实现特殊功能（如模拟量处理、通信等）。 第三章：PLC的分类与选型原则 介绍不同类型的PLC，如小型PLC、模块化PLC、机架式PLC等，分析它们在结构、功能和应用场景上的差异。 探讨PLC性能指标的关键要素，如CPU处理速度、存储器容量、I/O点数、通信接口类型、防护等级等。 提供实用的PLC选型指南，指导读者如何根据具体的工程需求、项目预算、技术要求以及未来的扩展性来选择最合适的PLC型号，强调“够用就好”的原则，避免过度投资。 第二部分：PLC的核心技术——编程与指令系统 第四章：PLC的编程语言基础 系统介绍国际电工委员会（IEC）标准定义的PLC编程语言，包括梯形图（Ladder Diagram, LD）、指令表（Instruction List, IL）、结构化文本（Structured Text, ST）、功能块图（Function Block Diagram, FBD）和顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）等。 重点讲解梯形图语言，这是目前应用最广泛、最直观的PLC编程语言，通过图示化的方式模拟继电器控制电路，易于理解和上手。 介绍指令表语言，作为一种低级编程语言，其执行效率高，适合编写复杂的逻辑。 阐述结构化文本语言，这是一种高级编程语言，类似于Pascal，适用于实现复杂的算法和数据处理。 讲解功能块图语言，通过图形化的方式连接预定义的功能块，实现模块化编程。 介绍顺序功能图语言，适用于描述和实现顺序控制过程。 强调不同编程语言的应用场景和优势，鼓励读者根据任务需求选择合适的语言。 第五章：PLC的常用指令详解 详细讲解PLC的指令分类：位逻辑指令（如AND, OR, NOT, XOR）、定时器指令（如TON, TOF, TP）、计数器指令（如CTU, CTD, CTUD）、比较指令（如EQU, NEQ, GRT, LES）、传送指令（如MOV, SET, RST）、算术指令（如ADD, SUB, MUL, DIV）、逻辑控制指令（如CALL, JMP, RET）等。 通过大量的图示和简短的逻辑示例，清晰地解释每条指令的功能、操作数及其工作原理。 强调指令的组合使用，展示如何运用基础指令构建复杂的控制逻辑。 引入PLC的特殊寄存器和数据区，讲解如何访问和利用它们存储中间结果、状态信息等。 第六章：PLC程序的设计原则与结构 探讨PLC程序的基本结构：主程序、子程序、中断程序等。 讲解如何进行程序模块化设计，将复杂的控制任务分解为若干个独立的功能模块，提高程序的可读性、可维护性和可重用性。 介绍PLC程序的状态管理，包括如何使用标志位、全局变量等来跟踪和控制系统的运行状态。 强调程序注释的重要性，以及良好的注释风格如何提高代码的可理解性。 讨论PLC程序的设计规范和最佳实践，包括变量命名规则、命名约定、程序结构化等。 第三部分：PLC的应用实践——案例分析与调试技巧 第七章：典型工业控制应用案例解析 案例一：照明控制系统 设计基于PLC的自动照明控制系统，实现定时开关、光照感应控制，并扩展手动控制功能。 分析传感器输入、逻辑判断、输出执行等关键环节。 案例二：电机起停与正反转控制 演示如何使用PLC实现单向、双向电机的启停控制，以及联锁保护电路的设计。 引入接触器、热继电器等外围设备与PLC的配合。 案例三：传送带控制系统 设计一个简单的传送带输送系统，包括起点、终点检测，以及物料计数功能。 学习如何利用计数器指令实现物料的统计。 案例四：液位控制系统 构建一个简单的储液罐液位自动控制系统，实现高液位报警、低液位补水。 介绍如何处理模拟量输入（如液位传感器信号）及其在PLC中的转换与应用。 案例五：简单的温度控制应用 通过一个简单的温控器示例，介绍如何读取温度传感器信号，并根据设定温度控制加热或冷却装置。 引入PID控制的基础概念，以及其在精确温度控制中的重要性。 第八章：PLC程序的下载、在线监控与调试 详细介绍PLC程序从编程软件下载到PLC硬件的步骤和注意事项。 讲解PLC的在线监控功能，如何在编程软件中实时查看I/O状态、变量值以及程序执行流程。 介绍PLC的调试技巧，包括断点设置、单步执行、强制输出、变量监视等，帮助用户快速定位和排除程序中的错误。 分析常见的程序错误类型（如逻辑错误、语法错误、I/O配置错误）及其诊断方法。 强调安全调试的重要性，在实际生产环境中进行调试时需格外小心，避免对生产造成影响。 第九章：PLC系统的故障诊断与维护 介绍PLC常见故障的分类，如硬件故障（电源、模块损坏）、软件故障（程序错误、存储器问题）、通信故障、外部设备故障等。 提供系统性的故障诊断流程，从现象入手，逐步排查，缩小故障范围。 讲解如何利用PLC的自诊断功能、LED指示灯、故障报警信息等来辅助故障定位。 介绍PLC系统的日常维护要点，包括定期检查、清洁、备份程序等，以确保系统的稳定运行。 强调安全操作规程在PLC维护过程中的重要性。 第四部分：PLC进阶与展望 第十章：PLC通信技术与网络 介绍PLC常用的通信接口类型，如RS-232, RS-485, Ethernet等。 讲解PLC网络通信协议，如Modbus RTU, Modbus TCP/IP等，以及它们在多PLC协同工作、上位机监控等方面的应用。 展望工业以太网、OPC、MES、SCADA等更高级别的工业自动化网络技术。 第十一章：PLC与其他自动化设备的集成 探讨PLC与人机界面（HMI）的集成，如何实现直观的生产过程监控和参数设置。 介绍PLC与变频器、伺服驱动器等运动控制设备的联动，实现精确的速度和位置控制。 分析PLC与机器人、视觉检测系统等高端自动化设备的集成，构建更复杂的自动化生产线。 第十二章：工业4.0与PLC的未来 探讨工业4.0概念的核心要素，如智能化、网络化、柔性化生产。 分析PLC在实现工业4.0目标中的作用和挑战，例如边缘计算、云计算、大数据分析等在PLC应用中的体现。 展望PLC技术的发展趋势，如更强大的计算能力、更高级的AI功能、更开放的平台以及更强的网络安全保障。 本书内容由浅入深，循序渐进，理论与实践相结合，旨在为读者提供一个全面、系统、实用的PLC控制器学习平台。通过本书的学习，读者将能够掌握PLC的基本原理和应用技术，为投身于工业自动化事业奠定坚实的知识和技能基础。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 当我拿到这本书的时候，脑海中立刻浮现出我在学校里学习自动化控制的那些日子。那时候，PLC还是一个让我觉得既陌生又充满挑战的领域。我对这本书最大的期待，在于它能否提供一个循序渐进的学习路径，从最基础的PLC原理讲起，逐步深入到实际的应用层面。我尤其关注书中对编程指令和逻辑的讲解是否清晰易懂，例如，像“上升沿”、“下降沿”这样的概念，在实际编程中非常关键，但很多人第一次接触时都会觉得有些抽象。我希望书中能够通过图文并茂的方式，甚至是一些简单的模拟电路图，来帮助读者理解这些指令的含义和作用。此外，我一直对PLC在不同行业中的应用很感兴趣，比如在食品加工、汽车制造、纺织等领域，PLC是如何扮演关键角色的。如果书中能提供一些不同行业PLC应用的案例，并且详细介绍这些案例的实现思路和技术细节，那对我来说将非常有价值。我希望能从中学习到如何根据实际需求，选择合适的PLC型号，如何设计合理的控制流程，以及如何进行有效的调试和优化。毕竟，理论知识最终要落到实践，而丰富的案例正是连接理论与实践的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 当我拿到这本《可编程控制器应用技术》时，我立刻被它厚实的体量和精炼的排版所吸引。作为一名在生产线上工作的技术人员，我遇到的PLC问题常常是碎片化的，缺乏系统性的理论支撑。我期望这本书能够填补我在这方面的知识空白，特别是对于一些我工作中经常会遇到的、但又不完全理解的PLC指令和功能。例如，我经常看到一些复杂的程序中有用到“中断”功能，但具体是如何工作的，如何设置和管理中断，一直是我比较模糊的地方。我希望这本书能用非常清晰的语言和图示来解释这些高级功能，并且提供一些实际的编程范例，让我能够真正掌握它们。另外，我特别想了解PLC在故障诊断和维护方面的应用。当设备出现异常时，如何通过PLC程序来定位问题，如何利用PLC的诊断功能来分析故障原因，这些都是我日常工作中急需提升的技能。我希望书中能够提供一些系统性的故障排除流程和技巧，让我能够更快速、更准确地解决生产中的技术难题。我期待这本书能够成为我案头的常备工具书，随时可以查阅，解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 读这本书，我主要希望能解决我在实际工作中遇到的几大难题。首先，我对PLC的通讯方式一直感到比较困惑，比如RS232、RS485、以太网等，它们之间有什么区别？在实际应用中，如何将PLC与其他设备，如人机界面（HMI）、变频器、其他PLC等进行有效的通讯？这本书能否提供这方面的详细指导和案例？其次，我希望能够学习到如何进行PLC程序的优化和效率提升。有时候，我们编写的程序可能能够实现功能，但运行速度却不尽如人意，或者占用了很多不必要的资源。我希望书中能够介绍一些高级的编程技巧，例如如何合理使用数据块、如何优化扫描周期、如何避免死循环等，从而提高程序的整体性能。此外，对于PLC的安全方面，我也非常关注。在一些关键的生产环节，PLC程序的安全性和可靠性至关重要。我希望书中能够涉及一些关于PLC程序加密、防篡改以及系统安全防护的知识，帮助我构建更稳健的自动化系统。最后，我也期待书中能够提供一些关于PLC在网络化、智能化制造中的应用前景的探讨，让我对未来的技术发展方向有一个更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 这本书的封面设计挺有吸引力的，那种深邃的蓝色配上科技感的字体，一下子就让人感觉到了专业和严谨。翻开第一页，我其实是带着一种既期待又有点忐忑的心情，毕竟PLC（可编程逻辑控制器）这个领域对我来说，就像是一个神秘的数学公式，看上去很厉害，但要真正理解并运用，总觉得门槛不低。我本身是做自动化设备维护的，工作中经常会接触到各种控制系统，虽然能做一些基本的故障排查，但深入的原理和编程技巧，一直是我的软肋。我特别希望能通过这本书，把那些模模糊糊的概念理清楚，比如触点、线圈、定时器、计数器这些最基础的元素，它们到底是怎么联动起来实现复杂功能的。我理想中的PLC书籍，不仅仅是枯燥的技术手册，更应该是能点燃学习热情，让人在阅读过程中能产生“原来如此”的顿悟感。我希望能看到一些贴近实际生产场景的案例分析，比如针对某个常见的生产线自动化改造，是如何一步步设计和实现PLC控制的，中间会遇到哪些坑，又如何去规避。再者，我希望能有一部分内容详细讲解PLC的硬件组成，了解它的CPU、内存、I/O模块等各个部分的功能，这样在设备出现问题时，我才能更准确地判断是软件逻辑的问题，还是硬件故障。毕竟，工控领域，细节决定成败。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 这本书的篇幅看起来相当可观，封面上的“应用技术”四个字也让我觉得它更偏向于实操层面，这正是我所需要的。我是一个刚刚接触PLC编程的新手，之前只在一些公开课上听过一些皮毛，对实际操作还有些摸不着头脑。我对这本书最大的期望是它能够提供详尽的步骤指导，从PLC的硬件接线、软件安装、项目创建，到编写第一个简单的梯形图程序，都能够一步一步地教我如何做。我希望书中能够对常用的编程语言，例如梯形图（Ladder Diagram）、指令表（Instruction List）、语句表（Statement List）等，进行详细的介绍和对比，并分析它们各自的优缺点和适用场景。特别是我对梯形图编程比较感兴趣，因为它是最直观的，我希望能够通过大量的实例，学会如何运用各种指令来解决实际的控制问题，比如如何实现电机正反转控制、星三角启动、多步顺序控制等等。同时，我也希望书中能够包含一些关于PLC故障排除的技巧和方法，毕竟在实际工作中，遇到问题是常有的事，而能够快速有效地解决问题，是衡量一个PLC工程师水平的重要标准。