PLC开关量与通信控制应用实例详解(含CD光盘1张) 李江全 9787121233197 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李江全 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121233197

商品编码：29497512274

包装：平装

出版时间：2014-06-01

基本信息

书名：PLC开关量与通信控制应用实例详解(含CD光盘1张)

定价：58.00元

作者：李江全

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-06-01

ISBN：9787121233197

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1、针对三菱、西门子PLC的开关量输入/输出及其与PC的数据通信，贴近工程实践。
　　2、应用实例丰富，指导性强。
　　3、光盘中包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像，容易上手。

内容提要

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本书从应用的角度系统地介绍了三菱FX系列PLC、西门子S7-200 PLC开关量输入/输出及其 与PC的数据通信技术。内容包括 PLC的硬件、软件结构，三菱/西门子PLC的组成与特点，PLC开关量控制基础，计数制与编码，PC串行通信概述，PLC数据通信基础，PLC与PC数据通信协议，三菱/西门子PLC开关量输入、输出及PC通信控制。其中，PC与PLC通信同时采用VB、VC 、LabVIEW和组态软件实现。
　　为方便读者学习，本书提供配套光盘，内容包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像等。

目录

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章 PLC概述
1.1 PLC的硬件结构
1.1.1 PLC的硬件组成
1.1.2 PLC的工作原理
1.1.3 PLC的常用外设
1.2 PLC的软件结构
1.2.1 PLC的软件组成
1.2.2 PLC的编程语言
1.2.3 PLC的程序结构
1.3 三菱FX系列PLC的组成与特点
1.3.1 FX系列PLC的组成
1.3.2 FX系列PLC的特点
1.3.3 FX2N系列PLC简介
1.4 S7-200系列PLC的组成与特点
1.4.1 S7-200系列PLC的组成
1.4.2 S7-200 PLC的特点
1.4.3 S7-200系列PLC的CPU模块
1.4.4 S7-200系列PLC的数字量扩展模块

第2章 PLC开关量控制概述
2.1 控制系统的信号类型
2.1.1 模拟量信号
2.1.2 开关量信号
2.1.3 脉冲量信号
2.2 控制系统的过程通道
2.2.1 开关量输入通道
2.2.2 开关量输出通道
2.3 PLC开关量输入/输出连接
2.3.1 开关量输入连接
2.3.2 开关量输出连接
2.4 PLC控制系统设计概述
2.4.1 PLC控制系统的设计原则与步骤
2.4.2 PLC控制系统的总体设计
2.4.3 PLC控制系统主回路与控制回路设计
2.4.4 PLC控制系统的安全电路设计
2.4.5 PLC控制系统的可靠性设计
2.4.6 PLC控制系统的安装与连接设计

第3章 PLC数据通信基础
3.1 PLC数据通信概述
3.1.1 数据通信系统组成
3.1.2 PLC数据通信的目的
3.1.3 PLC数据通信的类型
3.1.4 PLC数据通信的连接方式
3.1.5 数据在PLC存储器中存取的方式
3.1.6 PLC数据通信介质
3.2 个人计算机与PLC的通信
3.2.1 计算机与PLC通信的方法与条件
3.2.2 计算机与PLC的通信内容
3.2.3 计算机与PLC通信程序的设计要点与方法
3.2.4 PLC串口通信调试软件及其应用

第4章 PC串行通信概述
4.1 串行通信技术简介
4.1.1 串行通信的基本概念
4.1.2 串行通信协议
4.1.3 串行通信的接口标准
4.1.4 计算机中的串行端口
4.1.5 串行通信线路连接
4.1.6 串口调试工具
4.2 串行通信控件MSComm
4.2.1 MSComm控件处理通信的方式
4.2.2 MSComm控件的使用
4.2.3 MSComm 控件的常用属性
4.2.4 MSComm 控件的OnComm事件
4.2.5 MSComm控件通信步骤
4.3 PLC组态王串口通信设置
4.3.1 三菱FX系列PLC组态王通信设置
4.3.2 西门子S7-200PLC组态王通信设置
4.4 LabVIEW与串口通信
4.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模块
4.4.2 LabVIEW串口通信步骤

第5章 计数制与编码
5.1 计数制
5.1.1 计数制概述
5.1.2 十进制与二进制
5.1.3 八进制与十六进制
5.2 计数制转换及其程序设计
5.2.1 二进制与十进制的转换
5.2.2 二进制与八进制的转换
5.2.3 二进制与十六进制的转换
5.2.4 八进制与十进制的转换
5.2.5 十六进制与十进制的转换
5.2.6 八进制与十六进制的转换
5.3 字符编码
5.3.1 BCD码
5.3.2 格雷码
5.3.3 ASCII编码

第6章 PLC与PC数据通信协议
6.1 通信协议的基本知识
6.1.1 通信网络开放系统互连模型OSI
6.1.2 通信协议基本概念
6.2 三菱FX系列PLC与PC的通信协议简介
6.2.1 FX系列PLC的通信协议类型
6.2.2 计算机链接通信协议
6.2.3 无协议通信
6.3 西门子S7-200系列PLC与PC的通信协议简介
6.3.1 PPI通信及应用
6.3.2 自由口通信及应用
6.4 三菱FX2N系列PLC与PC通信编程口协议
6.4.1 命令帧格式
6.4.2 响应帧格式
6.4.3 地址计算
6.4.4 强制置位与复位
6.4.5 读写指令示例
6.5 西门子S7-200系列PLC与计算机通信PPI协议
6.5.1 通信过程
6.5.2 命令格式
6.5.3 命令类型

第7章 三菱PLC与PC通信之开关量输入
7.1 系统设计说明
7.1.1 设计任务
7.1.2 线路连接
7.1.3 指令获取与串口通信调试
7.2 PC端程序设计
7.2.1 VB程序设计详解
7.2.2 VC 程序设计详解
7.2.3 LabVIEW程序设计
7.2.4 监控组态程序设计

第8章 西门子PLC与PC通信之开关量输入
8.1 系统设计说明
8.1.1 设计任务
8.1.2 线路连接
8.1.3 串口通信调试
8.2 PC端程序设计
8.2.1 VB程序设计详解
8.2.2 VC 程序设计详解
8.2.3 LabVIEW程序设计
8.2.4 监控组态程序设计

第9章 三菱PLC与PC通信之开关量输出
9.1 系统设计说明
9.1.1 设计任务
9.1.2 线路连接
9.1.3 指令获取与串口通信调试
9.2 PC端程序设计
9.2.1 VB程序设计详解
9.2.2 VC 程序设计详解
9.2.3 LabVIEW程序设计
9.2.4 监控组态程序设计

0章 西门子PLC与PC通信之开关量输出
10.1 系统设计说明
10.1.1 设计任务
10.1.2 线路连接
10.1.3 串口通信调试
10.2 PC端程序设计
10.2.1 VB程序设计详解
10.2.2 VC 程序设计详解
10.2.3 LabVIEW程序设计
10.2.4 监控组态程序设计

参考文献

作者介绍

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李江全，石河子大学教授，任电气工程实验中心主任。测试技术学会西北分会、机械工程学会会员。参与过多项国家自然科学基金、国家科技支撑计划项目。编著有多本贴近实战的科技图书，深受刚进入工作岗位的年轻人及一线技术人员欢迎。

文摘

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序言

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工业自动化领域的智能触角：PLC开关量与通信控制的深度实践 在现代工业生产的脉搏中，精密而高效的自动化控制系统扮演着至关重要的角色。其中，可编程逻辑控制器（PLC）作为工业自动化的核心大脑，以其强大的逻辑处理能力、灵活的编程方式和稳定可靠的运行特性，已成为贯穿各个工业领域的基石。而PLC的开关量输入/输出（I/O）与通信控制，更是实现自动化生产线从简单指令到复杂联动，再到跨系统数据交互的“任督二脉”，直接决定了生产过程的精确度、效率和智能化水平。 本书旨在为广大工业自动化从业者、电气工程技术人员、自动化专业学生以及对工业控制技术充满热情的研究者，提供一套详尽、系统且极具实践价值的学习指南。我们深入剖析PLC开关量控制的原理和应用，并在此基础上，全面探讨PLC通信控制在现代工业体系中的重要作用和实现方式。本书的独特之处在于，它并非仅仅罗列技术概念，而是通过大量真实、典型且富有代表性的应用案例，将抽象的理论知识转化为可操作的实践技能，力求让读者在理解原理的同时，能够快速掌握解决实际工程问题的能力。 开关量控制：工业指令的基石 开关量控制是PLC最基本、也是最核心的功能之一。无论是启动或停止一台电机，打开或关闭一个阀门，还是检测一个传感器是否触发，都离不开开关量信号的输入与输出。本书将从最基础的开关量信号类型（如干接点、湿接点）入手，详细讲解PLC开关量输入的接线方式、信号隔离、抗干扰措施以及输入点的逻辑分配。我们将深入剖析PLC的输入扫描周期、输入滤波以及如何通过编程实现各种基本的逻辑功能，如“与”、“或”、“非”、“延时”、“计数”等，这些都是构建复杂自动化逻辑的基石。 更重要的是，本书将聚焦于开关量输出的应用。PLC如何控制执行机构？无论是继电器、接触器、指示灯，还是电磁阀、伺服驱动器的启停信号，都需要通过PLC的开关量输出点来实现。我们将详细介绍不同类型输出点（如继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出）的特性、选型要点以及驱动能力。本书将通过一系列实际的开关量控制实例，例如： 单向和双向电机的启停与正反转控制： 涵盖了接触器互锁、延时启停、故障保护等常见控制逻辑。 液位、压力、温度的自动控制： 如何利用开关量信号读取传感器状态，并通过PID算法或简单的阈值判断来控制泵、阀等执行机构，实现过程量的稳定。 流水线生产的顺序控制： 详细讲解如何通过PLC的步进指令或状态机编程方法，实现多工位、多设备之间的精确时序联动，例如传送带的启停、工件的定位、夹具的动作等。 安全联锁与急停系统： 强调在工业环境中的安全生产，演示如何利用开关量输入和输出设计可靠的安全联锁回路和急停响应机制，确保人员和设备安全。 简单的报警与指示系统： 如何通过PLC判断异常状态，并驱动声光报警器，或在操作面板上指示相关信息。 通过对这些实例的深入解析，读者将能深刻理解开关量控制在构建自动化系统中的重要性，并掌握将其应用于具体工程场景的技巧。 通信控制：连接工业世界的神经系统 随着工业4.0和智能制造的深入发展，单一的PLC独立运行已难以满足现代工业对信息集成、数据共享和远程监控的需求。PLC通信控制，即PLC之间、PLC与上位机（如HMI、SCADA系统）、PLC与下位设备（如变频器、伺服驱动器、传感器）之间的数据交换能力，已成为实现工业信息化的关键。本书将系统性地介绍PLC通信控制的核心概念和主流技术。 我们将首先梳理工业通信的常见协议，包括： 串行通信： 详细讲解RS-232、RS-485接口的电气特性、通信方式（同步/异步）以及在PLC中的应用，例如连接条码扫描器、仪表等。 现场总线技术： 深入探讨Profibus/Profinet、Ethernet/IP、CC-Link、Modbus TCP/RTU等主流现场总线协议的原理、网络拓扑结构、通信机制和在不同工业场景中的优势。我们将分析这些协议如何实现设备的高速、可靠和实时的通信，以及在分散式I/O、变频器控制、传感器集成等方面的应用。 工业以太网： 随着以太网技术的成熟，工业以太网已成为连接PLC和各种智能设备的主流方式。本书将重点介绍TCP/IP协议栈在工业环境中的应用，以及如何利用以太网实现PLC之间的互联互通，构建大型自动化系统。 本书将围绕通信控制的应用，提供以下具有指导意义的案例分析： PLC之间的数据交换与协同控制： 演示如何通过通信将多个PLC组成一个协作网络，实现生产线的整体协调和信息共享。例如，一台PLC负责主控，其他PLC负责局部功能，通过通信指令（如读/写寄存器、发送/接收数据块）进行指令和状态的传递。 PLC与HMI/SCADA系统的集成： 详解如何通过Modbus TCP/RTU、OPC UA等协议，将PLC的运行数据实时上传至HMI（人机界面）和SCADA（监控与数据采集）系统，实现生产过程的可视化监控、操作和报警管理。我们将演示在HMI/SCADA软件中如何配置通信驱动，读取PLC的变量，并进行数据趋势图、报警列表等功能的实现。 PLC与变频器、伺服驱动器的通信控制： 深入讲解如何通过现场总线或标准通信协议，实现PLC对变频器和伺服驱动器的精确速度、位置、转矩控制。例如，通过通信指令设定变频器的运行频率，获取运行状态；通过通信实现伺服驱动器的伺服On/Off、模式选择、位置指令发送等。 远程监控与诊断： 探讨如何利用PLC的网络通信能力，结合互联网技术，实现生产设备的远程监控、故障诊断和维护。例如，通过VPN连接，工程师可以从远程地点访问PLC，检查设备状态，调整参数，甚至进行故障排除，极大地提高了维护效率。 MES/ERP系统的数据对接： 简要介绍PLC如何作为生产车间的数据采集终端，将生产过程中的关键数据（如产量、节拍、能耗、故障信息）上传到制造执行系统（MES）和企业资源计划（ERP）系统，实现生产数据的贯通和管理。 实战导向，精益求精 本书在内容组织上，始终坚持“理论与实践相结合”的原则。在每一章节的开头，我们会简要介绍相关的理论知识和技术原理，随后立即进入具体应用场景的分析。本书中的每一个案例，都力求贴近实际工程需求，从需求分析、硬件选型、程序设计、接线方式到调试方法，都进行了详细的阐述。我们鼓励读者在学习过程中，积极动手实践，将书中的知识应用到实际的PLC开发和调试中。 本书并非旨在教授某一款特定品牌的PLC编程，而是侧重于介绍通用性的原理、方法和技术，力求让读者掌握在不同品牌的PLC平台上都能灵活运用的技能。因此，在案例中，我们将涉及不同类型PLC的编程指令和通信配置方式，但会重点突出共性，避免陷入过于细枝末节的品牌差异。 通过阅读本书，您将能够： 深刻理解PLC开关量控制的原理和应用，并能独立设计和实现各种复杂的开关量控制逻辑。 掌握PLC通信控制的核心技术和主流协议，并能熟练进行PLC之间、PLC与上位机、PLC与下位设备的通信组态和编程。 提升解决实际工业自动化问题的能力，自信地应对各种工程挑战。 为迈向更高级的工业自动化技术，如工业物联网（IIoT）、人工智能在工业中的应用等，打下坚实的基础。 我们相信，本书将成为您在工业自动化领域探索与实践的得力助手，助您在智能化、高效化的工业浪潮中，成为一名优秀的自动化工程师。

评分☆☆☆☆☆

我是一个在制造业摸爬滚打了好几年的技术员，主要负责生产线的维护升级，坦白讲，我对市面上那些号称“最新技术”的教材一直持保留态度，很多都是换汤不换药的炒冷饭。但《PLC开关量与通信控制应用实例详解》这本书，确实在“应用实例”这四个字上做到了极致的深入和前沿。它没有停留在简单的点对点开关控制，而是大量篇幅聚焦于如何构建稳定、高效的现代工厂通信网络。比如，书中对于工业以太网在分布式I/O模块中的应用讲解得极为透彻，涉及到数据帧的解析、时间同步的难点处理，甚至是不同品牌设备间互操作性的测试方法，都有详细的截图和步骤说明。这对于我这种需要整合不同供应商设备的集成商来说，简直是如获至宝。我发现，书里介绍的几种通信协议的性能对比分析，比我之前花大价钱参加的某个高级培训班还要有价值得多，它直接指导我优化了我们车间正在使用的SCADA系统，显著降低了数据传输延迟。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书的时候，我主要是冲着附带的光盘去的，毕竟现在光盘看起来有点“复古”，但内容往往是精华所在。事实证明，我的直觉是对的。光盘里的资源库简直是一个宝藏，它不仅仅是书本内容的电子版，更重要的是，里面包含了作者精心准备的大量工程项目文件和仿真模型。我尝试用其中一个附带的上位机界面（HMI）仿真文件进行交互操作，那种即时的反馈感，让我得以在不接触昂贵硬件的情况下，反复演练和修正我的控制逻辑。对于预算有限的学校实验室或者个人学习者来说，这种集成了仿真环境的学习资源是极其宝贵的。它构建了一个虚拟的“试验台”，让我们可以放心地去尝试那些在真实生产线上不敢轻易尝试的“破坏性”测试，从而真正理解参数修改带来的后果，这种沉浸式的学习体验，是任何文字描述都无法替代的。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，我是一个对细节有强迫症的人，尤其是在涉及底层控制和安全相关的文档时，我要求非常苛刻。这本书在描述开关量信号的冗余设计和故障安全机制方面，展现出了极高的专业水准。作者在涉及高可靠性系统设计时，不仅提到了硬件上的冗余备份，更深入地探讨了软件层面的“跑偏检测”和“心跳包”机制的实现。让我印象深刻的是，它对“抖动”和“毛刺”这些看似微小却能引发灾难性后果的信号噪声的处理，提供了多种滤波算法及其在不同硬件平台上的实现差异。这部分内容，在很多市面上的普通教程中几乎是只字不提的。这种对细节的极致关注，让这本书超越了“应用指南”的范畴，上升到了“可靠性工程设计参考手册”的高度。每次我需要设计一个对稳定性和安全性要求极高的控制系统时，我都会习惯性地翻开这本书的特定章节进行交叉验证。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排逻辑，说实话，一开始有点出乎我意料，它不像传统的教材那样严格按照“硬件基础—指令系统—应用案例”的线性结构来组织，反而更像是围绕着几个核心的实际工程问题来展开的。这种“问题驱动式”的学习路径，极大地激发了我去探索背后原理的兴趣。比如，书中用一个复杂的物料分拣系统作为引子，随后逐步引入了定时器、计数器的高级应用，再过渡到复杂的步进梯形图（SFC）设计，整个过程是层层递进，水到渠成的。对于初学者而言，他们可以先被具体的应用场景吸引，再被动地去学习所需的技术点，这样就不会因为一开始面对大量枯燥的语法规则而望而却步。我特别欣赏作者在讲解每一个关键逻辑块时，都会附带一张清晰的流程图或状态图，这比单纯阅读文字描述要直观高效百倍，也帮助我迅速掌握了如何将复杂的现实流程“翻译”成PLC能理解的语言。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我们这些初入自动化领域的小白量身定做的“救命稻草”啊！我之前对PLC的认知还停留在理论课本上那些晦涩难懂的指令集，真到了实际操作现场，面对那些复杂的接线图和程序逻辑，简直是手足无措。这本书最让我惊喜的是它并没有沉溺于空泛的理论推导，而是像一位经验丰富的老工程师手把手带着你一样，用极其详实的项目案例，把从硬件选型、系统设计到编程调试的每一步都掰开了揉碎了讲清楚。特别是关于开关量输入输出的处理部分，书中提供的那些经典故障诊断思路和优化方案，直接解决了我在实际项目中遇到的好几个棘手难题。说实话，那些教科书上的例子往往是理想化的完美状态，而这本书里的案例则充满了真实世界的“泥泞”和“挑战”，这对于我们理解和掌握真正的工程实践能力，起到的作用是无可替代的。我感觉，光是跟着书里的步骤完整地做完其中两个大型的控制案例，我的实际操作水平就实现了质的飞跃，那种从“看不懂”到“会用”的成就感，简直无法用言语形容。