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

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李江全 著

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• 电气工程

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121233197

商品编码：29729537144

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)

：58.00元

售价：39.4元,便宜18.6元,折扣67

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

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

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

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

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

序言

PLC开关量与通信控制应用实例详解 精选百余个真实项目，覆盖工业自动化关键技术，助您快速掌握PLC应用精髓 在当今工业自动化飞速发展的时代，可编程逻辑控制器（PLC）已成为智能制造的核心驱动力。从简单的设备启停控制到复杂的生产流程协调，PLC无处不在，其开关量输入输出（DI/DO）以及各类通信协议的应用更是重中之重。本书《PLC开关量与通信控制应用实例详解》正是为广大工业自动化工程师、技术人员、在校学生以及对PLC技术感兴趣的读者量身打造。本书内容聚焦于PLC最实用、最核心的应用层面，通过解析上百个精心挑选的真实项目案例，帮助您深入理解PLC开关量控制的原理与实践，并熟练掌握各类工业通信协议在实际生产中的应用技巧。 本书的独特价值与亮点： 1. 海量真实项目实例，理论联系实际： 本书最大的特色在于其详实的项目案例。我们从实际生产一线精选了上百个具有代表性的应用场景，涵盖了从基础的电气控制到复杂的设备联动、数据采集与远程监控等多个维度。每一个案例都经过精心设计和验证，力求贴近真实工作环境，让读者在解决实际问题的过程中学习和成长。这些案例不仅仅是理论知识的点缀，而是承载了大量实操经验的结晶。 2. 开关量控制深度解析，奠定坚实基础： 开关量输入输出是PLC最基本、最常用的功能。本书从最基础的常开、常闭触点，到各类传感器、执行器的连接与控制，再到多路开关量信号的逻辑组合与判断，进行了系统而深入的讲解。我们将剖析不同类型的开关量输入（如接近开关、限位开关、按钮、行程开关）和输出（如接触器、电磁阀、指示灯）在实际应用中的配置与接线，以及如何通过PLC程序实现精确的逻辑控制。例如，在“自动包装生产线启停与状态监控”案例中，我们将详细展示如何利用限位开关实现物料到位检测，用按钮控制输送带的启停，并通过指示灯反馈设备运行状态；在“多泵自动切换与液位控制”案例中，我们将讲解如何通过液位开关实现水泵的自动启停与轮换，防止单泵过载，确保供水稳定。 3. 工业通信技术全面覆盖，提升系统集成能力： 随着工业物联网（IIoT）的发展，PLC的通信能力变得尤为关键。本书系统地介绍了当前主流的工业通信协议，包括但不限于： Modbus（RTU/TCP）： 作为一种简单高效的通信协议，Modbus广泛应用于各种现场设备之间。我们将通过“PLC与变频器通信控制电机速度”和“PLC与仪表（如温度、压力变送器）数据采集”等案例，演示如何配置Modbus主站和从站，实现数据的读写与控制。 Ethernet/IP： 这一开放的工业以太网协议在北美地区尤为流行，支持更高速、更复杂的数据交换。我们将展示“PLC与Ethernet/IP网络中的I/O模块通信”以及“PLC与其他Ethernet/IP设备（如HMI、机器人）的数据交互”的应用。 Profinet： 作为西门子主推的工业以太网标准，Profinet在欧洲及全球得到广泛应用。本书将深入讲解“Profinet IO设备的连接与配置”以及“PLC与Profinet I-Device之间的通信”等实例，例如在“Profinet集线器式设备数据共享”案例中，我们将演示如何在Profinet网络中高效地共享来自不同设备的数据。 OPC UA： 作为一种面向对象的、平台独立的通信协议，OPC UA是实现工业互联和数据互操作性的关键技术。我们将通过“PLC通过OPC UA服务器向SCADA系统上传实时数据”以及“SCADA系统通过OPC UA客户端控制PLC参数”等案例，说明OPC UA在构建现代化工业数据平台中的作用。 RS-485/RS-232： 作为传统的串行通信接口，RS-485/RS-232在许多老旧设备和特定场合仍有应用。本书将通过“PLC与RS-485接口的智能电表通信”和“PLC与RS-232接口的条码扫描器通信”等案例，帮助读者理解其通信原理和编程技巧。 4. 典型应用场景深度剖析，解决实际难题： 本书的案例不仅仅是功能的堆砌，更是针对特定应用场景进行了深入的分析与设计。我们将详细解读每个案例的业务需求、技术难点、硬件选型、软件设计思路以及最终实现效果，力求让读者不仅知道“怎么做”，更理解“为什么这么做”。 生产线自动化： 包括但不限于输送带控制、瓶装线定位与检测、自动分拣系统、AGV（自动导引车）调度等。例如，“多工位自动装配线节拍控制与故障报警”案例，将详细展示如何协调不同工位的动作，实现精确的节拍同步，并在任一工位发生故障时及时报警并安全停机。 设备监控与管理： 如电机启停与调速、泵站控制、风机启停与变风量控制、冷库温度控制、锅炉运行监控等。例如，“大型水处理厂多泵联合运行与能耗优化”案例，将涵盖水泵的启停控制、流量监测、压力反馈以及通过通信协议实现远程监控和数据分析，以优化运行成本。 数据采集与远程监控： 通过各种通信方式将现场数据上传至上位机（HMI/SCADA/MES），实现可视化监控、历史数据存储与分析。例如，“油气田井口设备状态远程采集与告警系统”案例，将涉及PLC采集井口压力、温度、液位等数据，通过GPRS/4G模块上传至云平台，并实现远程报警功能。 物料搬运与仓储自动化： 如堆垛机控制、自动化立体仓库（AS/RS）协调、叉车远程调度等。例如，“自动化立体仓库（AS/RS）货架堆垛机精确定位与搬运”案例，将展示如何通过编码器、限位开关以及通信协议实现堆垛机在三维空间内的精确运动和高效搬运。 智能楼宇与环境控制： 如空调系统联动、照明控制、给排水控制、消防联动等。例如，“大型商场新风系统与空调联动自动调节”案例，将展示如何根据室内外温湿度、CO2浓度等传感器数据，联动新风机、空调主机，实现节能与舒适度的最佳平衡。 5. 步骤化讲解，易于上手： 每个案例的讲解都遵循清晰的逻辑和步骤，从需求分析、硬件选型、接线图解析、PLC程序编写（包括梯形图、指令表、SCL等常用编程语言示例）、通信配置到最终的调试与验证，都进行了详细的说明。我们力求用最直观、最易懂的方式展现复杂的工业自动化技术。 6. 丰富实用的附带光盘： 本书附带的光盘包含有价值的配套资源，如： 全套案例的PLC程序源代码： 读者可以下载、学习、修改并应用于自己的项目中，极大地节省了开发时间。 主流PLC仿真软件： 方便读者在计算机上进行程序仿真和调试，提高学习效率。 通信协议配置工具： 辅助理解和配置复杂的通信协议。 相关技术文档与手册： 方便读者查阅更详细的技术信息。 精选的行业标准与规范： 提升读者的工程实践规范性。 本书的目标读者： 工业自动化工程师： 提升PLC应用技能，解决实际工程难题。 电气工程师： 深入了解PLC在电气控制中的应用，拓展知识领域。 现场技术员： 学习PLC的安装、调试、维护与故障排除技巧。 在校学生（自动化、电气工程、机电一体化等专业）： 掌握PLC核心技术，为就业打下坚实基础。 项目开发人员： 快速掌握PLC与通信控制在项目中的应用方法。 PLC爱好者： 学习前沿的自动化技术，拓展个人技能。 立即拥有《PLC开关量与通信控制应用实例详解》，让您的工业自动化项目迈上新台阶！ 本书不仅是一本技术手册，更是一位经验丰富的导师，它将引领您穿越枯燥的理论，直达鲜活的工程实践。无论您是在优化现有生产流程，还是在设计全新的自动化系统，本书都将是您不可或缺的得力助手。我们相信，通过深入学习本书中的案例，您将能够自信地应对各种PLC开关量与通信控制的挑战，成为工业自动化领域的佼佼者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论基础真是扎实得让人惊叹，作者对PLC的底层逻辑和硬件构架的剖析，简直就像是把一块块芯片的内部结构都摊开在我们面前一样清晰。我印象最深的是它对编程语言的系统性梳理，无论是梯形图的逻辑推演，还是指令表的晦涩难懂之处，作者都用非常生动且贴近实际工程的案例进行了阐释。尤其是关于中断程序的编写和故障诊断的章节，简直是教科书级别的典范。读完后，我感觉自己对西门子S7系列乃至罗克韦尔的ControlLogix架构都有了更深层次的理解，不再是简单停留在“能用”的层面，而是真正开始理解“为什么这么用”。那种茅塞顿开的感觉，远超我之前阅读过的任何一本入门级或中级教程。如果说市场上很多书只是教你如何“搭积木”，这本书则是在教你如何“冶炼材料”。对于希望从操作员晋升到系统架构师的工程师来说，这本书提供的理论深度是无可替代的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格简直是工业文档的艺术品，冷峻、精确，直击要害，完全没有多余的寒暄和华而不实的形容词。它的排版布局非常紧凑，几乎每一页都塞满了技术图表、时序图和程序截图。我翻阅它的时候，有一种在阅读精密机械设计手册的感觉，每一个公式的推导都像是经过了上百次的验证才最终定稿。作者在涉及时间序列逻辑和数据交换协议（如Modbus或Profinet）时的描述，严谨到令人发指，让你不得不相信每一个字都是从实际工程失败教训中提炼出来的真知灼见。这种风格的优点在于效率极高，你不需要去筛选哪些是重点，因为整本书的每一个部分都是重点。但缺点也很明显，对于习惯了轻松叙述的读者，刚开始接触时可能会感到一种压迫感，需要强迫自己进入一种高度集中的学习状态才能跟上作者的思维节奏。

评分☆☆☆☆☆

从内容组织上看，这本书的逻辑跳跃性反而给我带来了意外的启发。它并非完全按照“理论讲解—基础应用—高级应用”的线性结构来推进，而是将一些看似不相关的模块（比如高级运动控制算法和报警管理策略）穿插在一起进行对比分析。这种非线性的编排方式，迫使读者在学习一个新知识点时，就必须将其置于整个工厂自动化体系的宏观背景下去考量，而不是孤立地看待某一个程序块。例如，在一个讲解温度回路控制的章节中，作者突然插入了一段关于操作员界面（HMI）设计如何影响报警处理效率的讨论，这种跨学科的视角拓展非常宝贵。它打破了传统教材的刻板印象，让学习过程更像是在解决一个真正的、多维度的工程问题，而非仅仅完成一系列练习题。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理工业网络通信和分布式控制系统（DCS）集成方面的独到见解，令我眼前一亮。很多市面上的书籍往往将通信部分草草带过，仅仅停留在基本的点对点连接。然而，这本书深入探讨了如何构建健壮、冗余的现场总线网络，并详细比较了不同协议在实时性、带宽占用以及容错性方面的优劣。特别是关于网络安全在PLC层面的初步应用探讨，这绝对是当前自动化领域最前沿也最容易被忽视的话题，作者能将其纳入篇幅并进行细致分析，体现了极高的前瞻性。通过书中对复杂多站数据同步和时间戳对齐的案例学习，我才真正理解了为何在大规模生产线上，仅仅是通信延迟几毫秒都会导致灾难性的后果。这本书真正做到了连接“控制”与“信息”的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的实战演练部分虽然详尽，但对于初次接触工业自动化的读者来说，可能需要极大的耐心和时间去消化。它的案例选择非常贴合现代工厂的复杂场景，比如多轴联动控制和复杂的PID算法实现，这些都不是简单的启停控制能比拟的。我特别欣赏它在软件仿真和硬件联调过程中的步骤细化，每一个参数的调整、每一个I/O地址的映射，都写得一丝不苟，极大地减少了实际调试中的摸索时间。然而，正是这种深度，使得阅读体验变得有些“重型”。比如，为了讲解一个复杂的配料系统，作者花费了大量的篇幅去解释传感器信号的滤波和去噪处理，虽然技术上无可挑剔，但对于急需快速上手的读者而言，可能会觉得略微冗余。总体而言，这本书更像是高级技师的工具箱，而非快速入门指南，需要读者有扎实的电工电子基础作为支撑。