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西门子PLC控制技术电子书

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作       者:王德吉

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2014-06-13

字       数:33.2万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 一般工业技术

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《西门子PLC控制技术》以西门子公司S7-300PLC为主要介绍对象,以PLC的应用技术为重,淡化原理,注重实用,以项目、实例为线索行内容的编排,介绍了PLC的工作原理、内部存储区、指令系统、程序结构、编程软件的使用、编程规则与技巧、控制系统设计与应用技术等。 《西门子PLC控制技术》语言简洁、通俗易懂、内容丰富、实用性强、理论联系实际。本书可作为电气自动化、自动化、楼宇自动化、机电一体化、机械设计与制造及其相关专业PLC应用系统设计与安装课程的教学用书,也可作为电气技术人员的参考书和培训教材。<br/>【作者】<br/>王德吉,中共党员,中国烟草总公司职工修学院首席培训师,博士生导师。从事复杂烟草自动化与信息化研究与培训工作。兼职国家高级考评员,中科院高级访问学者,湖南农业大学学术型硕士生导师,清华大学工程硕士研究生企业导师,郑州大学兼职教授,国家管道工程实验室特聘专家,全国工业过程测量和控制标准化技术委员会委员,工业物流自动化河南省工程实验室副主任,中国自动化学会委员,国际自动控制联合会委员,国际工程师协会委员,中国创新方法研究会首批会员,西门子自动化专家,中国科学技术协会企业创新专家。先后获省部级奖一等奖2项,软件著作权6项,著作2项,发明专利3项,发表论文30余篇,其中SCI、EI检索19篇。主持省部级重大专项1项,参与国家863项目3项,国家自然科学基金项目1项,国家973项目1项,主持企业合作项目6项。先后在全国创新技术大会、海峡两岸创新方法研讨会、博鳌论坛,国际自动化会议、国际工程师大会、中德职业教育国际交流大会发言交流,先后访问德国费斯托公司、德国虹霓公司和英国埃塞克斯大学和牛津大学,先后受《东方烟草报》、安徽电视台、《自动化博览》等杂志采访报道。<br/>
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前言

目录

第一章 可编程序控制器的基础知识

第一节 PLC概述

一、PLC的产生与发展

二、PLC的特点

第二节 PLC的组成

第三节 PLC的工作原理

1.输入采样阶段

2.程序执行阶段

3.输出刷新阶段

4.总结

第四节 PLC的硬件基础

一、PLC的I/O模块

二、PLC的配置

第五节 PLC的软件基础

一、系统监控程序

二、用户应用程序

第六节 PLC的性能指标及分类

一、按结构形式分类

二、按功能分类

三、按I/O点数分类

第二章 西门子公司常用系统简介

第一节 SIMATIC PLC控制器

一、SIMATIC S7-200

二、SIMATIC S7-300

三、SIMATIC S7-400

第二节 工业通信

一、工业以太网

二、现场总线PROFIBUS

三、AS-i电缆连接

第三节 人机界面

第四节 SIMATIC工业软件

一、STEP 7

二、顺序控制编程软件S7-GRAPH

三、状态控制编程软件S7-HiGRAPH

四、高级编程语言S7-SCL

五、SIMATIC WinAC Basis

六、SIMATIC ProTool/Pro

七、HMI SIMATIC WinCC

八、PCS 7过程控制系统

第五节 驱动技术

一、低压电动机

二、SIMOVERT MASTERDRIVES变频器

三、标准变频器

四、SIMOREG直流调速器

第三章 S7-300/400 PLC的硬件配置

第一节 S7-300的基本组成

一、S7-300的概况

二、S7-300的系统结构

三、S7-300模块诊断与过程诊断

第二节 S7-300的功能模块

一、S7-300的CPU

二、S7-300的数字量模块

三、S7-300的模拟量模块

四、S7-300的电源模块

五、数字量的I/O编址

六、其他功能模块

第三节 S7-400系统简介

一、S7-400的系统结构

二、S7-400的优点

三、S7-400的通信功能

第四节 机架与接口模块

一、机架

二、接口模块

三、错误诊断

四、冗余设计

第五节 S7-300/400扩展机架的配置与说明

一、S7-300系统扩展

二、S7-400系统扩展

三、组态

第六节 多CPU处理及CPU模块

一、多CPU处理

二、CPU模块的元件

第四章 S7-300/400 PLC的常用指令

第一节 S7-300/400 PLC编程基础

一、编程语言

二、数据类型

三、存储器区域

四、寻址方式

五、编程的一般规则

第二节 S7-300/400 PLC的指令系统

一、位逻辑指令

二、比较指令

三、转换指令

四、计数器指令

五、数据块指令

六、逻辑控制指令

七、整型数学运算指令

八、浮点运算指令

九、装载和传送指令

十、程序控制指令

十一、移位和循环移位指令

十二、状态位(LAD)指令

十三、定时器指令

十四、字逻辑指令

十五、累加器(STL)指令

第五章 西门子编程软件STEP7

第一节 STEP 7编程软件的使用简介

一、STEP 7概述

二、STEP 7标准软件包

三、STEP 7的授权

四、STEP 7的安装和硬件接口

五、STEP 7的编程功能

六、STEP 7的硬件组态与诊断功能

第二节 硬件组态与参数设置

一、项目的创建与项目的结构

二、硬件组态

三、CPU模块的参数设置

四、数字量输入模块的参数设置

五、数字量输出模块的参数设置

六、模拟量输入模块的参数设置

七、模拟量输出模块的参数设置

第三节 定义符号

第四节 创建逻辑块

一、块文件

二、逻辑块的创建

三、程序编辑器窗口的结构

四、程序指令输入

五、程序下载和上传

第五节 仿真软件使用与说明

一、与“真正”PLC的区别

二、起动仿真

三、S7-PLCSIM的使用

四、故障排除提示

第六节 调试

一、用变量表调试

二、用编程状态调试

第七节 故障诊断

一、故障诊断的基本方法

二、用快速视图和诊断视图诊断故障

三、调用模块信息诊断故障

第八节 显示参考数据

一、参考数据的生成与显示

二、交叉参考表

三、程序结构

四、赋值表

五、未使用的符号

六、不带符号的地址

第六章 S7-300/400用户程序结构与编程

第一节 用户程序的基本结构

一、用户程序中的块

二、用户程序使用的堆栈

三、STEP7编程方式

第二节 功能块与功能的调用

一、局域变量的类型

二、功能块与功能的调用

第三节 数据块

一、数据块的生成与使用

二、数据块中的数据类型

第四节 多重背景

一、多重背景功能块的生成

二、多重背景功能块的编程

三、在OB1中调用多重背景

第五节 组织块与中断处理

一、中断的基本概念

二、组织块的变量声明表

三、日期时间中断组织块(OB10~OB17)

四、时间延时中断组织块

五、循环中断组织块

六、硬件中断组织块

七、背景组织块

八、起动组织块OB100/OB101/OB102

九、故障处理组织块

十、同步错误组织块

十一、常用OB组织块的使用举例

第六节 常用模拟量的处理

一、模拟量模块的用途

二、模拟量寻址

三、模拟输入量的规范化

四、模拟量输出的规范化

第七节 在STEP7中实现PID控制

一、概述

二、PID系统控制器的选择

三、布线

四、参数赋值工具介绍

五、在用户程序中实现

六、功能块介绍

七、功能块举例

第七章 S7-300/400的通信及网络

第一节 通信及网络基础

一、数据通信方式

二、信道和信道参数

三、传送介质

四、网络传输设备

第二节 通信网络结构

一、网络概述

二、网络体系结构——IEEE802参考模型和ISO标准

三、数据通信的网络拓扑结构

四、现场总线

第三节 S7-300/400的通信网络

一、工业自动化网络

二、S7-300/400的通信网络

三、通信的分类

四、MPI全局数据通信

五、MPI网络的组建

六、MPI网络组态

第四节 PROFIBUS概述

一、PROFIBUS的组成

二、PROFIBUS的物理层

三、PROFIBUS-DP设备的分类

四、PROFIBUS的通信协议

五、基于组态的PROFIBUS通信

第五节 执行器传感器接口网络

一、AS-i的寻址模式

二、AS-i网络接口部件

三、AS-i主站模块

四、从站模块

五、AS-i的主从通信方式

六、AS-i的工作模式

第六节 点对点通信

一、点对点通信处理器与集成的点对点通信接口

二、ASCII Driver通信协议

三、3964(R)通信协议

四、用于CPU 31xC-2PtP点对点通信的系统功能块

第七节 工业以太网

一、工业以太网介绍

二、工业以太网的网络方案

三、工业以太网的交换技术

第八章 PLC工程应用开发

第一节 工程设计原则

1.满足要求

2.安全可靠

3.经济实用

4.适应发展

第二节 需求分析

第三节 硬件设计

一、PLC机型选择

二、确定容量参数

三、系统软、硬件选择

第四节 软件设计

一、控制程序的设计

二、控制系统的设计

第五节 系统调试

1.系统调试内容

2.装载用户程序

3.排除停机错误

4.系统功能的测试

5.记录程序的修改

第六节 可靠性设计

一、影响现场输入给PLC信号出错的主要原因

二、影响执行机构出错的主要原因

三、硬件可靠性设计

四、软件可靠性设计

第七节 编程实例与工程应用

一、简单编程实例

二、运料小车控制系统

三、水塔水位控制

四、四节传送带控制系统

五、电梯控制系统

六、机械手控制系统线性程序设计

第九章 常见故障现象与原因分析

第一节 常见故障的检查与处理

一、常见故障的总体检查与处理

二、电源故障检查与处理

三、异常故障检查与处理

四、通信故障检查与处理

五、I/O故障检查与处理

六、定期检修

七、PLC的故障处理

第二节 常见问题及解答

一、如何将二线制测量传感器连接到模拟量模块、紧凑型CPU或C7设备

二、S7-300模拟量输入模块测量温度时的测量误差

三、把一个PT 100温度传感器连接到SM331

四、将HART测量传感器连接到常规的S7-300模拟输入模块是可行的

五、有关SM 335正确接线的信息

六、怎样理解S7-400数据的存储及存储容量,如何查找CPU的存储器参数

七、如何利用OB81判断电源故障

八、如何能在不重新起动系统的情况下,改变PUT和GET SFBs(SFB14、15)的ID参数

九、使用系统功能块SFB12和SFB13(BSEND BRCV)时应注意些什么

十、为什么具有诊断功能的数字输出模块SM422-7BL的外部故障灯(EXTF),在清除输出与地短路的情况下仍常亮

十一、当测量值为“7FFF”时,如何分辨是断线故障还是测量值溢出

十二、为什么尽管插入一块新的备用电池还出现电池故障信号

十三、何时更换S7-300/400控制器的备用电池

十四、当采用交流电源供电时,应该选择哪种电源进线断路器

十五、当24V电源过载时S7-400有何反应,电源模块又如何反应

十六、300系列以太网CP模板有什么不同

十七、SIMATIC S7-300/400如何使用BSEND BRCV确保数据传输的一致性

十八、哪些IP地址与哪些子网掩码相互兼容

十九、如何在TCP/IP网络中分配IP地址和子网掩码

第十章 西门子PLC远程访问诊断方案

第一节 基于Modem拨号的TeleService

第二节 基于互联网的TeleService

一、有线连接方式

二、无线方式(CDMA/GPRS)建立VPN

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