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随着微处理器技术、通信技术、自动化技术等领域的发展,可编程控制器(PLC)技术已日臻成熟。它以速度快、性能好、可靠性高的特点在工业控制领域得到广泛的应用。在工业领域中,机电设备占有十分重要的地位。机电设备的电气控制系统日趋复杂功能更加完善,成为机电设备中的关键部分。由PLC为主组成的控制系统代表着当前机电设备电气控制的先进水平,发展迅速,前景广阔。
本书以主流产品西门子S7系列为基础,系统地介绍PLC控制技术及其在机电控制系统中的应用。全书共分7章:第1章绪论,概要地介绍了PLC的基本概念、特点、分类及其应用领域;第2章介绍了PLC的组成和工作原理,并结合西门子典型产品S7-200介绍了PLC的主要功能模块和技术指标;第3章介绍了PLC的基本指令和步进控制指令;第4章介绍了PLC程序设计基础,并对S7EP 7.Micro/WIN开发环境和编程技术作了介绍;第5章介绍了PLC功能指令;第6章介绍了PLC的通信及网络的基础、结构;第7章重点介绍了PLC在机电控制系统中的应用。
本书由张广明负责统稿并担任主编。其中,第1章与第2章由张广明编写;第4章~第6章由李果编写;第3章与第7章由张广明、朱炜编写。南京工业大学袁启昌教授审阅了全书,并提出了许多宝贵意见和建议。在本书的编写过程中,参考了国内外多种关于PLC方面的著作、教材和文献资料,在此谨向有关作者表示衷心感谢!同时,本书的编写过程中得到了南京工业大学林锦国教授、申德昌高级工程师的大力支持,在此一并表示诚挚的谢意!
由于编者知识水平有限,对PLC技术的研究和开发有待进一步深入,加之PLC技术的快速发展,书中错误和不足之处在所难免,恳请同行和读者批评指正。
第1章 绪论
1.1 逻辑与可编程控制的基本概念
1.1.1 逻辑与可编程控制技术的概念
1.1.2 逻辑控制的特点和控制要素
1.2 可编程控制器
1.2.1 程序控制器的概念
1.2.2 程序控制器的分类
1.2.3 PLC的产生
1.2.4 PLC的分类
1.3 PLC的发展与应用
1.3.1 PLC的发展概况
1.3.2 PLC的主要特点
1.3.3 PLC的主要应用领域
1.3.4 PLC的发展趋势
第2章 PLC的组成、工作原理及技术指标
2.1 PLC的组成
2.1.1 PLC的基本结构
2.1.2 PLC各组成部分的作用
2.2 PLC的工作原理
2.3 S7-200的技术指标
2.3.1 S7-200系列
2.3.2 S7-200 CPU模块
2.3.3 S7-200接口模块
2.3.4 S7-200安装
2.3.5 本机I/O与扩展I/O的地址分配
2.3.6 S7-200的外部接线与电源的选择
2.4 S7-200的内部元器件
2.4.1 数据的存取方式
2.4.2 CPU的存储区
第3章 PLC的基本指令及步进控制指令
3.1 PLC逻辑指令
3.1.1 位逻辑指令
3.1.2 线圈
3.1.3 逻辑堆栈指令
3.1.4 定时器
3.1.5 计数器指令
3.1.6 比较指令
3.2 程序控制指令
3.2.1 条件结束指令
3.2.2 停止指令
3.2.3 看门狗复位指令
3.2.4 跳转指令
3.2.5 子程序指令
3.2.6 中断指令
3.3 PLC逻辑指令应用示例
3.3.1 电动机的启动与停止控制
3.3.2 电动机的正、反转控制
3.3.3 报警电路
3.3.4 长延时电路
3.4 功能图及顺序控制指令
3.4.1 功能图及顺序控制指令简介
3.4.2 功能图主要类型
3.4.3 顺序控制指令示例
第4章 PLC程序设计
4.1 程序的基本单元
4.1.1 程序构成概述
4.1.2 主程序、子程序和中断程序
4.1.3 程序的其他块
4.2 SFEP 7-Micro/WIN开发环境
4.2.1 STEP 7编程软件概述
4.2.2 STEP 7软件安装
4.2.3 STEP 7软件主要功能
4.3 STEP 7-Micro/WIN编程
4.3.1 程序来源
4.3.2 编辑程序
4.3.3 调试程序和程序监控
第5章 功能指令
5.1 功能指令概述
5.2 四则运算指令及加1/减1指令
5.2.1 四则运算指令
5.2.2 加1/减1指令
5.3 PID指令
5.3.1 PID指令概述
5.3.2 PID算法简介
5.3.3 选择回路控制的类型
5.3.4 转换和标准化回路输入
5.3.5 将回路输出转换为整数值
5.3.6 回路的正作用与反作用
5.3.7 变量和范围
5.3.8 PID控制模式的设置
5.3.9 报警检查和特殊操作
5.3.10 错误条件
5.3.11 PII)指令循环表
5.3.12 PID程序示例
5.4 移位与循环指令
5.4.1 向左移位和向右移位指令
5.4.2 向左循环和向右循环指令
5.4.3 移位寄存器位指令
5.4.4 交换字节指令
5.5 FOR-NEXT循环指令
5.6 逻辑运算指令
5.6.1 逻辑运算指令概述
5.6.2 取反指令
5.6.3 与、或和异或指令
5.7 表处理及表搜索指令
5.7.1 添加到表格指令
5.7.2 先入先出和后入先出指令
5.7.3 内存填充指令
5.7.4 表格查找指令
5.8 转换指令
5.8.1 转换指令概述
5.8.2 数字转换指令
5.8.3 进位和取整指令
5.8.4 段指令
5.8.5 ASCⅡ码转换指令
5.8.6 字符串转换指令
5.8.7 编码和解码指令
5.9 高速计数器指令
5.9.1 高速计数器指令概述
5.9.2 高速计数器定义指令
5.9.3 高速计数器指令
5.9.4 不同类型的高速计数器
5.9.5 高速计数器编程
5.9.6 高速计数器的初始化顺序示例
5.10 高速脉冲输出指令
5.10.1 高速脉冲输出指令概述
5.10.2 脉冲串操作(PTO)
5.10.3 脉冲宽度调制(PWM)
5.10.4 使用SM位置配和控制PID删操作
5.10.5 PWM输出示例
5.10.6 PT0输出示例
5.11 中断指令
5.11.1 中断指令概述
5.11.2 启用中断和禁用中断
5.11.3 中断条件返回指令
5.11.4 建立中断
5.11.5 取消中断
5.11.6 S7.2 00对中断的处理
5.11.7 S7.2 00支持的中断类型
5.11.8 中断优先级和排队
5.12 通信指令
5.12.1 网络读取和网络写入指令
5.12.2 发送和接收指令
5.12.3 获得端口地址和设置端口地址指令
第6章 PLC通信与网络
6.1 PLC网络概述
……
第7章 PLC在机电系统中的应用
参考文献
《机电系统PLC控制技术》图文并茂,深入浅出,注重理论性、实践性和实用性相结合,突出与应用技术相关的内容,包含了大量的应用实例。可作为机电专业工程技术研究人员的参考用书,也可供高等院校机电、自动化、仪表专业及相近专业师生的教学参考书。
《机电系统PLC控制技术》旨在介绍PLC控制技术及其在机电控制系统中的应用。全书以主流产品西门子S7系列为基础,系统地讲述了PLC的基本组成、工作原理、设计开发及实际应用等方面的内容,重点突出在机电控制系统中的应用。内容包括:绪论;PLC的组成、工作原理及技术指标;PLC的基本指令及步进控制指令;PLC程序设计:PLC功能指令;PLC的通信及网络;PLC在机电系统中的应用。
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本书包括两个模块:模块一机电设备PLC控制基础应用。通过五个基本项目学习PLC工作原理,掌握其基本功能及常用指令的应用,掌握常用的梯形图程序编程方法,同时了解项目中涉及的设备工作原理与应用。模块二机电设备PLC控制综合应用。深入学习机电设备相关的传感技术、气动技术、变频控制、人机界面及机电一体化设备整机设计与调试的应用。