西门子S7-200PLC入门 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:严盈富

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2007-6

价格:25.00元

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isbn号码:9787115160058

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《工业自动化基础：PLC编程与应用》 简介： 本书旨在为读者提供扎实的工业自动化基础知识，重点聚焦于可编程逻辑控制器（PLC）的核心概念、编程方法和实际应用。在当今高度自动化的工业生产环境中，PLC扮演着至关重要的角色，是连接设备、控制流程、实现智能制造的“大脑”。本书将带领您从零开始，深入了解PLC的工作原理，掌握主流PLC编程语言，并学习如何在各种工业场景中有效地应用PLC技术，从而为您的自动化技术学习和职业发展奠定坚实的基础。 第一章：工业自动化的前世今生与PLC的崛起 本章将带领读者回顾工业自动化的发展历程，从早期机械自动化到现代电子和计算机控制的演变。我们将探讨工业自动化的重要性，以及它如何推动生产效率、产品质量和安全性的提升。在此基础上，我们将深入介绍PLC（Programmable Logic Controller）的定义、发展历史和关键技术优势，解释为什么PLC能够成为工业自动化领域的主流控制设备，并勾勒出PLC在现代工业中的广泛应用前景，为您揭示PLC技术的重要价值。 第二章：PLC硬件架构与核心组件解析 本章将详细剖析PLC的内部硬件结构，帮助您理解PLC是如何工作的。我们将逐一介绍PLC的核心组件，包括： 中央处理器（CPU）： 作为PLC的大脑，负责执行程序、处理数据和与外围设备通信，我们将探讨不同CPU的性能差异及其对控制能力的影响。 内存单元： 包括程序存储区、数据存储区和系统存储区，了解它们的功能和内存管理机制。 输入模块（Input Modules）： 负责接收来自传感器、开关等外部设备的信号，我们将详细介绍不同类型的输入接口（如数字量输入、模拟量输入）及其电气特性。 输出模块（Output Modules）： 负责向执行器、接触器、指示灯等设备输出控制信号，我们将讲解数字量输出和模拟量输出模块的原理和应用。 通信接口： 用于PLC之间、PLC与上位机（如HMI、SCADA系统）之间进行数据交换，我们将介绍常见的通信协议和接口类型，如RS-232、RS-485、以太网等。 电源模块： 为PLC系统提供稳定可靠的电力供应，了解电源模块的选型和保护措施。 通过本章的学习，您将对PLC的硬件组成有一个清晰的认识，为后续的编程和应用打下坚实的基础。 第三章：PLC编程语言的基石——梯形图（Ladder Diagram） 梯形图（LD）是PLC编程中最常用、最直观的编程语言之一，尤其适合描述逻辑控制和顺序控制。本章将带领您深入学习梯形图的各项基础知识： 梯形图的基本元素： 介绍触点（常开触点、常闭触点）、线圈、定时器、计数器、比较指令、数学运算指令等基本逻辑元件的符号、功能和使用方法。 触点与线圈的逻辑关系： 详细讲解如何通过串联和并联触点来组合逻辑，以及如何通过线圈的驱动来控制输出。 定时器的应用： 学习不同类型的定时器（如延时通、延时断、脉冲定时器）的工作原理和编程技巧，并展示其在延时控制、周期性事件触发等方面的应用。 计数器的应用： 掌握计数器（如加计数、减计数、加减计数）的工作原理和编程方法，了解其在计数、排队、脉冲累加等场景下的应用。 比较指令和数学运算指令： 学习如何使用比较指令（如大于、小于、等于）和数学运算指令（如加、减、乘、除）来实现复杂的逻辑判断和数值处理。 指令语句表（Instruction List）的辅助： 简要介绍指令语句表（IL）作为梯形图的补充，并展示如何将梯形图指令转换为IL指令，以加深对PLC内部执行机制的理解。 通过本章的学习，您将能够熟练运用梯形图进行基本的逻辑控制和顺序控制的编程。 第四章：结构化编程的魅力——功能块图（Function Block Diagram）与结构化文本（Structured Text） 除了梯形图，其他高级PLC编程语言也为实现更复杂、更模块化的程序提供了强大的工具。本章将重点介绍功能块图（FBD）和结构化文本（ST）： 功能块图（FBD）： 概念与优势： 介绍FBD的图形化编程方式，以及它如何通过组合预定义的“功能块”（如逻辑运算、定时器、计数器、PID控制器等）来构建控制系统。 常用功能块库： 讲解各种标准功能块的符号、功能和参数设置，并通过实例演示如何使用FBD实现特定的控制功能。 模块化编程： 强调FBD在构建模块化、可重用程序方面的优势。 结构化文本（ST）： 语言特性： 介绍ST作为一种高级文本编程语言，其语法类似于Pascal或C语言，支持变量、数据类型、条件语句（IF-THEN-ELSE）、循环语句（FOR, WHILE）、过程/函数调用等。 ST在复杂算法中的应用： 演示如何使用ST来实现复杂的数学运算、数据处理、状态机逻辑以及高级控制算法（如PID控制）。 ST与梯形图的结合： 说明在实际工程中，通常会将ST用于处理复杂计算或算法，并与其他编程语言（如LD）结合使用，以发挥各自的优势。 本章将帮助您拓展PLC编程的视野，掌握更多灵活高效的编程方式，应对更复杂的自动化控制需求。 第五章：PLC数据处理与通信机制 数据是PLC控制系统的生命线，而通信则是连接各个部分的桥梁。本章将深入探讨PLC的数据处理和通信技术： PLC数据类型： 详细介绍PLC支持的各种数据类型，如布尔量（BOOL）、字节（BYTE）、字（WORD）、双字（DWORD）、整数（INT）、长整数（DINT）、浮点数（REAL）等，以及它们在内存中的表示方式。 数据在PLC中的存储： 讲解数据存储区（如数据块DB、输入输出映像区I/Q）的组织方式和访问方法。 数据转换与操作： 学习如何进行数据类型之间的转换，以及如何使用各种指令对数据进行位操作、字节操作、字操作等。 PLC通信基础： 串行通信（RS-232/RS-485）： 讲解串行通信的基本原理、通信协议（如Modbus RTU）和PLC与外围设备（如变频器、传感器）之间的通信实现。 网络通信（Ethernet/PROFINET）： 介绍工业以太网的概念，以及PROFINET等标准协议在PLC网络通信中的应用，包括TCP/IP协议栈、IP地址配置、数据交换方式等。 HMI/SCADA系统集成： 探讨PLC如何通过通信接口与人机界面（HMI）和监控与数据采集（SCADA）系统进行数据交互，实现远程监控、参数设置和故障诊断。 通过本章的学习，您将能够有效地管理和处理PLC系统中的数据，并实现PLC与其他设备和系统的可靠通信。 第六章：PLC在实际工业场景中的应用案例 理论知识需要通过实践来巩固。本章将通过多个典型的工业自动化应用案例，展示PLC在不同行业中的实际应用： 生产线自动化控制： 以流水线输送带控制、机械臂协同工作、产品分拣等案例，演示如何运用PLC实现生产过程的自动化和优化。 过程控制应用： 讲解PLC在温度、压力、液位等参数的自动调节，以及如何通过PID控制算法实现精确的过程控制。 电机驱动与控制： 演示如何使用PLC控制变频器实现电机的启动、停止、调速和方向控制。 楼宇自动化系统： 介绍PLC在照明控制、空调控制、安防监控等方面的应用。 包装机械自动化： 针对包装机、封口机等设备，展示PLC如何协同控制各个执行部件，完成复杂的包装任务。 每个案例都将详细介绍应用背景、控制需求、PLC硬件选型、编程思路和实现方法，并提供相应的梯形图或功能块图示例，帮助您将所学知识融会贯通，并为解决实际工程问题提供思路。 第七章：PLC系统的调试、维护与故障排除 高效的调试和维护是保证PLC系统稳定运行的关键。本章将为您提供实用的指导： PLC程序的调试方法： 介绍在线监控、强制输入/输出、在线修改程序、单步执行等常用的调试工具和技巧，帮助您快速定位和解决程序中的逻辑错误。 PLC硬件的安装与接线： 提供规范的PLC硬件安装、接线指南，以及注意事项，确保硬件连接的可靠性和安全性。 PLC系统维护： 讲解日常的PLC系统维护内容，包括定期检查、清洁、备件更换等，以及如何进行程序备份和恢复。 常见的PLC故障分析与排除： 总结PLC系统中常见的硬件故障（如电源故障、输入输出模块故障）和软件故障（如程序死锁、死循环），并提供系统性的故障排除步骤和方法。 PLC的安全性考虑： 探讨PLC系统在网络安全、程序保护等方面的安全隐患，并提供相应的防护措施。 通过本章的学习，您将掌握PLC系统的生命周期管理，提高故障排除效率，确保自动化生产的连续性和稳定性。 本书特色： 内容全面深入： 从基础概念到高级应用，涵盖PLC技术的各个方面。 图文并茂，易于理解： 大量使用图示、表格和流程图，帮助读者直观理解抽象的控制原理。 实例丰富，贴近实际： 丰富的应用案例，使读者能够将理论知识应用于实际工程问题。 循序渐进，适合入门： 结构清晰，语言通俗易懂，即使没有PLC基础的读者也能轻松入门。 目标读者： 希望系统学习PLC技术，从事自动化控制工作的技术人员。 工业自动化领域的初学者，需要掌握PLC编程和应用基础的学生。 机械、电气、自动化等相关专业的工程师和技术人员。 对工业自动化感兴趣的爱好者。 通过《工业自动化基础：PLC编程与应用》，您将成为一名合格的PLC工程师，为工业自动化领域的进步贡献力量。

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坦白说，我最初选择这本书是冲着它的“入门”二字去的，但阅读体验远超我的预期。这本书在软件操作环境的介绍上做得非常到位，对于STEP 7-Micro/WIN这个软件界面、菜单功能、在线调试工具的每一个细微之处，都做了详尽的图文说明。我曾经在配置通信端口时遇到过棘手的问题，翻阅这本书的特定章节后，才恍然大悟原来是某一个参数设置被忽略了。这种“抠细节”的编写风格，对于实操人员来说简直是福音。它不像某些理论书籍那样高高在上，而是非常接地气地指导读者如何从零开始搭建一个仿真环境，再到如何将程序下载到实际的CPU中。尤其值得称赞的是，它对故障诊断和常见错误代码的解析部分，几乎成了我工作台上的常备参考资料，极大地缩短了我排查问题的耗时。

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这本关于西门子S7-200PLC的教材，在我初次接触自动化领域时，确实像一盏指路的明灯。它的编排逻辑性极强，从最基础的PLC硬件结构、I/O点的概念讲起，循序渐进地深入到指令集的学习。我记得最清晰的是它对梯形图编程的讲解，不同于市面上很多书籍只是简单罗列指令的用法，作者似乎非常理解初学者的困惑点，用大量的实际案例，比如简单的启保停电路、定时器和计数器的应用场景，将抽象的编程逻辑具象化了。特别是关于数据块（DB）的描述，非常细致地解释了如何进行数据存储和访问，这对于后续处理稍微复杂一点的工艺流程至关重要。对于想快速上手S7-200系列进行实际操作的工程师来说，这本书提供的不仅仅是理论知识，更像是一份实战手册。它详略得当，没有过多地纠缠于S7-300或更高级别的复杂架构，而是将所有精力聚焦于S7-200这个平台，让学习路径异常清晰和高效。

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如果说这本书有什么可以让我挑剔的地方，那可能在于其对高级功能模块的覆盖深度相对有限。显然，定位是“入门”，所以对于如PID控制算法的详细推导或者复杂运动控制指令的应用，只是做了一个概述性的介绍，没有展开到可以独立完成复杂项目的程度。但这或许是作者的取舍，毕竟S7-200的定位本身就偏向于中小型自动化任务。不过，对于那些希望在此基础上进一步向更复杂的系统过渡的读者来说，这本书提供了一个非常扎实的基础平台，让我们能够清晰地分辨出哪些是基础知识，哪些是需要后续深入钻研的领域。它的价值在于为你铺设了坚实的“地基”，让你在未来的学习攀爬中不易迷失方向。

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这本书的叙述风格有一种沉稳老练的工业气息，读起来让人感觉作者是位经验丰富的现场工程师。它在讲解过程中，常常会穿插一些“过来人”的经验之谈，比如在选择继电器指令还是功能块指令时应考虑的因素，以及在编写循环程序时如何避免低效的扫描周期。这种超越基础指令层面的“编程哲学”的传授，是很多入门教材所缺乏的。我特别欣赏它对模拟量处理的阐述，这部分往往是初学者感到最头疼的地方。书里用清晰的数学公式结合S7-200特有的标度函数（Scaling Function），将物理信号（如4-20mA）如何转换为可编程逻辑中的数值变量，讲解得条分缕析，配合实例代码，我很快就掌握了如何进行温度或压力信号的采集和处理。

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从排版和结构上看，这本书的编排极具条理性，每一章的知识点都前后呼应，形成一个完整的知识体系。每一章末尾的习题设计得相当巧妙，它们不是简单的知识点复述，而是需要读者综合运用前几章所学内容才能解决的小型项目。我习惯于先阅读理论，然后动手实践书中的例子，最后尝试独立完成章节后的练习。这种“学——练——测”的闭环学习模式，极大地巩固了我的记忆和理解。特别是对于首次接触PLC编程的人来说，这本书的图文清晰度非常高，插图比例恰当，使得读者在对照硬件实物或软件界面时，能快速找到对应的位置，避免了因视觉干扰而分散注意力，整体阅读体验流畅且高效。

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