西门子S7-200系列PLC应用与开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电出版社

作者:戴仙金

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2007-4

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787508443539

丛书系列:

图书标签:

• PLC
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《自动化控制系统设计与实践》 本书聚焦于现代工业自动化领域的核心技术——可编程逻辑控制器（PLC）的应用与开发，旨在为读者提供一套系统、深入的学习路径，帮助掌握自动化控制系统的设计、编程、调试及故障排除等关键技能。本书内容侧重于实际应用，理论与实践相结合，力求培养读者独立解决复杂自动化问题的能力。 核心内容涵盖： 第一部分：自动化控制系统基础理论 工业自动化概述： 详细阐述了工业自动化的发展历程、重要性以及在现代制造业中的地位。从生产过程的各个层面（检测、控制、执行）深入分析了自动化系统的构成要素和工作原理。 PLC基本原理与架构： 深入剖析PLC的内部工作机制，包括CPU、内存、输入/输出模块、电源模块等核心部件的功能与协同。讲解扫描周期、指令执行流程等PLC特有的工作方式，为后续的编程打下坚实基础。 传感器与执行器技术： 系统介绍了工业现场常用的各类传感器（如接近开关、光电开关、编码器、温度传感器、压力传感器等）的工作原理、选型要点和连接方式。同时，详述了各类执行器（如电磁阀、电机、伺服驱动器、变频器等）的控制原理、驱动方式及集成应用。 通信技术在自动化中的应用： 探讨了工业通信的类型（如串行通信、现场总线、工业以太网等）及其在自动化系统中的作用，如PLC之间、PLC与上位机、PLC与仪表等的数据交换，为构建分布式和集成化的自动化系统提供理论支持。 第二部分：PLC编程语言与指令系统 梯形图（LD）编程： 详细讲解梯形图的构成元素（触点、线圈、定时器、计数器等）及其逻辑功能。通过大量实例，演示如何使用梯形图解决常见的逻辑控制问题，如顺序控制、联动控制、安全互锁等。 指令表（IL）编程： 介绍指令表的语法规则和常用指令，包括数据传送、逻辑运算、算术运算、跳转指令等。讲解如何将复杂的梯形图逻辑转化为指令表形式，以及在特定场景下的应用优势。 功能块图（FBD）编程： 阐述功能块图的特点，即以图形化的方式组织程序，通过连接功能块实现控制逻辑。重点介绍常用的功能块，如比较块、算术运算块、定时器/计数器功能块等，并展示其在流程控制中的应用。 结构化文本（ST）编程： 深入讲解结构化文本的语法，包括变量声明、数据类型、运算符、控制语句（IF-THEN-ELSE, FOR, WHILE等）。演示如何使用ST实现复杂的算法和数学运算，以及其在高级编程中的灵活性。 顺序功能图（SFC）编程： 介绍SFC在描述顺序控制流程中的优势，讲解步、转移、动作等SFC的核心概念。通过实际案例，展示如何利用SFC直观地设计和管理复杂的生产流程。 常用指令详解： 对PLC指令系统进行系统性梳理，包括基本逻辑指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、算术指令、数据处理指令、通信指令等。结合具体应用场景，深入解析各指令的使用方法、参数设置和注意事项。 第三部分：自动化控制系统设计与开发实践 系统需求分析与方案设计： 指导读者如何从实际生产需求出发，进行系统的功能定义、性能指标确定、控制策略选择。讲解如何绘制系统电气原理图、接线图，并进行初步的元器件选型。 PLC硬件选型与配置： 依据自动化系统的规模、功能需求和预算，指导读者如何选择合适的PLC型号、扩展模块（数字量I/O、模拟量I/O、通信模块等）以及配套的电源、机架等。 PLC程序开发流程： 详细介绍从程序构思、逻辑设计、代码编写、模块化编程到程序调试的完整开发流程。强调良好的编程规范、注释和代码复用。 人机界面（HMI）设计与集成： 讲解HMI在自动化系统中的作用，包括数据 HMI的组成、功能和设计原则。介绍常用HMI组态软件的操作方法，如何设计画面、配置控件、实现与PLC的数据交互，以及报警、趋势显示等功能。 系统调试与优化： 详细阐述PLC程序的调试方法，包括在线监视、强制输入/输出、程序单步执行、断点设置等。讲解如何进行硬件连接检查、参数配置、系统联调，并针对运行中的问题进行故障诊断和优化。 常见故障排除与维护： 总结自动化系统中可能出现的常见故障，如硬件故障、通信故障、程序错误、传感器/执行器失效等，并提供系统的排查思路和解决方法，以及日常的维护保养建议。 第四部分：高级应用与拓展 PID控制算法应用： 深入讲解PID（比例-积分-微分）控制算法的原理，包括P、I、D参数的含义及其对系统响应的影响。演示如何在PLC中实现PID控制，并介绍PID参数的整定方法，适用于温度、压力、流量等连续变量的精确控制。 伺服与运动控制基础： 介绍伺服驱动器的工作原理和控制方式，以及在PLC中的集成应用。讲解点位控制、速度控制、位置控制等基本运动控制概念，为实现自动化生产线上的精确运动轨迹控制打下基础。 安 全与 联锁控制设计： 重点讲解如何依据安 全标准设计安 全互锁逻辑，确保生产过程的安 全运行，防止事故发生。介绍安 全PLC及其应用。 工业物联网（IIoT）与数据采集： 探讨PLC与 IIoT平台的集成，如何通过PLC采集生产数据，并上传至云端进行分析和可视化。介绍OPC UA等工业通信标准在数据互联互通中的作用。 特定行业应用案例分析： 选取具有代表性的行业，如制造业、食品饮料、水处理、楼宇自控等，展示PLC在这些行业的具体应用案例，通过分析实际工程项目，加深读者对PLC应用能力的理解。 本书结构清晰，语言生动，图文并茂，配以丰富的案例和实操指导，适合从事自动化技术工作的工程师、技术人员、大中专院校相关专业的学生以及对自动化控制技术感兴趣的读者。通过学习本书，读者将能够独立完成各类自动化控制项目的系统设计、程序开发、调试及维护工作。

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说实话，最初购买这本书时，我主要是冲着S7-200的成本效益和广泛的教学应用去的，但这本书的排版和图文结合的质量，也值得称赞。清晰的电路图、标准的梯形图符号，以及关键程序段的注释都做得非常到位。很多技术书籍的PDF版本或者早期印刷本，图表模糊不清，阅读体验极差，但这本似乎在出版质量上投入了足够的重视。我特别喜欢其中关于运动控制和模拟量处理的那几个章节。S7-200在处理精确的脉冲输出和高速计数方面，一直被认为是其相对薄弱的环节，但作者通过巧妙地使用中断服务程序（ISR）和特定的系统功能调用，展示了如何用软件手段弥补硬件上的不足。例如，在实现一个简单的伺服定位系统时，书中对时间窗口的把控和抖动的消除方法，展示了作者深厚的底层理解力。这种对“如何榨干”老一代PLC潜能的探索精神，让这本书充满了活力。它不仅是学习S7-200的指南，更像是一部关于如何用智慧克服技术限制的案例研究集，让我对自动化编程的创造性有了新的认识。

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这本《西门子S7-200系列PLC应用与开发》简直是工业自动化领域的一盏明灯，尤其对于我们这些刚刚踏入这个行业的工程师来说，简直是雪中送炭。我记得我刚接触S7-200时，面对那些密密麻麻的指令集和看似深奥的编程逻辑图，感觉像在啃一块无比坚硬的石头。但是，自从我拿到了这本书，情况就完全不同了。作者的叙述方式极其注重实战，没有过多地纠缠于晦涩的理论推导，而是直接将我们带入实际的工程案例中去。比如，书中对PID控制在S7-200上的实现步骤讲解得细致入微，从参数整定到程序结构的搭建，每一步都有清晰的代码示例和截图辅助，让我这个初学者也能很快上手。特别是关于数据块（DB）和功能块（FB）的使用，这本书没有停留在教科书式的定义，而是深入剖析了它们在复杂配方管理和设备状态监控中的灵活应用，这直接提升了我解决实际问题的能力。读完相关章节，我感觉自己仿佛置身于一个虚拟的工厂车间，亲手操作着每一个模块，这种沉浸式的学习体验，是其他很多理论堆砌的教材无法比拟的。它真正做到了“授人以渔”，让我不仅学会了“怎么做”，更理解了“为什么这么做”。这本书的价值，在于它搭建了一座从理论知识到工程实践之间最稳固的桥梁。

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对于我这个习惯于通过解决实际问题来学习的人来说，这本书的价值体现在其对特定行业应用的细致刻画上。书中并非全是通用的逻辑操作，而是包含了几个非常贴近生产一线的案例，比如：一个简易的包装流水线流量控制，一个小型水处理系统的自动投药逻辑，甚至是基于定时器的温湿度曲线模拟控制。这些案例的难度设置非常合理，它们从基础的输入输出映射开始，逐步引入定时器、计数器、数学运算，最后过渡到数据迁移和人机界面（HMI）的协同工作。作者在讲解HMI连接时，没有使用那种笼统的“配置屏幕”的描述，而是具体指明了在WinCC flexible中应该如何定义标签，如何处理数据类型转换，以及如何设置屏幕切换权限。这种细致到HMI配置层面的指导，极大地减少了我们在项目集成阶段的试错成本。可以说，这本书不仅仅是关于S7-200编程的，更是关于如何利用S7-200这一工具去解决特定行业自动化挑战的综合指南，其应用价值远超同类书籍。

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我对技术书籍的挑剔程度是出了名的，很多号称是“实战”的书，翻开后发现要么是泛泛而谈，要么就是把手册的内容换了个包装。然而，这本《西门子S7-200系列PLC应用与开发》给我带来了惊喜。它的深度和广度都令人印象深刻。我尤其欣赏作者在网络通信模块上的处理方式。在现代自动化系统中，PROFINET或工业以太网的应用是主流，S7-200虽然是经典系列，但书中对如何利用其内置功能实现与上位机（如SCADA系统）的稳定通信，提供了非常详尽且经过验证的方案。它没有回避S7-200在高速数据交换方面的局限性，而是提供了一套完整的优化策略，比如如何通过高效的报文处理减少CPU负载，保证实时性。更让我眼前一亮的是，书中穿插了大量的故障排查思路和技巧。这不是简单的“如果出现A错误，检查B项”的列表，而是一种系统性的思维训练，教你如何利用诊断缓冲器、在线监视和交叉引用功能，快速定位那些难以捉摸的时序问题或数据冲突。这种将底层编程逻辑与上层系统集成紧密结合的写法，使得这本书的适用范围远远超出了初级教程的范畴，更像是一本资深技术人员的实战笔记，对于希望提升系统稳定性和维护效率的工程师来说，绝对是必备的参考资料。

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这本书给我的最大感受是“结构化”和“前瞻性”。它并没有沉湎于S7-200的经典地位而停滞不前，而是巧妙地将S7-200的知识体系与现代工厂对数据采集和远程监控的需求相结合。比如，书中专门开辟了一部分内容讨论如何将S7-200的数据通过Modbus RTU或TCP网关安全地接入云平台进行初步分析。这对于那些希望在不大幅增加硬件投入的前提下，实现“工业物联网（IIoT）”雏形的读者来说，提供了非常实用的路线图。再者，这本书在程序结构规范化方面做得非常出色。它不仅仅是告诉我们“如何编程”，更是强调了“如何写出可读性强、易于维护的代码”。对于大型项目而言，代码的可维护性比初期开发速度更重要。书中提供的模块化编程范例，例如如何设计一个通用的电机启停逻辑块，如何使用统一的报警机制，都为我们建立了一个专业的编程规范。这套规范对于培养团队协作和长期项目管理能力，具有不可估量的价值。它教会了我如何像一个系统架构师一样去思考PLC程序的设计，而不是仅仅作为一个代码输入员。

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