具体描述
《PLC(西门子)实用教程》以西门子S7-300为例，系统介绍了PLC的工作原理、编程方法和工程应用。内容主要包括PLC概述、西门子S7-300硬件体系架构、STEP7的编程、S7.300的组织块及中断处理、PLC工程开发应用、西门子PLC通信技术及网络架构、工程应用实例设计，实用教程后配备相应的实验。《PLC(西门子)实用教程》由从事自动控制行业专家参加编写，并且得到西门子（中国）有限公司大力支持，使得《PLC(西门子)实用教程》的内容更具有可读性。
《PLC(西门子)实用教程》可作为大学本、专科有关课程的教材或者参考书，也非常适合于用PLC开发应用的用户学习和参考。
《PLC》 书籍简介： 本书是一本关于工业自动化领域核心控制元件——可编程逻辑控制器（PLC）的详尽指南。它旨在为读者提供一个全面而深入的理解，从PLC的基本原理、结构组成，到实际应用中的编程方法、故障排除技巧，以及最新的发展趋势。无论您是初涉工业自动化领域的学生、技术人员，还是希望提升PLC技能的工程师，都能从本书中获益。 内容概述： 第一部分：PLC基础理论与原理 工业自动化的演进与PLC的诞生： 追溯工业自动化发展的脉络，介绍PLC作为关键控制技术的出现及其重要性。 PLC的基本工作原理： 深入解析PLC的扫描周期，包括读输入、执行程序、写输出等关键环节，阐述其“顺序执行”和“周期性重复”的特性。 PLC的硬件构成： 详细介绍PLC的中央处理器（CPU）、存储器、输入模块、输出模块、电源模块以及通信模块等核心组件的功能和类型，为理解PLC的工作机制打下坚实基础。 PLC的软件组成： 讲解PLC系统中的操作系统、编程软件以及用户应用程序，说明它们之间的关系和作用。 第二部分：PLC编程语言与实践 PLC编程语言概述： 介绍IEC 61131-3国际标准定义的五种标准PLC编程语言：梯形图（Ladder Diagram, LD）、指令表（Instruction List, IL）、结构化文本（Structured Text, ST）、功能块图（Function Block Diagram, FBD）和顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）。 梯形图（LD）详解： 以大量实例演示梯形图的逻辑元素（触点、线圈、定时器、计数器等）的用法，以及如何构建基本的逻辑控制电路。重点讲解常开、常闭触点，置位/复位线圈，定时器（TON, TOF, TP）和计数器（CTU, CTD, CTUD）的工作原理和应用场景。 指令表（IL）实践： 介绍汇编语言风格的指令表编程，适合对底层逻辑有深入需求的读者。 结构化文本（ST）进阶： 讲解类似高级编程语言的结构化文本，包括变量声明、表达式、控制语句（IF-THEN-ELSE, CASE, FOR, WHILE）等，适用于复杂的算法和数据处理。 功能块图（FBD）应用： 演示如何通过连接预定义的功能块来构建控制系统，强调其图形化和模块化的特点。 顺序功能图（SFC）流程控制： 讲解SFC在描述和实现分步顺序控制和状态转移逻辑方面的优势，适用于复杂的生产流程。 数据类型与变量： 详细介绍PLC中常用的数据类型，如布尔型、整型、实型、字符型等，以及局部变量、全局变量、输入/输出变量等在编程中的使用。 定时器与计数器的高级应用： 拓展定时器和计数器的应用范围，包括多级定时、联动计数、异常检测等。 位逻辑与字逻辑操作： 深入讲解对单个位和多个字进行逻辑运算（AND, OR, XOR, NOT, SHIFT, ROTATE）的方法，以及它们在实际控制中的意义。 模拟量处理： 介绍模拟量输入/输出模块的工作原理，以及如何将模拟量转换为数字量（ADC）和将数字量转换为模拟量（DAC），并进行 scaling 和 calibration。 子程序与中断： 讲解如何通过创建子程序提高程序的可读性和可重用性，以及如何利用中断来处理紧急事件或周期性任务。 第三部分：PLC实际应用与系统集成 典型工业控制应用案例分析： 传送带控制系统： 从简单的启停控制到带有感应和计时功能的复杂流程。 电机控制： 正反转、Y-Δ启动、变频器控制等。 液位控制系统： 基于模拟量输入和PID算法的精确控制。 温度控制系统： 结合传感器和加热/冷却设备的PID调节。 生产线自动化： 多个工序的协调与联动。 PLC通信协议与网络： 串行通信（RS-232, RS-485）： 介绍其原理和应用。 以太网通信（Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP）： 讲解主流工业以太网协议的特点和优势。 现场总线（Profibus, DeviceNet）： 介绍其在分布式控制中的作用。 OPC UA： 探讨其在实现工业物联网（IIoT）中的关键作用。 人机界面（HMI）集成： 讲解HMI在监控、操作和数据 HMI 交换中的作用，以及如何通过通信协议与PLC进行连接。 SCADA系统简介： 介绍SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统在上位监控和数据采集中的功能。 PLC故障诊断与排除： 提供系统性的故障排查方法，包括硬件故障、软件故障、通信故障等，以及常用的诊断工具和技巧。 第四部分：PLC发展趋势与前沿技术 PLC与工业物联网（IIoT）： 探讨PLC在 IIoT 架构中的角色，数据采集、边缘计算和云连接。 PLC与人工智能（AI）： 介绍AI在预测性维护、智能调度和过程优化中的潜在应用。 PLC的安全性： 讨论网络安全威胁以及如何保护PLC系统免受攻击。 新型PLC技术： 介绍模块化、高性能化、低功耗化等发展趋势。 本书通过理论阐述与实例相结合的方式，力求让读者掌握PLC的核心知识和实际操作技能。丰富的图示、清晰的步骤和详细的解释，将帮助读者快速理解并灵活运用PLC技术，应对复杂的工业自动化挑战，为实现智能化生产贡献力量。
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目录信息
第一部分 实用教程 第1章 PLC概述 1.1 PLC主要功能和特点 1.1.1 PLC主要功能 1.1.2 PLC特点 1.2 PLC的工作原理 1.2.1 PLC基本组成 1.2.2 PLC工作过程 1.3 西门子PLC 1.3.1 PLC的分类 1.3.2 西门子PLC主要性能指标 1.3.3 西门子PLC与S7-300 1.3.4 西门子PLC控制系统的三层结构 本章思考题 第2章 西门子S7-300硬件体系架构 2.1 S7-300的系统结构和组成 2.2 S7-300模块介绍 2.2.1 S7-300的CPU 2.2.2 S7-300的存储器 2.2.3 数字量输入/输出模块 2.2.4 模拟量输入/输出模块 2.2.5 S7-300电源模块 2.2.6 S7-300通信模块 2.2.7 S7-300接口模块 2.2.8 S7-300功能模块 2.2.9 S7-300其他模块 2.3 S7-300的硬件组态 2.3.1 S7-300的编程元件 2.3.2 S7-300的I/O地址组态 2.3.3 S7-300的机架组态 2.4 S7-300的编程软件STEP 7 本章思考题 第3章 STEP 7的编程 3.1 STEP 7编程基础 3.1.1 STEP 7的组成 3.1.2 STEP 7的程序类型 3.1.3 STEP 7的程序结构 3.2 STEP 7数据类型和寻址方式 3.2.1 STEP 7数据类型 3.2.2 STEP 7寻址方式 3.3 指令系统 3.3.1 位逻辑指令 3.3.2 定时器指令 3.3.3 计数器指令 3.3.3 数据处理指令 3.3.4 运算指令 3.3.5 移位指令 3.3.6 控制指令 3.4 STEP 7结构化程序设计 3.4.1 块结构类型 3.4.2 块编辑 3.4.3 功能块 3.4.4 参数传递 3.4.5 调用 3.4.6 数据块(DB) 3.4.7 交叉参考数据 本章思考题 第4章 S7-300的组织块及中断处理 4.1 组织块(OB)概述 4.2 启动组织块和中断处理 4.3 循环执行组织块 4.4 定期执行组织块和中断处理 4.5 事件驱动组织块和中断处理 4.6 系统诊断 本章思考题 第5章 PLC工程开发应用 5.1 工程设计原则 5.1.1 工程设计原则 5.1.2 工程设计流程 5.2 需求分析 5.3 硬件设计 5.3.1 PLC机型选择 5.3.2 确定容量参数 5.3.3 系统软硬件选择 5.4 软件设计 5.4.1 控制程序设计的要求、原则、方法和过程 5.4.2 控制系统的设计 5.5 系统调试 5.5.1 系统测试 5.5.2 常见故障处理 5.5.3 PLC的维护 5.6 可靠性设计 5.6.1 硬件可靠性设计 5.6.2 软件可靠性设计 本章思考题 5.3.1 PLC机型选择 5.3.2 确定容量参数 5.3.3 系统软硬件选择 5.4 软件设计 5.4.1 控制程序设计的要求、原则、方法和过程 5.4.2 控制系统的设计 5.5 系统调试 5.5.1 系统测试 5.5.2 常见故障处理 5.5.3 PLC的维护 5.6 可靠性设计 5.6.1 硬件可靠性设计 5.6.2 软件可靠性设计 本章思考题 第6章 西门子PLC通信技术及网络架构 6.1 西门子集成通信网络 6.2 MPI通信技术 6.2.1 MPI通信技术概述 6.2.2 MPI通信组网 6.2.3 全局数据通信方式 6.3 PROFIBus通信技术 6.3.1 PROFIBUs简介 6.3.2 PROF1BUS组成 6.4 工业以太网通信技术 6.5 全集成自动化(TIA) 本章思考题 第7章 工程应用实例设计 7.1 PLC在电梯控制系统中的应用 7.2 PLC在自来水厂自动控制系统中的应用 7.3 PLC在水电站自动控制系统中的应用第二部分 实验指导 实验l 熟悉PLC硬件及软件环境实验 实验2 位逻辑指令实验 实验3 定时器与计数器指令实验 实验4 数据处理指令实验 实验5 运算指令实验 实验6 移位控制指令实验 实验7 电动机控制系统实验 实验8 自动门控制系统实验附录A S7-PLCSIM仿真软件的程序调试附录B 常用系统功能附录C S7-300/400指令一览表
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