電氣控制與S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)

目錄

前言

第1章工業(yè)自動化控制系統(tǒng)概述

11工業(yè)自動化概念

12電氣控制的歷史與發(fā)展

13PLC控制的歷史與發(fā)展

第2章工業(yè)自動化項目設(shè)計

21工業(yè)自動化項目設(shè)計要求

22工業(yè)自動化項目設(shè)計流程

221確定系統(tǒng)總體控制方案

222制定電氣控制方案

223確定控制系統(tǒng)的輸入輸出信號

224硬件選型與配置

225I/O分配

226PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

227PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

228上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

229現(xiàn)場運行調(diào)試

2210項目歸檔

23灌裝自動生產(chǎn)線介紹

任務(wù)一灌裝自動生產(chǎn)線項目調(diào)研及整體方案設(shè)計

第3章工業(yè)自動化項目的電氣控制

31電氣控制要求

32電氣設(shè)備

33常用低壓電器設(shè)備

331低壓配電電器

332低壓主令電器

333低壓控制電器

334低壓保護電器

335低壓執(zhí)行電器

336低壓信號電器

34電氣控制線路設(shè)計規(guī)范及讀圖方法

341電氣控制系統(tǒng)線路設(shè)計要求及規(guī)范

342電氣控制線路讀圖方法

35常用電氣控制線路及其保護環(huán)節(jié)

351三相異步電動機起保停線路及其保護環(huán)節(jié)

352三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路及其保護環(huán)節(jié)

353他勵直流電動機串三級電阻起動及其保護環(huán)節(jié)

36灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制方案設(shè)計要求

任務(wù)二灌裝自動生產(chǎn)線電氣控制部分設(shè)計與實現(xiàn)

第4章PLC基礎(chǔ)

41PLC的產(chǎn)生和定義

42PLC的特點

43PLC的應(yīng)用

44PLC的分類

441按照I/O點數(shù)容量分類

442按照結(jié)構(gòu)形式分類

443按照使用情況分類

45PLC的組成

451中央處理單元（CPU）

452存儲器

453輸入/輸出單元

454電源

455I/O擴展接口

456通信接口

457智能單元

458外部設(shè)備

46PLC的工作特點

461PLC的掃描周期

462輸入/輸出映像寄存器

463PLC的輸入/輸出滯后

464PLC的工作模式

465PLC的技術(shù)性能指標(biāo)

47S7-1200 PLC的特點

第5章工業(yè)自動化項目的PLC控制硬件設(shè)計

51PLC系統(tǒng)硬件設(shè)計步驟與要求

511計算輸入/輸出設(shè)備

512PLC機型選擇

513PLC容量估算

514設(shè)計電氣原理圖和接線圖

52S7-1200 PLC基本介紹

521S7-1200 PLC硬件模塊

522CPU模塊

523信號板及信號模塊

524集成通信接口及通信模塊

525S7-1200 PLC硬件安裝及規(guī)范

526安裝和拆卸CPU

527安裝和拆卸信號模塊

528安裝和拆卸通信模塊

529安裝和拆卸信號擴展板

5210拆卸和安裝端子板連接器

任務(wù)三灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

53 S7-1200 PLC硬件接線規(guī)范

531安裝現(xiàn)場的接線

532使用隔離電路時的接地與電路參考點

533數(shù)字量輸入接線

534數(shù)字量輸出接線

535模擬量接線

任務(wù)四灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計及接線

第6章工業(yè)自動化項目的PLC控制軟件設(shè)計

61自動化項目設(shè)計軟件——STEP 7 Basic

611STEP 7 Basic的功能

612STEP 7 Basic的安裝環(huán)境與安裝方法

613STEP 7 Basic中項目的創(chuàng)建過程

614新建項目過程中容易出現(xiàn)的問題及解決辦法

615S7-1200 CPU的密碼保護功能

616程序塊的復(fù)制保護功能

617STEP 7 Basic中程序的上傳功能

618STEP 7在線幫助功能

任務(wù)五在STEP 7軟件中建立灌裝自動生產(chǎn)線項目并進行硬件組態(tài)

62STEP 7編程基礎(chǔ)

621數(shù)制和編碼

622數(shù)據(jù)類型及表示格式

623存儲區(qū)的尋址方式

624STEP 7 Basic編程語言

625STEP 7 Basic指令系統(tǒng)

63PLC的程序結(jié)構(gòu)與編程方法

631組織塊OB

632組織塊OB的優(yōu)先級

633功能塊FB和功能FC

634數(shù)據(jù)塊DB

635程序塊的編輯

636程序塊的編譯和下載

637程序塊的監(jiān)視與程序的調(diào)試

638塊的調(diào)用

639PLC的編程方法

64工業(yè)自動化項目程序結(jié)構(gòu)及符號表

641設(shè)計項目程序結(jié)構(gòu)

642創(chuàng)建用戶程序結(jié)構(gòu)

643建立項目變量表

任務(wù)六灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)及變量表

65工業(yè)自動化項目中數(shù)字量的處理

651觸點的邏輯關(guān)系

任務(wù)七設(shè)計灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)手動運行程序

652置位輸出/復(fù)位輸出指令

653邊沿檢測指令

654復(fù)位優(yōu)先SR鎖存/置位優(yōu)先RS鎖存指令

任務(wù)八設(shè)計急停復(fù)位等程序和調(diào)用功能

66工業(yè)自動化項目中時間控制方法

67工業(yè)自動化項目中計數(shù)功能

任務(wù)九設(shè)計灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)手動和自動運行程序

68工業(yè)自動化項目中數(shù)據(jù)處理方法

681移動操作指令

682數(shù)學(xué)函數(shù)指令

683比較器操作指令

684轉(zhuǎn)換操作指令

任務(wù)十灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)統(tǒng)計程序設(shè)計

69故障診斷與程序調(diào)試方法

691CPU的在線和診斷功能

692使用程序編輯器調(diào)試程序

693使用變量表調(diào)試程序

694采用監(jiān)控與強制表監(jiān)視、修改和強制變量

695工具的使用

610工業(yè)自動化項目中模擬量的處理

6101模擬量輸入信號的采集

6102模擬量輸入信號的處理

任務(wù)十一灌裝自動生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)合格檢驗程序設(shè)計

611順序控制編程方法

任務(wù)十二灌裝自動生產(chǎn)線順序控制自動運行程序設(shè)計

第7章PLC的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及應(yīng)用

71通信基礎(chǔ)知識

711數(shù)據(jù)傳輸方式

712西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信

72S7-1200支持的通信

721PROFINET通信

722PROFIBUS通信

723簡易通信模塊

73PROFINET通信

731PROFINET簡介

732構(gòu)建PROFINET網(wǎng)絡(luò)

74PROFIBUS通信

741PROFIBUS簡介

742PROFIBUS DP

第8章工業(yè)自動化項目上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

81人機界面概述

811HMI的主要任務(wù)

812HMI項目設(shè)計方法

813SIMATIC精簡系列面板

814WinCC（TIA Protal）簡介

82建立一個WinCC Basic 項目

821直接生成HMI設(shè)備

822使用HMI設(shè)備向?qū)ЫM態(tài)畫面

823WinCC Basic項目組態(tài)界面

83KTP 600 Basic color PN觸摸屏的通信連接

831KTP 600 Basic color PN觸摸屏的硬件連接

832設(shè)置KTP 600 Basic color PN觸摸屏通信參數(shù)

833下載HMI組態(tài)

任務(wù)十三建立灌裝自動生產(chǎn)線上位監(jiān)控項目

84定義變量

841變量的分類

842變量的數(shù)據(jù)類型

843編輯變量

85組態(tài)畫面

851設(shè)計畫面結(jié)構(gòu)與布局

852創(chuàng)建畫面

853畫面管理

854組態(tài)初始畫面

855組態(tài)運行畫面

856組態(tài)參數(shù)設(shè)置畫面

857組態(tài)趨勢視圖畫面

任務(wù)十四組態(tài)灌裝自動生產(chǎn)線監(jiān)控畫面

86報警

861報警的概念

862組態(tài)報警

863顯示報警信息

任務(wù)十五組態(tài)灌裝自動生產(chǎn)線中的報警

87用戶管理

871用戶管理的概念

872用戶管理的組態(tài)

873用戶管理的使用

任務(wù)十六組態(tài)用戶管理系統(tǒng)

88組態(tài)功能鍵

任務(wù)十七組態(tài)畫面中的功能鍵

89WinCC Basic項目的模擬調(diào)試

第9章項目文件整理

91灌裝自動生產(chǎn)線項目報告

任務(wù)十八灌裝生產(chǎn)線項目報告撰寫

92灌裝自動生產(chǎn)線項目使用說明書

任務(wù)十九灌裝生產(chǎn)線項目使用說明書撰寫

參考文獻

本書將國際工程認(rèn)證教育理念、微觀課程改革目標(biāo)、大學(xué)生認(rèn)知能力相結(jié)合，提出通過一個實際工程項目的調(diào)研、設(shè)計、實施、完成全過程培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維、工程意識、質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新意識，并與項目驅(qū)動行為引導(dǎo)教學(xué)方法相配合；教材內(nèi)容圖文并茂，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)并通過項目實踐培養(yǎng)創(chuàng)新意識。本書是自動化系列基礎(chǔ)教材之一，是“工業(yè)自動化”、“低壓電器”和“PLC應(yīng)用”三門課程主要內(nèi)容的有機結(jié)合。內(nèi)容包括工業(yè)自動化項目設(shè)計、繼電接觸器控制、PLC控制。在內(nèi)容安排上，以項目為主線，力求邏輯性強，按照從易到難，從硬件設(shè)計到軟件設(shè)計的順序安排內(nèi)容，由淺至深，循序漸進。從知識面上，本書不僅包括電氣控制技術(shù)、可編程控制技術(shù)，還包括網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人機界面監(jiān)控技術(shù)，以擴大學(xué)生知識面，加快知識更新。

《電氣控制與PLC綜合應(yīng)用技術(shù)》突出體現(xiàn)高職高專實踐教學(xué)的特色，使理論與實際操作密切結(jié)合，貫徹“邊動手邊學(xué)習(xí)”的編寫思路，以PLC、觸摸屏和變頻器的通用知識為主，即使讀者使用的PLC、觸摸屏和變頻器的型號與《電氣控制與PLC綜合應(yīng)用技術(shù)》不同，也不影響學(xué)習(xí)。書中大多數(shù)電路、指令和程序都有相應(yīng)的實習(xí)操作內(nèi)容，讀者經(jīng)過編程—上機驗證—修改—通過—操作的實踐過程，能較快地掌握PLC、觸摸屏和變頻器綜合應(yīng)用技術(shù)?！峨姎饪刂婆cPLC綜合應(yīng)用技術(shù)》配有電子課件和答案。

《普通高等教育“十二五”電氣信息類規(guī)劃教材：電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》從實際工程應(yīng)用和教學(xué)需要出發(fā)，介紹了常用低壓電器和電氣控制電路的基本知識；介紹了PLC的基本組成和工作原理；以西門子S7-200 PLC為教學(xué)機型，詳細(xì)介紹了PLC的系統(tǒng)配置、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計方法與編程軟件應(yīng)用等內(nèi)容；書中安排了大量工程應(yīng)用實例，包括開關(guān)量控制、模擬量信號檢測與控制、網(wǎng)絡(luò)與通信等具體應(yīng)用程序。《普通高等教育“十二五”電氣信息類規(guī)劃教材：電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》實例涵蓋了常用邏輯指令和功能指令的使用方法和技巧，實例程序均經(jīng)過調(diào)試運行?！镀胀ǜ叩冉逃笆濉彪姎庑畔㈩愐?guī)劃教材：電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》各章附有習(xí)題與思考題，附錄有實驗指導(dǎo)書和課程設(shè)計任務(wù)書供教學(xué)選用。

《普通高等教育“十二五”電氣信息類規(guī)劃教材：電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》可作為高等學(xué)校自動化、電氣工程及其自動化、機電一體化、計算機應(yīng)用技術(shù)及機械制造等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供研究生及相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 第3版》共分為10章，主要內(nèi)容包括常用低壓電器、電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)、機床電氣控制系統(tǒng)、可編程序控制器（PLC）的基本組成、工作原理、邏輯元件、指令系統(tǒng)、編程方法、應(yīng)用設(shè)計技術(shù)、編程器和編程軟件的使用等知識。 《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 第3版》盡可能做到語言簡捷、通俗易懂、內(nèi)容豐富、實用性強、理論聯(lián)系實際，除了介紹傳統(tǒng)的控制技術(shù)以外，還詳細(xì)敘述了可編程序控制器的應(yīng)用技術(shù)，并通過一些實例介紹了PLC的設(shè)計方法和技巧?！峨姎饪刂婆cPLC應(yīng)用技術(shù) 第3版》大部分章節(jié)都配有相關(guān)技能訓(xùn)練項目，以突出實踐技能和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。 《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 第3版》可作為高職高專院校電氣自動化、樓宇自動化、機電一體化、機械設(shè)計與制造、數(shù)控機床及其相關(guān)專業(yè)的教材用書，也可作為電氣技術(shù)人員的參考書和培訓(xùn)教材。