PLC开关量与通信控制应用实例详解(含CD光盘1张) 9787121233197 电子工业 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李江全 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121233197

商品编码：29336937557

包装：平装

出版时间：2014-06-01

基本信息

书名：PLC开关量与通信控制应用实例详解(含CD光盘1张)

定价：58.00元

作者：李江全

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-06-01

ISBN：9787121233197

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1、针对三菱、西门子PLC的开关量输入/输出及其与PC的数据通信，贴近工程实践。
　　2、应用实例丰富，指导性强。
　　3、光盘中包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像，容易上手。

内容提要

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本书从应用的角度系统地介绍了三菱FX系列PLC、西门子S7-200 PLC开关量输入/输出及其 与PC的数据通信技术。内容包括 PLC的硬件、软件结构，三菱/西门子PLC的组成与特点，PLC开关量控制基础，计数制与编码，PC串行通信概述，PLC数据通信基础，PLC与PC数据通信协议，三菱/西门子PLC开关量输入、输出及PC通信控制。其中，PC与PLC通信同时采用VB、VC 、LabVIEW和组态软件实现。
　　为方便读者学习，本书提供配套光盘，内容包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像等。

目录

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章 PLC概述
1.1 PLC的硬件结构
1.1.1 PLC的硬件组成
1.1.2 PLC的工作原理
1.1.3 PLC的常用外设
1.2 PLC的软件结构
1.2.1 PLC的软件组成
1.2.2 PLC的编程语言
1.2.3 PLC的程序结构
1.3 三菱FX系列PLC的组成与特点
1.3.1 FX系列PLC的组成
1.3.2 FX系列PLC的特点
1.3.3 FX2N系列PLC简介
1.4 S7-200系列PLC的组成与特点
1.4.1 S7-200系列PLC的组成
1.4.2 S7-200 PLC的特点
1.4.3 S7-200系列PLC的CPU模块
1.4.4 S7-200系列PLC的数字量扩展模块

第2章 PLC开关量控制概述
2.1 控制系统的信号类型
2.1.1 模拟量信号
2.1.2 开关量信号
2.1.3 脉冲量信号
2.2 控制系统的过程通道
2.2.1 开关量输入通道
2.2.2 开关量输出通道
2.3 PLC开关量输入/输出连接
2.3.1 开关量输入连接
2.3.2 开关量输出连接
2.4 PLC控制系统设计概述
2.4.1 PLC控制系统的设计原则与步骤
2.4.2 PLC控制系统的总体设计
2.4.3 PLC控制系统主回路与控制回路设计
2.4.4 PLC控制系统的安全电路设计
2.4.5 PLC控制系统的可靠性设计
2.4.6 PLC控制系统的安装与连接设计

第3章 PLC数据通信基础
3.1 PLC数据通信概述
3.1.1 数据通信系统组成
3.1.2 PLC数据通信的目的
3.1.3 PLC数据通信的类型
3.1.4 PLC数据通信的连接方式
3.1.5 数据在PLC存储器中存取的方式
3.1.6 PLC数据通信介质
3.2 个人计算机与PLC的通信
3.2.1 计算机与PLC通信的方法与条件
3.2.2 计算机与PLC的通信内容
3.2.3 计算机与PLC通信程序的设计要点与方法
3.2.4 PLC串口通信调试软件及其应用

第4章 PC串行通信概述
4.1 串行通信技术简介
4.1.1 串行通信的基本概念
4.1.2 串行通信协议
4.1.3 串行通信的接口标准
4.1.4 计算机中的串行端口
4.1.5 串行通信线路连接
4.1.6 串口调试工具
4.2 串行通信控件MSComm
4.2.1 MSComm控件处理通信的方式
4.2.2 MSComm控件的使用
4.2.3 MSComm 控件的常用属性
4.2.4 MSComm 控件的OnComm事件
4.2.5 MSComm控件通信步骤
4.3 PLC组态王串口通信设置
4.3.1 三菱FX系列PLC组态王通信设置
4.3.2 西门子S7-200PLC组态王通信设置
4.4 LabVIEW与串口通信
4.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模块
4.4.2 LabVIEW串口通信步骤

第5章 计数制与编码
5.1 计数制
5.1.1 计数制概述
5.1.2 十进制与二进制
5.1.3 八进制与十六进制
5.2 计数制转换及其程序设计
5.2.1 二进制与十进制的转换
5.2.2 二进制与八进制的转换
5.2.3 二进制与十六进制的转换
5.2.4 八进制与十进制的转换
5.2.5 十六进制与十进制的转换
5.2.6 八进制与十六进制的转换
5.3 字符编码
5.3.1 BCD码
5.3.2 格雷码
5.3.3 ASCII编码

第6章 PLC与PC数据通信协议
6.1 通信协议的基本知识
6.1.1 通信网络开放系统互连模型OSI
6.1.2 通信协议基本概念
6.2 三菱FX系列PLC与PC的通信协议简介
6.2.1 FX系列PLC的通信协议类型
6.2.2 计算机链接通信协议
6.2.3 无协议通信
6.3 西门子S7-200系列PLC与PC的通信协议简介
6.3.1 PPI通信及应用
6.3.2 自由口通信及应用
6.4 三菱FX2N系列PLC与PC通信编程口协议
6.4.1 命令帧格式
6.4.2 响应帧格式
6.4.3 地址计算
6.4.4 强制置位与复位
6.4.5 读写指令示例
6.5 西门子S7-200系列PLC与计算机通信PPI协议
6.5.1 通信过程
6.5.2 命令格式
6.5.3 命令类型

第7章 三菱PLC与PC通信之开关量输入
7.1 系统设计说明
7.1.1 设计任务
7.1.2 线路连接
7.1.3 指令获取与串口通信调试
7.2 PC端程序设计
7.2.1 VB程序设计详解
7.2.2 VC 程序设计详解
7.2.3 LabVIEW程序设计
7.2.4 监控组态程序设计

第8章 西门子PLC与PC通信之开关量输入
8.1 系统设计说明
8.1.1 设计任务
8.1.2 线路连接
8.1.3 串口通信调试
8.2 PC端程序设计
8.2.1 VB程序设计详解
8.2.2 VC 程序设计详解
8.2.3 LabVIEW程序设计
8.2.4 监控组态程序设计

第9章 三菱PLC与PC通信之开关量输出
9.1 系统设计说明
9.1.1 设计任务
9.1.2 线路连接
9.1.3 指令获取与串口通信调试
9.2 PC端程序设计
9.2.1 VB程序设计详解
9.2.2 VC 程序设计详解
9.2.3 LabVIEW程序设计
9.2.4 监控组态程序设计

0章 西门子PLC与PC通信之开关量输出
10.1 系统设计说明
10.1.1 设计任务
10.1.2 线路连接
10.1.3 串口通信调试
10.2 PC端程序设计
10.2.1 VB程序设计详解
10.2.2 VC 程序设计详解
10.2.3 LabVIEW程序设计
10.2.4 监控组态程序设计

参考文献

作者介绍

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李江全，石河子大学教授，任电气工程实验中心主任。测试技术学会西北分会、机械工程学会会员。参与过多项国家自然科学基金、国家科技支撑计划项目。编著有多本贴近实战的科技图书，深受刚进入工作岗位的年轻人及一线技术人员欢迎。

文摘

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序言

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现代工业自动化控制的基石——PLC与通信技术深度解析与实践 在日新月异的工业4.0时代，自动化和智能化已成为衡量一个国家制造业先进水平的关键指标。而在这场深刻的变革中，可编程逻辑控制器（PLC）和工业通信技术无疑扮演着核心驱动者的角色。它们如同现代工业的“神经网络”和“语言”，支撑着生产线的精准运行、设备的智能协同以及海量数据的流畅传输。本书旨在深入浅出地剖析PLC的工作原理、指令系统、编程方法，并全面阐述各类工业通信协议的特点、应用场景及实际部署，为读者构建一个扎实而全面的PLC与通信控制技术知识体系。 第一部分：PLC——工业自动化的灵魂 PLC，作为一种专为工业环境设计的微型计算机，以其高可靠性、易用性和灵活性，早已取代了传统的继电器控制系统，成为工业自动化领域不可或缺的核心控制器。本书将从PLC的基本构成出发，详细解读其硬件组成，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）模块、电源模块等。我们将深入探讨CPU如何执行用户程序，存储器在程序存储和数据处理中的作用，以及I/O模块如何实现PLC与外部物理世界的“感知”与“行动”。 接着，本书将聚焦于PLC的编程语言。最常用的梯形图（Ladder Diagram, LD）语言，因其直观易懂，能够模拟传统的继电器控制电路，是PLC编程的入门和基础。我们将逐一讲解梯形图中的基本指令，如触点指令（常开、常闭）、线圈指令（输出、置位、复位）、计时器、计数器等，并通过大量生动形象的应用实例，演示如何运用这些指令构建复杂的逻辑控制。例如，如何通过简单的触点和线圈组合实现电机启停控制、液位控制、流水灯效果等。 除了梯形图，本书还将介绍结构化文本（Structured Text, ST）、指令表（Instruction List, IL）、顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）以及功能块图（Function Block Diagram, FBD）等其他IEC 61131-3标准定义的PLC编程语言。我们将阐述不同语言的适用场景和优势，并展示如何结合使用这些语言，以更高效、更灵活的方式解决复杂的自动化控制问题。例如，结构化文本适合实现复杂的算法和数据处理，顺序功能图则在描述生产流程和状态转移方面有着得天独厚的优势。 本书的一大亮点在于，我们将提供一系列精心设计的PLC应用实例，涵盖各种典型工业场景。这些实例不仅是理论知识的实践，更是解决实际工程问题的指导。我们将从简单的开关量控制，如按钮控制灯光、限位开关检测物体位置，逐步深入到更为复杂的应用，例如： 生产线自动化控制： 详细讲解如何使用PLC控制多台电机协同工作，实现物料输送、装配、检测等环节的自动化。我们将分析生产线节拍同步、故障检测与报警、紧急停机等关键控制逻辑。 物料搬运与仓储自动化： 演示如何利用PLC控制输送带、堆垛机、AGV（自动导引车）等设备，实现仓库内物料的自动化存储、拣选和配送。我们将涉及路径规划、避障、库位管理等控制策略。 工艺过程控制： 介绍如何利用PLC的模拟量输入/输出功能，实现温度、压力、流量、液位等工艺参数的精确控制。我们将讲解PID（比例-积分-微分）控制算法在PLC中的实现与应用，以保证生产过程的稳定性和产品质量。 设备联锁与安全防护： 重点强调PLC在设备安全方面的作用。我们将通过实例展示如何设计安全联锁逻辑，防止误操作导致设备损坏或人员受伤，例如，只有当某个门关闭时，设备才能启动，或者在设备运行时，禁止打开某个防护罩。 多机联动与协作： 针对需要多台设备协同完成任务的场景，如多台机器人协同搬运大型工件，我们将解析PLC如何通过预设的通信机制，实现设备间的任务分配、状态同步和协同动作。 第二部分：工业通信——连接自动化世界的桥梁 在现代工业体系中，单个的自动化设备或系统如同孤岛，而工业通信技术则扮演着连接这些孤岛、构建统一指挥体系的关键角色。它使得设备之间能够实时、可靠地交换数据，实现信息的共享和资源的优化配置。本书将系统性地介绍当前主流的工业通信协议，并重点分析其在实际应用中的特点和优势。 串行通信（RS-232/RS-485）： 作为一种经典的工业通信方式，RS-232和RS-485在短距离、低速通信中仍有广泛应用。我们将讲解它们的通信原理、接口定义、通信参数设置，以及在简单的传感器数据采集、仪器仪表通信等场景下的应用。 现场总线技术： 现场总线是实现现场设备与控制系统之间双向串行数字通信的总线技术。本书将深入介绍几种典型的现场总线，包括： PROFIBUS (Process Field Bus)： 作为一种高性能、开放的现场总线，PROFIBUS在欧洲市场占据重要地位。我们将详细讲解其DP（Decentralized Peripherals）和PA（Process Automation）两种模式的特点、拓扑结构、通信机制以及在各种工业自动化系统中的应用案例，例如，如何利用PROFIBUS连接PLC与变频器、分布式I/O、现场仪表等。 PROFINET (Process Field Network)： 作为基于以太网的实时通信解决方案，PROFINET是PROFIBUS的下一代技术。我们将重点阐述PROFINET的实时性、带宽优势、网络拓扑、通信模型，以及如何在现有以太网基础设施上实现工业级的可靠通信，并分析其在工厂自动化、过程自动化等领域的应用前景。 CC-Link (Control & Communication Link)： 在亚洲，特别是日本和中国市场，CC-Link得到了广泛的应用。我们将介绍CC-Link家族（如CC-Link/LT, CC-Link IE）的通信特点、网络结构，以及在机械设备、生产线自动化等场景下的典型应用。 EtherNet/IP： 基于标准以太网和TCP/IP协议，EtherNet/IP易于集成和扩展，在北美市场有较高占有率。我们将分析其通信原理、报文结构、网络部署方式，以及与其他EtherNet/IP设备的互联互通。 工业以太网： 随着以太网技术的成熟和成本的降低，工业以太网已成为现代工业通信的主流。本书将探讨标准的以太网技术如何在工业环境中得到应用，以及针对工业环境的特殊要求，如实时性、可靠性、安全性等方面进行的改进和标准。 OPC (OLE for Process Control)： OPC作为一种标准的通信接口技术，它使得不同的自动化设备和软件能够互相通信，打破了“数据孤岛”。我们将讲解OPC UA（Unified Architecture）的先进特性，它消除了对微软Windows操作系统的依赖，实现了跨平台、更安全的通信，以及如何利用OPC UA实现SCADA系统、MES系统与PLC之间的数据集成。 MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)： 针对物联网（IoT）和云平台连接的需求，MQTT协议以其轻量级、发布/订阅模式的特点，在工业物联网（IIoT）领域展现出巨大的潜力。我们将探讨MQTT协议在工业数据采集、远程监控、设备管理等方面的应用，以及如何将PLC与云端连接。 本书在工业通信部分的实践性体现在： 通信网络组建与调试： 提供不同通信协议的网络拓扑设计建议，以及实际的组网方法和参数配置指导。 通信故障诊断与排除： 讲解常用的通信故障现象，以及利用专业工具进行故障定位和排除的技巧。 PLC与上位机通信： 详细介绍PLC如何与SCADA系统、HMI（人机界面）、MES（制造执行系统）等上位机进行数据交换，包括通信协议的选择、数据映射、通信驱动的配置等。 多PLC协同与分布式控制： 阐述如何通过工业通信技术，将多个PLC连接起来，实现协同控制和分布式控制，构建更大规模、更复杂的自动化系统。 第三部分：实战演练与未来展望 本书在每一章节都穿插了大量的实例分析和动手实践指导，力求让读者在理论学习的同时，能够亲手操作，加深理解。我们将提供一些模拟实验的思路和建议，帮助读者在虚拟或真实环境中进行PLC编程和通信组网的练习。 此外，本书还将对PLC和工业通信技术的未来发展趋势进行展望，包括工业物联网（IIoT）、人工智能（AI）在自动化控制中的应用、边缘计算、5G通信对工业网络的影响等，帮助读者了解行业前沿动态，为未来的学习和职业发展做好准备。 本书的特色： 理论与实践相结合： 既有深入的原理剖析，又有丰富的实际应用案例。 内容全面深入： 涵盖PLC编程、硬件选型、通信协议、系统集成等关键技术。 结构清晰，逻辑严谨： 从基础到进阶，循序渐进，易于理解。 紧跟技术前沿： 关注最新的工业通信标准和技术发展。 注重解决实际问题： 强调在工程实践中如何运用所学知识。 本书适合各类工业自动化领域的从业人员，包括工程师、技术人员、学生，以及对工业自动化技术感兴趣的爱好者。无论您是初学者还是希望深化专业技能的工程师，本书都将为您提供宝贵的知识和实践指导，助您在工业自动化领域不断前进。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够帮助我快速掌握PLC实际应用的书籍，特别是那些能够解决实际工程问题的。很多理论性的PLC书籍，虽然能让我了解指令和基本概念，但在面对实际项目时，却常常感到无从下手。这本书的“应用实例详解”这一部分，让我对它充满了期待。我希望它能够提供一些非常具体、可操作的案例，比如如何设计一个PLC控制系统来管理一个简单的生产流程，包括进料、加工、出料等环节的逻辑控制。我也很想了解书中对于“开关量”的讲解是否会涉及到一些高级的应用，比如如何利用PLC实现冗余输入输出，或者如何处理高速脉冲输入信号。而“通信控制”的部分，我尤为关注。在当前工业4.0的背景下，PLC之间的互联互通以及与上位机的集成是至关重要的。我希望书中能够详细介绍如何利用TCP/IP、UDP等网络协议进行PLC通信，以及如何实现PLC与SCADA、MES等系统的无缝对接。如果书中能够提供一些关于物联网（IoT）在PLC控制中的应用案例，或者关于如何利用PLC实现远程监控和数据采集的详细步骤，那将是非常有价值的。光盘里的内容，我希望能够包含一些实际项目中的PLC程序源代码，或者一些用于模拟PLC运行的仿真软件，这样可以让我更快地掌握书中讲解的技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就很有吸引力，金属质感的PLC开关和各种连接线交织在一起，仿佛在诉说着工业自动化世界的复杂与精密。拿到书的第一感觉是厚实，拿在手里沉甸甸的，翻开目录，满满的都是实战案例，从基础的开关量输入输出到复杂的通信协议应用，几乎涵盖了PLC控制的各个层面。特别是看到那些以实际项目命名的章节，比如“某化工厂生产线PLC控制系统设计”或者“智能仓储自动化改造方案”，就觉得这本书的价值非同一般。我一直对工业自动化领域很感兴趣，但苦于缺乏系统的实践指导，很多理论知识总是浮于表面，无法真正落地。而这本书，从章节标题的设置来看，似乎就能填补这个空白。它不是那种枯燥乏味的理论堆砌，而是以解决实际问题为导向，详细讲解如何运用PLC实现各种控制功能。我尤其期待书中的通信控制部分，像MODBUS、PROFINET这些我一直想深入了解的通信协议，书中是否会有详细的配置步骤和故障排除指南呢？包装里的CD光盘更是让人眼前一亮，不知道里面会包含哪些实用的软件工具、仿真模型，还是项目源代码？如果是的话，那这本书的实践价值就真的无懈可击了，可以直接拿来边学边练。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期待，很大程度上源于我对工业自动化领域日益增长的好奇心和职业发展的考量。我从事的行业虽然不是直接的PLC编程，但经常会接触到自动化设备和生产线的运行维护，对PLC的工作原理和控制逻辑有一定的了解，但总觉得不够深入。特别是当一些自动化设备出现故障，或者需要进行系统升级改造的时候，缺乏足够的专业知识常常让我感到力不从心。这本书的名称，尤其是“应用实例详解”这几个字，让我看到了理论与实践相结合的可能性。我希望这本书能够提供一些非常具体、接地气的案例，比如如何利用PLC实现精确定时控制、PID闭环控制，或者如何通过PLC对伺服电机进行精确的位置和速度控制。我还特别想了解书中是否会涉及一些工业现场常用的传感器和执行器的选型、接线以及在PLC程序中的应用。而“通信控制”部分，我非常期待能够看到关于如何实现PLC之间的数据交换、PLC与上位机（如SCADA系统）的通信，以及如何利用工业以太网进行远程监控和诊断的详细讲解。光盘里的资料，如果能包含一些常用的PLC程序模板，或者一些仿真软件的演示，那将极大地提高我的学习效率。

评分☆☆☆☆☆

在选择一本关于PLC的书籍时，我最看重的是其实用性和前沿性。市面上有很多PLC的书籍，但很多要么过于陈旧，要么过于理论化，难以满足实际工作中的需求。这本书的标题，“PLC开关量与通信控制应用实例详解”，直接点明了它的核心内容，即侧重于实际应用。我特别好奇书中对“开关量”的应用实例是如何展开的，例如，是否会详细讲解如何利用PLC的数字输入和输出模块来实现各种开关量的逻辑判断和控制，比如安全联锁、报警触发、状态指示等。而“通信控制”部分，更是我非常感兴趣的。在现代工业中，数据通信已经成为自动化系统的神经系统，我希望书中能够深入剖析几种主流的通信协议，比如MODBUS TCP/IP、PROFINET、EtherNet/IP等，并且提供具体的通信参数设置、数据交换方式、以及在实际项目中如何解决通信故障的案例。我设想这本书会包含一些具体的项目实例，比如一个完整的生产线自动化控制方案，或者一个智能物流系统的PLC控制设计，这样可以让我更好地理解PLC在实际场景中的应用。同时，附带的光盘，如果能提供一些实用的PLC仿真软件，或者一些经典的PLC程序代码，那将是锦上添花。

评分☆☆☆☆☆

这本书的讲解方式，我个人预感会非常贴近实际操作。我以前接触过一些PLC相关的书籍，有些过于侧重理论公式推导，或者只是简单罗列一些指令，学完之后感觉像是在背字典，但真到动手写程序的时候还是会茫然。我更希望的是，能有一本书，能够一步一步地教我如何从零开始搭建一个完整的控制系统，包括硬件选型、接线、程序编写、调试以及最终的运行维护。比如，书中会不会讲解不同品牌PLC的编程软件差异，如何根据实际需求选择合适的PLC型号，以及在实际接线过程中需要注意的安全事项和常见错误。我还对书中关于故障排除的部分非常感兴趣。在实际的工业现场，设备出现故障是常有的事，如何快速准确地找到问题所在并解决，这才是最考验技术功底的。我希望这本书能够提供一些实用的故障诊断技巧和方法，比如通过PLC的状态指示灯、程序报警信息或者使用万用表等工具进行排查。另外，书中对通信控制的应用实例的描述，是否会涉及到OPC UA、EtherNet/IP这类更现代化的通信方式，并且有相关的实践指导，这将大大提升这本书的实用性。