可编程控制器应用技术(西门子S7-200系列) 张爱荣,李林鹏,房亚民,张金兰 97871 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张爱荣，李林鹏，房亚民，张金兰 著

图书标签:

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• 工业控制
• 自动化
• 电气工程
• 技术
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• 编程
• 张爱荣

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121139369

商品编码：29662037066

包装：平装

出版时间：2012-07-01

基本信息

书名：可编程控制器应用技术(西门子S7-200系列)

定价：27.80元

作者：张爱荣,李林鹏,房亚民,张金兰

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-07-01

ISBN：9787121139369

字数：

页码：221

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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内容提要

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《可编程控制器应用技术（西门子S7-200系列）》以西门子公司的S7-200系列可编程控制器（PLC）为例，介绍了PLC的硬件结构和工作原理，PLC的存储器数据类型、指令系统和编程软件的使用方法，以及梯形图的经验设计法、根据继电器电路图设计梯形图的方法和顺序功能图的编程方法。

目录

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模块1 继电器-接触器系统的设计
项目1 提升机控制系统的设计
任务1 提升机单向运行的自锁控制
任务2 提升机上下运行的控制
项目2 三相异步电动机星-三角降压启动控制系统的设计
项目3 两地自动送料小车控制系统的设计

模块2 PLC控制系统的认识
模块3 电机PLC控制系统的设计
项目1 喷泉控制系统的设计
项目2 PLC点动自锁混合控制系统的设计
项目3 自动洗车PLC控制系统的设计

模块4 PLC控制系统的基础设计
项目1 抢答器控制系统的设计
任务1 用PLC点亮小灯
任务2 四人抢答器的设计
任务3 两人抢答器触摸屏监控的设计
项目2 交通信号灯控制系统的设计
任务1 人行横道红绿灯控制系统的设计
任务2 十字路口交通信号灯控制系统的设计（1）
任务3 十字路口交通信号灯控制系统的设计（2）
任务4 十字路口交通信号灯控制系统的设计（3）
项目3 仓库库量统计控制系统的设计
任务1 仓库库量（0～9）统计控制系统的设计
任务2 仓库库量（00～99）统计控制系统的设计
项目4 十字路口交通信号灯控制系统触摸屏监控

模块5 PLC模拟量处理和PID控制
项目1 PLC模拟量处理
项目2 温度PID闭环控制的实现

模块6 PLC控制系统的改造和升级
项目1 用PLC改造C650-2型卧式车床继电器电路
项目2 提升机PLC控制系统升级改造

模块7 PLC的通信应用技术
项目1 PPI网络的应用
项目2 MPI网络的应用

模块8 S7-200 PLC扩展实训项目
项目1 PLC的安装与维护
项目2 电动机星/三角降压启动控制
项目3 十字路口交通信号灯起保停控制
项目4 步进电机PLC控制
项目5 液体混合的模拟控制
项目6 三层电梯控制系统的模拟
项目7 自动运料小车控制
项目8 用PLC与编码器控制电机

模块9 西门子MM420变频器应用
预备知识
项目1 变频器的面板操作与运行
项目2 变频器的外部运行操作
项目3 变频器的模拟信号操作控制
项目4 变频器的多段速运行操作
项目5 PLC与MM420的联机模拟量控制

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字信号处理基础与应用》 内容简介 数字信号处理（DSP）是现代电子工程、通信、控制、医学影像、音频视频处理等众多领域不可或缺的核心技术。本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的数字信号处理理论与实践的系统学习平台。我们将从最基本的概念出发，逐步深入到复杂的算法和实际应用，力求让读者不仅理解“是什么”，更懂得“为什么”和“怎么做”。 第一部分：数字信号处理基础理论 1. 信号与系统概述： 连续时间信号与离散时间信号： 详细介绍信号的分类，包括能量信号、功率信号，周期信号、非周期信号，奇偶信号等。深入探讨采样定理，解释如何将连续时间信号转换为离散时间信号，并重点分析采样频率、奈奎斯特频率、混叠等关键概念的物理意义和数学原理，指导读者如何在实际操作中避免信息失真。 系统与系统性质： 定义和分类了线性时不变（LTI）系统、因果系统、稳定系统等关键系统性质。通过大量的实例分析，阐述这些性质如何影响信号的处理结果，以及如何判断和设计满足特定要求的系统。 卷积的数学本质与几何意义： 深入剖析离散时间系统的核心运算——卷积。详细讲解卷积的定义、计算方法（图解法、代数法）及其在系统响应分析中的作用。通过直观的图示和丰富的例子，帮助读者理解卷积如何描述系统对输入信号的累积效应。 2. 傅里叶变换系列： 傅里叶级数（FS）： 讲解如何将周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加。详细介绍傅里叶级数的指数形式和三角形式，以及如何求解傅里叶级数的系数。重点分析其在信号频谱分析中的作用。 连续时间傅里叶变换（CTFT）： 扩展傅里叶级数到非周期信号，介绍CTFT的概念、性质（线性、时移、频移、卷积性质、微分性质等）及其在连续信号频谱分析中的应用。 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 针对离散时间信号，介绍DTFT的概念、性质及其与CTFT的关系。重点分析DTFT的周期性和幅度谱、相位谱的含义。 离散傅里叶变换（DFT）： 讲解DFT，它是DTFT在数字计算机上进行处理的基础。详细介绍DFT的定义、计算方法（如直接法）及其在实际数字信号处理中的重要地位。 快速傅里叶变换（FFT）： 深入阐述FFT算法，这是DFT的高效计算方法。详细介绍FFT的原理，包括蝶形运算、按位反转等核心概念，以及其显著的计算效率提升。通过实际示例演示FFT在各种应用中的强大能力。 3. Z变换： Z变换的定义与性质： 介绍Z变换作为DTFT的推广，是分析离散时间系统的重要工具。详细讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，以及Z变换的线性、时移、乘法、卷积等关键性质。 逆Z变换： 讲解如何通过部分分式展开法、留数定理等方法求解逆Z变换，从而从Z域回到时域，获得系统的时域响应。 系统函数与系统稳定性： 利用Z变换分析LTI系统的频率响应和传递函数（系统函数H(z)）。深入探讨系统函数零极点分布与系统稳定性、因果性之间的关系，为系统设计提供理论基础。 第二部分：数字滤波器设计与实现 1. 滤波器基本概念： 滤波器的作用与分类： 详细介绍滤波器在信号处理中的核心作用，如去除噪声、提取特定频率成分、平滑信号等。根据频率响应特性，将滤波器分为低通、高通、带通、带阻（陷波）等基本类型。 理想滤波器与实际滤波器： 分析理想滤波器的频率响应特性，并指出其在实际中难以实现的物理原因。介绍实际滤波器设计中需要考虑的关键指标，如通带、阻带、过渡带、截止频率、阻带衰减等。 2. 无限冲激响应（IIR）滤波器设计： IIR滤波器基本原理： 讲解IIR滤波器利用反馈实现，其冲激响应无限长。介绍IIR滤波器从模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）迁移到数字域的设计方法，如脉冲不变法、双线性变换法。 滤波器设计实例： 通过具体的低通、高通、带通、带阻IIR滤波器设计案例，详细演示设计步骤，包括规格确定、原型选择、参数计算、系统函数建立以及差分方程的表示。 3. 有限冲激响应（FIR）滤波器设计： FIR滤波器基本原理： 讲解FIR滤波器无反馈，其冲激响应有限长，固有稳定且可以实现线性相位。介绍FIR滤波器的基本结构和实现方式。 设计方法： 重点讲解两种主要的FIR滤波器设计方法： 窗函数法： 介绍常用的窗函数，如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等，分析不同窗函数的频谱泄漏特性及其对滤波器性能的影响。详细演示如何根据理想滤波器的频率响应和选择的窗函数来确定FIR滤波器的系数。 频率采样法： 介绍频率采样法的原理和步骤，以及其在特定频率响应设计中的优势。 FIR滤波器设计实例： 提供不同类型FIR滤波器的设计示例，包括低通、高通、带通、带阻滤波器的设计，强调线性相位特性的实现及其重要性。 4. 滤波器实现结构： 直接形式、级联形式、并行形式： 介绍IIR和FIR滤波器在数字硬件上实现的常用结构，如直接形式I、直接形式II、移位寄存器结构、级联形式、并行形式等。分析不同结构的计算量、存储需求、量化误差特性以及稳定性。 第三部分：数字信号处理的实际应用 1. 语音信号处理： 语音信号的特性： 分析语音信号的声学特性，如基频、共振峰、时域和频域特征。 语音信号的分析与合成： 介绍语音信号的预处理（去噪、预加重）、语音信号的参数提取（如MFCC梅尔频率倒谱系数）、语音识别的基本原理，以及语音合成的常用方法。 2. 图像信号处理： 数字图像的表示： 讲解数字图像的像素、灰度级、分辨率等基本概念，以及图像在频域中的表示。 图像增强与复原： 介绍空间域和频率域的图像增强技术，如灰度变换、直方图均衡化、平滑滤波、锐化滤波。讲解图像复原的基本模型和常用方法，如逆滤波、维纳滤波。 图像压缩： 介绍图像压缩的基本原理，包括无损压缩和有损压缩。重点介绍基于DCT（离散余弦变换）的压缩算法（如JPEG）。 3. 通信系统中的DSP应用： 调制与解调： 介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相移键控（PSK）、正交幅度调制（QAM）等数字调制解调技术在DSP中的实现。 信道编码与解码： 简要介绍纠错码的基本概念，以及DSP在信道编码和解码过程中的作用，例如卷积码、Viterbi算法。 自适应滤波器： 介绍自适应滤波器的概念及其在通信中的应用，如噪声消除、均衡器设计。 4. 其他应用领域： 音频信号处理： 音乐信号的分析、合成，音频特效（混响、均衡器）、音频压缩（MP3）。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）信号的滤波与分析。 数据采集与控制系统： 传感器信号的采样、滤波和数字控制算法的实现。 本书特色： 理论与实践相结合： 在讲解抽象数学理论的同时，注重其物理意义和实际应用，力求使读者理解理论的根源和价值。 算法详解与实现指导： 深入剖析各种经典DSP算法的原理，并提供详细的实现思路和伪代码，方便读者进行编程实践。 丰富的图示与案例： 大量使用图表、波形图、频谱图等直观的视觉元素，帮助读者理解复杂的概念。结合实际应用案例，展示DSP技术的强大生命力。 循序渐进的教学设计： 内容组织从基础到高级，逐步深入，适合不同背景的读者学习。 强调工程应用： 关注DSP在实际工程问题中的解决方案，培养读者的工程实践能力。 通过学习本书，读者将能够掌握数字信号处理的核心理论知识，理解各种经典算法的原理，并具备将这些知识应用于实际工程问题的能力。无论您是电子工程、通信工程、计算机科学，还是相关领域的学生、研究人员或工程师，本书都将是您深入理解和掌握数字信号处理技术的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性简直是为现场维护人员量身定做的，它的故障排除和诊断部分，是我认为最值得称赞的地方。很多技术书籍在讲完“如何做”之后就戛然而止，对于“做错了怎么办”却轻描淡写。这本书却提供了一套非常系统化的排故流程。例如，针对常见的I/O点位读写错误，它不仅列出了错误代码（如STOP状态下的指示灯含义），还针对性地给出了硬件检查清单，从外部电源到端子排的接触检查都一一涵盖。我记得有一次我们PLC的程序运行不稳定，表现为随机性地停止，一开始我们怀疑是硬件老化，结果按照书中提到的“程序栈溢出诊断”步骤，定位到了一个递归调用了数百次的子程序，而这个错误在软件仿真中是很难复现的。此外，这本书对S7-200系列特有的存储卡（EEPROM/FLASH）的备份和恢复操作也做了详细的步骤说明，并且特别强调了在更换CPU时需要注意的固件版本兼容性问题，这在处理那些年代久远但还在坚持运行的生产线时，避免了因盲目更换配件而导致的长时间停机，极大地提高了抢修效率。

评分☆☆☆☆☆

我是一个偏向于结构化编程的工程师，传统的梯形图有时候总觉得逻辑层次不够清晰，尤其是在处理大型、复杂的顺序控制流程时。因此，我一直在寻找一本能够平衡梯形图与语句表（STL）讲解深度的书籍。这本书在这方面做得非常出色，它没有厚此薄彼，而是巧妙地将两者结合起来。在介绍定时器和计数器这些基础元件时，它先用直观的梯形图展示功能逻辑，紧接着就用等效的STL代码来展示底层操作，这让我迅速理解了编译器内部是如何将图形语言转化为机器指令的。特别是当讲到循环子程序和跳转指令（如JMP和RET）时，书中的示例代码非常精炼，没有多余的注释，完全是给有一定基础的读者看的“干货”。我特别喜欢它在介绍“程序扫描周期”那一节的论述，它没有停留在理论层面，而是通过一个简单的程序段，结合“禁止”和“允许”扫描的指令，演示了如何在关键的同步环节暂停逻辑处理，这对保证运动控制的精确性至关重要。这种将理论深度和实际应用完美融合的叙事方式，让我在阅读过程中感觉自己不是在被动接受知识，而是在和经验丰富的技术专家一起解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

从内容编排的角度来看，这本书的逻辑流非常顺畅，像是精心设计的一套渐进式培训课程。它不像某些参考手册那样将所有指令堆砌在一起，而是根据功能模块进行分组，使得知识的构建是循序渐进的。例如，在讲解了基本的位逻辑操作后，紧接着就引入了定时器和计数器，然后自然地过渡到更复杂的数学运算和数据处理。我个人特别欣赏它在最后几章对高级应用的探讨，比如如何利用S7-200自带的简单PID功能块进行温度或压力回路的初步控制。这些内容往往是入门书籍会忽略的，因为它们涉及一些自动控制理论的基础，但这本书没有回避，而是用非常简洁明了的方式将PID的比例、积分、微分参数的物理意义和对控制效果的影响进行了阐述。这使得我这个主要侧重电气控制的人，也能对闭环控制系统有一个初步的概念和调试能力。总而言之，这本书为我提供了一个坚实的知识平台，让我能从一个仅仅会“写程序”的初级操作者，成长为一个能“设计和优化”自动化系统的实践者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴实，那种略带磨砂质感的纸张，让人一上手就感觉是本注重实操的教材，而不是那种花里胡哨的宣传册。我是在准备一个老旧设备改造项目的过程中偶然翻到这本书的，当时我的任务是把一个已经停产的逻辑继电器系统替换成现代化的PLC控制方案，而我们车间里现存的很多老设备基础都是基于S7-200平台的。我原本以为市面上关于S7-200的资料都比较陈旧了，可能缺乏应对现代工业现场复杂问题的思路。然而，这本书的结构非常严谨，它没有一上来就堆砌晦涩难懂的指令集，而是用大量的篇幅去讲解了PLC的基本逻辑构建，比如如何使用梯形图来模拟继电器控制，这个对于我们这些“科班出身”但实战经验略显不足的人来说，简直是雪中送炭。特别是关于数据块的组织和调试技巧那几章，作者似乎非常了解初学者在实际接线和编程时最容易犯的错误，用非常生活化的比喻来解释了内存分配和寻址的原理，使得原本枯燥的理论知识变得非常容易消化。我尤其欣赏它在描述中断程序时的详尽程度，很多教材只是简单提及，这本书却通过一个真实的传送带反向运行的案例，将外部中断的触发条件、优先级设置以及程序复位流程描绘得淋漓尽致，这直接帮我解决了项目初期遇到的一个棘手的时间同步问题。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先扑面而来的是一股扎实的工科气息，纸张的厚度适中，墨迹清晰，一看就是那种经得起反复翻阅和在油污车间里携带的“耐用品”。我当时急需快速掌握S7-200的模拟量处理能力，因为我们需要精确控制一个加热炉的温度，传统的PID算法在旧系统里跑得一塌糊涂。这本书关于模拟量输入模块（AI）和输出模块（AO）的章节，可以说是我的救命稻草。它不仅仅告诉你如何配置硬件地址，更深入地讲解了工程单位转换的数学模型——线性缩放和非线性映射的实际应用场景。我记得有一段关于“零点漂移”和“满量程校准”的描述，作者给出了一个非常实用的现场校准流程图，避免了我们直接依赖软件默认参数带来的误差。更令人称道的是，它还涉及到了S7-200系列中相对少见的通信配置，特别是关于点对点（Point-to-Point）通信的设置，虽然现在更多用以太网，但在很多老旧的分布式控制架构中，RS485总线仍然是核心。书中对于RS485协议栈的简单封装和调用进行了细致的图解说明，让我得以快速实现与一个外部传感器的低速数据交换，这在项目时间紧张的时候，极大地节省了我们查阅官方手册的时间。