普通高等教育“十二五”规划教材 可编程控制器原理及应用(西门子机型) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨晋萍 孙竹梅 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512346635

商品编码：29729717379

包装：平装

出版时间：2013-09-01

基本信息

书名:普通高等教育“十二五”规划教材 可编程控制器原理及应用(西门子机型)

定价：33.00元

售价：23.1元,便宜9.9元,折扣70

作者:杨晋萍 孙竹梅

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-09-01

ISBN：9787512346635

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

S7-300可编程控制器为西门子生产的新型控制器，在市场中的应用越来越广泛，因此有必要出版该书，使学生更好地了解新技术、新设备，可有效缩短学生在校学习的知识与实际工作需要之间的距离。

内容提要

本书全面深入地介绍了西门子S7-300/400的硬件结构与硬件组态、编程语言、指令、通信网络、闭环控制、编程软件的使用。主要内容包括可编程控制器工作原理、S7-300/400的体系结构和硬件组态、STEP 7的使用、编程语言与指令系统、组织块及系统功能块的使用、数字量控制系统的设计方法、SIMATIC S7 PLC的通信技术、西门子S7-300/400在模拟量控制系统中的应用等，在第9章设置了基础实验和综合型实验实训，帮助读者理解和掌握编程语言和编程方法。

目录

前言
绪论
　0．1可编程控制器的产生与定义
　0．2 PLC的主要特点及应用领域
章　可编程控制器工作原理
　1．1　可编程控制器的组成及各部分功能
　1．2 PLC的工作原理
　1 3 PLC的编程语言
第2章S7．300／400的体系结构和硬件组态
　2．1 S7系列的体系结构
　2．2 S7．300的模块简介
　2．3 S7—400系列PLC简介
　2．4 S7．300硬件模块的安装
　2．5 S7—300 I／O模块的地址分配
　2．6模拟量输入／输出模块与PLC的连接
第3章STEP 7的使用
　3．1　概述
　3．2安装与卸载STEP 7
　3．3 SIMATIC管理器
　3．4设置PG／PC
　3．5硬件组态
　3．6硬件组态的调试
　3．7离线／在线程序块的比较
　3．8利用变量表调试
　3．9 PLCSIM简介
第4章编程语言与指令系统
　4．1 STEP 7的编程语言
　4．2 S7．300指令基础
　4．3位逻辑指令
　4．4定时器与计数器指令
　4．5字逻辑指令
　4．6控制指令
……

作者介绍

杨晋萍，山西大学工程学院副教授,多年来一直从事可编程控制器方面的研究与教学，具有深厚的教学经验与语言组织能力；参与编写的实验教材，质量较好。

文摘

序言

《可编程控制器原理及应用（西门子机型）》图书简介 本书面向普通高等教育“十二五”规划教材的定位，深入浅出地阐述了可编程控制器（PLC）的核心原理、广泛应用及其在实际工程中的解决方案，并聚焦于目前工业自动化领域广泛使用的西门子品牌PLC。全书体系严谨，内容详实，集理论性、实践性和前瞻性于一体，旨在为读者构建扎实的PLC技术基础，培养解决复杂工业自动化问题的能力。 第一部分：可编程控制器基础理论 本书的开篇，我们将带领读者踏入可编程控制器（PLC）的世界。首先，我们将深入剖析PLC的发展历程与发展趋势。从早期的继电器控制系统，到第一代PLC的诞生，再到如今功能日益强大、集成度不断提高的现代化PLC，我们将梳理其技术演进的脉络，并展望未来PLC在物联网、人工智能等前沿技术融合下的发展方向。这部分内容将帮助读者建立对PLC技术宏观的认知，理解其在工业自动化领域不可或缺的地位。 接着，我们将详细介绍PLC的硬件组成与工作原理。通过对PLC的CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等关键部件的深入解析，读者将清晰地了解PLC是如何接收外部信号、进行逻辑运算、输出控制指令的。我们将深入讲解PLC的基本工作流程，包括扫描周期、输入采样、程序执行、输出刷新等环节，并结合图示和模型，帮助读者形象地理解PLC内部的运行机制。 PLC的指令系统是实现控制功能的基石。本书将系统地介绍PLC的基本指令，包括逻辑运算指令（如AND、OR、NOT）、定时器指令、计数器指令、跳转指令、数据传送指令等。我们不仅会讲解每条指令的功能和用法，还会强调指令之间的相互关系和组合应用。更重要的是，我们将重点介绍梯形图（Ladder Diagram, LD）这种直观且易于理解的编程语言。梯形图以继电器控制电路的图形化形式呈现，能够很好地模拟和替代传统的继电器控制，非常适合初学者入门。我们将通过大量的实例，演示如何利用梯形图设计和实现各种简单的控制逻辑，如电机启停控制、灯光闪烁控制、简单的顺序控制等，让读者在实践中掌握指令的使用。 为了满足更复杂的控制需求，本书还将引入其他PLC编程语言，如指令表（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）等。我们将分别阐述这些编程语言的特点、适用场景以及与梯形图的互补关系。通过对这些多样化编程语言的介绍，读者将能够根据具体的项目需求，选择最适合的编程方式，提升编程的效率和灵活性。 第二部分：西门子PLC的深入应用 本书的重头戏在于聚焦西门子PLC。西门子作为全球领先的自动化解决方案提供商，其PLC产品在工业界占据着举足轻重的地位。我们将重点介绍西门子S7系列PLC，特别是S7-300/400系列以及S7-1200/1500系列。对于每一个系列，我们将深入剖析其硬件结构、技术特点、指令集和编程方式。 在硬件方面，我们将详细介绍不同系列PLC的CPU类型、I/O模块的选型原则、通信模块的配置以及与其他设备的接口方式。我们将讲解如何根据实际的工程需求，如控制点的数量、信号的类型（数字量、模拟量）、通信协议的要求以及工作环境的特点，来合理选型西门子PLC。 在编程方面，我们将重点介绍西门子PLC专用的编程软件——STEP 7（包括Classic和TIA Portal版本）。我们将详细讲解软件的安装、界面布局、项目创建、硬件组态、变量声明、程序编写、在线调试等全过程。对于TIA Portal，我们将重点介绍其集成开发环境（IDE）的优势，如何在统一的平台上实现PLC、HMI、驱动等不同自动化组件的组态和编程。 本书将通过大量的西门子PLC实际应用案例，帮助读者将理论知识转化为实践能力。这些案例将覆盖工业自动化中的各种典型场景，例如： 电机控制系统： 包括单向、双向启动停止、正反转控制、多电机联动、变频器联动控制等。 传送带控制系统： 实现自动启停、多段传送、物料识别、位置检测等功能。 生产线自动化： 讲解如何利用PLC协调多台设备的工作，实现流水线上的自动生产。 物料搬运与存储系统： 如立体仓库的自动调度、AGV（自动导引车）的协同工作等。 温度、压力、流量等模拟量控制系统： 讲解如何处理和应用模拟量信号，实现PID闭环控制，精确调节工艺参数。 伺服电机与步进电机控制： 介绍如何通过PLC与伺服/步进驱动器配合，实现精确的位置控制、速度控制和运动轨迹控制。 安全控制系统： 讲解如何利用PLC实现安全互锁、紧急停止等安全功能，保障生产过程的安全。 在每一个案例中，我们都将详细展示项目需求分析、PLC硬件选型、I/O分配、程序设计（以梯形图为主，辅以其他编程语言）、参数设置、故障诊断与排除等完整流程。我们将深入讲解在实际应用中可能遇到的各种共性问题与解决方案，例如： I/O点资源的扩展与分配： 如何高效利用有限的I/O点，以及如何通过扩展模块实现I/O点的增加。 通信网络的构建与应用： 介绍西门子PLC常用的通信协议，如PROFIBUS、PROFINET，以及如何构建分布式I/O系统和实现PLC之间、PLC与上位机之间的通信。 模拟量信号的处理与应用： 详细讲解模拟量输入（AI）和模拟量输出（AO）模块的使用，以及如何进行量程转换、滤波和标定。 PID控制算法的实现与调优： 深入讲解PID控制的基本原理，如何在PLC中实现PID算法，以及如何进行参数整定以达到最佳的控制效果。 故障诊断与排除的技巧： 提供一套系统性的故障诊断方法，帮助读者快速定位和解决PLC系统中出现的硬件或软件故障。 编程规范与代码优化： 强调良好的编程习惯，如何编写易于阅读、维护和扩展的PLC程序，以及一些常见的程序优化技巧。 第三部分：高级主题与工程实践 为了使读者具备更强的工程实践能力，本书还将探讨一些高级主题： 人机界面（HMI）集成： 介绍如何将西门子PLC与西门子HMI（如WinCC）进行集成，设计和开发直观易用的操作界面，实现远程监控、参数设置和报警管理。 运动控制技术： 深入介绍西门子PLC在运动控制领域的应用，包括与伺服驱动器、编码器等的配合，以及如何利用PLC的运动控制指令实现复杂的运动任务。 工业以太网通信： 重点讲解PROFINET协议，包括其通信机制、拓扑结构、设备集成等，以及在现代工业自动化网络中的重要作用。 PLC的故障安全（Safety Integrated）： 介绍西门子PLC在安全集成方面的解决方案，如何构建符合安全等级要求的自动化系统。 PLC的远程诊断与维护： 探讨如何利用网络技术实现PLC的远程监控、诊断和维护，提高生产效率和降低维护成本。 本书的特点： 体系完整： 从基础理论到具体应用，再到高级技术，形成了一个完整的学习体系。 聚焦西门子： 深入讲解西门子PLC的硬件、软件和应用，更具实用价值。 案例丰富： 大量结合实际工程的案例，帮助读者学以致用。 图文并茂： 配以大量的图表、流程图和电路图，增强理解的直观性。 实践导向： 强调动手实践，鼓励读者通过编程和调试，掌握PLC的应用技能。 本书适合对象： 本书适用于高等院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化等相关专业的学生，也可作为从事工业自动化设计、开发、维护和应用工程师的参考书籍。对于希望深入了解和掌握PLC技术，特别是在工业界具有广泛应用的西门子PLC技术的读者，本书将是您不可或缺的学习伙伴。 通过学习本书，读者将能够： 深刻理解PLC的工作原理和控制逻辑。 熟练掌握西门子PLC的编程软件和编程方法。 能够独立完成各种工业自动化控制系统的设计、编程和调试。 具备分析和解决实际工程问题的能力。 为未来在工业自动化领域的职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了相当深刻的第一印象。那种略带陈旧但又充满专业气息的排版，立刻让人联想到是经过多年教学实践检验的权威教材。我本来对西门子PLC的实际应用一直感到有些摸不着头脑，理论知识似乎总与车间现场脱节。然而，当我翻开目录时，那种担心立刻烟消云散了。它不是那种空洞地堆砌晦涩术语的理论书，更像是为初学者量身定做的一份详尽的“探险地图”。特别是前几章对基本逻辑指令的讲解，那细致入微的图例和对比分析，即便是第一次接触S7系列编程的读者，也能迅速抓住核心要领。我特别欣赏作者在引入新概念时所采取的循序渐进的方式，比如在讲解定时器和计数器时，并没有直接跳到复杂的应用场景，而是先用最简单的开关量控制流程进行剖析，这为后续理解更复杂的工业控制网络打下了坚实的基础。整体来看，这本书的装帧和版式虽然朴实，但内容的组织逻辑清晰、层次分明，让人有种“踏实”的感觉，仿佛手握的不是一本教材，而是一个可靠的、可以随时查阅的工程师手册。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在接触这本书之前，我对“应用”二字是持怀疑态度的，总觉得“原理与应用”的组合往往是“原理讲一半，应用跑偏了”。然而，这本教材彻底颠覆了我的看法。它不仅仅是罗列了几个简单的“启停”或“星三角”的例子，而是深入到一些贴近现代制造业实际需求的复杂工艺流程中去。例如，书中对步进控制（Step Logic）的讲解，结合了西门子SFC（顺序功能图）的实现，这在很多基础教材中是缺失的。通过分析一个完整的自动包装线流程，读者可以看到如何用结构化的编程语言来清晰地描述一个多步骤的自动化任务，这对于提升读者的系统思维能力非常有帮助。这种将理论知识无缝嵌入到真实工业场景的编排方式，使得每一个学到的知识点都有了明确的“用武之地”，极大地增强了学习的主动性和成就感。

评分☆☆☆☆☆

从语言风格上来说，这本书展现出一种严谨而又略带亲和力的学者风范。它没有过度追求华丽的辞藻，而是用精准、简洁的工程术语来构建知识体系，这对于一个需要快速掌握专业技能的读者来说，无疑是最友好的。我注意到，作者在解释那些复杂的系统块（如功能块FB、功能FC）的区别与联系时，使用的类比非常巧妙，有效地将抽象的编程概念具象化了。例如，对比FC和FB时，它没有停留在功能调用层面，而是将其比喻为一次性工具和可重复使用的模板，这个比喻立刻让概念的边界清晰起来。再者，书中对编程规范的强调也值得称赞，它不仅告诉你“怎么做”，更告诉你“应该怎么做才专业”。对于刚入行的新人，建立良好的编程习惯至关重要，这本书在这方面的引导起到了潜移默化的作用，它在无形中塑造了读者严谨的职业素养，而不是仅仅教会了一套编程语法。

评分☆☆☆☆☆

我关注到这本书的版本是基于“十二五”规划背景下制定的，这通常意味着内容会紧跟国家工业标准和主流技术趋势。在阅读时，我特意去查阅了书中提到的某些特定指令集和硬件配置在最新S7-1500系列中的兼容性和发展方向。令我欣慰的是，这本书虽然侧重于成熟稳定的技术平台，但其底层逻辑和设计思想具有极强的普适性，并未因硬件的迭代而显得过时。它教会我的，是如何理解西门子系统架构的“不变性”，即核心的控制思想是恒定的。此外，书中在安全性和网络通信方面的内容，虽然可能不是最前沿的OT安全技术，但已经足够涵盖大多数中小型企业自动化系统的基础需求。总而言之，这本书是一份坚实可靠的基石，它奠定的理论和实践基础，足以支撑读者在未来几年内，面对技术升级时，能够快速适应和学习新的平台工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容深度上的把握，简直是教科书级别的典范。我尤其对其中关于模拟量处理和PID算法应用的那几章印象深刻。在很多同类教材中，PID控制往往是被草草带过，或者只是简单地给出一个公式了事，这让学生在实际调试中束手无策。但这本教材的处理方式完全不同，它不仅详细阐述了P、I、D三个参数对系统动态响应的具体影响，甚至还配有专门的章节，通过西门子STEP 7软件的环境截图，直观地展示了如何在组态环境中设置和观察这些参数的变化曲线。这极大地弥补了传统课堂教学中实验设备限制的不足。更难能可贵的是，书中对于故障诊断和程序优化给出了不少“实战经验”，这些经验往往是那些只懂编写代码、不懂现场维护的作者无法提供的。阅读这些章节时，我仿佛听到了一位经验丰富的老工程师在耳边谆谆教诲，那些曾经困扰我的死锁问题、周期性错误，似乎都有了清晰的排查路径，这本书真正做到了将“知其所以然”提升到“知其所以然且能解决问题”的高度。