出版時(shí)間:2010-3 出版社:電子工業(yè)出版社 作者:李方園 頁數(shù):261
內(nèi)容概要
PLC具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。所以,掌握PLC技術(shù)是改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的重要途徑。西門子S7-200PLC作為小型PLC系統(tǒng)中的佼佼者,在各種工程中得到了廣泛應(yīng)用。因此,本書通過對(duì)S7-200的介紹,希望使學(xué)生掌握PLC的基本工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、指令、梯形圖編程的基本方法,以及開發(fā)PLC控制生產(chǎn)過程的基本方法,為自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化打下良好的基礎(chǔ)?! ”緯鴱奈鏖T子S7-200PLC初學(xué)者的角度出發(fā),按照項(xiàng)目導(dǎo)人、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的原則對(duì)包括自動(dòng)門開關(guān)控制、生產(chǎn)線自動(dòng)控制、復(fù)卷機(jī)控制、恒液位控制、封口包裝機(jī)裝置和泵站監(jiān)控系統(tǒng)在內(nèi)的六個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)說明,并對(duì)每個(gè)項(xiàng)目給出了具體的硬件接線、程序清單與注釋?! ”緯鴥?nèi)容深入淺出、圖文并茂,適合高職院校的電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化、應(yīng)用電子技術(shù)等相關(guān)專業(yè)作為教材使用,也適合廣大中、高級(jí)電工人員閱讀。
書籍目錄
項(xiàng)目1 自動(dòng)門開關(guān)控制 1.1 項(xiàng)目背景及要求 1.1.1 項(xiàng)目背景 1.1.2 自動(dòng)門控制要求 1.2 知識(shí)講座:PLC發(fā)展歷程與S7-200概述 1.2.1 第一臺(tái)PLC的出現(xiàn) 1.2.2 繼電器、梯形圖邏輯到PLC的演化 1.2.3 PLC的進(jìn)化 1.2.4 PLC的定義 1.2.5 PLC實(shí)現(xiàn)控制的原理 1.2.6 西門子S7-200 PLC 1.3 技能實(shí)訓(xùn):安裝編程軟件與熟悉基本指令 1.3.1 任務(wù)一:安裝S7-200編程軟件 1.3.2 任務(wù)二:對(duì)簡(jiǎn)單電氣控制線路進(jìn)行編程并運(yùn)行 1.3.3 任務(wù)三:利用位邏輯指令進(jìn)行編程 1.3.4 任務(wù)四:利用定時(shí)器指令進(jìn)行控制 1.3.5 任務(wù)五:增氧泵的定時(shí)控制 1.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 1.4.1 自動(dòng)門控制的硬件設(shè)計(jì) 1.4.2 自動(dòng)門控制的軟件設(shè)計(jì) 1.5 技術(shù)答疑 思考與練習(xí)項(xiàng)目2 生產(chǎn)線自動(dòng)控制 2.1 項(xiàng)目背景及要求 2.1.1 項(xiàng)目背景 2.1.2 生產(chǎn)線自動(dòng)控制要求 2.2 知識(shí)講座:PLC操作模式和梯形圖設(shè)計(jì) 2.2.1 PLC實(shí)現(xiàn)控制的過程 2.2.2 S7-200 PLC的運(yùn)行與停止模式 2.2.3 間接編址 2.2.4 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法 2.2.5 根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法 2.3 技能實(shí)訓(xùn):LAD程序編輯與編譯 2.3.1 任務(wù)一:能熟練運(yùn)用梯形圖進(jìn)行程序編輯與編譯 2.3.2 任務(wù)二:掌握計(jì)數(shù)器指令并編程 2.3.3 任務(wù)三:掌握數(shù)據(jù)傳送指令并編程 2.3.4 任務(wù)四:定制STEP 7-Micro/WIN 2.3.5 任務(wù)五:熟悉SCR指令并編程 2.3.6 任務(wù)六:計(jì)數(shù)用光電開關(guān)的安裝、接線與測(cè)試 2.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 2.4.1 生產(chǎn)線自動(dòng)控制的硬件設(shè)計(jì) 2.4.2 生產(chǎn)線自動(dòng)控制的軟件設(shè)計(jì) 2.5 技術(shù)答疑 思考與練習(xí)項(xiàng)目3 復(fù)卷機(jī)控制 3.1 項(xiàng)目背景及要求 3.1.1 項(xiàng)目背景 3.1.2 復(fù)卷機(jī)控制要求 3.2 知識(shí)講座:子程序、中斷程序與高速脈沖輸入/輸出 3.2.1 子程序 3.2.2 中斷程序的類型 3.2.3 高速脈沖輸入 3.2.4 高速脈沖輸出 3.3 技能實(shí)訓(xùn):中斷應(yīng)用與HSC/PWM/PTO向?qū)У氖褂? 3.3.1 任務(wù)一:I/O中斷的處理 3.3.2 任務(wù)二:用T32中斷控制LED燈 3.3.3 任務(wù)三:報(bào)警燈的中斷控制 3.3.4 任務(wù)四:HSC向?qū)У氖褂? 3.3.5 任務(wù)五:PTO/PWM向?qū)У氖褂? 3.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 3.4.1 復(fù)卷機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3.4.2 復(fù)卷機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 3.5 技術(shù)答疑 思考與練習(xí)項(xiàng)目4 恒液位控制 4.1 項(xiàng)目背景及要求 4.1.1 項(xiàng)目背景 4.1.2 恒液位控制要求 4.2 知識(shí)講座:模擬量輸入輸出與PID控制 4.2.1 PLC模擬量控制 4.2.2 西門子模擬量輸入輸出模塊 4.2.3 PID基本概念 4.2.4 S7-200 EM235模塊 4.3 技能實(shí)訓(xùn):數(shù)據(jù)塊和PID控制 4.3.1 任務(wù)一:數(shù)據(jù)塊的操作 4.3.2 任務(wù)二:數(shù)據(jù)塊與ASCII文件的轉(zhuǎn)換 4.3.3 任務(wù)三:數(shù)據(jù)塊的修正 4.3.4 任務(wù)四:整數(shù)計(jì)算指令 4.3.5 任務(wù)五:浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算指令 4.3.6 任務(wù)六:復(fù)雜數(shù)據(jù)指令 4.3.7 任務(wù)七:運(yùn)用數(shù)據(jù)指令解決模擬量輸出案例 4.3.8 任務(wù)八:水位顯示的PLC控制 4.3.9 任務(wù)九:PID標(biāo)準(zhǔn)指令的應(yīng)用 4.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 4.4.1 硬件接線 4.4.2 軟件程序與調(diào)試 4.5 技術(shù)答疑 思考與練習(xí)項(xiàng)目5 封口包裝機(jī)裝置 5.1 項(xiàng)目背景及要求 5.1.1 項(xiàng)目背景 5.1.2 封口包裝機(jī)裝置控制要求 5.2 知識(shí)講座:溫度檢測(cè)、變頻傳動(dòng)與人機(jī)界面 5.2.1 溫度傳感器與PLC溫度模塊 5.2.2 變頻傳動(dòng) 5.2.3 人機(jī)界面TD400C 5.3 技能實(shí)訓(xùn):封口機(jī)元器件測(cè)試 5.3.1 任務(wù)一:熱電偶與PLC的硬件接線及其數(shù)據(jù)測(cè)試 5.3.2 任務(wù)二:固態(tài)繼電器SSR的選擇與安裝 5.3.3 任務(wù)三:MM440變頻器在封口包裝機(jī)主傳動(dòng)中的應(yīng)用 5.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 5.4.1 封口包裝機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 5.4.2 封口包裝機(jī)的硬件部分 5.4.3 封口包裝機(jī)的軟件部分 5.5 技術(shù)答疑 思考與練習(xí)項(xiàng)目6 泵站監(jiān)控系統(tǒng) 6.1 項(xiàng)目背景及要求 6.1.1 項(xiàng)目背景 6.1.2 泵站監(jiān)控要求 6.2 知識(shí)講座:S7-200 PLC通信 6.2.1 小型PLC的基本配置 6.2.2 小型PLC通信系統(tǒng) 6.2.3 S7-200 PLC的通信方式 6.2.4 PPI通信 6.2.5 自由口模式 6.2.6 Modbus通信 6.3 技能實(shí)訓(xùn):PLC通信模式的建構(gòu) 6.3.1 任務(wù)一:兩臺(tái)S7-200通過PPI通信 6.3.2 任務(wù)二:利用自由口通信協(xié)議進(jìn)行S7-200自由口接收 6.3.3 任務(wù)三:Modbus通信協(xié)議范例 6.4 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 6.4.1 泵站監(jiān)控的硬件設(shè)計(jì) 6.4.2 泵站監(jiān)控的軟件設(shè)計(jì) 6.4.3 監(jiān)控程序的調(diào)試 6.5 技術(shù)答疑 思考與練習(xí)參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
在PLC的梯形圖中,一般都規(guī)定執(zhí)行元件不能多個(gè)串聯(lián),而其觸點(diǎn)所代表的邏輯量則可以在梯形圖中被多次反復(fù)引用,當(dāng)然電路的各I/O信號(hào)也可以在梯形圖中被多次反復(fù)引用。梯形圖是一種軟件,是PLC圖形化的程序。在繼電器電路圖中,各繼電器可以并行工作,而PLC則是串行工作的,即PLC的CPU在同一時(shí)間只能處理一種指令?! ?.2.3 PLC的進(jìn)化 自20世紀(jì)60年代問世以來,PLC已很快被應(yīng)用到汽車制造、機(jī)械加工、冶金、礦業(yè)、輕工等各個(gè)領(lǐng)域,大大推進(jìn)了機(jī)電一體化進(jìn)程?! 〗?jīng)過長時(shí)間的發(fā)展和完善,PLC的編程概念和控制思想已為廣大自動(dòng)化行業(yè)人員所熟悉,這是一個(gè)目前任何其他工業(yè)控制器(包括DCS和FCS等)都無法與之相提并論的巨大知識(shí)資源。實(shí)踐也進(jìn)一步證明:PLC系統(tǒng)硬件技術(shù)成熟,性能價(jià)格比較高,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,開發(fā)過程也簡(jiǎn)單方便,運(yùn)行維護(hù)成本很低。上述特點(diǎn)造就了PLC的旺盛生命力和快速進(jìn)化。 現(xiàn)在的PLC是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置,是工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一,并與機(jī)器人、CAD/CAM并稱為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。 PLC的進(jìn)化是在繼電器控制邏輯基礎(chǔ)上,與3C技術(shù)(Computer,Control,Communication)相結(jié)合,不斷發(fā)展完善的。它從過去的小規(guī)模、單機(jī)、順序控制發(fā)展到包括過程控制、傳動(dòng)控制、位置控制、通信控制等場(chǎng)合的大部分現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域和部分商用民用控制領(lǐng)域。在通信能力上,由于現(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn),使得一個(gè)個(gè)獨(dú)立的PLC系統(tǒng)不再是信息孤島。實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)也走進(jìn)了PLC廠商的視野,甚至在實(shí)時(shí)以太網(wǎng)產(chǎn)品中已經(jīng)能夠支持CAN Open等現(xiàn)場(chǎng)總線。實(shí)時(shí)以太網(wǎng)應(yīng)用的另一方面意義在于,控制層與管理層的界線不再那么截然分明。隨著PLC運(yùn)算能力的不斷提高,PLC在數(shù)據(jù)交換方面的能力和需求也在不斷提高。另一方面,IT技術(shù)的飛速發(fā)展使得微型高速存儲(chǔ)設(shè)備的容量越來越大,價(jià)格越來越低,可靠性越來越有保障。越來越多的PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)在使用64MB、128MB甚至更大容量的Flash存儲(chǔ)設(shè)備?! 拈L遠(yuǎn)來看,PLC的制造商將會(huì)根據(jù)工業(yè)用戶的需求集成更多的系統(tǒng)功能,逐漸降低用戶的使用難度,縮短開發(fā)周期,節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)成本。但是這是一個(gè)逐漸發(fā)展的過程。就目前技術(shù)現(xiàn)狀而言,一些復(fù)雜的控制要求依然要使用那些“高檔”的控制系統(tǒng),使用相對(duì)復(fù)雜的編程手段,依然要求工業(yè)用戶具備專業(yè)的控制技術(shù)。
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項(xiàng)目導(dǎo)向 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 側(cè)重技能 面向就業(yè) 全書共包含6個(gè)項(xiàng)目: 項(xiàng)目1自動(dòng)門開關(guān)控制 項(xiàng)目2生產(chǎn)線自動(dòng)控制 項(xiàng)目3復(fù)卷機(jī)控制 項(xiàng)目4恒液位控制 項(xiàng)目5封口包裝機(jī)裝置 項(xiàng)目6泵站監(jiān)控系統(tǒng) 各項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)框架如下: 設(shè)定項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)(知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)) 介紹項(xiàng)目背景及要求 引入知識(shí)講座,介紹支撐項(xiàng)目學(xué)習(xí)的理論知識(shí) 技能實(shí)訓(xùn),包含多個(gè)工作任務(wù),按照提出任務(wù)——訓(xùn)練目標(biāo)——訓(xùn)練步驟的結(jié)構(gòu)給出任務(wù)解決方案 技術(shù)答疑 練習(xí)與思考
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