西門子S7-300/400 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

前言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在工業(yè)控制領(lǐng)域，數(shù)控機(jī)床在硬件方面取得了顯著的成績(jī)，與此相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)也得到了迅速的發(fā)展，各個(gè)品牌的數(shù)控系統(tǒng)也相繼進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，如日本的FANUC數(shù)控系統(tǒng)、德國(guó)西門子數(shù)控系統(tǒng)等。　　數(shù)控機(jī)床綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、PLC、液壓、傳感器等技術(shù)，并以其可靠性高、生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)而迅速成為現(xiàn)代制造業(yè)中廣泛使用的設(shè)備。數(shù)控機(jī)床的使用極大地推動(dòng)了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，而PLC是當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域中不可或缺的一部分，也是廣大相關(guān)專業(yè)師生和機(jī)械工程控制技術(shù)人員需要掌握的內(nèi)容?！　?shù)控仿真是在三維空間進(jìn)行的動(dòng)態(tài)仿真，利用仿真系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行精確的驗(yàn)證，從而獲得優(yōu)良的制造精度。目前，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)從普通的簡(jiǎn)單功能發(fā)展到了更具柔性的現(xiàn)代制造技術(shù)?！　”緯?shū)特點(diǎn)　　在語(yǔ)言上，本書(shū)盡量以淺顯易懂的語(yǔ)言進(jìn)行講解，去掉了一些實(shí)際工程應(yīng)用中的晦澀詞匯，使表達(dá)更加簡(jiǎn)潔明了。　　在內(nèi)容上，本書(shū)在介紹S7-300/400 PLC的基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用時(shí)，減少了工程中過(guò)于復(fù)雜、難以理解的內(nèi)容，并增加了PLC模擬仿真軟件的介紹及相應(yīng)的實(shí)例?！　≡诮Y(jié)構(gòu)安排上，本書(shū)的編寫更加貼近讀者的思維習(xí)慣，易于掌握。每章開(kāi)始都有本章導(dǎo)讀，結(jié)尾都有本章小結(jié)及相應(yīng)的思考練習(xí)題，有助于讀者把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)?！　≈饕獌?nèi)容　　本書(shū)主要針對(duì)目前我國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域中使用較多的西門子S7-300/400 PLC進(jìn)行介紹。在全書(shū)的寫作過(guò)程中，力求體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用。其中，既有簡(jiǎn)明扼要的理論介紹，又有典型的S7-300/400 PLC的應(yīng)用實(shí)例，使讀者能很快掌握S7-300/400 PLC的工作方式、功能模塊、編程技術(shù)等知識(shí)。

內(nèi)容概要

　　從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，以當(dāng)前我國(guó)使用較多的西門子S7-300/400 PLC為對(duì)象，系統(tǒng)地介紹了西門子S7-300/400 PLC的主要構(gòu)成、設(shè)計(jì)方法及具體應(yīng)用?！段鏖T子S7-300/400 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》針對(duì)西門子S7-300/400 PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用，分別介紹了可編程邏輯控制器、S7-300/400硬件模塊、PLC的工作方式、S7-300/400的指令系統(tǒng)、S7-300/400的編程過(guò)程、S7系列編程軟件介紹、S7-300/400 PLC的通信、S7-PLCSIM的運(yùn)用等內(nèi)容；最后是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)，結(jié)合具體工程應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)描述了從問(wèn)題的分析到編寫出PLC控制程序的整個(gè)過(guò)程。《西門子S7-300/400 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》內(nèi)容完整、通俗易懂、實(shí)用性強(qiáng)，可作為高等院校及高職機(jī)電類專業(yè)教材，也可供西門子S7-300/400 PLC工程技術(shù)人員及自學(xué)者參考和學(xué)習(xí)。

書(shū)籍目錄

第1章 可編程邏輯控制器簡(jiǎn)介1.1 PLC的概述1.1.1 PLC的概念1.1.2 PLC的功能1.2 邏輯控制的發(fā)展1.2.1 繼電器邏輯控制1.2.2 可編程邏輯控制1.3 主流PLC簡(jiǎn)介1.4 本章小結(jié)思考練習(xí)題第2章 S7-300/400硬件模塊2.1 CPU2.1.1 S7-300的CPU介紹2.1.2 S7-400的CPU介紹2.1.3 CPU模塊的面板2.2 輸入模塊2.2.1 數(shù)字量輸入模塊2.2.2 模擬量輸入模塊2.3 輸出模塊2.3.1 數(shù)字量輸出模塊2.3.2 模擬量輸出模塊2.4 其他模塊2.4.1 電源模塊2.4.2 通信模塊2.4.3 功能模塊2.5 本章小結(jié)思考練習(xí)題第3章 PLC的工作方式3.1 PLC的循環(huán)工作方式3.1.1 PLC工作階段劃分3.1.2 PLC的自診斷階段3.1.3 PLC的定時(shí)輸入和實(shí)時(shí)輸入3.1.4 PLC的用戶程序執(zhí)行3.1.5 PLC的定時(shí)輸出和實(shí)時(shí)輸出3.1.6 PLC的相互通信3.2 PLC工作的時(shí)序分析3.3 本章小結(jié)思考練習(xí)題第4章 S7-300/400的指令系統(tǒng)4.1 指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)4.1.1 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型4.1.2 數(shù)據(jù)的表示格式4.1.3 指令的組成4.1.4 尋址方式4.2 邏輯運(yùn)算指令4.2.1 位邏輯運(yùn)算指令4.2.2 字邏輯運(yùn)算指令4.3 算術(shù)運(yùn)算指令4.3.1 整數(shù)運(yùn)算指令4.3.2 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令4.4 比較指令4.5 移位指令4.5.1 單步移位指令4.5.2 循環(huán)移位指令4.6 計(jì)數(shù)器指令4.7 定時(shí)器指令4.8 轉(zhuǎn)換指令4.8.1 轉(zhuǎn)換指令作用分析4.8.2 具體轉(zhuǎn)換指令介紹4.9 數(shù)據(jù)傳送指令4.9.1 MOVE指令4.9.2 STL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)傳遞指令4.10 塊操作指令4.10.1 S7-300/400系統(tǒng)提供的塊類型4.10.2 程序塊的功能及相關(guān)指令4.10.3 數(shù)據(jù)塊的功能及相關(guān)指令4.11 程序控制指令4.11.1 跳轉(zhuǎn)指令4.11.2 子程序定義、調(diào)用及結(jié)束指令4.11.3 主程序結(jié)束指令4.12 本章小結(jié)思考練習(xí)題第5章 S7-300/400的編程過(guò)程5.1 概述5.2 梯形圖5.3 順序控制的編程5.3.1 順序控制的特點(diǎn)5.3.2 順序控制編程的實(shí)現(xiàn)5.4 順序控制流程圖的組成與構(gòu)建5.4.1 步5.4.2 轉(zhuǎn)換5.4.3 路徑5.4.4 順序功能流程圖的構(gòu)建5.5 本章小結(jié)思考練習(xí)題第6章 S7系列編程軟件介紹6.1 編程軟件STEP7簡(jiǎn)介6.2 STEP7標(biāo)準(zhǔn)軟件包6.2.1 硬件配置6.2.2 編程工具6.2.3 符號(hào)編輯器6.2.4 硬件診斷6.3 STEP7擴(kuò)展軟件包6.3.1 工程軟件6.3.2 運(yùn)行版軟件6.3.3 人機(jī)接口6.4 STEP7軟件的安裝6.4.1 安裝的硬件要求6.4.2 安裝的軟件要求6.4.3 軟件安裝過(guò)程6.5 STEP 7軟件的使用6.5.1 項(xiàng)目的建立6.5.2 硬件配置6.5.3 主、擴(kuò)機(jī)架體系的建立6.5.4 主機(jī)架中CPU屬性設(shè)置6.5.5 主、擴(kuò)機(jī)架中I/O模塊的屬性設(shè)置6.5.6 節(jié)點(diǎn)主站系統(tǒng)建立6.5.7 程序塊的生成和運(yùn)用6.5.8 生成源文件6.5.9 建立符號(hào)表6.5.10 塊比較功能6.5.11 編程設(shè)備與PLC設(shè)備的連接6.5.12 STEP7軟件與設(shè)備的連接6.5.13 程序的下載和上傳6.5.14 程序的調(diào)試6.6 本章小結(jié)思考練習(xí)題第7章 S7-300/400?PLC的通信7.1 PLC網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和基本通信功能7.1.1 PLC網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)7.1.2 PLC網(wǎng)絡(luò)的通信功能7.2 通信方式7.2.1 以數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问絼澐?.2.2 以傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程劃分7.3 通信標(biāo)準(zhǔn)7.4 S7-300/400?PLC的典型通信網(wǎng)絡(luò)7.5 基于工業(yè)以太網(wǎng)的通信7.5.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述7.5.2 工業(yè)以太網(wǎng)的物理部件7.5.3 工業(yè)以太網(wǎng)子網(wǎng)絡(luò)的組成7.6 基于PROFIBUS的通信7.6.1 PROFIBUS概述7.6.2 PROFIBUS協(xié)議的分類7.6.3 PROFIBUS協(xié)議的物理部件7.6.4 PROFIBUS子網(wǎng)絡(luò)的組建7.7 基于MPI的通信7.7.1 MPI網(wǎng)絡(luò)概述7.7.2 MPI網(wǎng)絡(luò)的部件7.7.3 MPI子網(wǎng)絡(luò)的組建7.8 基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信7.8.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的硬件要求7.8.2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)子網(wǎng)絡(luò)的組建7.9 基于AS-i的通信7.9.1 AS-i網(wǎng)絡(luò)概述7.9.2 AS-i網(wǎng)絡(luò)的物理部件7.9.3 AS-i子網(wǎng)絡(luò)的組建原理分析7.10 本章小結(jié)思考練習(xí)題第8章 S7-PLCSIM的運(yùn)用8.1 S7-PLCSIM概述8.2 S7-PLCSIM軟件介紹8.2.1 S7-PLCSIM的特點(diǎn)8.2.2 S7-PLCSIM的硬、軟件需求8.2.3 S7-PLCSIM的具體安裝8.3 S7-PLCSIM軟件的基本操作8.3.1 編寫用戶程序8.3.2 模擬PLC設(shè)置8.3.3 模擬仿真8.4 本章小結(jié)思考練習(xí)題第9章 S7-300/400的應(yīng)用實(shí)例9.1 PLC在沖床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用9.1.1 沖床自動(dòng)送料機(jī)介紹9.1.2 沖床自動(dòng)送料機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1.3 沖床自動(dòng)送料機(jī)的PLC控制9.2 PLC在剪板機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用9.2.1 剪板機(jī)介紹及分類9.2.2 全自動(dòng)剪板機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.3 PLC在自控軋鋼機(jī)中的應(yīng)用9.3.1 軋機(jī)設(shè)備和技術(shù)介紹9.3.2 軋制過(guò)程分析9.3.3 自控軋鋼機(jī)結(jié)構(gòu)分析9.3.4 PLC系統(tǒng)運(yùn)用于軋制過(guò)程的控制9.4 PLC在搶答器系統(tǒng)中的應(yīng)用9.4.1 搶答系統(tǒng)介紹9.4.2 搶答系統(tǒng)的PLC控制9.5 PLC污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用9.5.1 污水處理系統(tǒng)的工藝流程9.5.2 污水處理系統(tǒng)的PLC控制9.6 PLC在花式噴泉系統(tǒng)中的應(yīng)用9.6.1 花式噴泉的控制要求9.6.2 流程圖與編程9.7 本章小結(jié)思考練習(xí)題

章節(jié)摘錄

　　第1章　可編程邏輯控制器簡(jiǎn)介	　　1.2　邏輯控制的發(fā)展　　1.2.1　繼電器邏輯控制　　在人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，利用開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)在電路中“開(kāi)”和“關(guān)”各種用電器及生產(chǎn)設(shè)備，或改變它們的工作方式，這種控制方式是極其普遍的。但對(duì)于加工生產(chǎn)線這樣大規(guī)模的電路，其電動(dòng)機(jī)等設(shè)備少則幾十臺(tái)，多則數(shù)以百計(jì)，同時(shí)這種電路中的各種用電器往往要按照某種規(guī)律來(lái)安排其“開(kāi)”和“關(guān)”的順序，因此若在這種場(chǎng)合下仍由人來(lái)操作一個(gè)接一個(gè)的開(kāi)關(guān)，顯然難于實(shí)現(xiàn)。此時(shí)繼電器邏輯控制電路就派上了用場(chǎng)。　　1.繼電器邏輯控制電路的概念　　繼電器邏輯控制電路是根據(jù)外界輸入的特定信號(hào)和某種要求，自動(dòng)地接通和斷開(kāi)電路，斷續(xù)地或連續(xù)地改變電路參數(shù)或運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的切換、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的一種自動(dòng)控制電路。　　從電路結(jié)構(gòu)上看，繼電器邏輯控制電路一般都具有兩個(gè)基本組成部分，即決策部分和執(zhí)行部分。決策部分負(fù)責(zé)檢測(cè)外界輸入的信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換、放大、判斷、按照預(yù)先設(shè)定的控制規(guī)則進(jìn)行邏輯運(yùn)算，作出相應(yīng)的控制決策，指揮執(zhí)行部分動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)控制的最終目的。就控制角度而言，這里決策部分起了關(guān)鍵的作用。而決策部分所體現(xiàn)的控制規(guī)則，實(shí)際是通過(guò)繼電器邏輯控制電路各部分預(yù)先按控制規(guī)則要求的固定聯(lián)結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō)，其控制規(guī)則是以硬件的固定聯(lián)結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這也是繼電器邏輯控制電路不同于PLC的主要特征。

編輯推薦

　　語(yǔ)言淺顯易懂，側(cè)重工程應(yīng)用，提供實(shí)例仿真文件，提供精美電子教案?！　”緯?shū)特色　　在語(yǔ)言表述上，盡量以淺顯易懂的語(yǔ)言，去掉實(shí)際工程運(yùn)用中的晦澀詞匯，使表述簡(jiǎn)潔明了，易于掌握?！　≡趦?nèi)容編寫上，更加貼近讀者的思維習(xí)慣，例如在介紹S7—300／400 PLC的基礎(chǔ)知識(shí)及運(yùn)用上，減少了工程中過(guò)于復(fù)雜、難于理解的內(nèi)容，并增加了PLC模擬仿真軟件的介紹及相應(yīng)的實(shí)例?！　≡诮Y(jié)構(gòu)安排上，每章開(kāi)始都有導(dǎo)讀，結(jié)尾都有本章小結(jié)及相應(yīng)的思考練習(xí)題，有助于學(xué)生把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

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