發表於2024-12-23
??本書是一本介紹PLC編程的書,其關注點集中於實際的工業過程自動控製。全書以西門子S7-1200 PLC的硬件配置和整體式自動化集成界麵為基礎,利用一套小型、價格適中的培訓套件介紹編程概念和自動控製項目,並在每章末尾給齣一些課後問題、實驗設計題、編程題、調試題或者項目程序改錯題,最後給瞭一個綜閤性設計項目。
本書特色:
●內容豐富、體係完備,涉及工業自動化及過程控製的基本概念、繼電器邏輯程序設計的基本知識、定時器和計數器編程、算術邏輯等常用控製指令、梯形圖編程、通用設計和故障診斷技術、數字化的開環閉環過程控製等內容。
●結構閤理、講解細緻,結構由淺入深,對重點、難點進行瞭細緻的講解和舉例分析,有利於讀者自學,容易入門。
●實踐性強、案例經典,作者擁有豐富的過程控製經驗,對文中的案例和課後習題都進行瞭精心的挑選和設計,涉及不同工業應用場閤,實踐性很強。
●課後習題豐富,每章末尾有課後問題、實驗設計題、編程題、調試題或者項目程序改錯題,可幫助讀者查漏補缺,鞏固所學知識。
●提供多媒體教學幫助
《PLC工業控製》是一本內容充實、實踐性強的可編程邏輯控製器指導書。全麵介紹瞭西門子公司推齣的S7-1200PLC的編程與應用,介紹瞭工業自動化及過程控製的基本概念、繼電器邏輯程序設計的基本知識、定時器和計數器編程、算術邏輯等常用控製指令、梯形圖編程、通用設計和故障診斷技術、數字化的開環閉環過程控製等內容。本書由淺入深的講解、大量實驗案例、精心挑選的課後習題都能使讀者更好地掌握可編程邏輯控製器的知識。本書內容豐富、可讀性高、實用性強,既可作為高等院校自動化、電氣工程、計算機控製及相關專業的教材,也可作為PLC工程應用設計人員的參考書。
Khaled Kamel博士現為得剋薩斯南方大學計算機科學係教授,之前曾在路易斯維爾大學工程學院計算機科學與工程係當瞭22年的教授兼係主任。他還榮膺阿拉伯聯閤酋長國大學信息科技學院及阿布紮比大學計算機科學與信息科技學院的首任院長。Khaled Kamel博士擁有開羅大學電氣工程係和艾因夏姆斯大學(埃及)數學係的雙學士學位、滑鐵盧大學計算機科學係的碩士學位以及辛辛那提大學電氣與計算機工程係的博士學位。
Eman Kamel博士擁有開羅大學電氣工程學士學位、辛辛那提大學電氣與計算機工程係的碩士學位以及路易斯維爾大學工業工程係的博士學位。她在Dow Chemical、GE Jet Engine、Philip Morris、VITOK Engineers、Evana Tools及PLC Automation公司積纍瞭豐富的過程控製經驗。她在諸多工業領域成功設計並實施瞭基於PLC的自動控製項目,例如汙水處理、塑膜加工以及水利灌溉等工業控製領域。她對Siemens和 Allen Bradley公司PLC産品的編程、儀錶、通訊及用戶界麵具有豐富的實踐經驗。她還在多所大學教授PLC、計算機控製及自動化課程
譯者序
作者簡介
前言
第1章自動化及PLC控製係統簡介1
1.1控製係統概述2
1.1.1過程概述2
1.1.2人工控製3
1.1.3自動化係統的組成5
1.2硬連接係統概述6
1.2.1常規繼電器6
1.2.2繼電器邏輯係統8
1.2.3控製繼電器應用9
1.2.4電機磁力啓動器10
1.2.5保持和去保持控製繼電器12
1.3PLC概述13
1.3.1什麼是PLC13
1.3.2PLC的曆史15
1.3.3PLC 的結構19
1.3.4硬連接係統改造20
1.3.5PLC梯形圖21
1.3.6電機的人工/自動控製21
1.3.7S7-1200教學套件配置23
1.3.8過程控製的選擇25
習題與實驗27
第2章PLC邏輯編程基礎39
2.1PLC硬件結構40
2.1.1S7-1200處理器40
2.1.2CPU工作狀態41
2.1.3通信模塊41
2.1.4信號闆41
2.1.5I/O模塊42
2.1.6供電電源43
2.1.7S7-1200 PLC存儲器配置44
2.1.8存儲器地址及程序存儲44
2.2梯形圖47
2.2.1PLC I/O終端連接48
2.2.2PLC布爾指令49
2.2.3移位及循環移位指令51
2.2.4程序控製指令52
2.3順序邏輯和組閤邏輯指令54
2.3.1置位�哺次淮シ⒅噶�54
2.3.2置位、復位輸齣指令55
2.3.3上升沿與下降沿指令56
2.3.4邏輯門和真值錶57
2.3.5組閤邏輯指令60
2.3.6梯形圖編程舉例62
習題與實驗65
第3章定時器和計數器程序設計83
3.1定時器基礎84
3.1.1延時導通定時器84
3.1.2延時關斷定時器87
3.1.3時間纍加器(記憶�怖奐傭ㄊ逼鰨�89
3.1.4定時器應用舉例90
3.2計數器基礎95
3.2.1增計數器95
3.2.2減計數器97
3.2.3增減計數器99
3.2.4計數器應用舉例101
3.3特殊定時指令102
3.3.1脈衝發生器/脈衝定時器102
3.3.2單穩態指令103
3.3.3單穩態指令應用舉例104
3.3.4計數器應用舉例104
習題與實驗108
第4章數學、傳送、比較指令119
4.1數學運算指令120
4.1.1編號係統120
4.1.2西門子S7-1200 PLC的數據和計數錶示法121
4.1.3常用數學運算指令122
4.1.4MOVE指令和TRANSFER指令130
4.2比較指令132
4.2.1相等、大於及小於指令133
4.2.2在範圍指令和超範圍指令134
4.3工業應用舉例139
4.3.1過程控製常見任務139
4.3.2小型工業過程控製應用143
習題與實驗147
第5章設備配置與人機界麵155
5.1設備及PLC/HMI配置156
5.1.1西門子S7-1200 PLC硬件準備156
5.1.2PLC/ HMI配置157
5.2HMI161
5.2.1通信基礎161
5.2.2PROFINET與以太網協議162
5.2.3HMI編程163
5.3監視和控製178
5.3.1分布式控製係統過程描述178
5.3.2過程控製係統I/O配置178
5.3.3水泵站控製梯形圖設計179
5.3.4HMI�睵LC應用舉例186
習題與實驗189
第6章過程控製係統設計與故障診斷197
6.1過程控製係統概述(層次1)198
6.1.1過程描述198
6.1.2自動化控製係統的層級199
6.1.3控製係統組件199
6.2過程控製實施(層次2)200
6.2.1I/O錶200
6.2.2數據采集和閉環控製201
6.2.3項目邏輯框圖和梯形圖模塊201
6.2.4控製係統文檔初稿202
6.2.5程序文檔中的交叉引用203
6.3過程控製係統校驗和啓動(層次3)204
6.3.1強製賦值校驗205
6.3.2觀察錶校驗209
6.3.3交叉引用、程序狀態和係統診斷校驗211
6.4係統校驗和故障排除222
6.4.1靜態校驗222
6.4.2安全標準和預防措施223
6.5安全措施應用舉例225
習題與實驗227
第7章儀錶與過程控製233
7.1儀錶基礎234
7.1.1傳感器基礎234
7.1.2模擬傳感器234
7.1.3數字傳感器235
7.2過程控製單元235
7.2.1測量單元基礎236
7.2.2過程控製變量237
7.2.3信號調理238
7.2.4信號傳輸238
7.3信號變換238
7.3.1A/ D轉換239
7.3.2D/ A轉換240
7.3.3分辨率和量化誤差241
7.4過程控製係統242
7.4.1控製過程242
7.4.2被控變量243
7.4.3控製策略與控製類型243
7.4.4過程控製閉環245
7.4.5控製係統偏差量化246
7.4.6控製係統暫態過程與性能評估247
7.5閉環過程控製的類型248
7.5.1ON/ OFF控製方式249
7.5.2比例控製方式250
7.5.3聯閤控製方式251
7.5.4PLC/分布式計算機監視控製251
習題與實驗252
第8章模擬應用和先進控製257
8.1模擬I/O配置與編程258
8.1.1模擬I/ O模塊258
8.1.2模擬I/ O模塊配置258
8.1.3模擬I/ O診斷功能配置259
8.1.4模擬信號調理262
8.1.5模擬I/ O編程264
8.2PID控製的配置與編程267
8.2.1閉環控製係統267
8.2.2控製係統的時域響應267
8.2.3控製係統分類270
8.2.4控製器的輸齣特性271
8.2.5控製器結構選擇272
8.3PID指令273
SIMATIC S7-1200容器液位PID控製275
習題與實驗291
第9章綜閤案例分析297
9.1灌溉渠水位控製298
9.1.1係統I/ O配置298
9.1.2邏輯框圖300
9.1.3控製係統模塊302
9.2灌溉渠控製係統梯形圖編程303
9.3灌溉渠控製係統人機界麵設計314
9.4水泵站控製係統316
9.4.1係統I/O分配錶317
9.4.2控製係統模塊317
9.5水泵站控製係統梯形圖編程318
水泵報警功能318
9.6水泵站控製係統人機界麵設計323
習題與實驗323
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