本書從PLC基礎入門和工程實踐出發(fā)，涵蓋內容包括電氣控制基礎、S7-1500 PLC編程技術及項目應用實踐。電氣控制部分包括常用低壓電器的工作原理及選型、電氣控制電路的分析與設計等；PLC編程技術以西門子S7-1500 PLC為主線，詳細介紹了S7-1500 PLC的硬件結構和指令體系，同時還介紹了西門子人機界面的相關設計方法，重點講解了西門子最新TIA博途軟件的使用，并將S7-1500 PLC系統(tǒng)的知識體系貫穿于PLC項目應用實踐中。
本書可作為高等院校自動化、電氣工程及其自動化、機器人工程、計算機科學與技術、機械設計制造及其自動化等相關專業(yè)的教材，也可作為工程技術人員培訓及自學參考使用。
第1章低壓電器及基本控制電路/001
1.1常用低壓電器001
1.1.1刀開關002
1.1.2熔斷器004
1.1.3斷路器006
1.1.4接觸器008
1.1.5繼電器009
1.1.6主令電器016
1.2電氣圖形符號和文字符號019
1.2.1電氣文字符號019
1.2.2電氣圖形符號020
1.3電氣控制電路圖繪制原則024
1.4三相異步電動機的基本控制電路027
1.4.1基本控制環(huán)節(jié)027
1.4.2三相異步電動機啟動控制030
1.4.3三相異步電動機制動控制033
1.4.4三相異步電動機調速控制電路034
項目訓練一三相異步電動機星-三角降壓啟動控制035
第2章可編程序控制器（PLC）概述/037
2.1PLC的介紹與特點037
2.1.1PLC的產(chǎn)生037
2.1.2PLC的定義038
2.1.3PLC的分類038
2.1.4PLC的發(fā)展040
2.1.5PLC的特點041
2.1.6PLC性能指標042
2.2PLC硬件組成042
2.3PLC開發(fā)環(huán)境和工作原理045
2.3.1PLC編程語言及編程軟件045
2.3.2PLC的工作原理047
2.4PLC應用及發(fā)展趨勢048
2.5PLC產(chǎn)品概況050
2.5.1國外PLC品牌050
2.5.2國產(chǎn)PLC品牌051
2.6西門子自動化產(chǎn)品介紹051
第3章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)/054
3.1S7-1500 PLC產(chǎn)品概述054
3.2S7-1500 PLC產(chǎn)品新功能054
3.3S7-1500 PLC組成055
3.4S7-1500電源模塊055
3.4.1PS電源模塊055
3.4.2PM電源模塊056
3.4.3為模板供電的配置方式057
3.5S7-1500 CPU模塊058
3.5.1CPU模塊概述058
3.5.2CPU模塊外觀058
3.5.3CPU操作模式059
3.5.4CPU存儲器復位060
3.5.5CPU狀態(tài)與故障顯示燈060
3.5.6CPU的顯示屏061
3.6SIMATIC存儲卡065
3.7S7-1500信號模塊066
3.7.1數(shù)字量模塊066
3.7.2模擬量模塊069
3.8通信模塊和工藝模塊072
3.8.1通信模塊072
3.8.2工藝模塊072
3.9分布式模塊072
3.9.1ET 200SP簡介073
3.9.2ET 200SP接口模塊074
3.9.3ET 200SP的I/O模塊074
項目訓練二S7-1500的硬件配置、安裝與接線075
第4章西門子TIA博途軟件概述/081
4.1TIA博途軟件介紹081
4.2TIA博途軟件組成081
4.3TIA博途軟件安裝083
4.4TIA博途軟件授權091
4.5TIA博途軟件卸載093
4.6TIA博途軟件升級099
4.7TIA博途軟件特性101
第5章TIA博途軟件使用/102
5.1TIA博途軟件界面介紹102
5.2TIA博途項目創(chuàng)建105
5.3TIA博途硬件組態(tài)108
5.4自動配置S7-1500中央機架112
5.5CPU模塊屬性設置112
5.6I/O模塊屬性設置122
5.6.1數(shù)字量輸入模塊參數(shù)設置122
5.6.2模擬量輸入模塊參數(shù)設置125
5.7PC與PLC通信的建立126
5.8仿真器SIMATIC S7-PLCSIM127
5.8.1SIMATIC S7-PLC SIM軟件安裝128
5.8.2硬件組態(tài)下載到仿真軟件129
5.8.3仿真器項目視圖134
項目訓練三電機啟保停項目的建立、程序下載與調試134
第6章S7-1500 PLC編程基礎/145
6.1PLC編程語言145
6.1.1PLC編程語言的國際標準145
6.1.2編程語言介紹146
6.1.3PLC編程原則149
6.2S7-1500 PLC數(shù)據(jù)類型149
6.2.1數(shù)制與編碼149
6.2.2基本數(shù)據(jù)類型151
6.2.3復合數(shù)據(jù)類型157
6.2.4參數(shù)數(shù)據(jù)類型159
6.2.5系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型159
6.2.6硬件數(shù)據(jù)類型160
6.2.7數(shù)據(jù)類型轉換161
6.3存儲器與尋址方式161
6.3.1S7-1500 PLC存儲區(qū)161
6.3.2S7-1500 PLC系統(tǒng)存儲區(qū)164
6.3.3全局變量與局部變量166
6.3.4全局常量與局部常量166
6.3.5尋址方式167
第7章S7-1500 PLC指令系統(tǒng)及編程應用/170
7.1位邏輯指令170
7.1.1位邏輯指令概述170
7.1.2位邏輯指令170
7.1.3邊沿檢測指令比較174
7.1.4位邏輯指令綜合應用176
7.2定時器指令180
7.2.1定時器指令概述180
7.2.2SIMATIC定時器指令183
7.2.3IEC定時器指令190
項目訓練四振蕩電路的設計195
7.3計數(shù)器指令198
7.3.1計數(shù)器指令概述198
7.3.2SIMATIC計數(shù)器指令199
7.3.3IEC計數(shù)器指令203
項目訓練五計數(shù)器指令綜合應用205
7.4數(shù)據(jù)處理指令206
7.4.1比較器指令206
7.4.2轉換操作指令208
7.4.3移動操作指令212
7.5運算指令214
7.5.1數(shù)學函數(shù)指令214
7.5.2字邏輯運算指令216
7.6移位和循環(huán)指令217
7.6.1移位指令217
7.6.2循環(huán)移位指令218
7.7程序控制指令219
項目訓練六多功能流水燈控制系統(tǒng)設計222
第8章S7-1500 PLC的用戶程序結構/226
8.1編程方式和程序結構226
8.1.1編程方式226
8.1.2程序結構227
8.2組織塊228
8.2.1組織塊的類型與優(yōu)先級228
8.2.2添加組織塊229
8.2.3循環(huán)程序組織塊230
8.2.4啟動組織塊230
8.2.5時間中斷組織塊230
8.2.6循環(huán)中斷組織塊230
8.2.7硬件中斷組織塊233
8.3數(shù)據(jù)塊234
8.3.1數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建234
8.3.2數(shù)據(jù)塊的編輯237
8.3.3數(shù)據(jù)塊的訪問238
8.4函數(shù)（FC）242
8.4.1函數(shù)的創(chuàng)建與密碼保護242
8.4.2函數(shù)的接口區(qū)244
8.4.3函數(shù)的調用245
8.4.4函數(shù)接口參數(shù)修改248
8.4.5設置函數(shù)的調用環(huán)境進行調試249
8.5函數(shù)塊（FB）251
8.5.1函數(shù)塊的創(chuàng)建251
8.5.2函數(shù)塊的接口區(qū)251
8.5.3函數(shù)塊的調用252
8.5.4多重背景的使用256
8.6交叉引用表和程序信息258
8.6.1交叉引用表258
8.6.2程序信息260
項目訓練七多級分頻器系統(tǒng)設計262
第9章S7-1500 PLC模擬量處理與PID控制技術/267
9.1模擬量處理基礎267
9.1.1模擬量介紹267
9.1.2模擬量模塊267
9.1.3模擬量模塊的接線268
9.1.4模擬量模塊的參數(shù)分配273
9.1.5模擬量模塊的地址分配274
9.1.6模擬量轉換值的表示276
9.2模擬量采集處理282
9.2.1模擬量值的規(guī)范化282
9.2.2模擬量值的處理284
9.3PID控制器285
9.3.1PID控制的基本原理285
9.3.2PID控制器的數(shù)字化285
9.3.3PID控制器參數(shù)與系統(tǒng)性能關系286
9.3.4PID指令287
9.3.5PID_Compact指令調用290
9.3.6PID組態(tài)292
9.3.7PID調試295
項目訓練八加熱爐溫度模擬量控制系統(tǒng)設計299
第10章西門子人機界面HMI的組態(tài)與設計/302
10.1人機界面與組態(tài)軟件介紹302
10.1.1人機界面與觸摸屏303
10.1.2人機界面的組成303
10.1.3SIMATIC人機界面303
10.1.4組態(tài)軟件介紹305
10.1.5PC機通用組態(tài)軟件305
10.2精智系列面板WinCC項目組態(tài)306
10.2.1WinCC（TIA Portal）簡介306
10.2.2直接生成HMI設備308
10.2.3使用HMI設備向導生成畫面309
10.2.4WinCC項目組態(tài)界面313
10.3精智面板TP 700 Comfort的通信連接315
10.3.1TP 700 Comfort介紹315
10.3.2TP 700 Comfort的硬件連接317
10.3.3TP 700 Comfort與組態(tài)PC通信設置317
10.3.4TP 700 Comfort與S7-1500 PLC通信設置320
10.3.5下載HMI組態(tài)322
10.4TP 700 Comfort畫面創(chuàng)建與管理324
10.4.1畫面結構與布局324
10.4.2TP 700 Comfort畫面屬性設置325
10.4.3畫面管理326
10.5TP 700 Comfort畫面設計337
10.5.1基本對象、元素的使用337
10.5.2庫和圖形的使用345
10.5.3組態(tài)I/O域347
10.5.4變量的管理348
10.6精智面板的仿真、運行與用戶管理350
10.6.1HMI仿真調試方法350
10.6.2HMI的離線仿真調試351
10.6.3HMI的在線仿真調試353
10.6.4用戶管理的組態(tài)與使用355
項目訓練九十字路口交通燈控制人機界面設計363
第11章S7-1500 PLC系統(tǒng)設計與診斷/365
11.1系統(tǒng)設計的原則和內容365
11.1.1設計原則365
11.1.2設計內容365
11.1.3設計步驟366
11.2硬件設計367
11.2.1PLC的選型367
11.2.2I/O模塊的選型367
11.2.3PLC容量估算368
11.3軟件設計369
11.3.1設計前準備工作369
11.3.2編寫程序369
11.3.3程序測試369
11.4系統(tǒng)調試370
11.4.1調試步驟370
11.4.2調試方法370
11.4.3系統(tǒng)開發(fā)技巧371
11.5系統(tǒng)診斷371
11.5.1系統(tǒng)診斷含義371
11.5.2系統(tǒng)診斷顯示372
11.5.3通過Web服務器進行診斷故障379
11.5.4通過HMI診斷視圖進行診斷故障382
11.5.5通過過程映像輸入進行系統(tǒng)診斷385
項目訓練十物流線倉庫庫存控制系統(tǒng)設計386
參考文獻/390
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