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本書以西門子S7-1500 PLC為對象，介紹了PLC的基本結(jié)構(gòu)、硬件配置及組態(tài)、編程指令、程序結(jié)構(gòu)及編程方法，并在此基礎(chǔ)上通過大量的案例分析、項目實踐來提高讀者對PLC的應(yīng)用能力。此外，本書還介紹了PLC通信系統(tǒng)及SCL編程語言的應(yīng)用，為進(jìn)一步開發(fā)綜合項目奠定基礎(chǔ)。本書從實例分析、綜合應(yīng)用和項目設(shè)計著手，制定相應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)，在分析和解決問題的過程中，促進(jìn)理論知識的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能的提升。本書內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)，注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，通過案例分析、項目引導(dǎo)及技能訓(xùn)練等環(huán)節(jié)幫助讀者對知識的理解和吸收。
本書可作為應(yīng)用型本科和職業(yè)院校自動化類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程人員的培訓(xùn)教材或相關(guān)技術(shù)人員的參考書。

黨的二十大報告指出：堅持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點放在實體經(jīng)濟(jì)上，推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國、航天強(qiáng)國、交通強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國。實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程和重大技術(shù)裝備攻關(guān)工程，支持專精特新企業(yè)發(fā)展，推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
可編程序控制器（PLC）是一種以微型計算機(jī)為核心的通用工業(yè)控制器。從產(chǎn)生到現(xiàn)在，其控制功能和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，實現(xiàn)了由單體設(shè)備的簡單邏輯控制到運動控制、過程控制及集散控制等各種復(fù)雜任務(wù)的發(fā)展。現(xiàn)在的PLC在模擬量處理、數(shù)據(jù)運算、人機(jī)接口和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)等方面的能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備之一。
本書以培養(yǎng)技術(shù)技能型人才為出發(fā)點，從實例分析、綜合應(yīng)用和項目設(shè)計著手，制定相應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生在分析和解決實際問題的過程中，逐步增強(qiáng)專業(yè)知識的應(yīng)用能力。
本書以S7-1500 PLC為對象，對PLC的硬件結(jié)構(gòu)、編程軟件、編程指令及其項目應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，以滿足崗位對S7-1500 PLC項目開發(fā)和應(yīng)用維護(hù)等方面相關(guān)人才的需求。本書共8章，第1章介紹了PLC的概念、產(chǎn)品和原理等；第2章介紹了S7-1500 PLC的硬件系統(tǒng)；第3章介紹了TIA Portal編程軟件的應(yīng)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、硬件組態(tài)及簡單項目應(yīng)用；第4、5章介紹了S7-1500 PLC常用指令的屬性、應(yīng)用及程序塊的屬性和應(yīng)用；第6、7章以S7-1500 PLC為主線，介紹了其綜合應(yīng)用，包括模擬量控制、變頻驅(qū)動控制、通信等；第8章介紹了S7-1500 PLC SCL的基礎(chǔ)指令及應(yīng)用，為進(jìn)一步開發(fā)基于S7-1500 PLC的綜合項目奠定基礎(chǔ)。
在PLC基礎(chǔ)指令及程序塊講解方面，配有相應(yīng)的實訓(xùn)，便于學(xué)生理解和掌握指令的基礎(chǔ)知識、程序塊結(jié)構(gòu)和在程序中的應(yīng)用；在PLC程序編寫及設(shè)計方面，盡可能地采用案例分析和項目實踐；各章節(jié)后還附有相應(yīng)的技能訓(xùn)練和習(xí)題，便于學(xué)生更好地掌握PLC的相關(guān)知識；每章的后用名言警句共勉。
本書理論通俗、案例和項目具體，注重知識的應(yīng)用和技能的提升，可作為應(yīng)用型本科和職業(yè)院校自動化類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程人員的培訓(xùn)教材或相關(guān)技術(shù)人員的參考書。
本書由無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院郭瓊教授擔(dān)任主編，陳浩云工程師擔(dān)任副主編，無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院姚曉寧、丁健、商進(jìn)副教授參與編寫。
本書在編寫過程中參考了大量的手冊和相關(guān)書籍，在此向各位作者表示誠摯的感謝。由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處，敬請讀者批評指正。

第1章PLC概述
1.1PLC的概念及應(yīng)用
1.1.1PLC的起源及發(fā)展
1.1.2PLC的特點
1.1.3PLC的應(yīng)用
1.2PLC的分類及產(chǎn)品介紹
1.2.1PLC的分類
1.2.2PLC生產(chǎn)廠家及主要產(chǎn)品
1.2.3西門子S7系列PLC及其軟件
1.3PLC系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
1.3.1PLC系統(tǒng)基本構(gòu)成
1.3.2PLC的工作原理
1.3.3PLC控制系統(tǒng)與繼電接觸器控制
系統(tǒng)的比較
1.4習(xí)題
第2章S7-1500 PLC硬件系統(tǒng)
2.1S7-1500系統(tǒng)介紹
2.1.1SIMATIC自動化系統(tǒng)
2.1.2S7-1500 PLC系統(tǒng)構(gòu)成
2.2CPU模塊
2.2.1CPU分類
2.2.2CPU結(jié)構(gòu)及存儲卡
2.2.3模塊安裝及接線
2.2.4固件更新
2.3電源模塊
2.3.1帶有電源模塊的PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.3.2負(fù)載電源（PM）
2.3.3系統(tǒng)電源（PS）
2.4信號模塊（SM）
2.4.1模塊類型
2.4.2數(shù)字量輸入/輸出模塊
2.4.3模擬量輸入/輸出模塊
2.4.4模塊安裝
2.5通信模塊
2.5.1模塊分類
2.5.2CP 1543-1模塊特性
2.5.3CM 1542-5模塊特性
2.5.4CM PtP RS422/485 BA模塊特性
2.6CPU的通電與設(shè)置
2.6.1CPU的通電
2.6.2通過顯示屏設(shè)置IP地址
2.6.3CPU的操作模式
2.7習(xí)題
第3章TIA Portal編程軟件及使用
3.1TIA Portal編程軟件
3.1.1編程軟件的特點
3.1.2編程軟件的安裝
3.1.3認(rèn)識編程軟件界面
3.2編程基本知識
3.2.1S7-1500 PLC數(shù)據(jù)類型
3.2.2S7-1500 PLC的地址及尋址
3.2.3程序中的變量
3.2.4程序中的常量
3.3PLC的編程語言及特點
3.3.1編程語言選擇操作
3.3.2梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD）
3.3.3語句表(STL)
3.3.4結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）
3.4S7-1500 PLC的設(shè)備組態(tài)
3.4.1設(shè)備組態(tài)的功能
3.4.2設(shè)備組態(tài)的操作
3.5實訓(xùn)1：簡單項目的建立與運行
3.5.1任務(wù)1：控制要求及PLC外部接線
3.5.2任務(wù)2：簡單項目的建立
3.5.3任務(wù)3：項目調(diào)試
3.6實訓(xùn)2：PLC變量表及監(jiān)控表功能
3.6.1任務(wù)1：PLC變量表及變量尋址
3.6.2任務(wù)2：使用監(jiān)控表和強(qiáng)制表調(diào)試程序
3.7實訓(xùn)3：TIA Portal軟件仿真功能的應(yīng)用
3.7.1任務(wù)1：了解S7-1500仿真器
3.7.2任務(wù)2：啟動和應(yīng)用仿真功能
3.7.3任務(wù)3：系統(tǒng)和時鐘存儲器功能應(yīng)用
3.8習(xí)題
第4章S7-1500 PLC的常用指令
4.1位邏輯運算指令
4.1.1基本指令及屬性
4.1.2觸點/線圈指令
4.1.3置位/復(fù)位指令
4.1.4沿檢測指令
4.1.5SR/RS觸發(fā)器
4.2定時器指令
4.2.1定時器指令概述
4.2.2定時器指令功能
4.2.3定時器指令的應(yīng)用
4.3計數(shù)器指令
4.3.1加計數(shù)器
4.3.2減計數(shù)器
4.3.3加減計數(shù)器
4.3.4計數(shù)器指令的應(yīng)用
4.4數(shù)據(jù)處理與運算指令
4.4.1移動操作指令
4.4.2比較操作指令
4.4.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令
4.4.4數(shù)學(xué)函數(shù)指令
4.5程序控制操作指令
4.5.1JMP(N)指令
4.5.2JMP_LIST指令
4.5.3SWITCH及RET指令
4.6移位和循環(huán)移位指令
4.6.1移位指令
4.6.2循環(huán)移位指令
4.6.3移位彩燈控制功能設(shè)計
4.7基本指令應(yīng)用
4.7.1實訓(xùn)1：三臺電動機(jī)順序起動功能實現(xiàn)
4.7.2實訓(xùn)2：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計
4.7.3實訓(xùn)3：多臺設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
4.8習(xí)題
第5章程序塊及其應(yīng)用
5.1用戶程序
5.1.1用戶程序的任務(wù)
5.1.2用戶程序中的塊
5.1.3線性化編程與結(jié)構(gòu)化編程
5.2數(shù)據(jù)塊（DB）及其應(yīng)用
5.2.1DB介紹
5.2.2全局?jǐn)?shù)據(jù)塊
5.2.3背景數(shù)據(jù)塊
5.3組織塊（OB）及其應(yīng)用
5.3.1OB的功能及類型
5.3.2循環(huán)執(zhí)行組織塊
5.3.3啟動組織塊
5.3.4中斷組織塊的建立
5.4功能（FC）及其應(yīng)用
5.4.1FC介紹
5.4.2帶有形參的FC
5.4.3沒有參數(shù)的FC
5.5功能塊（FB）及其應(yīng)用
5.5.1FB介紹
5.5.2具有單個背景數(shù)據(jù)塊的FB
5.5.3具有多重背景數(shù)據(jù)塊的FB
5.6技能訓(xùn)練
5.6.1任務(wù)1：通過片段訪問對DB變量尋址
5.6.2任務(wù)2：采用程序塊設(shè)計函數(shù)
5.7習(xí)題
第6章PLC綜合項目設(shè)計與分析
6.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
6.1.1基本原則
6.1.2步驟和內(nèi)容
6.2實訓(xùn)1：液體混合攪拌器控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
6.2.1任務(wù)1：PLC選型及外部接線
6.2.2任務(wù)2：控制功能的實現(xiàn)
6.3實訓(xùn)2：多臺設(shè)備報警控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
6.3.1任務(wù)1：系統(tǒng)資源配置
6.3.2任務(wù)2：程序設(shè)計
6.3.3任務(wù)3：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
6.4實訓(xùn)3：模擬量在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
6.4.1任務(wù)1：模擬量的認(rèn)識
6.4.2任務(wù)2：基于模擬量輸入（A/D）的狀態(tài)檢測系統(tǒng)設(shè)計
6.4.3任務(wù)3：基于模擬量輸出（D/A）的三角波信號發(fā)生器設(shè)計
6.5實訓(xùn)4：基于PID的變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
6.5.1任務(wù)1：變頻調(diào)速系統(tǒng)外部接線
6.5.2任務(wù)2：變頻調(diào)速系統(tǒng)硬件組態(tài)
6.5.3任務(wù)3：PID工藝對象組態(tài)
6.5.4任務(wù)4：系統(tǒng)程序設(shè)計
6.5.5任務(wù)5：系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
6.6習(xí)題
第7章S7-1500 PLC系統(tǒng)的通信應(yīng)用
7.1S7-1500 PLC通信基礎(chǔ)
7.1.1PROFINET接口通信
7.1.2基于通信模塊的通信
7.2實訓(xùn)1：S7-1500 PLC的S7通信應(yīng)用
7.2.1任務(wù)1：S7通信及相關(guān)指令
7.2.2任務(wù)2：S7通信系統(tǒng)的硬件組態(tài)
7.2.3任務(wù)3：PUT/GET指令應(yīng)用
7.2.4任務(wù)4：S7通信系統(tǒng)通信功能測試
7.3實訓(xùn)2：S7-1500 PLC以太網(wǎng)通信應(yīng)用
7.3.1任務(wù)1：Modbus TCP通信協(xié)議
7.3.2任務(wù)2：Modbus TCP通信系統(tǒng)的硬件組態(tài)
7.3.3任務(wù)3：Modbus TCP 客戶端程序設(shè)計
7.3.4任務(wù)4：Modbus TCP 服務(wù)器程序設(shè)計
7.3.5任務(wù)5：Modbus TCP系統(tǒng)通信功能測試
7.4實訓(xùn)3：基于PLCSIM Advanced軟件的仿真通信
7.4.1任務(wù)1：PLCSIM Advanced仿真軟件
7.4.2任務(wù)2：PLCSIM Advanced 3.0仿真軟件介紹
7.4.3任務(wù)3：PLCSIM Advanced通信仿真調(diào)試
7.5習(xí)題
第8章SCL編程語言
8.1SCL簡介
8.1.1SCL的特點
8.1.2SCL的編輯界面
8.2SCL常用指令
8.2.1指令類型及語法規(guī)則
8.2.2指令的輸入方法
8.2.3指令介紹
8.3SCL程序監(jiān)控及注釋
8.3.1程序監(jiān)控
8.3.2程序注釋
8.4SCL編程設(shè)計
8.4.1啟保停電路
8.4.2定時器指令應(yīng)用
8.4.3SCL表達(dá)式和運算指令
8.4.4采用SCL實現(xiàn)數(shù)值查找功能
8.5SCL編程的綜合應(yīng)用
8.5.1實訓(xùn)1:4臺電動機(jī)順序起動控制程序設(shè)計
8.5.2實訓(xùn)2:交通燈控制系統(tǒng)程序設(shè)計
8.6習(xí)題
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