S7-300/400 PLC入门与开发实例

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页数:251
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出版时间:2009-2
价格:34.00元
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isbn号码:9787115192875
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  • PLC
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具体描述

《S7-300/400PLC入门与开发实例》系统地介绍了西门子公司S7-300/400系列PLC的基本结构和原理、操作和使用方法,辅以详细的系统设计实例,可使读者通过阅读《S7-300/400PLC入门与开发实例》来逐步掌握PLC应用系统的设计方法。

全书由7章组成,第1章介绍了S7-300/400 PLC的基本结构和工作原理,第2章介绍了S7-300/400 PLC的梯形图指令系统,第3章详细说明了STEP7编程软件的安装、功能以及程序的调试运行,第4章简要介绍了组态软件WinCC,第5章是S7-300/400 PLC的网络及通信的功能介绍,第6章和第7章是两个完整的系统设计应用实例。

《S7-300/400PLC入门与开发实例》系统性、实用性强,简明易懂,适合通信与控制、工业自动化、电气技术、测控技术等相关行业的工程技术人员阅读,也可供高等院校通信与电子技术、自动控制、机电一体化、机械设计制造自动化、电气技术、测控技术与仪器等专业的师生参考。

工业自动化控制系统设计与应用 本书聚焦于现代工业控制系统的核心技术与实践,旨在为读者提供一套全面、深入且极具操作性的知识体系。全书内容紧密围绕当前主流的自动化技术架构、现场总线应用、高级过程控制策略以及系统集成与安全防护展开,旨在培养掌握系统级设计、调试与维护能力的专业人才。 第一部分:现代工业控制系统架构与组件解析 本部分深入剖析了现代工业自动化控制系统的基本构成、发展趋势及关键技术模块。 1.1 工业控制系统的演进与发展趋势 从DCS到集散控制与互联: 详细阐述分布式控制系统(DCS)的拓扑结构、特点及其在流程工业中的应用优势。探讨基于工业以太网和信息物理系统(CPS)的下一代控制架构的演进方向。 系统分层与功能划分: 遵循ISA-95模型,清晰界定现场控制层、监视与操作层、制造执行系统(MES)层以及企业资源规划(ERP)层之间的接口标准、数据流向与功能边界。 1.2 过程控制的关键技术理论 经典PID控制的深入理解与优化: 不仅停留在基础的比例、积分、微分参数设定,而是深入讲解了如何进行先进的PID调参方法(如Smith预估器、串级控制、前馈控制)的应用场景与实施细节。分析了数字PID算法的精度与采样周期的影响。 先进过程控制(APC)原理与实践: 详细介绍模型预测控制(MPC)的核心算法原理(状态空间模型、优化目标函数、约束处理),并结合具体化工、电力案例,演示MPC在处理多变量耦合、长延迟过程中的应用优势与建模挑战。 离散事件系统与逻辑控制: 系统阐述基于状态图(State Transition Diagram)和功能块图(Function Block Diagram, FBD)的离散控制设计方法。重点解析如何利用顺序控制语言(Sequential Function Chart, SFC)对复杂的批次化生产过程进行有效组织与管理。 1.3 人机交互界面(HMI)与可视化设计 HMI的设计规范与人机工程学: 探讨构建高效、直观操作界面的设计原则,包括色彩管理、信息密度控制、报警管理策略(遵循ANSI/ISA 18.2标准)。 SCADA系统的构建与数据管理: 讲解监督控制与数据采集(SCADA)系统的架构,包括RTU/数据采集单元的选择、历史数据库的构建、以及远程监控与诊断的应用实践。 第二部分:现场数据采集与总线通信技术 本部分专注于工业现场设备层面的数据互联技术,这是实现系统集成与实时数据交换的基础。 2.1 工业现场总线技术深度解析 传统总线(Fieldbus)的性能比较: 详细对比PROFIBUS DP/PA、CANopen、DeviceNet等传统现场总线的介质特性、通信速率、确定性(Determinism)指标及其在不同行业(如机械制造、过程控制)的典型应用。 工业以太网的崛起与标准: 重点解析EtherNet/IP、PROFINET IO、EtherCAT等基于标准以太网协议的工业通信解决方案。深入探讨这些技术如何解决传统总线在带宽、同步性、网络拓扑方面的限制,并关注时间敏感网络(TSN)的最新进展。 无线工业通信技术: 分析ISA100.Wireless和WirelessHART在恶劣环境下传感器数据可靠传输的应用场景、功耗管理与安全机制。 2.2 传感器与执行器接口技术 模拟量信号的精确采集与处理: 讲解4-20mA电流环、0-10V电压信号的抗干扰措施、冷端补偿原理、以及高精度模数转换器(ADC)的选择标准。讨论如何利用HART协议在模拟信号上传输数字诊断信息。 智能传感器的集成: 介绍基于IO-Link等点对点智能接口的传感器数据管理和参数化配置方法,实现设备层面的快速更换与诊断。 第三部分:集成化与智能制造中的控制系统实践 本部分将视角从单个控制器扩展到整个制造车间的集成化应用,强调信息流与控制流的融合。 3.1 运动控制与伺服驱动系统 高性能运动控制原理: 阐述电子凸轮、插补运动、多轴同步控制(Kinematics)的基本数学模型。解析如何通过总线同步机制(如CIP Sync或PROFINET Isochronous Mode)实现高精度轨迹跟踪。 安全集成与功能安全(Functional Safety): 详细介绍IEC 61508/61511功能安全标准,重点讲解安全PLC(Safety PLC)的架构、SIL等级的确定、安全回路的设计(从传感器到执行器)以及安全联锁系统的验证与调试流程。 3.2 制造执行系统(MES)与数据交互 OPC UA在数据集成中的核心地位: 深入讲解OPC统一架构(OPC UA)的数据模型、安全机制(证书管理)以及它作为连接OT(操作技术)与IT(信息技术)的桥梁作用。演示如何利用OPC UA服务器/客户端机制实现生产数据的高效、安全上传。 云边协同与边缘计算在控制中的应用: 探讨边缘控制器(Edge Controller)如何执行轻量级的数据预处理、协议转换和本地AI模型推理,从而减轻云端负担并提高响应速度。 第四部分:控制系统的可靠性、维护与网络安全 本部分关注于工业控制系统的生命周期管理,特别是如何保障系统在长期运行中的稳定性和抵御网络威胁的能力。 4.1 系统可靠性与冗余设计 冗余架构的构建: 详细分析热备份(Hot Standby)和冷备份(Cold Standby)在控制器、通信网络、电源及I/O模块中的具体实现方式,并评估不同冗余策略的成本效益和故障转移时间(Failover Time)。 状态监测与预测性维护: 介绍如何通过采集设备运行参数(如振动、温度、电流纹波)构建设备健康模型,实现从被动维护向预测性维护(PdM)的转变。 4.2 工业网络安全基础与实践 威胁模型与风险评估: 应用Purdue模型或ISA/IEC 62443标准框架,对控制系统网络进行分域(Zoning)和管道(Conduits)划分。识别针对OT环境的特定威胁(如拒绝服务、篡改控制逻辑)。 安全防护技术实施: 重点讲解防火墙在控制网络中的部署策略、网络隔离、跳转机(Jump Host)的使用规范、以及工控终端的白名单管理和入侵检测系统(IDS)在关键节点的数据包分析应用。 本书特色: 本书采用理论阐述与实际工程案例相结合的方式,配以大量的系统配置截图、关键算法流程图以及调试步骤详解,确保读者能够将所学知识迅速转化为解决实际工程问题的能力。内容覆盖了从底层设备通信到顶层制造系统集成的全景图,是控制工程师、系统集成商及相关专业学生不可或缺的参考手册。

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作为一名技术爱好者,我对各种先进的技术都抱有浓厚的兴趣,而PLC作为工业自动化控制的核心技术,一直是我关注的焦点。我深知西门子S7-300/400系列PLC在工业界的广泛应用和重要地位。虽然我之前也接触过一些PLC相关的资料,但总感觉缺乏一个系统性的、能够真正上手实践的指导。这本书的标题《S7-300/400 PLC入门与开发实例》正是抓住了我的需求点。我非常期待这本书能够为我打开S7-300/400 PLC世界的大门。我希望它能从PLC的基本概念讲起,比如PLC的构成、工作原理、扫描周期等,并且用通俗易懂的语言来解释这些原理,让我能够建立起对PLC的整体认知。在编程语言方面,我希望这本书能重点讲解最常用的编程语言,比如梯形图(LAD),并详细介绍常用的指令,例如基本逻辑指令、定时器、计数器、比较指令等,并且通过实例演示这些指令的用法。同时,如果能对功能块图(FBD)和指令表(STL)也有一定的介绍,让我对不同的编程方式有所了解,那就更好了。我尤其期待书中丰富的“开发实例”,我希望这些实例能够涵盖一些常见的工业自动化应用场景,例如一个简单的传感器输入控制输出,一个电机正反转控制,或者一个简单的生产线节拍控制。我希望通过这些实例,我不仅能学习到如何编写PLC程序,更能理解程序设计的思路和方法,并且能够学习到一些实用的调试技巧,例如如何利用监控表来观察程序运行状态,如何进行断点调试等。这本书能否提供一些关于STEP 7软件的安装、配置和使用技巧,也会大大提升它的实用性。

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我是一名在校的学生,专业方向是电气工程及其自动化。一直以来,我们课程中都涉及PLC的原理和应用,但很多时候都是蜻蜓点水,缺乏深入的实践。我深知PLC在现代工业自动化中扮演着举足轻重的角色,而西门子S7-300/400系列又是行业内的佼佼者,了解和掌握它们的技术对于我未来的就业和职业发展至关重要。我之所以选择这本书,是因为它的题目直接点出了“入门”和“开发实例”,这正是我目前最迫切需要的。我希望这本书能够提供一个清晰的学习路径,从PLC的基本概念,如CPU、输入/输出模块、电源模块的组成和功能,到编程软件(如STEP 7)的安装和使用,再到各种编程语言(如梯形图、功能块图、指令表)的语法和应用,都能有详尽的讲解。我尤其看重“开发实例”的部分,我希望书中能包含一系列具有代表性的实际应用案例,例如如何设计一个简单的传送带控制系统,如何实现一个生产线的启停控制,或者如何处理模拟量信号进行PID调节等等。我希望这些实例不仅能让我学会如何编写PLC程序,更能让我理解程序背后的逻辑和设计思路,以及如何将理论知识转化为实际的工程解决方案。这本书能否提供一些在实际项目开发中可能会遇到的常见问题及其解决方案,也会大大提升其价值。例如,在模块化设计、程序优化、数据管理等方面,如果能有一些指导性的建议,那将非常有帮助。我希望这本书能够真正帮助我打下坚实的PLC基础,并且能够独立完成一些基础的PLC项目开发。

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在我的工作经历中,经常会遇到需要对现有自动化设备进行改造或升级的情况,而这些设备大多都使用了西门子S7-300/400系列PLC。尽管我具备一定的电气基础,但对于S7-300/400系列PLC的深入了解和独立开发能力仍显不足。我希望通过一本专业的书籍来系统地学习和掌握这方面的知识。《S7-300/400 PLC入门与开发实例》这个书名非常符合我的需求,我希望它能提供一个从零开始的学习路径,并且能够帮助我掌握实际的开发技能。我希望这本书能够详细介绍S7-300/400系列PLC的硬件组成,包括CPU模块的选型、CPU的性能指标、I/O模块的类型和接线方法,以及通信模块和功能模块的应用。在软件编程方面,我希望它能全面讲解STEP 7软件的使用,包括项目创建、硬件组态、程序编辑、变量管理、下载和在线调试等。对于编程语言,我希望书中能深入浅出地讲解梯形图(LAD)、功能块图(FBD)、指令表(STL)以及结构化文本(SCL)等,并重点介绍常用的指令和功能块。我尤其看重“开发实例”部分,我希望书中能够包含一些具有代表性的工程应用案例,比如一个完整的温度控制系统设计,一个多泵联动控制逻辑,或者一个简单的配料系统控制。我希望通过这些实例,我能够学习到如何进行需求分析、硬件选型、程序设计、调试验证等完整的开发流程,并且能够掌握一些提高程序效率和稳定性的方法。这本书能否包含一些关于S7-300/400系列PLC在通信、网络(如Profibus、Profinet)方面的应用介绍,也会让它更具价值。

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我对自动化生产流程和控制系统一直抱有浓厚的兴趣,尤其是在接触过一些现代化的生产线后,对PLC在其中扮演的关键角色有了更深的认识。作为一名初学者,我渴望能够系统地学习PLC的技术,而西门子S7-300/400系列PLC是工业界广泛应用的平台,掌握它们的技术对于我理解和参与自动化项目至关重要。我选择《S7-300/400 PLC入门与开发实例》这本书,是因为它精准地定位了“入门”和“开发实例”,这正是我当前最需要的。我希望这本书能够从最基础的PLC概念开始,清晰地解释PLC是什么、它是如何工作的,以及它在自动化控制系统中扮演的角色。我希望书中能够详细介绍S7-300/400系列PLC的硬件结构,包括CPU、输入模块、输出模块、电源模块的安装和接线。在软件编程方面,我希望它能详细讲解STEP 7编程软件的操作,包括如何创建一个新项目,如何进行硬件组态,如何使用各种编程语言(如梯形图LAD,功能块图FBD,指令表STL)来编写控制程序,并详细解释常用的指令和逻辑。我特别期待书中提供的“开发实例”,我希望这些实例能够覆盖一些常见的工业应用场景,例如简单的开关量控制、定时器控制、计数器控制,或者一个基础的流水线控制。我希望通过这些实例,我不仅能学习到如何编写和下载程序,更能理解程序背后的逻辑和设计思想,并且能够学会如何进行程序的调试和故障排除。如果书中还能提供一些关于PLC性能优化和程序结构设计的建议,那就更好了。

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我在自动化设备制造行业已经工作了几年,主要负责一些设备电气部分的调试和维护。虽然我已经接触过一些PLC,但主要集中在一些特定的品牌和型号上,对于西门子S7-300/400系列,我还是一个新手。在工作中,我经常会遇到需要与西门子PLC打交道的场合,无论是设备集成还是故障排除,对S7-300/400系列PLC的了解都显得尤为重要。我选择这本书,正是看中了它“入门与开发实例”的定位。我希望这本书能够系统地介绍S7-300/400系列PLC的硬件架构,包括CPU的型号选择、不同I/O模块的性能和接线方式,以及内存卡、通信模块等扩展部件的配置。在软件方面,我希望它能详细讲解STEP 7编程软件的操作界面、项目管理、硬件组态、变量表的使用,以及各种指令的详细说明和应用场景。更令我期待的是“开发实例”部分,我希望书中能够包含一些贴合实际工业生产场景的案例,比如如何实现一个多轴联动控制,如何设计一个安全连锁逻辑,或者如何进行简单的HMI(人机界面)集成,通过这些实例,我希望能够学习到更高效、更规范的PLC编程方法和调试技巧。这本书能否包含一些关于SCL(结构化文本)语言的介绍和应用,也会增加它的吸引力,因为在一些复杂的控制逻辑中,SCL通常比梯形图更具优势。我希望通过这本书,能够快速地熟悉S7-300/400系列PLC的开发流程,并且能够将其应用于我的实际工作中,提高工作效率和解决问题的能力。

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这本书的封面设计给我一种非常直观和可靠的感觉,深蓝色的背景搭配S7-300/400的标志,以及“入门与开发实例”这样的字样,让我瞬间就对接下来的学习内容有了明确的预期。我一直对西门子PLC在工业自动化领域的广泛应用非常感兴趣,也知道S7-300/400是其中非常核心和普及的系列,但苦于没有系统的入门指导。市面上虽然也有不少PLC相关的书籍,但很多都过于理论化,或者内容零散,难以形成完整的学习体系。我特别看重这本书能够提供“入门”和“开发实例”这两个关键点。这意味着它不仅会讲解基础概念,还会通过实际案例来帮助我理解这些概念如何在实际的PLC编程和应用中落地。对于我这样想要从零开始学习PLC的用户来说,这种理论与实践相结合的模式至关重要。我希望这本书能够清晰地解释PLC的基本结构、硬件连接、编程语言(如LAD, FBD, STL)、数据类型、指令集等等。更重要的是,我期待通过书中的实例,能够一步步地搭建一个简单的控制系统,例如控制一个电机启停,或者实现一个简单的流水线流程。我希望这些实例能够由浅入深,从最基础的输入输出信号处理,到更复杂的逻辑控制和定时器、计数器应用,甚至是伺服电机或变频器的基本控制。书中的配图和流程图也是我非常看重的部分,它们能够帮助我更形象地理解硬件连接和程序逻辑。如果书中还能包含一些常用的故障排除方法和调试技巧,那将是锦上添花。我希望这本书能够成为我学习S7-300/400 PLC道路上的一块坚实的垫脚石。

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我对工业自动化领域一直充满好奇,尤其对PLC在现代制造业中的核心作用深感着迷。作为一名非电气专业的从业者,我希望能够通过系统性的学习,掌握PLC的基本原理和应用技术,以便更好地理解和参与自动化项目的讨论。西门子S7-300/400系列PLC是工业界的标杆,了解它们是进入这个领域的必经之路。我选择《S7-300/400 PLC入门与开发实例》这本书,是因为它明确地“入门”了PLC技术,并且提供了“开发实例”,这对于我这样一个零基础的学习者来说,是最吸引人的地方。我希望这本书能够用最简单易懂的语言,循序渐进地介绍PLC的工作原理,包括PLC的扫描周期、指令执行过程、存储区划分等等。在硬件方面,我希望它能清晰地展示S7-300/400系列PLC的典型硬件配置,包括CPU的选型、内存大小、I/O点的数量以及如何连接各种传感器和执行器。在软件编程方面,我非常期待看到对梯形图(LAD)的详细讲解,因为这是最直观的编程语言之一,我希望学习到如何使用基本逻辑门、定时器、计数器以及比较指令来构建控制程序。同时,如果书中能对功能块图(FBD)和指令表(STL)也有所涉猎,那将更加全面。更重要的是,我希望书中能够提供一些实际的应用案例,比如一个简单的开关量控制,一个速度控制逻辑,或者一个温度监控系统。通过这些实例,我希望能理解PLC在实际场景中的应用逻辑,以及如何根据需求进行功能扩展和优化。这本书能否提供一些学习资源链接,例如官方网站或者社区论坛,对我后续深入学习也会很有帮助。

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我是一名在校的学生,专业是智能制造。学校的课程中虽然涉及了PLC的基础知识,但更多的是理论讲解,而我渴望能够通过实践来加深理解。西门子S7-300/400系列PLC是工业自动化领域非常重要的一个系列,我希望能够通过学习这本书,掌握这方面的技能,为未来的实习和就业打下坚实的基础。我之所以选择《S7-300/400 PLC入门与开发实例》,是因为它提供了“入门”和“开发实例”两个关键点,这正是我当前最需要的。我希望这本书能够清晰地介绍PLC的基本概念,例如PLC的组成、工作原理、输入输出信号的处理方式等,并且用通俗易懂的语言来解释这些概念。在软件方面,我希望它能够详细讲解STEP 7编程软件的使用,包括它的界面布局、基本操作、以及项目文件的管理。我尤其期待对梯形图(LAD)的深入讲解,希望能学会如何运用各种基本指令,如常开、常闭触点、线圈、定时器、计数器等,来构建简单的控制逻辑。更重要的是,我希望书中能够提供一些贴近实际的“开发实例”,例如如何控制一个电机的启动和停止,如何实现一个简单的流水线控制,或者如何处理模拟量信号来控制一个执行器。我希望通过这些实例,我能够将学到的理论知识应用到实践中,并且学习到一些调试和故障排除的技巧。这本书能否提供一些关于PLC程序设计规范的建议,以及如何撰写具有良好可读性的注释,也会让它更加优秀。

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在我接触到的许多自动化项目中,西门子S7-300/400系列PLC是出现频率最高的设备之一。为了能够更有效地进行项目集成和现场调试,我急需一本能够系统介绍S7-300/400系列PLC的书籍。《S7-300/400 PLC入门与开发实例》这个标题让我眼前一亮,它直接点出了我最关心的问题。我希望这本书能够提供一个清晰的学习路线图,从PLC的基本原理讲起,例如PLC的硬件构成、工作流程、以及扫描机制。在软件方面,我期待它能够详细讲解STEP 7编程软件的使用,包括如何进行项目管理、硬件配置、以及各种编程语言(如梯形图LAD、功能块图FBD、指令表STL)的语法和应用。我尤其看重“开发实例”这个部分,我希望书中能够提供一系列贴近实际生产的案例,比如如何实现一个简单的物料输送控制,一个产品分拣控制,或者一个简单的温度采集和显示系统。我希望通过这些案例,我能够学习到如何将PLC应用于实际的自动化场景,并且理解程序设计的逻辑和方法。此外,我还希望这本书能够包含一些关于PLC通信(如Profibus DP, Profinet)的基础知识,以及如何在S7-300/400系列PLC中实现与HMI(人机界面)的连接和数据交换。这本书能否提供一些关于PLC编程的规范和最佳实践,也会极大地提升其价值,让我能够写出更易于维护和扩展的程序。

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作为一名技术领域的探索者,我对工业自动化技术一直抱有极大的热情,特别是PLC在现代工业中的核心作用,让我尤为着迷。我深知西门子S7-300/400系列PLC在行业内的统治地位,掌握它们的技术对于我理解工业控制系统至关重要。我选择《S7-300/400 PLC入门与开发实例》这本书,是因为它的标题直接点明了“入门”和“开发实例”两个我最看重的方向。我希望这本书能够提供一个从零开始的学习之旅,用最浅显易懂的方式解释PLC的基本概念,例如PLC的构成、扫描周期、以及常用的数据类型。在软件编程方面,我希望它能详细介绍STEP 7编程软件的操作流程,包括硬件组态、程序编写、下载和在线监控等。我非常期待对梯形图(LAD)的详细讲解,希望能理解各种指令的含义和应用,例如逻辑运算指令、定时器、计数器、比较指令等,并能够通过简单的实例来巩固学习。更令我期待的是“开发实例”部分,我希望书中能够提供一些贴近实际生产场景的案例,比如如何控制一个简单的自动化生产线,如何实现一个设备的状态监控,或者如何进行基础的PID控制。我希望通过这些实例,我能够学习到如何将抽象的控制逻辑转化为具体的PLC程序,并理解程序设计背后的思考过程。如果书中能包含一些关于PLC程序优化的技巧,或者关于SCL语言在复杂控制中的应用,那将是对我能力的进一步提升。

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