具体描述
《西门子S7-200CN PLC编程技术及工程应用》第1~3章讲解PLC的工作原理、S7-200CN PLC的硬件结构、数据格式、寻址方式及指令系统、STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用方法。第4章精编了14个典型实例，介绍S7-200CN PLC的基本控制应用、编程方法。第5章针对PLC控制系统工程设计步骤、设计方法和安装技术等进行讲解；第6章从实际工程设计出发，讲解应用设计实例和相关源程序的设计；第7章介绍S7-200CN PLC的通信技术，并针对应用较为广泛的USS协议、Modbus RTU协议、工业以太网通信技术举例说明。
《工业自动化控制系统设计与实践》 本书旨在为读者构建一套全面、系统的工业自动化控制系统设计理念和实践方法。内容涵盖从需求分析、系统架构设计、硬件选型、软件开发到调试上线及维护的全过程，注重理论与实践的深度结合，引导读者掌握独立完成复杂自动化项目设计的能力。 第一部分：工业自动化基础理论与技术 本部分将深入剖析工业自动化的核心概念，梳理其发展脉络和技术演进。 工业自动化概述： 阐述工业自动化的定义、重要性、发展趋势及其在现代制造业中的关键作用。介绍自动化技术的不同层面，包括过程控制、离散控制、运动控制和机器人技术等。 传感器与执行器技术： 详细介绍各类工业传感器（如温度、压力、流量、液位、位置、视觉传感器等）的工作原理、选型原则、安装要求及常见故障排除。深入讲解各种执行器（如电机、气缸、液压缸、阀门等）的驱动方式、控制原理和选配依据。 通信协议与网络技术： 梳理工业现场总线（如PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus等）的核心技术、通信机制、拓扑结构及优势。讲解工业以太网、无线通信在自动化系统中的应用，以及数据安全与可靠性保障。 人机界面（HMI）设计： 探讨HMI在人机交互中的作用，介绍不同类型HMI（如文本显示、触摸屏、工业PC）的特点。重点讲解HMI的界面设计原则、功能模块划分、数据 HMI 监控与报警机制，以及组态软件的应用。 数据采集与处理： 介绍数据采集系统的组成、工作流程及关键技术。探讨实时数据处理、历史数据存储、数据分析与挖掘在优化生产过程中的价值。 第二部分：自动化系统架构设计与实施 本部分将引导读者掌握从宏观到微观的系统设计思路，并付诸实践。 自动化项目生命周期管理： 详细阐述自动化项目的全生命周期，包括项目启动、规划、执行、监控、收尾等阶段。重点介绍各阶段的关键活动、交付物和风险控制方法。 需求分析与功能规格定义： 教导读者如何通过与客户深入沟通，准确理解工艺流程、生产需求和控制目标。学习如何将业务需求转化为具体、可执行的自动化功能规格。 系统架构设计： 介绍不同自动化系统架构的优劣，如集中式、分布式、分层式架构。指导读者根据项目规模、复杂度和实时性要求，设计最优化的系统架构，包括控制层、通信层、操作层等。 硬件选型与集成： 提供一套系统性的硬件选型方法论，涵盖PLC、DCS、PAC、IPC、变频器、伺服驱动器、开关电源、配电柜等主要设备。强调硬件之间的兼容性、可靠性、扩展性及成本效益。讲解设备的安装、接线规范及现场环境适应性。 软件开发与编程： 讲解主流PLC编程语言（如梯形图、指令表、结构化文本、功能块图）的原理与应用。深入探讨状态机、PID控制、运动控制算法等高级编程技巧。强调代码的可读性、可维护性、模块化设计及高效调试策略。 网络通信配置： 指导读者如何根据系统架构和通信协议要求，进行工业网络（如Ethernet/IP, Profinet）的配置，包括IP地址分配、设备命名、端口设置、数据映射等。确保设备间通信的稳定与高效。 第三部分：工程应用案例与实战指导 本部分通过贴近实际的工程案例，强化读者对理论知识的理解和应用能力。 典型工艺过程控制案例： 选取如恒温恒压控制、液位控制、流量配比控制、多变量耦合控制等实际工艺过程，详细阐述其控制原理、PLC程序设计、HMI画面设计及系统调试过程。 离散制造自动化案例： 演示在生产线、装配线、包装线等离散制造场景下，如何应用PLC实现设备联动、物料输送、状态监控、故障诊断等功能。 运动控制与机器人集成案例： 讲解伺服系统、步进系统在自动化设备中的应用，如多轴联动、轨迹规划、位置控制等。探讨机器人与PLC的协同工作模式，实现自动化生产的柔性化。 故障诊断与排除： 提供一套系统性的故障诊断流程，包括对硬件故障、软件故障、通信故障的分析方法。分享常见故障的排除经验和预防措施。 系统调试与优化： 详细介绍自动化系统的联调方法，从单模块调试到整体系统集成测试。指导读者如何通过现场测试、数据分析来优化系统性能，提高生产效率和产品质量。 第四部分：自动化系统维护与发展趋势 本部分关注自动化系统的长期运行和未来发展。 系统维护与管理： 介绍自动化系统的日常巡检、定期保养、备件管理、版本管理等维护策略。强调安全操作规程和文档记录的重要性。 工业物联网（IIoT）与智能制造： 探讨IIoT技术如何赋能传统自动化系统，实现设备互联、数据驱动的智能决策。介绍MES、ERP系统与自动化系统的集成应用，以及大数据分析、人工智能在制造业中的前景。 网络安全在自动化系统中的应用： 强调工业控制系统网络安全的重要性，介绍常见的网络攻击威胁及防护措施，如防火墙、入侵检测、访问控制等。 本书内容结构清晰，逻辑严谨，语言生动。通过理论讲解、图表说明、案例分析和实践指导等多种方式，力求使读者在掌握自动化控制核心技术的同时，也能培养出解决实际工程问题的能力，为投身工业自动化领域打下坚实基础。
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目录信息
第1章 可编程控制器系统概述/1 1.1 PLC的基本概念与基本结构/1 1.2 PLC的特点及其在工业现场的应用/6 1.3 S7-200CN系列可编程控制器及其I/O模块/7 1.4 本章小结/10 1.5 习题/10第2章 S7-200CN PLC编程及指令系统/11 2.1 S7-200 PLC的编程语言/11 2.2 S7-200CN PLC数据类型及寻址方式/12 2.2.1 S7-200CN PLC的数据类型/13 2.2.2 S7-200CN PLC的存储空间划分/14 2.2.3 存储器区域的地址表示方法/15 2.2.4 存储器区域的寻址/17 2.3 S7-200CN PLC程序设计基础/18 2.3.1 S7-200CN PLC指令和编程元件/19 2.3.2 S7-200CN PLC程序的执行过程/20 2.4 PLC基本指令/21 2.4.1 位逻辑、基本开关量指令/21 2.4.2 定时器与计数器指令/30 2.4.3 比较指令/37 2.4.4 移位指令/39 2.4.5 堆栈指令/43 2.5 PLC功能指令/45 2.5.1 数据传送指令/45 2.5.2 数学运算指令/48 2.5.3 逻辑运算指令/55 2.5.4 数据转换指令/57 2.5.5 表指令/66 2.5.6 程序控制指令/69 2.5.7 中断程序指令/77 2.5.8 通信指令/81 2.6 本章小结/89 2.7 习题/89第3章 S7-200CN PLC编程软件及调试/90 3.1 S7-200CN PLC编程语言/90 3.2 STEP 7-Micro/WIN的安装/91 3.3 西门子STEP 7-Micro/WIN的窗口组件/92 3.4 西门子STEP 7-Micro/WIN软件编程/94 3.5 西门子STEP 7-Micro/WIN的调试与监控/98 3.6 本章小结/100第4章 S7-200CN PLC应用系统设计/101 4.1 装配流水线模拟控制/101 4.2 交通信号灯模拟控制/110 4.3 三相交流异步电动机星形/三角形启动模拟控制/117 4.4 灯光塔模拟控制/120 4.5 LED数码管显示模拟控制/126 4.6 步进电动机模拟控制/135 4.7 机械手动作模拟控制/142 4.8 轧钢机模拟控制/147 4.9 液体混合装置模拟控制/151 4.10 霓虹灯模拟控制/157 4.11 电梯系统模拟控制/164 4.12 邮件分拣系统模拟控制/179 4.13 水塔水位模拟控制/187 4.14 温度模拟控制/191第5章 PLC控制系统设计、安装与维护/198 5.1 PLC控制系统设计的基本原则/198 5.2 PLC控制系统设计的基本步骤/199 5.3 PLC的选择/204 5.3.1 PLC机型的选择/204 5.3.2 PLC容量的选择/205 5.4 PLC硬件电路设计技术/205 5.4.1 PLC开关量输入、输出电路的设计/206 5.4.2 PLC供电系统设计/210 5.4.3 PLC应用中的抗干扰技术/211 5.4.4 电气柜结构及现场布线图设计/214 5.5 PLC的故障诊断与维护/215 5.5.1 安装S7-200的方法及注意事项/215 5.5.2 S7-200配线/217 5.5.3 PLC的定期检查/218 5.5.4 PLC控制系统故障检修/218 5.6 本章小结/220 5.7 习题/221第6章 PLC工程设计应用技术/222 6.1 PLC在皮带运输监控系统中的应用/222 6.1.1 系统控制要求/222 6.1.2 方案分析及硬件选型配置/223 6.1.3 PLC控制系统模块选择及信号分配/225 6.1.4 硬件原理接线图/226 6.1.5 PLC编程及分析/227 6.2 PLC在变频恒压供水控制系统中的应用/236 6.2.1 变频恒压供水的工作原理/236 6.2.2 系统控制要求及分析/237 6.2.3 控制系统I/O配置/237 6.2.4 控制系统硬件选型设计/238 6.2.5 PLC电气控制系统原理图/239 6.2.6 变频器参数设置/243 6.2.7 PLC软件分析及编程/245 6.3 活塞式空气压缩机PLC监控系统改造/251 6.3.1 活塞式空压机工作原理简介/251 6.3.2 空压机的基本参数/252 6.3.3 空压机原控制原理分析/252 6.3.4 改造方案设计/254 6.3.5 改造原理图设计/256 6.3.6 PLC编程及分析/259 6.3.7 存储单元地址分配/272 6.4 PLC在MB322型联合烫剪机上的应用/273 6.4.1 MB322联合烫剪机的构造及人造皮毛后整理的工艺过程/273 6.4.2 MB322型联合烫剪机的操作控制要求及控制系统配置/274 6.4.3 PLC控制程序设计/277 6.5 本章小结/284第7章 S7-200CN PLC通信技术应用设计/285 7.1 S7-200CN PLC网络通信方式/285 7.1.1 S7-200CN通信概述/285 7.1.2 PPI网络通信/287 7.1.3 PROFIBUS-DP网络通信/287 7.1.4 自由口通信/288 7.1.5 以太网通信/288 7.1.6 Modem远程通信/289 7.2 网络通信硬件/289 7.3 基于USS协议库的PLC与变频器的通信/291 7.3.1 USS通信协议/291 7.3.2 USS协议指令/292 7.3.3 USS协议的使用/295 7.3.4 MicroMaster 440变频器参数设置/296 7.3.5 通信程序设计实例/297 7.4 基于Modbus协议的通信程序设计/299 7.4.1 Modbus从站协议/299 7.4.2 Modbus从站协议支持的功能/301 7.4.3 Modbus从站协议指令/302 7.4.4 Modbus从站协议的使用/304 7.4.5 Modbus RTU主站协议指令/305 7.4.6 Modbus RTU主站协议指令库使用步骤/306 7.4.7 Modbus RTU主站协议指令库使用例程/307 7.5 基于工业以太网的通信设计/309 7.5.1 硬件连接/309 7.5.2 硬件和软件配置/309 7.5.3 S7-200CN之间的以太网通信/309 7.6 基于GPRS的无线数据通信/316 7.6.1 系统概述/317 7.6.2 系统配置需求/317 7.6.3 中心站的配置/318 7.6.4 远程站的配置/321 7.6.5 中心站计算机监控远程站数据/325 7.7 本章小结/327 7.8 习题/327参考文献/328
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