西门子S7-300/400系列PLC自学手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈忠平

出品人:

页数:584

译者:

出版时间:2010-1

价格:78.00元

装帧:

isbn号码:9787115217103

丛书系列:

图书标签:

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探索工业自动化核心：PLC编程与应用深度解析 本书并非关于西门子S7-300/400系列PLC的自学手册，而是旨在为读者构建一个更为广阔的工业自动化知识框架，深入剖析可编程逻辑控制器（PLC）作为现代工业“神经中枢”的核心技术原理、发展脉络、关键组成部分、编程逻辑、通信协议以及在不同行业的实际应用。本书将带领您穿越PLC的世界，从基础概念到前沿应用，全面提升您在自动化领域的理论认知和实践能力。 一、工业自动化的基石：PLC的宏观视野与发展演进 工业自动化的浪潮席卷全球，而PLC正是这场变革的核心驱动力之一。本书将首先宏观地审视工业自动化的定义、目标和重要性，阐述其如何改变传统制造业的面貌，提高生产效率、产品质量和安全性。我们将追溯PLC从继电器控制系统向固态逻辑控制器演变的历史轨迹，重点解析不同代际PLC的技术特点、优势以及市场格局。您将了解PLC为何能够取代传统控制方式，成为工业界不可或缺的智能控制器。 二、PLC的内心世界：硬件构成与工作原理的深度剖析 要理解PLC的强大功能，就必须深入了解其内部构造。本书将细致地拆解PLC的硬件组成，包括： 中央处理器（CPU）单元： 这是PLC的“大脑”，负责指令的读取、解析和执行，以及与其他模块的通信。我们将探讨不同CPU的性能指标、处理能力以及如何影响PLC的响应速度和复杂任务处理能力。 输入/输出（I/O）模块： 负责PLC与外部世界进行信息交互的桥梁。我们将详细介绍数字量输入（DI）、数字量输出（DO）、模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）等各种I/O模块的类型、工作原理、接线方式以及在不同应用场景下的选择考量。 电源模块： 为PLC系统提供稳定可靠的电力供应，是整个系统的基础。我们将讨论不同电源模块的功率、电压以及安全保护机制。 通信模块： 实现PLC与其他设备、上位机、网络之间的信息交换，是构建自动化系统的关键。我们将介绍常见的通信接口（如RS-232、RS-485）以及各种工业通信协议（如Modbus、PROFIBUS、Ethernet/IP）的工作原理和应用。 特殊功能模块： 如高速计数器模块、定位模块、PID控制模块等，它们为PLC赋予了更强大的特定功能，能够处理更复杂的控制任务。我们将深入解析这些模块的功能、配置和应用技巧。 在硬件构成讲解的同时，本书将穿插PLC的工作原理，例如扫描周期（Scan Cycle）的概念，即CPU如何循环执行程序，读取输入状态，执行逻辑运算，最后更新输出状态。我们将深入剖析扫描周期的各个阶段，以及它如何影响PLC的实时性和稳定性。 三、PLC的语言：指令系统与编程逻辑的艺术 PLC的强大体现在其编程的灵活性和逻辑性。本书将系统地介绍PLC的指令系统，并着重讲解主流的PLC编程语言，包括： 梯形图（Ladder Diagram, LD）： 作为最直观、最易于理解的PLC编程语言，梯形图模仿了传统的继电器控制电路，非常适合电气工程师入门。我们将通过大量实例，讲解基本触点（常开、常闭）、线圈、计时器、计数器、比较指令、数学运算指令以及跳转指令等在梯形图中的应用。 指令表（Instruction List, IL）： 类似于汇编语言，指令表以文本形式表达程序，执行效率高，对资源占用少。我们将介绍指令表的语法、常见指令及其功能，并展示如何用指令表实现梯形图的功能。 结构化文本（Structured Text, ST）： 一种高级的编程语言，类似于Pascal，支持复杂的算法和数据结构，适合编写复杂的控制逻辑。我们将讲解变量声明、循环语句（FOR, WHILE）、条件语句（IF, CASE）、函数块（Function Block, FB）等ST语言的核心要素，并示范如何用ST实现复杂的数学计算或数据处理。 顺序功能图（Sequential Function Chart, SFC）： 用于描述按顺序执行的控制过程，非常适合管理复杂的生产流程。我们将解析SFC的组成部分（步骤、转移、动作），以及如何设计和实现符合SFC逻辑的控制程序。 功能块图（Function Block Diagram, FBD）： 以图形化的方式表示程序逻辑，通过连接各种功能块来实现控制。我们将介绍常见的功能块库，并展示如何通过连接功能块构建复杂的控制系统。 本书将强调编程的规范性、效率和可维护性，引导读者掌握从简单逻辑到复杂算法的编程技巧，并培养良好的编程习惯。 四、无缝连接：PLC通信协议与网络集成 在现代工业自动化系统中，PLC很少孤军奋战，而是需要与其他设备、系统进行广泛而高效的通信。本书将深入讲解各种工业通信协议： 串行通信（RS-232, RS-485）： 介绍其基本原理、传输方式、通信参数的设置以及在点对点通信中的应用。 并行通信： 简要介绍其概念和局限性。 现场总线技术： Modbus系列（RTU/ASCII/TCP）： 作为应用最广泛的开放式通信协议之一，我们将详细讲解Modbus的报文结构、读写功能码、设备地址分配，并演示如何在不同硬件平台上实现Modbus通信。 PROFIBUS（DP/PA）： 欧洲广泛应用的现场总线，介绍其拓扑结构、通信机制以及在分布式I/O和过程控制中的应用。 Ethernet/IP： 基于标准以太网，融合了CIP（Common Industrial Protocol），实现高效、灵活的通信，我们将探讨其网络结构、报文格式和应用优势。 PROFINET： 西门子推出的高效工业以太网标准，介绍其实时性、诊断能力和在高端自动化系统中的应用。 OPC（OLE for Process Control）： 介绍OPC的架构，以及如何通过OPC服务器和客户端实现不同厂商设备之间的数据互通，打破信息孤岛。 通过对这些通信协议的深入讲解，读者将能够理解如何构建复杂的分布式控制系统，实现PLC与HMI（人机界面）、SCADA（监控与数据采集系统）、MES（制造执行系统）以及ERP（企业资源计划系统）之间的数据交换和协同工作。 五、实践出真知：PLC在各行业的应用案例解析 理论知识的学习最终需要回归实践。本书将通过大量详实的行业应用案例，展示PLC在不同领域的强大能力： 制造业： 装配线自动化： 讲解如何使用PLC控制传送带、机械臂、传感器，实现产品的自动组装和检测。 机床控制： 介绍PLC在数控机床中的应用，实现对刀具、进给、转速的精确控制。 包装机械： 演示PLC如何控制包装机的封口、切割、灌装等动作，提高包装效率。 能源领域： 发电厂控制： 讲解PLC在锅炉控制、汽轮机调速、水处理系统中的应用。 油气行业： 介绍PLC在油井抽水、管道输送、炼油厂过程控制中的作用。 水处理与给排水： 演示PLC如何实现对水泵、阀门、液位、流量的自动监控和调节，保障供水安全。 楼宇自动化： 空调与暖通系统（HVAC）： 介绍PLC如何控制风机、阀门、传感器，实现室内温度、湿度的精确调节。 照明控制： 演示PLC如何根据时间、光照强度等因素自动调节灯光。 电梯控制： 讲解PLC在电梯的上下运行、楼层选择、安全保护中的作用。 交通运输： 信号灯控制： 介绍PLC在城市交通信号灯配时优化中的应用。 轨道交通： 演示PLC在列车运行控制、门控系统、安全监测中的作用。 通过这些案例，读者将能够深刻理解PLC的实际应用价值，并能够将其所学知识迁移到实际工作中。 六、面向未来：PLC技术的最新发展与趋势 工业4.0、工业互联网、智能化生产是当前工业自动化的核心主题。本书将展望PLC技术的未来发展方向： 网络化与集成化： 强调PLC在物联网（IoT）和边缘计算中的角色，以及如何实现与云平台的无缝连接。 智能化与人工智能： 探讨PLC如何集成AI算法，实现预测性维护、自适应控制等高级功能。 安全与可靠性： 关注网络安全在PLC系统中的重要性，以及相关的防护措施。 易用性与开发效率： 介绍更人性化的编程工具和开发环境，降低PLC应用的门槛。 总结 本书旨在为您提供一个全面、深入的PLC技术学习平台。无论您是初学者，还是希望提升自身专业技能的工程师，本书都将成为您探索工业自动化世界的得力助手。通过系统地学习PLC的硬件原理、编程逻辑、通信技术以及丰富的行业应用，您将能够 confidently 应对复杂的自动化挑战，并在快速发展的工业领域中抢占先机。让我们一起，用PLC点亮智能制造的未来！

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这书陪伴我走完了毕业设计，挺好的。有PLC的软硬件介绍、软硬件安装、程序的编写和仿真，还算挺全，不足的就是缺少一个界面组态介绍，不过使用Flexible也有相关介绍就是了。

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