包邮 跟我动手学S7-300/400 PLC(第二版)廖常初plc从入门到精通plc编程教 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 第二版

店铺： 兰兴达图书专营店

出版社： 机械工业

ISBN：9787111538042

商品编码：10428435235

45.00

定价：￥45.00 作者：

• I S B N ：978-7-111-53804-2
• 条码书号：9787111538042
• 上架日期：2016-6-16
• 出版日期：2016-6-1
• 版       次：2-1
• 出 版 社：
• 丛 书 名：

本书强调通过实际操作进行学习。书中有五十个实训，随书光盘有多个新版中文软件、三十多个与正文配套的例程和三十多个多媒体视频教程。读者一边看书，一边根据实训的要求，用随书光盘中的编程软件和仿真软件在计算机上做仿真实验，就能快速掌握软件安装、硬件和网络组态、编程、监控、故障诊断、指令应用、程序结构、编程方法、通信、人机界面应用和PID控制等方面的知识和操作方法。光盘中的PID闭环控制例程可以用来学习整定PID参数的方法。根据S7-300/400新版的硬件和软件，第2版对全书内容作了优化处理和修订。
本书可供工程技术人员自学，也可以用作高职高专、技工学校有关专业的教材。

目     录

前言

第1章  概述    1

1.1  怎样学习S7-300/400 PLC    1

1.2  实训一  安装STEP 7和仿真软件PLCSIM    2

第2章  STEP 7使用入门    7

2.1  S7-300系列PLC简介    7

2.1.1  S7-300的系统结构    7

2.1.2  CPU模块    8

2.1.3  信号模块    9

2.2  实训二  生成项目与组态硬件    12

2.2.1  生成一个新的项目    12

2.2.2  组态硬件    15

2.3  实训三  异步电动机正反转控制    21

2.3.1  生成用户程序    21

2.3.2  用PLCSIM调试程序    24

2.4  实训四  小车控制系统    29

2.5  STEP 7与PLC通信的组态    32

2.5.1  使用MPI和DP接口通信的组态    32

2.5.2  以太网基础知识    36

2.5.3  使用以太网接口通信的组态    37

2.6  练习题    39

第3章 S7-300/400的指令应用    41

3.1  位逻辑指令    41

3.1.1  实训五  位逻辑指令的仿真实验    41

3.1.2  实训六  故障显示电路    46

3.2  定时器计数器指令    48

3.2.1  实训七  定时器指令的基本功能    48

3.2.2  实训八  卫生间冲水控制电路    53

3.2.3  实训九  运输带控制系统    54

3.2.4  实训十  小车控制系统    57

3.2.5  实训十一  计数器指令的基本功能    58

3.3  数据处理基础知识与逻辑控制指令    61

3.3.1  实训十二  数据处理基础知识的仿真实验    61

3.3.2  实训十三  数据传送指令与语句表程序状态监控    64

3.3.3  实训十四  状态字的仿真实验    66

3.3.4  实训十五  逻辑控制指令的仿真实验    69

3.3.5  实训十六  存储器间接寻址的仿真实验    72

3.3.6  实训十七  循环程序的仿真实验    74

3.4  数据处理指令    75

3.4.1  实训十八  比较指令的仿真实验    75

3.4.2  实训十九  数据转换指令的仿真实验    77

3.4.3  实训二十  移位与循环移位指令的仿真实验    80

3.5  数学运算指令    81

3.5.1  实训二十一  数学运算指令的仿真实验    81

3.5.2  实训二十二  字逻辑运算指令的仿真实验    84

3.6  练习题    85

第4章  S7-300/400的用户程序结构    87

4.1  功能与功能块    87

4.1.1  S7-300/400的用户程序结构    87

4.1.2  实训二十三  功能的生成与调用    88

4.1.3  实训二十四  功能块的生成与调用    90

4.1.4  实训二十五  共享数据块与系统功能的调用    95

4.1.5  实训二十六  多重背景的应用    98

4.2  组织块的应用    100

4.2.1  组织块与中断    100

4.2.2  实训二十七  使用循环中断的彩灯控制程序    102

4.2.3  实训二十八  时间中断组织块的仿真实验    106

4.2.4  实训二十九  硬件中断组织块的仿真实验    108

4.2.5  实训三十  延时中断组织块的仿真实验    110

4.3  练习题    112

第5章  梯形图的顺序控制设计法    114

5.1  顺序控制设计法与顺序功能图    114

5.1.1  顺序功能图的基本元件    114

5.1.2  顺序功能图的基本结构    117

5.1.3  顺序功能图中转换实现的基本规则    119

5.2  使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法    120

5.2.1  实训三十一  编程的基本方法    120

5.2.2  实训三十二  选择序列与并行序列的顺序控制编程方法    123

5.2.3  实训三十三  3运输带顺序控制程序设计    124

5.2.4  实训三十四  专用钻床顺序控制程序设计    126

5.3  实训三十五  生成与显示参考数据    130

5.4  练习题    132

第6章  网络通信    134

6.1  PROFIBUS-DP网络通信    134

6.1.1  西门子工业通信网络简介    134

6.1.2  ET 200    135

6.1.3  实训三十六  DP主站与标准DP从站通信的组态    137

6.1.4  实训三十七  组态DP主站与S7-200的通信    140

6.1.5  实训三十八  组态DP主站与智能从站的主从通信    143

6.1.6  实训三十九  用SFC14和SFC15传输一致性数据    146

6.1.7  实训四十  组态S7-300与变频器的DP通信    149

6.2  S7通信的组态与编程    153

6.2.1  S7通信简介    153

6.2.2  实训四十一  基于DP网络的单向S7通信    154

6.2.3  实训四十二  基于以太网的双向S7通信    159

6.2.4  实训四十三  上传项目文件    163

6.3  练习题    165

第7章  人机界面的组态与仿真    166

7.1  人机界面的硬件与组态软件    166

7.1.1  人机界面与触摸屏    166

7.1.2  SIMATIC人机界面    167

7.1.3  安装WinCC flexible    168

7.2  实训四十四  人机界面的画面组态与仿真实验    169

7.2.1  创建项目和HMI站点    169

7.2.2  组态指示灯与按钮    173

7.2.3  组态文本域与IO域    175

7.2.4  生成液位显示画面    177

7.2.5  PLC与人机界面的集成仿真实验    178

7.3  练习题    180

第8章  DP网络故障诊断    181

8.1  DP从站的故障诊断    181

8.1.1  与网络通信有关的中断组织块    181

8.1.2  实训四十五  DP从站的故障诊断    183

8.2  实训四十六  自动显示有故障的DP从站的仿真实验    188

8.3  实训四十七  诊断信号模块故障的仿真实验    191

8.4  实训四十八  用报告系统错误功能诊断和显示硬件故障    196

8.4.1  生成PLC的报告系统错误的程序    196

8.4.2  人机界面的组态与仿真实验    199

8.5  实训四十九  编程错误的诊断    202

8.6  练习题    204

第9章  PID闭环控制    206

9.1  PID闭环控制系统    206

9.1.1  模拟量闭环控制系统的组成    206

9.1.2  PID控制器的结构与参数    208

9.2  实训五十  PID控制的编程与仿真实验    211

9.2.1  PID控制实例程序    211

9.2.2  PID控制器的参数整定方法    216

9.2.3  PID控制器参数整定的仿真实验    220

9.3  练习题    224

附录  随书光盘内容简介    225

参考文献    228

工业自动化控制的入门与进阶 随着科技的飞速发展，工业自动化已经渗透到现代生产的各个角落，成为提升生产效率、保障产品质量、降低运营成本的关键。而在工业自动化领域，可编程逻辑控制器（PLC）无疑是核心的控制单元。它以其强大的逻辑处理能力、灵活的编程方式和高度的可靠性，在众多自动化项目中扮演着不可或缺的角色。本书旨在为广大读者，特别是初学者，提供一个全面、系统、实用的PLC学习平台，帮助大家从零开始，逐步掌握S7-300/400系列PLC的原理、编程与应用。 为何选择S7-300/400系列？ 西门子S7-300/400系列PLC作为工业自动化领域的经典之作，以其强大的性能、稳定的运行、丰富的指令集和广泛的应用场景，赢得了全球用户的青睐。它们广泛应用于电力、石化、钢铁、汽车制造、食品饮料等各个行业。学习S7-300/400系列PLC，不仅能够为读者打下坚实的PLC基础，更能直接接触到当前主流的工业控制系统，为未来的职业发展打下坚实基础。本书正是围绕这一系列PLC展开，力求让读者在掌握基本概念的同时，也能深入了解其在实际工程中的应用。 本书内容概览：从零开始，循序渐进 本书在内容编排上，充分考虑了初学者的认知规律，力求做到由浅入深，由易到难。我们将从最基础的工业自动化概念讲起，逐步引入PLC的基本构成、工作原理，再到具体的编程指令和应用实例。 第一部分：工业自动化与PLC基础 工业自动化的意义与发展： 简要介绍工业自动化的发展历程，以及其在现代工业中的重要性。我们会探讨自动化带来的效率提升、质量改进、安全性增强等方面的优势，让读者对自动化有一个宏观的认识。 PLC的基本概念与构成： 详细讲解PLC（Programmable Logic Controller）的定义、发展历程以及它在自动化系统中的地位。我们将深入分析PLC的硬件构成，包括CPU模块、存储器、输入/输出（I/O）模块、通信模块等，并阐述它们各自的功能和作用。 PLC的工作原理： 深入剖析PLC的工作原理，包括扫描周期、指令执行流程、数据处理方式等。理解PLC的工作原理是进行有效编程的前提。我们将用图文并茂的方式，清晰地展示PLC如何读取输入信号，如何执行用户程序，以及如何输出控制信号。 S7-300/400系列PLC概述： 对西门子S7-300/400系列PLC进行整体介绍，包括其系列划分、主要特点、硬件选型等。读者将了解到不同型号的S7-300/400系列PLC的优势和适用场景，为后续的学习和实际应用打下基础。 第二部分：S7-300/400系列PLC硬件与组态 S7-300/400系列CPU模块详解： 详细介绍S7-300/400系列PLC的核心——CPU模块。我们将分析不同CPU型号的技术参数、功能特性，以及如何根据项目需求进行选择。 S7-300/400系列I/O模块： 深入讲解数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、特殊功能模块等。读者将学习如何正确连接传感器、执行器等外部设备，并理解不同类型I/O模块的连接方式和配置方法。 S7-300/400系列通信模块： 介绍PLC与其他设备（如HMI、其他PLC、上位机等）进行通信所必需的通信模块，包括MPI、PROFIBUS、PROFINET等通信方式。理解并掌握通信配置是构建复杂自动化系统的关键。 TIA Portal软件介绍与安装： TIA Portal（Totally Integrated Automation Portal）是西门子推出的集成化自动化工程软件平台，集成了PLC编程、HMI设计、驱动配置等多种功能。我们将详细介绍TIA Portal的界面布局、主要功能模块，并指导读者完成软件的安装和配置。 S7-300/400系列PLC硬件组态： 在TIA Portal中，用户需要对PLC硬件进行组态，即在软件中“搭建”真实的PLC硬件环境。本书将一步步指导读者完成CPU、I/O模块、通信模块等的硬件组态，包括地址分配、参数设置等。 第三部分：S7-300/400系列PLC编程入门 编程语言概述： 介绍PLC编程常用的五种语言：梯形图（LAD）、指令表（STL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、结构化文本（ST）。本书将重点介绍最常用和最直观的梯形图和指令表，并简要介绍其他编程语言的特点。 梯形图（LAD）编程基础： 详细讲解梯形图编程的基本元素，包括触点（常开、常闭）、线圈、定时器、计数器等。通过大量实例，让读者掌握如何使用梯形图实现基本的逻辑控制。 指令表（STL）编程基础： 讲解指令表编程的基本指令，如载入（LD）、与（AND）、或（OR）、输出（OUT）、移动（MOV）等。STL以其高效和紧凑的特点，在某些应用中具有独特优势。本书将引导读者理解STL的逻辑结构和指令使用。 基本逻辑指令的应用： 重点讲解AND、OR、NOT、XOR等基本逻辑运算指令，以及如何利用它们构建复杂的逻辑控制。 定时器（Timer）的应用： 详细讲解不同类型的定时器（如TON、TOF、TP）的使用方法和编程技巧。定时器在延时控制、周期性任务等方面有着广泛应用。 计数器（Counter）的应用： 详细讲解不同类型的计数器（如CTU、CTD）的使用方法和编程技巧。计数器在实现脉冲计数、位置控制等方面发挥着重要作用。 位逻辑指令与字逻辑指令： 深入讲解位逻辑指令（如SET, RESET, PULSE）和字逻辑指令（如MOV, INC, DEC, ADD, SUB）的用法，以及它们在数据处理和状态控制中的应用。 数据块（DB）与全局数据块（GDB）/局部数据块（LDB）： 讲解数据块的作用，如何创建和使用全局数据块和局部数据块来存储和管理程序中的数据。 功能块（FB）、函数（FC）与组织块（OB）： 介绍功能块、函数和组织块的概念，以及它们在模块化编程、提高代码复用性和可读性方面的作用。我们将重点讲解如何创建和调用自定义的功能块和函数，以及不同类型的组织块（如OB1、OB100）的用途。 第四部分：S7-300/400系列PLC高级编程与应用 模拟量输入/输出处理： 讲解如何读取和写入模拟量信号，包括模拟量值的缩放、滤波、线性化等处理方法。在许多工业过程中，对连续变化的物理量进行精确控制是必不可少的。 通信编程基础（MPI/PROFIBUS/PROFINET）： 详细介绍S7-300/400系列PLC支持的各种通信协议，包括MPI、PROFIBUS DP、PROFINET IO等。我们将讲解如何配置通信站，如何进行数据交换，以及如何实现PLC与其他设备之间的高效通信。 PID控制算法在PLC中的应用： 讲解PID（比例-积分-微分）控制算法的基本原理，以及如何在S7-300/400系列PLC中实现PID控制，以实现对温度、压力、流量等过程量的精确闭环控制。 运动控制基础（伺服/步进电机）： 简要介绍伺服电机和步进电机的基本原理，以及如何利用PLC进行简单的运动控制，如位置控制、速度控制等。 故障诊断与排除： 讲解PLC常见的故障类型，以及如何利用TIA Portal的诊断工具、PLC的LED指示灯等，快速准确地诊断和排除程序或硬件故障。 PLC安全编程： 介绍PLC安全编程的基本原则和注意事项，包括防止非法访问、保护关键程序段等，以提高自动化系统的安全性和可靠性。 第五部分：实用项目案例分析 本书的最后部分，我们将通过一系列贴近实际的工程项目案例，将前面学到的理论知识融会贯通。这些案例将涵盖不同行业的典型应用场景，例如： 流水线控制系统： 模拟简单的装配线，通过PLC控制传送带、机械臂、传感器等，实现物料的自动输送和装配。 温度/液位控制系统： 搭建一个简易的恒温水浴或液位控制装置，利用模拟量输入输出和PID控制，实现对温度或液位的精确控制。 电机启停与正反转控制： 学习如何使用PLC控制电机的启停、正反转以及多台电机的顺序启动/停止。 简单的变频器通信控制： 演示如何通过PLC与变频器进行通信，实现对电机速度的远程控制和参数设置。 通过对这些案例的深入分析和动手实践，读者将能够更直观地理解PLC编程在实际工程中的应用，从而提升解决实际问题的能力。 本书的特色与优势 内容全面且结构清晰： 从基础概念到高级应用，层层递进，确保读者能够系统地掌握PLC知识。 实战导向，案例丰富： 大量的实用案例分析，帮助读者将理论知识应用于实践，解决实际工程问题。 图文并茂，易于理解： 采用丰富的图表和示意图，直观展示硬件连接、编程逻辑和软件操作，降低学习难度。 贴合主流，面向未来： 聚焦当前最主流的S7-300/400系列PLC和TIA Portal工程平台，为读者提供与行业同步的学习内容。 理论与实践结合： 强调动手实践的重要性，鼓励读者在学习过程中进行模拟和实际操作，巩固所学知识。 谁适合阅读本书？ 在校学生： 学习自动化、电气工程、机电一体化等相关专业的学生。 企业一线技术人员： 希望提升PLC编程和应用能力的电气工程师、自动化工程师、技术工人等。 PLC初学者： 对工业自动化和PLC技术感兴趣，希望系统学习PLC知识的初学者。 转岗学习者： 希望转行进入工业自动化领域的各专业人士。 掌握S7-300/400系列PLC技术，意味着掌握了工业自动化领域的“语言”。本书将是你开启这段精彩旅程的得力助手，助你轻松入门，精通PLC编程，并在工业自动化的浪潮中乘风破浪！

评分☆☆☆☆☆

评价一： 这本书的排版和印刷质量真的不错，纸张很有质感，摸起来也舒服。封面设计简洁大方，一看就很有学习的欲望。拿到手之后，迫不及待地翻了几页，发现里面的插图和图表都非常清晰，色彩搭配也很合理，不像有些书那样灰蒙蒙的，看着就容易疲劳。而且，页面的留白也恰到好处，不会显得拥挤，阅读起来非常流畅。我尤其喜欢它在关键概念的地方使用了不同的字体或者加粗处理，这样重点一下子就突显出来了，方便我快速抓住核心信息。章节之间的过渡也很自然，逻辑性很强，读起来不会有断裂感。我之前也看过一些PLC相关的书籍，有些书的内容虽然专业，但排版实在不敢恭维，让人望而却步。但这本书在这方面做得真的很好，感觉作者和编辑都很用心，绝对是一本可以放在书架上细细品味的教材。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 我一直在寻找一本能够系统性地介绍S7-300/400 PLC的书籍，这本书完全满足了我的需求。它从最基础的PLC硬件组成和工作原理开始讲起，然后逐步深入到指令系统、编程技巧、通信协议等各个方面。内容覆盖面非常广，而且逻辑层次清晰，循序渐进。我尤其看重的是它在数据块、定时器、计数器等关键功能的讲解上，都做了非常详细的阐述，并且给出了大量的实例。这本书的案例不是那种简单的“Hello World”，而是更贴近实际应用场景的，比如一些简单的自动化控制流程的实现。这对于我们这些想把学到的知识应用到实际工作中的人来说，价值太大了。我感觉通过阅读这本书，我对S7-300/400 PLC的理解不再是碎片化的，而是形成了一个完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 这本书的附录内容也相当丰富，给读者提供了很多额外的价值。我发现里面包含了S7-300/400 PLC常用的指令集速查表，还有一些常用的硬件模块的参数说明，以及一些常见故障的排除指南。这些都是在日常使用中经常会用到的参考资料，能够大大提高工作效率。而且，我还注意到书的最后还提供了一些拓展阅读的建议和相关的技术论坛信息，这对于想进一步深入学习的读者来说，非常有启发性。我觉得作者在编写这本书的时候，真的是站在读者的角度考虑，尽可能地为我们提供全方位的支持。总的来说，这本书的性价比非常高，不仅内容充实，而且附带的资源也非常实用，绝对是学习S7-300/400 PLC的必备良书。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 这本书的实用性真的没得说，几乎每一页都充满了干货。作者在讲解编程技巧和调试方法的时候，会给出很多非常实用的建议，比如如何优化程序逻辑、如何提高程序的可读性、如何有效地进行故障排查等等。这些都是在实际工作中非常重要的技能，很多学校里的教学可能都不会涉及到这么细致。我印象特别深刻的是关于梯形图和SCL语言的对比分析，以及它们各自的优缺点和适用场景，这让我对如何选择合适的编程语言有了更清晰的认识。而且，书中还提到了一些关于PLC系统安全和稳定性方面的注意事项，这对于保证工业生产的连续性和安全性非常有帮助。总而言之，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本经验的总结和智慧的分享。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 这本书的语言风格我非常喜欢，通俗易懂，但又不失专业性。作者在讲解一些相对复杂的概念时，会用很多生动的比喻和实际的例子来辅助说明，这对我这种初学者来说太友好了！很多时候，即使是书本上的理论知识，如果讲得太枯燥，也很难消化。但是这本书就完全不会，它就像一个经验丰富的老师，循循善诱地引导着你一步步去理解。我特别欣赏它在讲解每一个新的功能或者指令时，都会先说明它的作用和应用场景，然后再深入剖析其原理和使用方法。这种由浅入深的学习路径，让我觉得学习过程非常高效，而且很有成就感。而且，书中的案例分析都非常贴近实际生产中的应用，看完之后，我感觉自己对PLC控制系统的工作原理有了更直观的认识，不再是纸上谈兵。