西門子PLC電氣設計與編程自學寶典

西門子PLC電氣設計與編程自學寶典 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王兆宇,王洪權 著
圖書標籤:
  • PLC
  • 西門子PLC
  • 電氣設計
  • 編程
  • 工業控製
  • 自動化
  • S7-1200
  • S7-200
  • STEP7
  • 自學教材
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齣版社: 中國電力齣版社
ISBN:9787512368095
版次:1
商品編碼:11674082
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-04-01
用紙:膠版紙
頁數:872
字數:1245000

具體描述

內容簡介

  《西門子PLC電氣設計與編程自學寶典》圍繞西門子大、中、小型全係列PLC進行介紹,內容包括:西門子PLC的原理、組成與編程環境,西門子PLC的過程自動化項目的構建,西門子PLC的數字量輸入模塊的電氣設計與編程全解讀,西門子PLC的數字量輸齣模塊的電氣設計與編程全解讀,西門子PLC的模擬量輸入模塊的硬件設計與編程全解讀,西門子PLC的模擬量輸齣模塊的硬件設計與編程全解讀,西門子PLC的網絡通訊,西門子PLC與變頻器和觸摸屏的綜閤應用。

目錄

前言
第一章 PLC的原理、組成與編程環境
第一節 PLC的工作原理與結構
一、PLC的應用場閤
二、PLC的工作原理、工作過程與功能特點
三、PLC的內部結構
四、PLC的掃描機製
五、擴展能力
六、編程元件
七、指令功能與編程語言
第二節 組成西門子PLc的硬件設備與工作環境
一、西門子PLC的分類
二、西門子PLC的工作環境要求
三、西門子S70200係列PLC的硬件詳述
四、西門子S70300係列PLC的硬件詳述
五、西門子S70400係列PLC的硬件詳述
第三節 PLC的選型與係統配置
一、機型的選擇
二、輸入/輸齣模塊的選擇與配置
三、存儲器的類型及容量選擇
四、電源選擇
五、通信接口選擇
六、對I/O響應時間的選擇
第四節 西門子S70200係列PLc編程軟件的安裝與界麵
一、安裝Micro/wIN編程軟件的軟硬件要求
二、Micro/WIN編程軟件的安裝技巧
三、啓動Micro/WIN管理器的方法
四、精通Micro/wIN編程軟件的編程工具
第五節 西門子S70300/400係列PLC編程軟件的安裝與編程界麵
一、STEP 7編程軟件的安裝與卸載
二、STEP 7編程軟件的安裝技巧
三、啓動SIMATIC管理器的簡便方法
四、精通SIMATIC管理器

第二章 西門子PLC的編程基礎
第一節 STEP 7-Micro/WIN的編程基礎
一、Micro/WIN軟件的程序結構
二、西門子S7-200PLC的項目組成
三、用戶程序的分類
四、Micro/WIN的數據類型
五、Micro/WIN中的變量應用
六、S70200的內部軟元件
七、Micro/WIN軟件的係統存儲區和尋址方式
八、Micro/WIN的用戶程序的編程語言
九、Micro/WIN的指令描述
第二節 STEP 7的編程基礎
一、STEP 7的程序結構
二、STEP 7的項目結構
三、STEP 7的數據類型
四、STEP 7的變量應用
五、STEP 7的各種塊與塊的應用
六、STEP 7軟件的尋址方式
七、STEP 7的編程語言
八、SIMATIC管理器的指令描述

第三章 西門子PLC的過程自動化項目的構建
第一節 自動化項目的設計
一、配電係統的相關知識
二、設計自動化項目的相關知識
三、電控櫃的安裝技巧與電磁兼容-
第二節 西門子S70200係列PLC構建的自動化項目
一、西門子S70200係列PLC的過程自動化係統
二、使用Micro/WIN編程軟件創建新項目的兩種方法
三、STEP 70Micro/WIN的程序編輯器
四、西門子S70200項目的符號錶
五、Micro/WIN的指令輸入技巧-
第三節 西門子S70300/400係列PLC構建的自動化項目-
一、西門子S70300/400係列PLC的過程自動化係統
二、不使用嚮導直接創建STEP 7項目的方法
三、使用STEP 7中的嚮導創建西門子S7-300係列PLC的項目
四、使用STEP 7中的嚮導創建西門子S7-400係列PLC的項目
……

第四章 實用的軟硬件操作技巧
第五章 數字量輸入/輸齣信號的電氣設計與編程全解讀
第六章 西門子PLC的模擬量輸入模塊的硬件設計與編程全解讀
第七章 仿真軟件的程序監控與程序調試
第八章 西門子PLC的網絡通信技術

前言/序言


工業自動化基礎與應用實踐:現代電氣控製係統構建指南 圖書名稱:工業自動化基礎與應用實踐:現代電氣控製係統構建指南 圖書簡介 本手冊旨在為電氣工程、自動化技術及相關領域的初學者、技術人員及工程師提供一套全麵、深入且極具實踐指導意義的電氣控製係統構建知識體係。我們聚焦於工業控製領域最核心、最前沿的通用技術原理、硬件選型、係統集成及故障診斷方法,而非特定品牌或某一套特定的編程工具。本書力求成為一本獨立於任何特定供應商技術路綫的“內功心法”寶典,幫助讀者構建堅實的理論基礎和靈活的工程應用能力。 第一部分:電氣控製理論基石與安全規範 本部分深入剖析瞭電氣控製係統的設計哲學和安全規範,這是所有復雜係統穩定運行的前提。 1.1 電氣工程基礎迴顧與強化 我們將從交流電與直流電的基本特性齣發,詳細闡述三相電係統的運行機理、功率因數矯正的重要性及其計算方法。重點講解接觸器、繼電器、熱繼電器等傳統電磁元件的選型依據、工作原理及壽命評估。此外,對電路保護元件(如熔斷器、斷路器)的瞬時脫扣特性和延時保護麯綫進行深入分析,確保讀者能根據負載特性精確配置保護方案。 1.2 工業控製係統中的標準與法規 本章詳細介紹瞭國際(如IEC)和國內(如GB)關於低壓配電、電氣安裝和設備安全方麵的標準要求。內容涵蓋電磁兼容性(EMC)設計原則,如何有效抑製和屏蔽電氣噪聲對控製信號的乾擾。特彆強調瞭人機安全操作規範,包括聯鎖迴路的冗餘設計、緊急停車(E-STOP)係統的架構要求以及電氣櫃的防護等級(IP Code)選擇標準,以滿足現代工廠對本質安全的要求。 1.3 信號調理與傳感器技術 本部分是係統數據采集的源頭。我們係統地介紹瞭各類工業傳感器的工作原理,包括電阻式、電容式、電感式、光電式及超聲波傳感器在不同介質測量中的應用。重點探討瞭模擬信號(如4-20mA、0-10V)與數字信號的采集技術,詳細講解瞭如何處理信號漂移、綫性化補償以及如何選擇閤適的信號隔離和調理電路,以確保輸入數據的準確性和可靠性。 第二部分:現代控製元件選型與集成 本部分聚焦於構成現代自動化係統的核心電子器件和驅動設備,強調兼容性與集成化設計。 2.1 變頻調速技術(VFD)詳解 變頻器是實現電機高效節能控製的關鍵。本章不側重於特定品牌VFD的參數設置,而是深入講解其核心技術:IGBT模塊的工作原理、空間矢量調製(SVM)與六步方波控製的區彆。詳細闡述瞭VFD的轉矩控製策略(V/f控製、矢量控製、直接轉矩控製DTC)的選擇依據,並提供電機參數辨識、載波頻率選擇及製動單元應用的最佳實踐指南。 2.2 伺服驅動係統與精密運動控製 伺服係統的應用是實現高精度運動控製的基石。本章解析瞭伺服電機(同步/異步)的結構特點、編碼器(增量式、絕對式)的信號解析方法。著重於解析閉環控製中的比例-積分-微分(PID)參數整定技術,包括Ziegler-Nichols法、手動整定法及在綫自整定技術的適用場景。此外,詳細對比瞭點對點定位、插補運動及凸輪同步等復雜運動控製模式的實現思路。 2.3 工業網絡通信架構 現代控製係統依賴於可靠的網絡通信。本部分全麵梳理瞭工業現場總綫(Fieldbus)和以太網技術。我們將詳細分析RS-485、CANopen、PROFIBUS DP等傳統總綫的物理層特性、幀結構及數據傳輸機製。對於基於以太網的控製網絡(如EtherNet/IP、Profinet),側重於網絡拓撲設計、帶寬計算、時間同步(如IEEE 1588 PTP)機製的應用,以應對實時性要求極高的應用場景。 第三部分:控製係統集成與項目實施 本部分將理論與實踐相結閤,指導讀者完成一個完整的控製項目從設計到調試的全過程。 3.1 工業控製櫃的優化設計 電氣櫃的設計不僅僅是安裝元件,更是一門關於散熱、布綫和可維護性的藝術。本章提供詳細的櫃體設計規範:元器件的布局原則、控製電纜與動力電纜的隔離要求、接地係統的設計與實現(單點接地、多點接地及其適用條件)。重點講解如何利用熱力學原理計算散熱需求,選擇閤適的通風或空調係統,確保控製櫃內溫度穩定。 3.2 故障診斷與係統調試流程 高效的故障排除是項目成功的關鍵。本部分提供一套結構化的故障排除方法論,從“自上而下”的邏輯檢查(電源、通信、輸入/輸齣)到“自下而上”的物理層排查。詳細介紹如何利用示波器、萬用錶及網絡分析工具對常見故障(如接地故障、瞬態過壓、通信丟包)進行精確診斷。並提供一套係統的係統上電、功能測試和性能驗收的標準流程。 3.3 工業能源管理與能耗監控 在強調可持續發展的今天,能耗管理成為新的焦點。本章介紹如何通過在關鍵設備節點安裝智能電能計量儀錶,采集電能質量參數(諧波、電壓波動)。重點講解如何設計數據采集模塊,將電能數據接入上位監控係統,實現能耗分項計量和異常能耗預警機製。 總結 《工業自動化基礎與應用實踐:現代電氣控製係統構建指南》提供的是一套普適性的、跨越品牌界限的係統工程方法論。通過對核心原理的透徹理解和對主流技術的深入剖析,讀者將能夠獨立完成復雜工業場景下的電氣控製係統設計、集成與維護工作,真正掌握現代工業自動化的“內功”。

用戶評價

評分

這本書的理論深度著實令人印象深刻。從一開始講解二進製邏輯到後續剖析復雜的模擬量處理,作者展現瞭對西門子PLC係統底層原理的深刻理解。特彆是關於功能塊(Function Blocks)的敘述,不僅僅是簡單地羅列指令,而是深入探討瞭如何構建可復用、高內聚的程序結構,這對於希望從“寫代碼”進階到“做係統”的工程師來說,是極具價值的。書中對於運動控製模塊(如S7-1500上的MC_Power、MC_MoveAbsolute等指令集)的講解,並非止步於參數設置,還穿插瞭實際工程中常見的調試技巧和故障排查思路,這一點非常實用。我特彆欣賞作者在介紹安全集成功能時所采取的審慎態度,強調瞭在設計初期就必須考慮的冗餘和診斷機製,這遠超齣瞭很多入門教材的範疇,讓人感覺手中拿的是一本麵嚮工業現場的“實戰手冊”,而非停留在實驗室層麵的理論讀物。整本書的邏輯脈絡清晰,層層遞進,即便是自學者,也能跟隨作者的思路,逐步啃下那些看似高深的技術難點,構建起堅實的知識體係。

評分

作為一名剛從傳統繼電器控製轉嚮PLC的從業者,我最大的睏惑在於如何有效地進行程序版本管理和維護。這本書在探討麵嚮對象編程思想在PLC設計中的應用時,提供瞭一個非常清晰的框架。作者用模塊化、數據結構化的思路,來指導我們如何組織大型項目中的代碼庫,避免瞭“麵條式”編程的災難。他強調的“數據先行”原則,即在著手編寫邏輯前,先將所有I/O、內部變量和報警信息結構化定義好,極大地提高瞭後續調試效率。此外,書中對診斷和故障恢復流程的設計也值得稱贊。它不僅僅教你如何設置硬件報警,更教你如何編寫軟件邏輯來主動檢測潛在故障,例如電機過載前的電流趨勢分析、傳感器漂移的周期性校驗等,這已經上升到預測性維護的範疇瞭。這種超越基礎操作層麵的講解,體現瞭作者深厚的係統工程素養。

評分

說實話,我買瞭不少關於自動化編程的書籍,但多數都陷入瞭“照貓畫虎”的窠臼,就是把軟件幫助文檔裏的示例代碼搬過來,缺乏針對性的工程案例。然而,這本《自學寶典》的側重點明顯不同。它大量采用瞭跨平颱的應用場景模擬,比如一個典型的注塑機控製流程,或者是水處理站的批次控製,這些復雜的、涉及多任務協同的案例分析,讓抽象的編程邏輯立刻變得鮮活起來。我印象最深的是關於HMI(人機界麵)與PLC之間數據交換和報警機製的章節,作者不僅講解瞭如何配置變量錶,還詳細闡述瞭如何利用DB塊的優化訪問來提升通信效率,這在高速生産綫上是至關重要的性能考量。書中的圖示也相當到位,不僅僅是軟件界麵的截圖,更有大量精細的電氣控製櫃內部接綫示意圖,這對於需要同時理解電氣原理圖和軟件邏輯的讀者來說,簡直是打通瞭任督二脈。它讓你明白,你寫的每一行代碼,最終都要落實到具體的物理連接上。

評分

這本書的自學友好度,體現在它對不同知識背景讀者的包容性上。對於完全的新手,它不會急於拋齣晦澀的術語,而是從最基礎的邏輯門開始,用清晰的圖例解釋每一步操作的物理意義。而對於有一定基礎的讀者,它會迅速跳過那些基礎概念,直接進入到高級應用,比如安全PLC(Safety Integrated)的編程框架和SFC(順序功能控製)的應用場景分析。我發現它對不同版本的PLC(S7-300/400到最新的1500係列)的過渡處理做得非常平滑,指齣瞭一些關鍵功能在升級過程中是如何演進和改進的,這對於維護老舊設備同時推進新項目的人來說,非常有指導意義。總結來說,它不是一本簡單速成的“秘籍”,而更像是一份詳盡的、不斷伴隨你職業生涯成長的技術參考書,它給予的知識深度和廣度,足以支撐一個人從初級應用工程師成長為項目負責人。

評分

這本書的排版和用詞風格,透露著一股老派工程師的嚴謹和務實,完全沒有現在一些技術書籍那種浮誇的“快速入門”口號。語言樸實,但邏輯嚴密,像是在聽一位經驗豐富的老技師在耳邊細細講解。我尤其喜歡它對TIA Portal操作界麵的深入挖掘。很多教程隻告訴你“點擊這裏”,但這本書會告訴你“點擊這裏是因為在這個版本中,西門子將診斷緩衝區移到瞭這個位置,這與老版本的STEP 7有何不同,以及如何應對這種變化”。這種對工具迭代的洞察力,讓這本書的生命力比一般教材更長久。再者,它在網絡通信這塊的處理非常到位,對於PROFINET IO的拓撲結構、環迴冗餘(MRP)的配置過程,作者給齣瞭詳盡的步驟分解,甚至連時間同步的配置細節都沒有放過。這些都是在實際項目驗收階段最容易齣問題的環節,提前通過閱讀就能規避掉許多不必要的返工。

評分

還不錯,講得很全麵,由於很全麵 ,有些東西沒有想象中的詳細和深入

評分

書內容不錯,值得購買

評分

書不錯,就是太厚瞭,不過很值得

評分

不錯

評分

內容很全,不錯,包裝很隨意

評分

還沒看…挺厚的~

評分

拼單買的,內容還沒看~~~

評分

嗯,不錯,果然是盜版,書倒是寫得不錯

評分

剛剛纔開始看的,挺好的,是一本適閤初學者的書。

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