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編輯推薦

　　

??本書是一本介紹PLC編程的書，其關注點集中於實際的工業過程自動控製。全書以西門子S7-1200 PLC的硬件配置和整體式自動化集成界麵為基礎，利用一套小型、價格適中的培訓套件介紹編程概念和自動控製項目，並在每章末尾給齣一些課後問題、實驗設計題、編程題、調試題或者項目程序改錯題，最後給瞭一個綜閤性設計項目。
　　

本書特色：
　　●內容豐富、體係完備，涉及工業自動化及過程控製的基本概念、繼電器邏輯程序設計的基本知識、定時器和計數器編程、算術邏輯等常用控製指令、梯形圖編程、通用設計和故障診斷技術、數字化的開環閉環過程控製等內容。
　　●結構閤理、講解細緻，結構由淺入深，對重點、難點進行瞭細緻的講解和舉例分析，有利於讀者自學，容易入門。
　　●實踐性強、案例經典，作者擁有豐富的過程控製經驗，對文中的案例和課後習題都進行瞭精心的挑選和設計，涉及不同工業應用場閤，實踐性很強。
　　●課後習題豐富，每章末尾有課後問題、實驗設計題、編程題、調試題或者項目程序改錯題，可幫助讀者查漏補缺，鞏固所學知識。

●提供多媒體教學幫助

內容簡介

　　《PLC工業控製》是一本內容充實、實踐性強的可編程邏輯控製器指導書。全麵介紹瞭西門子公司推齣的S7-1200PLC的編程與應用，介紹瞭工業自動化及過程控製的基本概念、繼電器邏輯程序設計的基本知識、定時器和計數器編程、算術邏輯等常用控製指令、梯形圖編程、通用設計和故障診斷技術、數字化的開環閉環過程控製等內容。本書由淺入深的講解、大量實驗案例、精心挑選的課後習題都能使讀者更好地掌握可編程邏輯控製器的知識。本書內容豐富、可讀性高、實用性強，既可作為高等院校自動化、電氣工程、計算機控製及相關專業的教材，也可作為PLC工程應用設計人員的參考書。

作者簡介

??Khaled Kamel博士現為得剋薩斯南方大學計算機科學係教授，之前曾在路易斯維爾大學工程學院計算機科學與工程係當瞭22年的教授兼係主任。他還榮膺阿拉伯聯閤酋長國大學信息科技學院及阿布紮比大學計算機科學與信息科技學院的首任院長。Khaled Kamel博士擁有開羅大學電氣工程係和艾因夏姆斯大學（埃及）數學係的雙學士學位、滑鐵盧大學計算機科學係的碩士學位以及辛辛那提大學電氣與計算機工程係的博士學位。

Eman Kamel博士擁有開羅大學電氣工程學士學位、辛辛那提大學電氣與計算機工程係的碩士學位以及路易斯維爾大學工業工程係的博士學位。她在Dow Chemical、GE Jet Engine、Philip Morris、VITOK Engineers、Evana Tools及PLC Automation公司積纍瞭豐富的過程控製經驗。她在諸多工業領域成功設計並實施瞭基於PLC的自動控製項目，例如汙水處理、塑膜加工以及水利灌溉等工業控製領域。她對Siemens和 Allen Bradley公司PLC産品的編程、儀錶、通訊及用戶界麵具有豐富的實踐經驗。她還在多所大學教授PLC、計算機控製及自動化課程??

目錄

譯者序
作者簡介
前言
第1章自動化及PLC控製係統簡介1
1.1控製係統概述2
1.1.1過程概述2
1.1.2人工控製3
1.1.3自動化係統的組成5
1.2硬連接係統概述6
1.2.1常規繼電器6
1.2.2繼電器邏輯係統8
1.2.3控製繼電器應用9
1.2.4電機磁力啓動器10
1.2.5保持和去保持控製繼電器12
1.3PLC概述13
1.3.1什麼是PLC13
1.3.2PLC的曆史15
1.3.3PLC 的結構19
1.3.4硬連接係統改造20
1.3.5PLC梯形圖21
1.3.6電機的人工/自動控製21
1.3.7S7-1200教學套件配置23
1.3.8過程控製的選擇25
習題與實驗27
第2章PLC邏輯編程基礎39
2.1PLC硬件結構40
2.1.1S7-1200處理器40
2.1.2CPU工作狀態41
2.1.3通信模塊41
2.1.4信號闆41
2.1.5I/O模塊42
2.1.6供電電源43
2.1.7S7-1200 PLC存儲器配置44
2.1.8存儲器地址及程序存儲44
2.2梯形圖47
2.2.1PLC I/O終端連接48
2.2.2PLC布爾指令49
2.2.3移位及循環移位指令51
2.2.4程序控製指令52
2.3順序邏輯和組閤邏輯指令54
2.3.1置位�哺次淮シ⒅噶�54
2.3.2置位、復位輸齣指令55
2.3.3上升沿與下降沿指令56
2.3.4邏輯門和真值錶57
2.3.5組閤邏輯指令60
2.3.6梯形圖編程舉例62
習題與實驗65
第3章定時器和計數器程序設計83
3.1定時器基礎84
3.1.1延時導通定時器84
3.1.2延時關斷定時器87
3.1.3時間纍加器（記憶�怖奐傭ㄊ逼鰨�89
3.1.4定時器應用舉例90
3.2計數器基礎95
3.2.1增計數器95
3.2.2減計數器97
3.2.3增減計數器99
3.2.4計數器應用舉例101
3.3特殊定時指令102
3.3.1脈衝發生器/脈衝定時器102
3.3.2單穩態指令103
3.3.3單穩態指令應用舉例104
3.3.4計數器應用舉例104
習題與實驗108
第4章數學、傳送、比較指令119
4.1數學運算指令120
4.1.1編號係統120
4.1.2西門子S7-1200 PLC的數據和計數錶示法121
4.1.3常用數學運算指令122
4.1.4MOVE指令和TRANSFER指令130
4.2比較指令132
4.2.1相等、大於及小於指令133
4.2.2在範圍指令和超範圍指令134
4.3工業應用舉例139
4.3.1過程控製常見任務139
4.3.2小型工業過程控製應用143
習題與實驗147
第5章設備配置與人機界麵155
5.1設備及PLC/HMI配置156
5.1.1西門子S7-1200 PLC硬件準備156
5.1.2PLC/ HMI配置157
5.2HMI161
5.2.1通信基礎161
5.2.2PROFINET與以太網協議162
5.2.3HMI編程163
5.3監視和控製178
5.3.1分布式控製係統過程描述178
5.3.2過程控製係統I/O配置178
5.3.3水泵站控製梯形圖設計179
5.3.4HMI�睵LC應用舉例186
習題與實驗189
第6章過程控製係統設計與故障診斷197
6.1過程控製係統概述(層次1)198
6.1.1過程描述198
6.1.2自動化控製係統的層級199
6.1.3控製係統組件199
6.2過程控製實施(層次2)200
6.2.1I/O錶200
6.2.2數據采集和閉環控製201
6.2.3項目邏輯框圖和梯形圖模塊201
6.2.4控製係統文檔初稿202
6.2.5程序文檔中的交叉引用203
6.3過程控製係統校驗和啓動(層次3)204
6.3.1強製賦值校驗205
6.3.2觀察錶校驗209
6.3.3交叉引用、程序狀態和係統診斷校驗211
6.4係統校驗和故障排除222
6.4.1靜態校驗222
6.4.2安全標準和預防措施223
6.5安全措施應用舉例225
習題與實驗227
第7章儀錶與過程控製233
7.1儀錶基礎234
7.1.1傳感器基礎234
7.1.2模擬傳感器234
7.1.3數字傳感器235
7.2過程控製單元235
7.2.1測量單元基礎236
7.2.2過程控製變量237
7.2.3信號調理238
7.2.4信號傳輸238
7.3信號變換238
7.3.1A/ D轉換239
7.3.2D/ A轉換240
7.3.3分辨率和量化誤差241
7.4過程控製係統242
7.4.1控製過程242
7.4.2被控變量243
7.4.3控製策略與控製類型243
7.4.4過程控製閉環245
7.4.5控製係統偏差量化246
7.4.6控製係統暫態過程與性能評估247
7.5閉環過程控製的類型248
7.5.1ON/ OFF控製方式249
7.5.2比例控製方式250
7.5.3聯閤控製方式251
7.5.4PLC/分布式計算機監視控製251
習題與實驗252
第8章模擬應用和先進控製257
8.1模擬I/O配置與編程258
8.1.1模擬I/ O模塊258
8.1.2模擬I/ O模塊配置258
8.1.3模擬I/ O診斷功能配置259
8.1.4模擬信號調理262
8.1.5模擬I/ O編程264
8.2PID控製的配置與編程267
8.2.1閉環控製係統267
8.2.2控製係統的時域響應267
8.2.3控製係統分類270
8.2.4控製器的輸齣特性271
8.2.5控製器結構選擇272
8.3PID指令273
SIMATIC S7-1200容器液位PID控製275
習題與實驗291
第9章綜閤案例分析297
9.1灌溉渠水位控製298
9.1.1係統I/ O配置298
9.1.2邏輯框圖300
9.1.3控製係統模塊302
9.2灌溉渠控製係統梯形圖編程303
9.3灌溉渠控製係統人機界麵設計314
9.4水泵站控製係統316
9.4.1係統I/O分配錶317
9.4.2控製係統模塊317
9.5水泵站控製係統梯形圖編程318
水泵報警功能318
9.6水泵站控製係統人機界麵設計323
習題與實驗323

前言/序言

　　這是一本介紹PLC編程的書，其關注點集中於實際的工業過程自動控製。全書以西門子S7-1200 PLC的硬件配置和整體式自動化集成（Totally Integrated Automation,TIA）界麵為基礎進行介紹。一套小型的、價格適中的教學套件將用於介紹本書中所有的編程概念及作者過去15年間實施的自動控製項目程序片段，該套件包括：西門子電源模塊、控製器、分離式輸入/輸齣模塊、分離式兩通道模擬輸入模塊、單路模擬輸齣闆、8路ON/OFF開關、人機界麵（HMI）、4端口以太網交換模塊以及筆記本電腦。作者對在本書編寫過程中提供大力支持的西門子公司深錶感謝，尤其是他們在專業技術方麵提供的專傢審校。
　　本書每章最後有一些課後問題、實驗設計題、編程題、調試題或者項目程序改錯題。最後第9章詳細介紹瞭一個綜閤性設計項目。本書選取的所有程序及係統配置參數都經過瞭充分的測試驗證。本書的網站該網站上有一個Microsoft PowerPoint格式的多媒體演示文稿，其中包含一些用於示意PLC控製原理的模擬仿真器，可用於交互學習。建議讀者結閤這些仿真器學習演示文稿並完成練習，從而充分理解和掌握PLC編程的基礎知識。
　　第1章主要介紹瞭工業自動化及過程控製的概念。第2章詳細介紹瞭繼電器邏輯設計的基本知識，包括PLC的結構和工作原理。PLC定時器和計數器的配置、操作及編程控製等內容構成本書的第3章。本書網站上提供瞭多種PLC定時器的仿真器：延時導通（ONDELAY）定時器、延時關斷（OFF�睤ELAY）定時器以及記憶型定時器。該網站還提供瞭用於闡釋本書前3章一些概念的仿真器，比如電機的啓動/停止控製、正轉/反轉控製。
　　第4章專門介紹瞭相關的數學、邏輯及常用控製命令等內容，並重點介紹瞭這些內容在實時工業控製中的應用。用於PLC控製邏輯和HMI（人機界麵）編程的梯形圖設計方法將在第5章詳細討論。第5章還介紹瞭模塊式結構化程序設計方法，並強調瞭相關的工業標準和安全性要求。整章內容是以西門子S7-1200 PLC、SIMATIC 基本型HMI和PROFINET以太網協議為基礎介紹的，然而，基本原理和其他係統是類似的和通用的。
　　工業自動化過程控製項目中的係統測試和故障排查是一項費時費力且極富挑戰性的工作。第6章主要是通用設計和故障排查技術方麵的內容，也包括功能驗證、危險性、安全標準等關鍵性問題以及針對軟硬件故障失靈的保護問題。第7章介紹瞭模擬部分及相關模塊，包括軟硬件配置、接口設計、模/數轉換的量化校準以及相關用戶接口等內容。
　　第8章全麵介紹瞭數字化的開環、閉環過程控製，其內容涉及傳感器、執行器、ON/OFF控製、反饋控製、PID調節控製以及其他好的控製方法。本章旨在為讀者提供包含係統任務、係統需求及總體預期的控製係統“宏觀考察”，這些內容可作為工程技術、計算機科學及信息技術專業高年級學生的必備基礎，也可作為前7章的實操部分，還可以作為前幾章所述技術內容的總括。
　　本書最後的第9章是一個綜閤應用案例。該案例詳細介紹瞭一個渠灌工程下遊水位的控製過程。內容涵蓋瞭從最初任務計劃到最終係統設計實施的全過程，並提供瞭相關文檔。該項目是作者在一個非洲國傢曆時10多年實施的一個大型項目中的一小部分。 所有的設計程序都在西門子S7-1200係統上重新驗證過。
　　隨著工業過程控製的最新發展，目前已推齣瞭比本書介紹的西門子S7-1200更加智能和小巧的PLC硬件，這些PLC的優勢在於其友好的軟件開發環境更利於實現結構化梯形圖編程、通信功能、軟硬件配置、模塊化設計、文檔管理以及整個係統的故障排查，同時這些先進的産品在PLC技術和過程自動化領域也提齣瞭許多挑戰和創造瞭很多高迴報的工作機會。本書適閤於大學兩季度的係列課程或一學期4學分的課程，最好配以每周一次的實驗動手實踐課。本書也可以用於一個兩周的、偏重於實踐應用的小組式工業控製培訓課程。要想在PLC控製和自動化領域獲得好的工作機會，不僅要掌握本書介紹的所有技能，還必須具備豐富的切身實踐經驗。
　　得剋薩斯南方大學計算機科學係，教授，Khaled KamelPLC自動控製高級工程師， 博士，Eman Kamel





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粗略看瞭一下，講的比較簡單，很適閤初學者。

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