西门子PLC高级应用实例精解（第2版）/电气信息工程丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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向晓汉 编

图书标签:

• PLC
• 西门子
• 工业控制
• 编程实例
• S7-1200
• S7-1500
• 自动化
• 电气工程
• STEP7
• Profinet

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111513933

版次：2

商品编码：11782782

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 电气信息工程丛书

开本：16开

出版时间：2015-10-01

用纸：胶版纸

页数：358

内容简介

　　《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》从实用的角度出发，用实例讲解西门子S7-200/S7-1200/S7-300/S7-400PLC的高级应用，包括梯形图的编写方法、PLC在过程控制中的应用、PLC在运动控制中的应用、PLC的通信及其通信模块的应用、PLC在变频器调速系统中的应用、PLC软件仿真和PLC故障诊断；用实际工程的开发过程详细介绍了每个实例，便于读者模仿学习；每个实例都有详细的软件、硬件配置清单，并配有接线图和程序。本书的配套资源中有重点内容的程序和操作视频资料。
　　本书既可供已入门的PLC工程技术人员参考，也可供高校教师和学生使用。

目录

前言
第1章梯形图的编程方法与调试
11功能图
111功能图的画法
112梯形图编程的原则
12逻辑控制的梯形图编程方法
121经验设计法
122功能图设计法
13编程小技巧
131电动机的控制
132定时器和计数器应用
133取代特殊功能的小程序
134单键起停控制（乒乓控制）
14仿真软件的应用
141S7-200 PLC的仿真软件的使用
142S7-300/400 PLC的仿真软件的使用
15S7-300/400 PLC调试方法
151用变量监控表进行调试
152使用交叉参考和符号表的导入/输出
16综合应用
第2章PLC在过程控制中的应用
21PID控制简介
211PID控制原理简介
212PID控制的算法和图解
213PID控制器的参数整定
22用S7-200/300/400 PLC进行电炉的温度控制
221利用S7-200 PLC进行电炉的温度控制
222利用S7-300/400 PLC进行电炉的温度控制
第3章PLC在运动控制中的应用
31PLC的步进电动机控制
311直接使用PLC的高速输出点控制步进电动机
312使用定位模块控制步进电动机
313S7-200 PLC控制步进电动机的调速
314步进电动机的正反转
32PLC的伺服控制
321直接使用PLC的高速输出点控制三菱伺服系统
322S7-200 PLC的高速输出点控制西门子伺服系统
323使用现场总线控制伺服电系统
第4章PLC的通信及其通信模块的应用
41通信基础知识
411通信的基本概念
412PLC网络的术语解释
413RS-485标准串行接口
414OSI参考模型
415SIMATIC NET 工业网络
42现场总线概述
421现场总线的概念
422主流现场总线简介
423现场总线的特点
424现场总线的现状
425现场总线的发展
43PPI通信
431PPI协议简介
432S7-200 PLC之间的PPI通信
44自由口通信
441自由口通信简介
442S7-200 PLC之间的自由口通信
443智能设备与S7-200 PLC之间的自由口通信
45Modbus通信
451Modbus协议简介
452S7-200 PLC之间的Modbus通信
453S7-1200 PLC之间的Modbus通信
46MPI通信
461MPI通信简介
462S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的MPI通信
463S7-300 PLC之间的MPI通信
464S7-300/400 PLC与S7-400 PLC之间的MPI通信
47PROFIBUS-DP通信
471PROFIBUS-DP通信简介
472S7-300 PLC与ET200M之间的PROFIBUS-DP通信
473S7-300 PLC与S7-200 PLC之间的PROFIBUS-DP通信
474S7-300 PLC之间的PROFIBUS-DP通信
48以太网通信
481以太网通信简介
482S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的以太网通信
483S7-300 PLC之间的以太网通信
484S7-400 PLC与远程IO模块ET200之间的PROFINET通信
第5章PLC在变频器调速系统中的应用
51西门子MM440变频器
511认识变频器
512西门子MM440变频器使用简介
52变频器多段速度给定
53变频器模拟量速度给定
531模拟量模块简介
532模拟量速度给定（利用S7-200 PLC）
533模拟量速度给定（利用S7-300 PLC）
54变频器的通信速度给定
541MM440变频器通信的基本知识
542S7-200 PLC与MM440变频器的USS通信速度给定
543S7-300 PLC与MM440变频器的场总线通信速度给定
544S7-300 PLC通过PROFIBUS现场总线修改MM440变频器的参数
第6章西门子S7-300/400 PLC的故障诊断技术
61PLC控制系统的故障诊断概述
611引发PLC故障的外部因素
612PLC的故障类型和故障信息
613PLC故障诊断方法
614PLC外部故障诊断方法
62S7-300/400 PLC故障诊断技术
621使用状态和出错LED进行故障诊断
622用STEP7快速视图进行故障诊断
623用通信块(如SFB15)的输出参数/返回值（RET_VAL）诊断故障
624用组织块的故障诊断
625用SFC13进行故障诊断
626各种故障诊断的比较
63工程常见调试和故障诊断30例
第7章西门子PLC其他应用技术
71高速计数器的应用
711高速计数器简介
712高速计数器在转速测量中的应用
72其他技巧/难点
721安装STEP7 注意事项
722创建和使用S7-200 PLC的库函数
723指针的应用
724自定义数据类型UDT的应用
第8章西门子PLC工程应用案例
81压力数据采集PLC控制系统
811系统软硬件配置
812编写控制程序
82物料搅拌机PLC控制系统
821系统软硬件配置
822编写控制程序
83定长剪切机PLC控制系统
831系统软硬件配置
832编写控制程序
84啤酒灌装线系统PLC控制系统
841系统软硬件配置
842编写控制程序
85往复运动小车PLC控制系统
851系统软硬件配置
852编写控制程序
参考文献

前言/序言

　　随着计算机技术的发展，以可编程序控制器、变频器调速和计算机通信等技术为主体的新型电气控制系统已经逐渐取代传统的继电器电气控制系统，并广泛应用于各行业。由于西门子PLC所具有的卓越性能，使其在工控市场占有非常大的份额，应用十分广泛。但相当多的读者反映：尽管西门子的PLC已经入门，但对于PLC的通信、PLC在过程控制中的应用和PLC在运动控制中的应用等“高级”技术无从下手，感觉很难，因此，为了使读者能更好地掌握相关知识，我们在总结长期的教学经验和工程实践的基础上，联合相关企业人员，共同编写了《西门子高级应用实例精解》第1版。这本书出版后深受好评，同时也收到热心读者的一些好的建议，加之5年来，西门子的软件和硬件不断升级，因此作者在第1版的基础上更新了部分软硬件，而且新增加了更多实用的工程实例，删减了部分过时的例子，形成本书的第2版。
　　在编写过程中，我们将一些生动的操作实例融入到实际中，以期提高读者的学习兴趣。本书与其他相关书籍相比，具有以下特点。
　　① 用实例引导读者学习。本书的内容全部用精选的例子讲解。例如，用例子说明现场总线通信的实现的全过程。
　　② 所有的例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序，而且为确保程序的正确性，程序已经在PLC上运行通过。
　　③ 对于比较复杂的例子，与之配套的学习资源中有录像和程序源代码。如工业以太网通信的硬件组态较复杂，就配有录像和程序源代码，读者可以在出版社的网站上下载，便于学习。
　　④ 本书内容实用，书中的实例容易被读者进行工程移植。
　　本书由向晓汉任主编，王飞飞任副主编，陆金荣高级工程师任主审。
　　全书共分8章。第1、8章由无锡职业技术学院的向晓汉编写；第2章由无锡小天鹅公司的李润海和苏高峰编写；第3章由无锡职业技术学院的林伟编写；第4章由桂林电子科技大学的向定汉编写；第5章由无锡雷华科技有限公司的陆彬和阳思惠编写；第6章由无锡雪浪环境科技股份有限公司的王飞飞编写； 第7章由无锡雪浪环境科技股份有限公司的刘摇摇、王保银和宋昕编写。参加编写的还有唐克彬、孙腾飞、曹英强和钱晓忠。
　　由于编者水平有限，缺点和错误在所难免，敬请读者批评指正。

智能制造时代下，PLC技术的无限可能 在日新月异的工业自动化浪潮中，可编程逻辑控制器（PLC）早已不再是简单的开关量控制工具，而是赋能智能制造、驱动生产力飞跃的关键技术。从精密的生产线调度到复杂的工艺流程优化，从高效的能源管理到可靠的安全保障，PLC的应用深度与广度不断拓展，成为现代工业不可或缺的“大脑”。 本书并非《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》，而是旨在为广大电气工程师、自动化技术人员、以及对工业自动化技术充满热情的从业者和学生，提供一个全面、深入、实用的PLC技术学习平台。我们相信，掌握先进的PLC技术，特别是针对主流品牌的深入理解与灵活运用，是应对当前工业升级挑战、抓住未来发展机遇的必备技能。 为何PLC技术如此重要？ 工业4.0、中国制造2025等国家战略的推进，无不指向一个核心——智能化、数字化、网络化的生产制造。在这个大背景下，PLC作为连接物理世界与数字世界的桥梁，其重要性不言而喻。它不仅能够实现精确的逻辑控制、高效的运动控制，更能通过与上位机、SCADA系统、MES系统等集成，实现数据的采集、分析与反馈，从而优化生产流程、提升产品质量、降低运营成本。 本书内容概览（非《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》） 本书将以系统性的方法，从基础到高级，逐步深入地剖析PLC技术在实际工业场景中的应用。我们力求内容详实、案例丰富、讲解清晰，让读者能够真正掌握PLC的核心精髓，并将其灵活运用于自身的工程实践。 第一部分：PLC技术基础与核心概念 在深入高级应用之前，扎实的基础是必不可少的。本部分将涵盖： PLC的组成与工作原理： 详细介绍CPU模块、输入/输出模块、电源模块、通信模块等硬件组成，以及CPU的扫描周期、执行过程等核心工作原理。 PLC编程语言： 深入讲解国际标准IEC 61131-3定义的五种编程语言，包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FB）、结构化文本（ST）和顺序功能图（SFC），并结合实际案例分析各种语言的适用场景与编程技巧。 数字量与模拟量控制： 讲解数字量输入/输出的接线、滤波、抗干扰技术，以及模拟量信号的采集（ADC）、输出（DAC）、量程转换、线性化等关键技术，为复杂控制打下基础。 定时器与计数器： 深入解析PLC中常用的定时器（TON, TOF, TP）和计数器（CTU, CTD, CTUD）的类型、工作机制、参数设置与实际应用，例如延时启动、周期执行、脉冲计数、行程控制等。 移位指令与位逻辑运算： 讲解位移指令（如位移、循环移位）和常见的位逻辑运算（AND, OR, XOR, NOT）在数据处理、状态监测、信号编码/解码等方面的巧妙应用。 数据块与数据类型： 介绍PLC中不同数据类型（布尔量、整型、浮点型、字符型等）的特性、存储方式，以及数据块的组织与管理，为复杂数据处理奠定基础。 第二部分：PLC高级控制策略与算法 在掌握基础后，我们将聚焦于更具挑战性的高级控制技术： PID控制器实现与参数整定： 详细讲解PID控制算法的基本原理，包括比例P、积分I、微分D的作用，以及如何在PLC中实现PID控制。重点在于介绍各种PID参数整定方法（如手动整定法、Ziegler-Nichols方法、试凑法等），并分析实际应用中的常见问题与优化策略，例如抗积分饱和、抗微分先行、死区补偿等。 模糊逻辑控制（FLC）在PLC中的应用： 介绍模糊逻辑控制的基本思想，包括模糊化、模糊推理、解模糊等过程。本书将通过实例演示如何将模糊逻辑算法移植到PLC中，实现对非线性、时变或参数不确定的复杂系统的自适应控制，例如温度控制、液位控制等。 状态机与顺序控制： 深入讲解顺序功能图（SFC）的强大功能，以及如何利用状态机原理设计复杂的生产流程控制。通过实例展示如何将SFC应用于流水线控制、设备联动、故障诊断等场景，实现流程的清晰化、模块化和易于维护。 数据通讯与网络集成： 介绍PLC常用的通信协议，如RS-232/485、Modbus RTU/TCP、PROFINET、EtherNet/IP等。详细阐述PLC与其他设备（如HMI、SCADA、上位机、变频器、传感器）之间的数据交换原理、通信方式、组态设置与故障排除。 运动控制基础与PLC应用： 讲解伺服驱动器、步进电机的工作原理，以及PLC在点位控制、速度控制、位置控制、插补运动等方面的应用。通过实例展示如何实现单轴/多轴联动、电子齿轮、凸轮同步等复杂运动控制功能。 PLC在过程控制中的高级应用： 结合实际生产过程，深入探讨PLC在化工、电力、环保、食品饮料等行业的应用。例如，讲解如何利用PLC实现批量控制、配方管理、参数优化、故障报警与安全联锁等功能。 第三部分：典型工业应用案例详解 理论知识的学习需要通过实践来巩固和提升。本部分将精选一系列具有代表性的工业应用案例，从项目需求分析、硬件选型、软件设计、调试应用等全流程进行深入剖析。 案例一：自动化包装生产线控制 需求分析：包装速度、精度要求、物料识别、设备联动。 硬件选型：PLC主机、数字量/模拟量I/O模块、变频器、编码器、视觉传感器等。 软件设计：生产节拍控制、输送带速度同步、自动分拣、包装机联动、故障检测与报警。 调试应用：参数优化、运动轨迹生成、通信协议配置。 案例二：智能水处理系统监控 需求分析：水质参数监测、药剂投加控制、流量分配、设备启停调度。 硬件选型：PLC主机、模拟量输入模块、PID控制模块、通讯模块、各类传感器。 软件设计：多点水质在线监测、PID闭环控制药剂投加量、流量平衡算法、设备运行状态监测与远程控制。 调试应用：参数标定、数据记录与报表生成、报警推送。 案例三：柔性制造单元（FMU）的PLC集成 需求分析：多品种小批量生产、快速换线、物料自动上下料、生产过程追溯。 硬件选型：高性能PLC、分布式I/O、机器人控制器、AGV调度系统接口。 软件设计：生产任务调度、机器人路径规划与协同、AGV路径规划与避障、MES系统接口与数据交互、设备状态可视化。 调试应用：系统集成测试、生产节拍优化、系统可靠性验证。 案例四：能源管理与节能优化系统 需求分析：设备能耗监测、负荷预测、峰谷电价优化调度、节能策略实施。 硬件选型：PLC主机、电流/电压传感器、功率计、通讯模块。 软件设计：实时能耗数据采集、能耗趋势分析、负荷预测模型、优化调度算法、节假日模式设置。 调试应用：数据准确性验证、节能效果评估、系统联动测试。 第四部分：PLC故障诊断与维护 在实际应用中，故障是不可避免的。本部分将提供一套系统的故障诊断与维护方法： 常见PLC故障类型与原因分析： 硬件故障（电源、模块）、软件故障（程序错误、死循环）、通信故障、外部干扰等。 诊断工具与方法： 利用PLC自带的诊断功能、在线监视工具、日志分析、硬件检查等。 故障排除流程与技巧： 逻辑分析、排除法、替换法、远程诊断等。 预防性维护与系统优化： 定期检查、参数备份、程序优化、固件升级等，最大程度降低故障发生概率。 本书的特色与优势 内容全面深入： 覆盖PLC技术从基础到高级的各个方面，为读者构建完整的知识体系。 实战导向： 大量来源于真实工业场景的案例分析，帮助读者学以致用。 图文并茂： 配以大量的示意图、接线图、程序截图，使复杂的概念直观易懂。 语言通俗易懂： 避免过于晦涩的专业术语，力求讲解清晰，适合不同水平的读者。 紧跟技术前沿： 关注最新技术发展趋势，介绍智能化、网络化在PLC应用中的体现。 结语 本书致力于成为您在PLC技术学习道路上的得力助手。通过系统学习本书内容，并结合自身的实践经验，相信您能够驾驭日益复杂的工业自动化系统，在智能制造的浪潮中乘风破浪，成为一名优秀的自动化工程师。我们期待本书能够点燃您对PLC技术的兴趣，激发您探索更广阔技术领域的热情。

评分☆☆☆☆☆

一本值得反复研读的西门子PLC“葵花宝典” 对于许多从事自动化行业的同仁来说，西门子PLC几乎是绕不开的“大山”。然而，真正能够将西门子PLC的强大功能发挥到极致，并且解决实际工程中的复杂问题，却需要相当的经验积累和深入的理解。《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》恰恰满足了这一需求。这本书的价值，在于它提供了大量高质量的“高级应用”案例，并且对每一个案例都进行了细致入微的解读。我注意到书中涉及了许多我之前认为非常“高大上”的技术，比如运动控制的协同、安全PLC的应用、以及MES系统的集成等方面。通过阅读这些章节，我不仅学到了新的技术知识，更重要的是，理解了这些技术是如何在实际项目中落地应用的。书中对于一些经典问题的解决思路，比如如何实现多轴联动、如何处理紧急停止逻辑、以及如何构建高效的上位机通信等，都提供了非常实用的指导。这本书的优点在于，它并非仅仅停留在“学会”的层面，而是引导读者去“精通”，去理解PLC编程背后的“道”。我感觉它就像一本“葵花宝典”，里面蕴含着许多独门秘籍，需要我们反复研读，才能逐渐领悟其中的精髓。

评分☆☆☆☆☆

超越基础，迈向精通的进阶之路 市面上的PLC基础教材琳琅满目，但真正能够带领读者深入西门子PLC“高级应用”领域的书籍却不多。《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》绝对是其中的佼佼者。它以扎实的理论基础为铺垫，以丰富且极具代表性的工程实例为载体，将西门子PLC在复杂自动化场景下的应用技巧展现得淋漓尽致。我个人尤其看重书中对于一些“隐藏”功能的挖掘和阐述，例如在网络通信方面，书中对PROFINET的深入剖析，以及在运动控制方面，对于伺服系统集成和多轴协调的详细讲解，都让我受益匪浅。这本书的优势在于，它并没有回避实际工程中遇到的挑战，反而积极地去探讨这些挑战的解决方案，并且提供了多角度的思考方式。每一次翻阅，都能从中获得新的启发。对于那些已经掌握了PLC基础知识，但希望进一步提升自己PLC应用能力，乃至向自动化工程师的高阶迈进的读者来说，这本书无疑是一条绝佳的进阶之路。它不仅仅是知识的传授，更是能力的培养，是思维的提升，是从“会用”到“精通”的关键一步。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重而实用的PLC参考宝典 拿到这本书的时候，就被它厚实的封面和沉甸甸的分量所吸引。作为一名在工业自动化领域摸爬滚打多年的技术人员，我深知PLC技术的重要性，也接触过不少相关的书籍，但《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》给我的感觉是截然不同的。它不像市面上很多同类书籍那样，仅仅罗列一些基础知识和简单的案例，而是真正地深入到西门子PLC的“高级应用”层面。每一章节的案例分析都详实入微，从项目需求分析、硬件选型、网络配置，到具体的编程逻辑、指令运用，再到故障诊断和优化措施，几乎涵盖了实际工程中可能遇到的每一个关键环节。我尤其欣赏的是书中对一些复杂控制场景的剖析，例如伺服驱动的精密定位、人机界面的高效协同、以及工业以太网的组网与通信等。这些内容不是纸上谈兵，而是基于真实项目经验的提炼，对于正在处理类似问题的工程师来说，无疑是一份宝贵的“救命稻草”。翻阅其中的一些章节，我仿佛看到了自己曾经在项目中遇到的一个个难点，而书中提供的解决方案，既有理论指导，又有实际操作的细节，让人茅塞顿开。这本书不仅仅是一本学习手册，更像是一本可以随时翻阅的“工具书”，遇到棘手问题时，拿出它，往往能找到灵感和方向。

评分☆☆☆☆☆

沉浸式学习体验，从理论到实践的飞跃 这本书的编写风格非常独特，它没有采用传统的“一问一答”或者“知识点罗列”的方式，而是以一种“沉浸式”的体验，将读者带入到真实的PLC应用场景中。仿佛每一章都是一个独立的工程项目，作者作为一位经验丰富的导师，一步步引导我们去理解项目的背景、分析问题的症结，然后提出解决方案。我喜欢书中对于每一个具体案例的详细描述，它不仅仅是展示代码，更重要的是解释了代码背后的逻辑和设计思想。例如，在讲解某个复杂工艺流程的PLC控制时，作者会先阐述该工艺的关键控制点和难点，然后再层层剥茧，介绍如何利用西门子PLC的特定指令和功能模块来实现精确控制。这种“先理解，后实现”的方式，极大地提升了学习的效率和效果。我曾尝试着跟着书中的案例，在自己的虚拟环境中进行仿真，发现书中的代码逻辑非常清晰，可读性很强，即使是初次接触某个高级功能，也能通过阅读和实践快速掌握。这本书让我深刻体会到，学习PLC高级应用，不仅仅是记忆指令，更重要的是理解其在实际工程中的运用，以及如何根据具体需求进行灵活配置和优化。

评分☆☆☆☆☆

打破技术瓶颈，提升PLC应用能力的“破壁之书” 在实际工作中，我们经常会遇到一些PLC应用上的“瓶颈”，例如某个复杂的工艺流程总是不太稳定，或者在处理大量数据时效率不高，再或者在与上位系统集成时屡屡碰壁。很多时候，我们感觉自己掌握的基础知识已经足够，但就是无法突破这些技术难题。《西门子PLC高级应用实例精解（第2版）》这本书，恰恰扮演了“破壁”的角色。它通过一个个鲜活的、具有代表性的高级应用实例，为我们揭示了解决这些难题的路径。我特别喜欢书中对于不同类型PLC（例如S7-1200、S7-1500）在高级应用中的差异化处理，以及针对不同行业（例如机械制造、包装、食品饮料）的特定需求所提供的解决方案。书中不仅给出了代码，更重要的是讲解了代码背后的设计哲学，比如如何做到代码的模块化、如何编写可重用性高的功能块，以及如何进行有效的错误处理和异常捕获。这些对于提升我们PLC编程的规范性和工程化水平非常有帮助。读完这本书，我感觉自己对西门子PLC的理解进入了一个新的层次，不再仅仅是简单的指令调用，而是能够从更宏观的角度去设计和优化PLC控制系统，从而有效地解决实际工程中的各种“疑难杂症”。

评分☆☆☆☆☆

还可以还可以还可以还可以还可以

评分☆☆☆☆☆

讲的编程部分不好理解。

评分☆☆☆☆☆

东西还可以，物流很快

评分☆☆☆☆☆

很实用，挺好的！

评分☆☆☆☆☆

例子很多，就是得有点plc基础，不然新学者得查很多知识。

评分☆☆☆☆☆

是不错，实用性强，适合有基础的阅读。

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应该不错，还没拆开，一直信赖京东

评分☆☆☆☆☆

不错^_^^_^^_^^_^^_^^_^^_^^_^

评分☆☆☆☆☆

这本书很不错 很好理解 有帮助