PLC开关量与通信控制应用实例详解(含CD光盘1张) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李江全 著

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• PLC
• 开关量
• 通信
• 控制
• 应用实例
• 自动化
• 工业控制
• 编程
• 实战
• 电气工程

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121233197

商品编码：29593615179

包装：平装

出版时间：2014-06-01

基本信息

书名：PLC开关量与通信控制应用实例详解(含CD光盘1张)

定价：58.00元

作者：李江全

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-06-01

ISBN：9787121233197

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1、针对三菱、西门子PLC的开关量输入/输出及其与PC的数据通信，贴近工程实践。
　　2、应用实例丰富，指导性强。
　　3、光盘中包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像，容易上手。

内容提要

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本书从应用的角度系统地介绍了三菱FX系列PLC、西门子S7-200 PLC开关量输入/输出及其 与PC的数据通信技术。内容包括 PLC的硬件、软件结构，三菱/西门子PLC的组成与特点，PLC开关量控制基础，计数制与编码，PC串行通信概述，PLC数据通信基础，PLC与PC数据通信协议，三菱/西门子PLC开关量输入、输出及PC通信控制。其中，PC与PLC通信同时采用VB、VC 、LabVIEW和组态软件实现。
　　为方便读者学习，本书提供配套光盘，内容包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像等。

目录

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章 PLC概述
1.1 PLC的硬件结构
1.1.1 PLC的硬件组成
1.1.2 PLC的工作原理
1.1.3 PLC的常用外设
1.2 PLC的软件结构
1.2.1 PLC的软件组成
1.2.2 PLC的编程语言
1.2.3 PLC的程序结构
1.3 三菱FX系列PLC的组成与特点
1.3.1 FX系列PLC的组成
1.3.2 FX系列PLC的特点
1.3.3 FX2N系列PLC简介
1.4 S7-200系列PLC的组成与特点
1.4.1 S7-200系列PLC的组成
1.4.2 S7-200 PLC的特点
1.4.3 S7-200系列PLC的CPU模块
1.4.4 S7-200系列PLC的数字量扩展模块

第2章 PLC开关量控制概述
2.1 控制系统的信号类型
2.1.1 模拟量信号
2.1.2 开关量信号
2.1.3 脉冲量信号
2.2 控制系统的过程通道
2.2.1 开关量输入通道
2.2.2 开关量输出通道
2.3 PLC开关量输入/输出连接
2.3.1 开关量输入连接
2.3.2 开关量输出连接
2.4 PLC控制系统设计概述
2.4.1 PLC控制系统的设计原则与步骤
2.4.2 PLC控制系统的总体设计
2.4.3 PLC控制系统主回路与控制回路设计
2.4.4 PLC控制系统的安全电路设计
2.4.5 PLC控制系统的可靠性设计
2.4.6 PLC控制系统的安装与连接设计

第3章 PLC数据通信基础
3.1 PLC数据通信概述
3.1.1 数据通信系统组成
3.1.2 PLC数据通信的目的
3.1.3 PLC数据通信的类型
3.1.4 PLC数据通信的连接方式
3.1.5 数据在PLC存储器中存取的方式
3.1.6 PLC数据通信介质
3.2 个人计算机与PLC的通信
3.2.1 计算机与PLC通信的方法与条件
3.2.2 计算机与PLC的通信内容
3.2.3 计算机与PLC通信程序的设计要点与方法
3.2.4 PLC串口通信调试软件及其应用

第4章 PC串行通信概述
4.1 串行通信技术简介
4.1.1 串行通信的基本概念
4.1.2 串行通信协议
4.1.3 串行通信的接口标准
4.1.4 计算机中的串行端口
4.1.5 串行通信线路连接
4.1.6 串口调试工具
4.2 串行通信控件MSComm
4.2.1 MSComm控件处理通信的方式
4.2.2 MSComm控件的使用
4.2.3 MSComm 控件的常用属性
4.2.4 MSComm 控件的OnComm事件
4.2.5 MSComm控件通信步骤
4.3 PLC组态王串口通信设置
4.3.1 三菱FX系列PLC组态王通信设置
4.3.2 西门子S7-200PLC组态王通信设置
4.4 LabVIEW与串口通信
4.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模块
4.4.2 LabVIEW串口通信步骤

第5章 计数制与编码
5.1 计数制
5.1.1 计数制概述
5.1.2 十进制与二进制
5.1.3 八进制与十六进制
5.2 计数制转换及其程序设计
5.2.1 二进制与十进制的转换
5.2.2 二进制与八进制的转换
5.2.3 二进制与十六进制的转换
5.2.4 八进制与十进制的转换
5.2.5 十六进制与十进制的转换
5.2.6 八进制与十六进制的转换
5.3 字符编码
5.3.1 BCD码
5.3.2 格雷码
5.3.3 ASCII编码

第6章 PLC与PC数据通信协议
6.1 通信协议的基本知识
6.1.1 通信网络开放系统互连模型OSI
6.1.2 通信协议基本概念
6.2 三菱FX系列PLC与PC的通信协议简介
6.2.1 FX系列PLC的通信协议类型
6.2.2 计算机链接通信协议
6.2.3 无协议通信
6.3 西门子S7-200系列PLC与PC的通信协议简介
6.3.1 PPI通信及应用
6.3.2 自由口通信及应用
6.4 三菱FX2N系列PLC与PC通信编程口协议
6.4.1 命令帧格式
6.4.2 响应帧格式
6.4.3 地址计算
6.4.4 强制置位与复位
6.4.5 读写指令示例
6.5 西门子S7-200系列PLC与计算机通信PPI协议
6.5.1 通信过程
6.5.2 命令格式
6.5.3 命令类型

第7章 三菱PLC与PC通信之开关量输入
7.1 系统设计说明
7.1.1 设计任务
7.1.2 线路连接
7.1.3 指令获取与串口通信调试
7.2 PC端程序设计
7.2.1 VB程序设计详解
7.2.2 VC 程序设计详解
7.2.3 LabVIEW程序设计
7.2.4 监控组态程序设计

第8章 西门子PLC与PC通信之开关量输入
8.1 系统设计说明
8.1.1 设计任务
8.1.2 线路连接
8.1.3 串口通信调试
8.2 PC端程序设计
8.2.1 VB程序设计详解
8.2.2 VC 程序设计详解
8.2.3 LabVIEW程序设计
8.2.4 监控组态程序设计

第9章 三菱PLC与PC通信之开关量输出
9.1 系统设计说明
9.1.1 设计任务
9.1.2 线路连接
9.1.3 指令获取与串口通信调试
9.2 PC端程序设计
9.2.1 VB程序设计详解
9.2.2 VC 程序设计详解
9.2.3 LabVIEW程序设计
9.2.4 监控组态程序设计

0章 西门子PLC与PC通信之开关量输出
10.1 系统设计说明
10.1.1 设计任务
10.1.2 线路连接
10.1.3 串口通信调试
10.2 PC端程序设计
10.2.1 VB程序设计详解
10.2.2 VC 程序设计详解
10.2.3 LabVIEW程序设计
10.2.4 监控组态程序设计

参考文献

作者介绍

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李江全，石河子大学教授，任电气工程实验中心主任。测试技术学会西北分会、机械工程学会会员。参与过多项国家自然科学基金、国家科技支撑计划项目。编著有多本贴近实战的科技图书，深受刚进入工作岗位的年轻人及一线技术人员欢迎。

文摘

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序言

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PLC开关量与通信控制应用实例详解（含CD光盘1张） 深度解析PLC在工业自动化中的核心应用 本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的学习平台，聚焦于可编程逻辑控制器（PLC）在现代工业自动化领域中的开关量控制与通信控制两大关键应用方向。我们摒弃了空泛的理论阐述，转而以大量精心挑选、贴近实际生产需求的典型应用案例作为核心内容，配合详尽的原理分析、清晰的程序编写步骤、直观的电路接线图以及关键参数的设置说明，帮助读者快速掌握PLC技术，并能灵活应用于各类自动化项目中。 第一部分：PLC开关量控制精粹 开关量控制是工业自动化中最基础、最普遍的控制形式，广泛应用于各种简单到复杂的机械设备、生产流水线及流程控制系统中。本部分将带领读者从零开始，逐步掌握PLC开关量控制的精髓。 PLC基础与开关量输入输出原理： 首先，我们将简要介绍PLC的组成结构、基本工作原理以及其在自动化系统中的地位。 重点讲解开关量输入模块（DI）和开关量输出模块（DO）的工作特性。我们将深入剖析不同类型开关量信号（如常开、常闭触点，高低电平信号）的接入方式，以及PLC如何准确、可靠地采集这些信号。 对于输出模块，我们将详细讲解其驱动能力、响应速度、继电器输出与晶体管输出的区别，以及如何根据负载类型选择合适的输出模块并进行安全可靠的连接。 常用开关量控制指令与逻辑实现： 本部分将系统介绍PLC编程中最核心的开关量控制指令，包括但不限于： 输入指令： 如LD (Load)、LDI (Load Inverse)、ANI (AND Inverse)、ORI (OR Inverse) 等，以及它们在实际应用中如何构建复杂的逻辑判断。 输出指令： 如OUT (Output)、SET (Set Output)、RST (Reset Output) 等，以及如何根据逻辑条件控制设备的启停。 辅助继电器/线圈指令： 如M (Auxiliary Relay)、S (Special Relay) 等，在复杂逻辑控制中的应用，用于存储中间状态、实现自锁、互锁等功能。 定时器指令： 如TON (Timer On Delay)、TOF (Timer Off Delay)、TP (Pulse Timer) 等，在需要延时启动、延时停止、脉冲输出等场景下的精确应用。 计数器指令： 如CTU (Count Up)、CTD (Count Down) 等，用于实现计数、排队、定点生产等功能。 我们将通过大量的实际案例，演示如何将这些指令组合运用，实现各种经典的开关量控制逻辑，例如： 单按钮启停控制： 学习如何用一个按钮实现设备的启动和停止，并考虑互锁和复位功能。 自锁与互锁控制： 深入理解自锁在保持设备运行状态中的作用，以及互锁在防止设备误操作、保证安全生产中的重要性。 多路信号联动控制： 编写程序实现多个开关量输入信号的组合逻辑判断，控制相应的输出设备。 行程开关与限位开关的应用： 讲解如何利用行程开关、限位开关等物理信号，实现设备位置的精确控制和安全防护。 液位控制与温度控制（开关量模式）： 以简单的液位或温度开关作为输入，演示如何通过PLC实现水泵的启停、加热器的开关等基础自动化控制。 典型开关量控制应用实例详解： 输送带系统的控制： 详细分析如何利用PLC控制输送带的启停、方向切换、多条输送带的顺序联动，以及如何通过传感器实现物料到位检测和防堵塞。 电机正反转与星三角启动控制： 讲解如何通过PLC编程实现电机的简单正反转控制，并进一步深入星三角启动的原理，提供完整的PLC控制方案，以降低大功率电机启动时的冲击电流。 机械设备启停与安全联锁： 以冲床、注塑机等典型机械设备为例，讲解如何将PLC与各种安全开关（如急停按钮、防护门开关、安全光栅）集成，构建严谨的安全防护联动机制。 简易生产线控制： 演示如何通过PLC控制一个包含多个工序的简易生产线，包括物料搬运、工序加工、产品检测等环节的自动化协调。 给排水系统的自动控制： 以水泵、阀门等开关量执行元件为基础，演示如何通过PLC实现储水罐的自动补水、排水，以及供水压力的稳定控制。 第二部分：PLC通信控制深度探索 在现代工业中，设备之间的互联互通是实现更高层次自动化和信息化的关键。本部分将聚焦于PLC的通信控制，带领读者掌握PLC与其他设备、上位机系统之间的数据交换与协同工作。 PLC通信基础与常用通信协议： 通信接口介绍： 详细介绍PLC的各种通信接口，如RS-232、RS-485、Ethernet（以太网）等，分析它们的通信速率、传输距离、连接方式以及适用场景。 通信协议详解： 深入讲解在工业自动化领域中应用最广泛的通信协议，包括： Modbus RTU/ASCII： 详细介绍Modbus协议的帧格式、功能码、数据寻址方式，并解释如何使用PLC实现Modbus主站和从站的功能。 Modbus TCP/IP： 讲解Modbus协议在TCP/IP网络上的应用，如何实现基于以太网的设备通信，以及端口号、IP地址等关键配置。 EtherNet/IP (可选，根据具体PLC型号与通用性)： 如果适用，简要介绍EtherNet/IP协议的特点，其在 Rockwell 等系统中的应用。 Profibus/Profinet (可选，根据具体PLC型号与通用性)： 如果适用，简要介绍Profibus/Profinet协议的特点，它们在Siemens 等系统中的应用，以及其在实时性方面的优势。 数据交换机制： 阐述PLC在通信过程中如何读取和写入数据，包括寄存器（输入寄存器、保持寄存器、线圈）、位（输入点、输出点）等数据类型的通信方式。 PLC通信控制指令与编程： 通信指令介绍： 针对不同PLC品牌和型号，介绍其特有的通信指令，例如： Modbus指令： 如MB_MASTER (Modbus Master)、MB_SLAVE (Modbus Slave) 等（以西门子或三菱等为例），以及如何调用这些指令进行读写操作。 通用通信指令： 如SEND、RECV、CONNECT、CLOSE等，用于构建通用的串口或网络通信程序。 通信异常处理： 讲解在通信过程中可能出现的各种异常情况（如超时、地址错误、校验错误等），以及如何编写相应的异常处理程序，提高通信的健壮性。 典型通信控制应用实例详解： PLC与HMI（人机界面）的通信： 讲解如何配置PLC和HMI的通信参数，实现PLC数据（开关量、数值、状态）向HMI的显示和更新。 演示如何通过HMI对PLC进行参数设置、命令发送（如远程启停、模式切换），实现人机交互的自动化。 实例： 生产设备监控与操作界面开发。 PLC与上位机（SCADA/MES）的通信： 介绍SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控和数据采集）系统和MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）的基本概念。 讲解如何通过Modbus TCP/IP等协议，将PLC采集的生产数据上传至SCADA/MES系统，实现生产过程的集中监控、数据分析和追溯。 演示如何接收来自SCADA/MES系统的指令，实现生产任务的下发和调度。 实例： 自动化生产线的远程监控与数据采集系统。 PLC之间的数据通信： 讲解如何通过点对点通信（如RS-485）或网络通信（如以太网），实现多台PLC之间的数据共享和协同控制。 实例： 多台设备联动控制，例如一条长距离的输送线，需要多台PLC协同控制不同区段的输送速度和启停。 PLC与变频器的通信控制： 介绍变频器在调速控制中的作用，以及通过通信接口（如Modbus）对变频器进行参数设置、启停控制、频率给定等。 实例： 输送带速度的自动调节，根据物料流量动态调整输送速度。 PLC与智能仪表（如传感器、执行器）的通信： 讲解如何通过通信协议，直接读取智能传感器的测量值（如压力、温度、流量），并将其用于PLC的控制逻辑。 实例： 智能温度传感器通过Modbus将温度值发送给PLC，PLC根据温度值控制加热器或冷却器的开关。 CD光盘内容： 光盘中提供了丰富的配套资源，极大地增强了本书的实践性和可操作性： PLC仿真软件： 提供常用PLC的仿真软件，读者无需实际硬件即可进行程序编写、调试和在线模拟，大大降低了学习成本。 典型应用项目PLC程序源代码： 涵盖本书中介绍的各项应用实例，提供完整的、经过验证的PLC程序代码（如Ladder Diagram, ST等），方便读者对照学习、修改和移植。 电路图与接线示意图： 提供详细的电气原理图和接线示意图，清晰展示PLC模块的连接方式、外部设备的接线方法，确保读者能够正确进行硬件接线。 通信协议配置工具与实例： 提供一些常用的通信协议配置示例或简易工具，帮助读者快速掌握通信参数的设置。 PLC选型与技术资料： 提供一些主流PLC品牌（如西门子、三菱、欧姆龙、Rockwell等）的简要选型指南、技术手册链接，以及常用的通信协议技术文档。 本书特色： 案例驱动，学以致用： 所有理论讲解都围绕实际应用案例展开，确保读者学习到的知识能够直接应用于解决实际工程问题。 循序渐进，易于掌握： 内容编排由浅入深，从基础概念到复杂应用，逻辑清晰，适合初学者入门，也适合有一定基础的读者深入学习。 图文并茂，直观易懂： 大量精美的电路图、接线图、程序截图和流程图，使复杂的概念和操作变得直观易懂。 配套资源丰富： 光盘中的仿真软件、源代码、电路图等资源，为读者提供了强大的学习和实践支持。 覆盖面广，实用性强： 涵盖了PLC在工业自动化中最核心的开关量控制和通信控制两大领域，能够满足绝大多数工业应用场景的需求。 通过学习本书，读者将能够深刻理解PLC的工作原理，熟练掌握PLC的编程技巧，并能独立设计、实现和维护各种工业自动化控制系统，有效提升工作效率和生产自动化水平。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，很大程度上是冲着它所宣传的“通信控制”部分去的，期望能找到关于OPC UA或MQTT协议在PLC数据交换中的具体实现细节和故障排除指南。毕竟，如今的自动化系统越来越依赖标准化的数据模型来实现跨厂商、跨平台的互操作性。然而，阅读体验告诉我，这本书在现代工业通信协议的介绍上，采取了极其保守甚至可以说是落后的态度。它似乎更倾向于讲解那些虽然依然在用，但在新项目中已逐渐被边缘化的Modbus RTU或老式的Profibus DP的配置方法。当涉及到现代高带宽、面向服务架构的通信标准时，书中的内容要么是概念性的介绍，要么就是引用了一些过时的编程接口文档。在实际的故障诊断环节，缺乏针对网络拥堵、报文丢失、时间戳不同步等现代网络通信特有问题的系统化排查步骤。这使得这本书在指导读者构建面向未来的、高可靠性的通信网络架构方面，显得力不从生，无法满足对最新通信技术有迫切学习需求的读者。

评分☆☆☆☆☆

作为一本旨在提供“详解”的工具书，本书在故障分析和调试方法论上的论述深度，远低于我的预期。在很多关键的控制回路失效案例中，书中提供的解决方案往往是“检查线路”或“复位程序”，这种建议对于有初级经验的维护人员来说毫无帮助，因为这些都是最基础的排查步骤。我真正需要的是，如何利用示波器、逻辑分析仪或者PLC自带的诊断工具，对程序逻辑中的时间片竞争、中断处理冲突或高速I/O点位的毛刺信号进行深入的捕获和分析。书中对高级诊断软件的使用技巧和底层操作系统的工作原理讨论几乎是空白的。这种对“为什么会错”而非仅仅“如何修正”的探究缺乏，极大地削弱了这本书的实用价值。对于需要处理偶发性、难以重现的复杂系统故障的工程师来说，这本书提供的理论支持显得苍白无力，更像是一本合格的入门读物，却远称不上是一本“详解”级别的案头宝典。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和图例质量着实让人眼前一亮，尤其是那些流程图和硬件接线图，清晰得如同现场实物展示。但令人费解的是，虽然它号称是“应用实例详解”，但这些实例的复杂度和真实世界的难度却严重不符。我尝试着将书中的一个中等难度的温度PID控制案例应用到我们车间一个高精度加热炉上，结果发现书中的模型过于理想化了。它完全忽略了实际物理系统中普遍存在的延迟、非线性漂移以及环境温度波动对控制精度的影响。例如，在介绍步进电机的运动控制时，书中仅用了寥寥数页描述了简单的点位控制，对于如何处理高速启动和制动的平滑过渡、如何进行高频伺服反馈回路的调试优化，几乎是只字未提。这就像是教人开车只讲了油门和刹车的使用方法，却避开了复杂路况下的换挡技巧和紧急避险策略。对于追求极致性能和稳定性的资深用户来说，这种“浅尝辄止”的讲解方式，提供的价值非常有限，更多的是一种理论上的概念介绍，而非真正的工程实战指导手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就充满了实用性和技术深度，作为一名在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我对这种能够深入浅出讲解实际应用的资料总是抱有极大的期待。然而，当我翻开这本书的时候，我发现它在某些关键的、我最需要的那一块内容上，似乎留下了令人遗憾的空白。例如，书中对于现代工业物联网（IIoT）背景下，如何设计和部署高度分布式、网络化的PLC控制系统，着墨甚少。我原本希望能看到一些关于如何利用边缘计算节点与云平台进行数据交互的创新性架构，或者至少是一些关于如何应对海量传感器数据冗余和实时性挑战的案例分析。书中更多地聚焦于传统的、点对点的硬接线逻辑和基本的串行通信协议，这在当前强调柔性制造和数据驱动决策的时代背景下，显得有些脱节。特别是在网络安全方面，对于如何加固现代基于以太网的控制系统（如Profinet或EtherNet/IP）免受外部攻击的实践性指导，几乎是缺失的。这使得这本书对于那些致力于推动工厂数字化转型的工程师来说，深度和前瞻性远远不够，更像是一本停留在上一个技术世代的参考手册。我期待的是能够解决“明天的问题”的指南，而不是仅仅巩固“昨天知识”的教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织上，感觉像是将不同时期编写的教学资料拼凑在了一起，导致整体的逻辑连贯性和技术演进的脉络不够清晰。前半部分对基础指令集的讲解还算扎实，但当进入到高级应用，比如面向对象编程（OOP）在PLC项目中的应用时，过渡显得极其突兀。更令人困惑的是，书中对不同品牌PLC（西门子、罗克韦尔、三菱等）的编程习惯和特定功能块的差异处理方式。它似乎试图面面俱到，结果却是每家厂商的描述都浅尝辄止，没有深入到一个品牌独特的优势功能或编程哲学。对于一个希望深入掌握某一特定平台以提高工作效率的读者而言，这本书无法提供那种“一招鲜吃遍天”的独家秘籍。我更希望看到的是，选择一个主流平台进行深度剖析，或者至少在高级应用部分，能够对不同体系结构的编程范式进行一次有价值的对比分析，而不是这种蜻蜓点水的、缺乏侧重点的叙述。