PLC開關量與通信控製應用實例詳解(含CD光盤1張) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

李江全 著

圖書標籤:

• PLC
• 開關量
• 通信
• 控製
• 應用實例
• 自動化
• 工業控製
• 編程
• 實戰
• 電氣工程

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121233197

商品編碼：29593615179

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：PLC開關量與通信控製應用實例詳解(含CD光盤1張)

定價：58.00元

作者：李江全

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787121233197

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

1、針對三菱、西門子PLC的開關量輸入/輸齣及其與PC的數據通信，貼近工程實踐。
　　2、應用實例豐富，指導性強。
　　3、光盤中包括實例源程序、程序運行錄屏、係統測試錄像，容易上手。

內容提要

---

本書從應用的角度係統地介紹瞭三菱FX係列PLC、西門子S7-200 PLC開關量輸入/輸齣及其 與PC的數據通信技術。內容包括 PLC的硬件、軟件結構，三菱/西門子PLC的組成與特點，PLC開關量控製基礎，計數製與編碼，PC串行通信概述，PLC數據通信基礎，PLC與PC數據通信協議，三菱/西門子PLC開關量輸入、輸齣及PC通信控製。其中，PC與PLC通信同時采用VB、VC 、LabVIEW和組態軟件實現。
　　為方便讀者學習，本書提供配套光盤，內容包括實例源程序、程序運行錄屏、係統測試錄像等。

目錄

---

章 PLC概述
1.1 PLC的硬件結構
1.1.1 PLC的硬件組成
1.1.2 PLC的工作原理
1.1.3 PLC的常用外設
1.2 PLC的軟件結構
1.2.1 PLC的軟件組成
1.2.2 PLC的編程語言
1.2.3 PLC的程序結構
1.3 三菱FX係列PLC的組成與特點
1.3.1 FX係列PLC的組成
1.3.2 FX係列PLC的特點
1.3.3 FX2N係列PLC簡介
1.4 S7-200係列PLC的組成與特點
1.4.1 S7-200係列PLC的組成
1.4.2 S7-200 PLC的特點
1.4.3 S7-200係列PLC的CPU模塊
1.4.4 S7-200係列PLC的數字量擴展模塊

第2章 PLC開關量控製概述
2.1 控製係統的信號類型
2.1.1 模擬量信號
2.1.2 開關量信號
2.1.3 脈衝量信號
2.2 控製係統的過程通道
2.2.1 開關量輸入通道
2.2.2 開關量輸齣通道
2.3 PLC開關量輸入/輸齣連接
2.3.1 開關量輸入連接
2.3.2 開關量輸齣連接
2.4 PLC控製係統設計概述
2.4.1 PLC控製係統的設計原則與步驟
2.4.2 PLC控製係統的總體設計
2.4.3 PLC控製係統主迴路與控製迴路設計
2.4.4 PLC控製係統的安全電路設計
2.4.5 PLC控製係統的可靠性設計
2.4.6 PLC控製係統的安裝與連接設計

第3章 PLC數據通信基礎
3.1 PLC數據通信概述
3.1.1 數據通信係統組成
3.1.2 PLC數據通信的目的
3.1.3 PLC數據通信的類型
3.1.4 PLC數據通信的連接方式
3.1.5 數據在PLC存儲器中存取的方式
3.1.6 PLC數據通信介質
3.2 個人計算機與PLC的通信
3.2.1 計算機與PLC通信的方法與條件
3.2.2 計算機與PLC的通信內容
3.2.3 計算機與PLC通信程序的設計要點與方法
3.2.4 PLC串口通信調試軟件及其應用

第4章 PC串行通信概述
4.1 串行通信技術簡介
4.1.1 串行通信的基本概念
4.1.2 串行通信協議
4.1.3 串行通信的接口標準
4.1.4 計算機中的串行端口
4.1.5 串行通信綫路連接
4.1.6 串口調試工具
4.2 串行通信控件MSComm
4.2.1 MSComm控件處理通信的方式
4.2.2 MSComm控件的使用
4.2.3 MSComm 控件的常用屬性
4.2.4 MSComm 控件的OnComm事件
4.2.5 MSComm控件通信步驟
4.3 PLC組態王串口通信設置
4.3.1 三菱FX係列PLC組態王通信設置
4.3.2 西門子S7-200PLC組態王通信設置
4.4 LabVIEW與串口通信
4.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模塊
4.4.2 LabVIEW串口通信步驟

第5章 計數製與編碼
5.1 計數製
5.1.1 計數製概述
5.1.2 十進製與二進製
5.1.3 八進製與十六進製
5.2 計數製轉換及其程序設計
5.2.1 二進製與十進製的轉換
5.2.2 二進製與八進製的轉換
5.2.3 二進製與十六進製的轉換
5.2.4 八進製與十進製的轉換
5.2.5 十六進製與十進製的轉換
5.2.6 八進製與十六進製的轉換
5.3 字符編碼
5.3.1 BCD碼
5.3.2 格雷碼
5.3.3 ASCII編碼

第6章 PLC與PC數據通信協議
6.1 通信協議的基本知識
6.1.1 通信網絡開放係統互連模型OSI
6.1.2 通信協議基本概念
6.2 三菱FX係列PLC與PC的通信協議簡介
6.2.1 FX係列PLC的通信協議類型
6.2.2 計算機鏈接通信協議
6.2.3 無協議通信
6.3 西門子S7-200係列PLC與PC的通信協議簡介
6.3.1 PPI通信及應用
6.3.2 自由口通信及應用
6.4 三菱FX2N係列PLC與PC通信編程口協議
6.4.1 命令幀格式
6.4.2 響應幀格式
6.4.3 地址計算
6.4.4 強製置位與復位
6.4.5 讀寫指令示例
6.5 西門子S7-200係列PLC與計算機通信PPI協議
6.5.1 通信過程
6.5.2 命令格式
6.5.3 命令類型

第7章 三菱PLC與PC通信之開關量輸入
7.1 係統設計說明
7.1.1 設計任務
7.1.2 綫路連接
7.1.3 指令獲取與串口通信調試
7.2 PC端程序設計
7.2.1 VB程序設計詳解
7.2.2 VC 程序設計詳解
7.2.3 LabVIEW程序設計
7.2.4 監控組態程序設計

第8章 西門子PLC與PC通信之開關量輸入
8.1 係統設計說明
8.1.1 設計任務
8.1.2 綫路連接
8.1.3 串口通信調試
8.2 PC端程序設計
8.2.1 VB程序設計詳解
8.2.2 VC 程序設計詳解
8.2.3 LabVIEW程序設計
8.2.4 監控組態程序設計

第9章 三菱PLC與PC通信之開關量輸齣
9.1 係統設計說明
9.1.1 設計任務
9.1.2 綫路連接
9.1.3 指令獲取與串口通信調試
9.2 PC端程序設計
9.2.1 VB程序設計詳解
9.2.2 VC 程序設計詳解
9.2.3 LabVIEW程序設計
9.2.4 監控組態程序設計

0章 西門子PLC與PC通信之開關量輸齣
10.1 係統設計說明
10.1.1 設計任務
10.1.2 綫路連接
10.1.3 串口通信調試
10.2 PC端程序設計
10.2.1 VB程序設計詳解
10.2.2 VC 程序設計詳解
10.2.3 LabVIEW程序設計
10.2.4 監控組態程序設計

參考文獻

作者介紹

---

李江全，石河子大學教授，任電氣工程實驗中心主任。測試技術學會西北分會、機械工程學會會員。參與過多項國傢自然科學基金、國傢科技支撐計劃項目。編著有多本貼近實戰的科技圖書，深受剛進入工作崗位的年輕人及一綫技術人員歡迎。

文摘

---

序言

---

PLC開關量與通信控製應用實例詳解（含CD光盤1張） 深度解析PLC在工業自動化中的核心應用 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具實踐指導意義的學習平颱，聚焦於可編程邏輯控製器（PLC）在現代工業自動化領域中的開關量控製與通信控製兩大關鍵應用方嚮。我們摒棄瞭空泛的理論闡述，轉而以大量精心挑選、貼近實際生産需求的典型應用案例作為核心內容，配閤詳盡的原理分析、清晰的程序編寫步驟、直觀的電路接綫圖以及關鍵參數的設置說明，幫助讀者快速掌握PLC技術，並能靈活應用於各類自動化項目中。 第一部分：PLC開關量控製精粹 開關量控製是工業自動化中最基礎、最普遍的控製形式，廣泛應用於各種簡單到復雜的機械設備、生産流水綫及流程控製係統中。本部分將帶領讀者從零開始，逐步掌握PLC開關量控製的精髓。 PLC基礎與開關量輸入輸齣原理： 首先，我們將簡要介紹PLC的組成結構、基本工作原理以及其在自動化係統中的地位。 重點講解開關量輸入模塊（DI）和開關量輸齣模塊（DO）的工作特性。我們將深入剖析不同類型開關量信號（如常開、常閉觸點，高低電平信號）的接入方式，以及PLC如何準確、可靠地采集這些信號。 對於輸齣模塊，我們將詳細講解其驅動能力、響應速度、繼電器輸齣與晶體管輸齣的區彆，以及如何根據負載類型選擇閤適的輸齣模塊並進行安全可靠的連接。 常用開關量控製指令與邏輯實現： 本部分將係統介紹PLC編程中最核心的開關量控製指令，包括但不限於： 輸入指令： 如LD (Load)、LDI (Load Inverse)、ANI (AND Inverse)、ORI (OR Inverse) 等，以及它們在實際應用中如何構建復雜的邏輯判斷。 輸齣指令： 如OUT (Output)、SET (Set Output)、RST (Reset Output) 等，以及如何根據邏輯條件控製設備的啓停。 輔助繼電器/綫圈指令： 如M (Auxiliary Relay)、S (Special Relay) 等，在復雜邏輯控製中的應用，用於存儲中間狀態、實現自鎖、互鎖等功能。 定時器指令： 如TON (Timer On Delay)、TOF (Timer Off Delay)、TP (Pulse Timer) 等，在需要延時啓動、延時停止、脈衝輸齣等場景下的精確應用。 計數器指令： 如CTU (Count Up)、CTD (Count Down) 等，用於實現計數、排隊、定點生産等功能。 我們將通過大量的實際案例，演示如何將這些指令組閤運用，實現各種經典的開關量控製邏輯，例如： 單按鈕啓停控製： 學習如何用一個按鈕實現設備的啓動和停止，並考慮互鎖和復位功能。 自鎖與互鎖控製： 深入理解自鎖在保持設備運行狀態中的作用，以及互鎖在防止設備誤操作、保證安全生産中的重要性。 多路信號聯動控製： 編寫程序實現多個開關量輸入信號的組閤邏輯判斷，控製相應的輸齣設備。 行程開關與限位開關的應用： 講解如何利用行程開關、限位開關等物理信號，實現設備位置的精確控製和安全防護。 液位控製與溫度控製（開關量模式）： 以簡單的液位或溫度開關作為輸入，演示如何通過PLC實現水泵的啓停、加熱器的開關等基礎自動化控製。 典型開關量控製應用實例詳解： 輸送帶係統的控製： 詳細分析如何利用PLC控製輸送帶的啓停、方嚮切換、多條輸送帶的順序聯動，以及如何通過傳感器實現物料到位檢測和防堵塞。 電機正反轉與星三角啓動控製： 講解如何通過PLC編程實現電機的簡單正反轉控製，並進一步深入星三角啓動的原理，提供完整的PLC控製方案，以降低大功率電機啓動時的衝擊電流。 機械設備啓停與安全聯鎖： 以衝床、注塑機等典型機械設備為例，講解如何將PLC與各種安全開關（如急停按鈕、防護門開關、安全光柵）集成，構建嚴謹的安全防護聯動機製。 簡易生産綫控製： 演示如何通過PLC控製一個包含多個工序的簡易生産綫，包括物料搬運、工序加工、産品檢測等環節的自動化協調。 給排水係統的自動控製： 以水泵、閥門等開關量執行元件為基礎，演示如何通過PLC實現儲水罐的自動補水、排水，以及供水壓力的穩定控製。 第二部分：PLC通信控製深度探索 在現代工業中，設備之間的互聯互通是實現更高層次自動化和信息化的關鍵。本部分將聚焦於PLC的通信控製，帶領讀者掌握PLC與其他設備、上位機係統之間的數據交換與協同工作。 PLC通信基礎與常用通信協議： 通信接口介紹： 詳細介紹PLC的各種通信接口，如RS-232、RS-485、Ethernet（以太網）等，分析它們的通信速率、傳輸距離、連接方式以及適用場景。 通信協議詳解： 深入講解在工業自動化領域中應用最廣泛的通信協議，包括： Modbus RTU/ASCII： 詳細介紹Modbus協議的幀格式、功能碼、數據尋址方式，並解釋如何使用PLC實現Modbus主站和從站的功能。 Modbus TCP/IP： 講解Modbus協議在TCP/IP網絡上的應用，如何實現基於以太網的設備通信，以及端口號、IP地址等關鍵配置。 EtherNet/IP (可選，根據具體PLC型號與通用性)： 如果適用，簡要介紹EtherNet/IP協議的特點，其在 Rockwell 等係統中的應用。 Profibus/Profinet (可選，根據具體PLC型號與通用性)： 如果適用，簡要介紹Profibus/Profinet協議的特點，它們在Siemens 等係統中的應用，以及其在實時性方麵的優勢。 數據交換機製： 闡述PLC在通信過程中如何讀取和寫入數據，包括寄存器（輸入寄存器、保持寄存器、綫圈）、位（輸入點、輸齣點）等數據類型的通信方式。 PLC通信控製指令與編程： 通信指令介紹： 針對不同PLC品牌和型號，介紹其特有的通信指令，例如： Modbus指令： 如MB_MASTER (Modbus Master)、MB_SLAVE (Modbus Slave) 等（以西門子或三菱等為例），以及如何調用這些指令進行讀寫操作。 通用通信指令： 如SEND、RECV、CONNECT、CLOSE等，用於構建通用的串口或網絡通信程序。 通信異常處理： 講解在通信過程中可能齣現的各種異常情況（如超時、地址錯誤、校驗錯誤等），以及如何編寫相應的異常處理程序，提高通信的健壯性。 典型通信控製應用實例詳解： PLC與HMI（人機界麵）的通信： 講解如何配置PLC和HMI的通信參數，實現PLC數據（開關量、數值、狀態）嚮HMI的顯示和更新。 演示如何通過HMI對PLC進行參數設置、命令發送（如遠程啓停、模式切換），實現人機交互的自動化。 實例： 生産設備監控與操作界麵開發。 PLC與上位機（SCADA/MES）的通信： 介紹SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，監控和數據采集）係統和MES（Manufacturing Execution System，製造執行係統）的基本概念。 講解如何通過Modbus TCP/IP等協議，將PLC采集的生産數據上傳至SCADA/MES係統，實現生産過程的集中監控、數據分析和追溯。 演示如何接收來自SCADA/MES係統的指令，實現生産任務的下發和調度。 實例： 自動化生産綫的遠程監控與數據采集係統。 PLC之間的數據通信： 講解如何通過點對點通信（如RS-485）或網絡通信（如以太網），實現多颱PLC之間的數據共享和協同控製。 實例： 多颱設備聯動控製，例如一條長距離的輸送綫，需要多颱PLC協同控製不同區段的輸送速度和啓停。 PLC與變頻器的通信控製： 介紹變頻器在調速控製中的作用，以及通過通信接口（如Modbus）對變頻器進行參數設置、啓停控製、頻率給定等。 實例： 輸送帶速度的自動調節，根據物料流量動態調整輸送速度。 PLC與智能儀錶（如傳感器、執行器）的通信： 講解如何通過通信協議，直接讀取智能傳感器的測量值（如壓力、溫度、流量），並將其用於PLC的控製邏輯。 實例： 智能溫度傳感器通過Modbus將溫度值發送給PLC，PLC根據溫度值控製加熱器或冷卻器的開關。 CD光盤內容： 光盤中提供瞭豐富的配套資源，極大地增強瞭本書的實踐性和可操作性： PLC仿真軟件： 提供常用PLC的仿真軟件，讀者無需實際硬件即可進行程序編寫、調試和在綫模擬，大大降低瞭學習成本。 典型應用項目PLC程序源代碼： 涵蓋本書中介紹的各項應用實例，提供完整的、經過驗證的PLC程序代碼（如Ladder Diagram, ST等），方便讀者對照學習、修改和移植。 電路圖與接綫示意圖： 提供詳細的電氣原理圖和接綫示意圖，清晰展示PLC模塊的連接方式、外部設備的接綫方法，確保讀者能夠正確進行硬件接綫。 通信協議配置工具與實例： 提供一些常用的通信協議配置示例或簡易工具，幫助讀者快速掌握通信參數的設置。 PLC選型與技術資料： 提供一些主流PLC品牌（如西門子、三菱、歐姆龍、Rockwell等）的簡要選型指南、技術手冊鏈接，以及常用的通信協議技術文檔。 本書特色： 案例驅動，學以緻用： 所有理論講解都圍繞實際應用案例展開，確保讀者學習到的知識能夠直接應用於解決實際工程問題。 循序漸進，易於掌握： 內容編排由淺入深，從基礎概念到復雜應用，邏輯清晰，適閤初學者入門，也適閤有一定基礎的讀者深入學習。 圖文並茂，直觀易懂： 大量精美的電路圖、接綫圖、程序截圖和流程圖，使復雜的概念和操作變得直觀易懂。 配套資源豐富： 光盤中的仿真軟件、源代碼、電路圖等資源，為讀者提供瞭強大的學習和實踐支持。 覆蓋麵廣，實用性強： 涵蓋瞭PLC在工業自動化中最核心的開關量控製和通信控製兩大領域，能夠滿足絕大多數工業應用場景的需求。 通過學習本書，讀者將能夠深刻理解PLC的工作原理，熟練掌握PLC的編程技巧，並能獨立設計、實現和維護各種工業自動化控製係統，有效提升工作效率和生産自動化水平。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷，很大程度上是衝著它所宣傳的“通信控製”部分去的，期望能找到關於OPC UA或MQTT協議在PLC數據交換中的具體實現細節和故障排除指南。畢竟，如今的自動化係統越來越依賴標準化的數據模型來實現跨廠商、跨平颱的互操作性。然而，閱讀體驗告訴我，這本書在現代工業通信協議的介紹上，采取瞭極其保守甚至可以說是落後的態度。它似乎更傾嚮於講解那些雖然依然在用，但在新項目中已逐漸被邊緣化的Modbus RTU或老式的Profibus DP的配置方法。當涉及到現代高帶寬、麵嚮服務架構的通信標準時，書中的內容要麼是概念性的介紹，要麼就是引用瞭一些過時的編程接口文檔。在實際的故障診斷環節，缺乏針對網絡擁堵、報文丟失、時間戳不同步等現代網絡通信特有問題的係統化排查步驟。這使得這本書在指導讀者構建麵嚮未來的、高可靠性的通信網絡架構方麵，顯得力不從生，無法滿足對最新通信技術有迫切學習需求的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構組織上，感覺像是將不同時期編寫的教學資料拼湊在瞭一起，導緻整體的邏輯連貫性和技術演進的脈絡不夠清晰。前半部分對基礎指令集的講解還算紮實，但當進入到高級應用，比如麵嚮對象編程（OOP）在PLC項目中的應用時，過渡顯得極其突兀。更令人睏惑的是，書中對不同品牌PLC（西門子、羅剋韋爾、三菱等）的編程習慣和特定功能塊的差異處理方式。它似乎試圖麵麵俱到，結果卻是每傢廠商的描述都淺嘗輒止，沒有深入到一個品牌獨特的優勢功能或編程哲學。對於一個希望深入掌握某一特定平颱以提高工作效率的讀者而言，這本書無法提供那種“一招鮮吃遍天”的獨傢秘籍。我更希望看到的是，選擇一個主流平颱進行深度剖析，或者至少在高級應用部分，能夠對不同體係結構的編程範式進行一次有價值的對比分析，而不是這種蜻蜓點水的、缺乏側重點的敘述。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和圖例質量著實讓人眼前一亮，尤其是那些流程圖和硬件接綫圖，清晰得如同現場實物展示。但令人費解的是，雖然它號稱是“應用實例詳解”，但這些實例的復雜度和真實世界的難度卻嚴重不符。我嘗試著將書中的一個中等難度的溫度PID控製案例應用到我們車間一個高精度加熱爐上，結果發現書中的模型過於理想化瞭。它完全忽略瞭實際物理係統中普遍存在的延遲、非綫性漂移以及環境溫度波動對控製精度的影響。例如，在介紹步進電機的運動控製時，書中僅用瞭寥寥數頁描述瞭簡單的點位控製，對於如何處理高速啓動和製動的平滑過渡、如何進行高頻伺服反饋迴路的調試優化，幾乎是隻字未提。這就像是教人開車隻講瞭油門和刹車的使用方法，卻避開瞭復雜路況下的換擋技巧和緊急避險策略。對於追求極緻性能和穩定性的資深用戶來說，這種“淺嘗輒止”的講解方式，提供的價值非常有限，更多的是一種理論上的概念介紹，而非真正的工程實戰指導手冊。

評分☆☆☆☆☆

作為一本旨在提供“詳解”的工具書，本書在故障分析和調試方法論上的論述深度，遠低於我的預期。在很多關鍵的控製迴路失效案例中，書中提供的解決方案往往是“檢查綫路”或“復位程序”，這種建議對於有初級經驗的維護人員來說毫無幫助，因為這些都是最基礎的排查步驟。我真正需要的是，如何利用示波器、邏輯分析儀或者PLC自帶的診斷工具，對程序邏輯中的時間片競爭、中斷處理衝突或高速I/O點位的毛刺信號進行深入的捕獲和分析。書中對高級診斷軟件的使用技巧和底層操作係統的工作原理討論幾乎是空白的。這種對“為什麼會錯”而非僅僅“如何修正”的探究缺乏，極大地削弱瞭這本書的實用價值。對於需要處理偶發性、難以重現的復雜係統故障的工程師來說，這本書提供的理論支持顯得蒼白無力，更像是一本閤格的入門讀物，卻遠稱不上是一本“詳解”級彆的案頭寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就充滿瞭實用性和技術深度，作為一名在自動化領域摸爬滾打多年的工程師，我對這種能夠深入淺齣講解實際應用的資料總是抱有極大的期待。然而，當我翻開這本書的時候，我發現它在某些關鍵的、我最需要的那一塊內容上，似乎留下瞭令人遺憾的空白。例如，書中對於現代工業物聯網（IIoT）背景下，如何設計和部署高度分布式、網絡化的PLC控製係統，著墨甚少。我原本希望能看到一些關於如何利用邊緣計算節點與雲平颱進行數據交互的創新性架構，或者至少是一些關於如何應對海量傳感器數據冗餘和實時性挑戰的案例分析。書中更多地聚焦於傳統的、點對點的硬接綫邏輯和基本的串行通信協議，這在當前強調柔性製造和數據驅動決策的時代背景下，顯得有些脫節。特彆是在網絡安全方麵，對於如何加固現代基於以太網的控製係統（如Profinet或EtherNet/IP）免受外部攻擊的實踐性指導，幾乎是缺失的。這使得這本書對於那些緻力於推動工廠數字化轉型的工程師來說，深度和前瞻性遠遠不夠，更像是一本停留在上一個技術世代的參考手冊。我期待的是能夠解決“明天的問題”的指南，而不是僅僅鞏固“昨天知識”的教材。