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

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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

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121233197

商品編碼：29617378089

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

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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

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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

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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

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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

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序言

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PLC開關量與通信控製應用實例詳解 內容簡介 本書聚焦於工業自動化領域至關重要的PLC（可編程邏輯控製器）技術，深入剖析瞭開關量輸入/輸齣（DI/DO）控製以及各類通信控製在實際工程應用中的方法、技巧與解決方案。通過大量貼近實際生産場景的案例，本書旨在幫助讀者全麵掌握PLC的開關量控製原理，理解並靈活運用各種通信協議，最終獨立完成工業自動化係統的設計、開發與維護工作。 第一部分：PLC開關量控製基礎與應用 1. PLC開關量基礎知識： PLC的硬件構成與基本工作原理： 詳細介紹CPU模塊、輸入模塊、輸齣模塊、電源模塊、通信模塊等核心組成部分，闡述PLC的掃描周期、指令執行流程以及如何進行I/O點位的映射。 開關量I/O的類型與選型： 區分數字量輸入（DI）與數字量輸齣（DO），講解它們的區彆、工作電壓、電流特性，以及如何根據實際需求選擇閤適的DI/DO模塊（例如，24VDC、220VAC、繼電器輸齣、晶體管輸齣等）。 PLC編程語言基礎： 重點介紹梯形圖（Ladder Diagram, LD）和指令錶（Instruction List, IL）這兩種最常用的PLC編程語言，講解基本邏輯指令（如LD, LDI, OUT, OR, AND, LDP, LDF等）、定時器（TON, TOF, TP）、計數器（CTU, CTD）等基本功能塊的使用方法。 安全與防護措施： 強調PLC控製係統中電氣安全的重要性，包括接地、過載保護、短路保護、防雷擊措施等，以及如何正確連接開關量信號，避免因接綫錯誤或信號乾擾導緻設備損壞或誤動作。 2. 開關量控製核心應用實例： 電機正反轉與啓停控製： 詳細講解如何利用PLC的DI/DO模塊控製電機啓動、停止、正轉、反轉，包括接觸器、熱繼電器、急停按鈕等外部電氣元件的連接與編程。分析不同控製邏輯（如互鎖、延時啓動）的設計思路。 液位控製係統： 以水箱液位控製為例，講解如何使用浮球開關（DI）檢測液位，並控製水泵（DO）的啓停。設計自動與手動兩種控製模式，並考慮超高、超低液位的報警功能。 傳送帶同步與分揀控製： 演示如何通過光電開關（DI）檢測物料位置，利用PLC控製多條傳送帶的啓停與速度（如果支持變頻器通信，此處可提前埋下伏筆），實現物料的同步輸送或按預設規則進行分揀。 燈光與信號指示控製： 講解如何根據生産狀態、設備報警等信號，控製指示燈、聲光報警器的亮滅與發聲，提高現場信息的可視化與及時性。 自動化生産綫關鍵工序控製： 結閤實際生産場景，如包裝機、灌裝機、衝壓機等，分析其核心的開關量控製邏輯，並通過實例演示如何通過PLC實現這些設備的自動化操作。例如，檢測包裝完成信號、控製模具的升降、觸發下一次動作等。 安全聯鎖與互鎖設計： 深入講解生産過程中常見的安全聯鎖（如防護門未關閉，設備無法啓動）與操作互鎖（如A設備未完成，B設備不允許啓動）的設計方法，確保生産過程的安全性和連續性。 第二部分：PLC通信控製原理與應用 1. PLC通信基礎理論： 通信協議的重要性與分類： 解釋為什麼需要通信協議，並簡要介紹不同通信協議的特點（如串行通信、並行通信、網絡通信），以及它們在工業環境中的應用場景。 常用工業通信接口： 詳細講解RS-232、RS-485、Ethernet（以太網）、CAN總綫等常見工業通信接口的物理特性、電氣規範以及它們在PLC係統中的應用。 通信網絡拓撲結構： 介紹總綫型、星型、環型等常見的工業通信網絡拓撲結構，分析它們的優缺點及適用範圍。 PLC通信模塊： 介紹不同品牌PLC的通信模塊（如CP係列、EJ係列等），講解它們的安裝、配置方法以及如何通過通信模塊實現PLC與其他設備或上位機的數據交換。 2. 主流工業通信協議應用實例： Modbus通信協議詳解： Modbus RTU/ASCII over RS-485： 詳細講解Modbus RTU和ASCII協議的幀結構、功能碼、地址映射，並通過實例演示如何使用PLC作為Modbus主站或從站，與變頻器、儀錶、其他PLC等設備進行數據讀寫。例如，讀取變頻器的運行頻率、給定速度，設置變頻器的運行模式等。 Modbus TCP over Ethernet： 講解Modbus TCP協議在以太網上的應用，包括IP地址、端口號、TCP連接等概念，並通過實例演示如何通過以太網與PLC進行通信，實現更高速、更遠距離的數據傳輸。例如，PLC與HMI（人機界麵）之間的數據交換，PLC與SCADA係統（監控與數據采集係統）的數據采集。 EtherNet/IP通信協議： EtherNet/IP概述與優勢： 介紹EtherNet/IP協議的特點，包括其基於TCP/IP，支持CIP（通用工業協議），易於集成，適用於復雜網絡環境。 EtherNet/IP設備集成實例： 演示如何將支持EtherNet/IP的傳感器、執行器、變頻器等設備集成到PLC係統中，實現設備間的透明通信和數據共享。例如，通過EtherNet/IP實現PLC與分布式I/O模塊的數據交換。 Profinet通信協議： Profinet簡介與應用： 介紹Profinet作為一種高性能的實時以太網通信解決方案，在自動化領域的廣泛應用。 Profinet網絡配置與通信： 演示Profinet的拓撲結構、IO Controller與IO Device的角色，以及如何進行網絡配置和設備集成。例如，使用Profinet實現PLC與伺服驅動器的高速同步控製。 OPC UA通信協議： OPC UA的跨平颱與互操作性： 強調OPC UA作為一種開放、平颱無關的通信標準，在實現不同廠商設備間互聯互通方麵的獨特優勢。 OPC UA服務器/客戶端配置： 講解如何配置PLC作為OPC UA服務器，供上位機或MES係統（製造執行係統）進行數據訪問，或者配置PLC作為OPC UA客戶端，主動讀取其他OPC UA服務器的數據。 第三部分：綜閤應用與係統集成 1. PLC與HMI（人機界麵）集成： HMI功能介紹： 講解HMI在可視化操作、參數設置、報警顯示、數據記錄等方麵的作用。 HMI與PLC通信配置： 演示如何選擇閤適的HMI，並通過Modbus、Ethernet/IP等協議與PLC建立通信連接，實現HMI與PLC之間的數據同步與交互。 HMI界麵設計實例： 設計一個包含開關量控製、參數顯示、報警列錶等功能的HMI界麵，並演示其與PLC的聯動操作。 2. PLC與SCADA係統集成： SCADA係統概述： 介紹SCADA係統在生産過程監控、數據采集、遠程控製、報錶生成等方麵的功能。 SCADA與PLC數據交互： 演示如何通過Modbus TCP、OPC UA等協議將PLC采集的生産數據上傳至SCADA係統，實現生産過程的集中監控與管理。 3. PLC在典型工業場景中的綜閤應用： 智能倉儲係統： 結閤開關量控製（如到位檢測、門控）和通信控製（如與AGV、WMS係統通信），設計一個簡單的自動化倉儲場景。 智能化生産車間： 講解如何通過PLC構建一個集成的生産控製係統，實現設備間的協同工作、生産數據的實時采集與分析。 設備故障診斷與維護： 探討如何利用PLC的通信功能，遠程監控設備運行狀態，記錄故障信息，輔助設備故障的快速診斷與維護。 第四部分：實踐技巧與疑難解答 1. PLC編程調試技巧： 在綫監視與調試： 講解如何利用PLC編程軟件的在綫監視功能，實時查看I/O狀態、變量值，以及如何使用斷點、單步執行等功能進行程序調試。 故障排查方法： 提供一套係統性的PLC程序故障排查思路，包括硬件故障、軟件邏輯錯誤、通信異常等。 2. PLC係統優化與升級： 提高程序運行效率： 介紹一些優化PLC程序結構、減少掃描時間的方法。 係統擴展與集成： 討論如何在現有PLC係統基礎上進行功能擴展或與其他係統進行集成。 3. 常見問題與解答： 收集整理實際應用中常見的PLC開關量與通信控製問題，並提供詳細的解答和解決方案。 本書的編寫風格力求通俗易懂，理論與實踐相結閤，通過大量的圖文並茂的實例，幫助讀者快速掌握PLC開關量與通信控製的核心技術，為讀者在工業自動化領域的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種工業藍和橙色的搭配，一看就知道是講硬核技術的。我拿到手的時候，首先映入眼簾的就是封麵上那些密密麻麻的電氣符號，感覺就像是進入瞭一個真實的車間現場。我本身是剛畢業的自動化工程師，對實際應用中的難題特彆頭疼，理論知識堆砌的教科書看瞭好幾遍還是雲裏霧裏。聽說這本書側重於“實例詳解”，這一點對我來說是緻命的吸引力。我期待看到的是那種手把手的教程，從最基礎的輸入/輸齣點配置開始，到復雜的網絡診斷和故障排除，都能有清晰的圖文並茂的步驟。特彆是關於通信控製的部分，現在工廠裏的設備越來越依賴於工業以太網和Profibus等協議，如果這本書能深入講解如何在實際項目中搭建可靠的通信鏈路，並且提供一些常見的通信錯誤代碼的分析，那簡直是無價之寶。我希望能從中找到一些在學校裏學不到的、關於如何提高程序健壯性和係統穩定性的“獨門秘籍”。畢竟，理論是基礎，但工程實踐纔是檢驗真理的唯一標準，而這本書似乎正朝著這個方嚮努力。

評分☆☆☆☆☆

光盤的內容更是我關注的焦點。如果這本書隻停留在紙麵描述，那它的價值會大打摺扣。我希望光盤中不僅僅是提供一些簡單的程序樣例代碼，而是包含一係列可以實際導入和運行的工程文件。最好是能涵蓋不同難度和復雜度的項目，比如一個簡單的點位控製程序，一個復雜的運動軌跡規劃程序，以及一個完整的遠程監控界麵組態文件。更重要的是，如果光盤裏能附帶一些官方或者作者自己編寫的診斷工具（Utility Software），比如用於快速測試通信鏈路狀態、記錄PLC運行日誌的獨立小軟件，那簡直是錦上添花。這樣的配套資源，纔能真正幫助讀者在脫離書本後，依然能夠帶著“可運行的模闆”去攻剋工作中的實際難題，真正實現理論與實踐的無縫對接。

評分☆☆☆☆☆

我是在一傢中型製造企業做設備維護的，我們車間的PLC係統已經用瞭快十年瞭，很多老舊的程序和文檔都缺失瞭，每次遇到突發故障，就跟大海撈針一樣。所以我對這種“應用實例詳解”的書籍有著近乎苛刻的要求，我希望它不僅僅是展示如何編寫代碼，更重要的是提供一套係統的故障排查和係統優化思路。比如，如何通過監視PLC的硬件狀態、內存使用情況，來提前預警潛在的硬件老化問題；或者在進行係統升級時，如何平滑地過渡新舊程序版本，保證生産綫不停機。我特彆關注它對不同品牌PLC（西門子、三菱、歐姆龍等）的差異化處理是否到位，因為我們車間裏設備品牌比較雜。如果它能針對性地提供一些針對特定品牌PLC在抗乾擾、高速運動控製方麵的特殊技巧和配置參數的選取原則，那對於我們這些常年跟現場設備打交道的人來說，絕對是實實在在的乾貨，比那些隻會講理論概念的書要實用得多。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上的PLC書籍，很多都是翻譯腔很重，或者把標準的程序結構寫得像一篇篇論文，讓人讀起來晦澀難懂，根本無法代入到實際的工程情境中去。我更欣賞那種帶有“人情味”的講解方式，就像一個經驗豐富的老工程師在你旁邊手把手教你一樣。我希望這本書在講解每一個控製邏輯時，都能順帶解釋一下“為什麼”要這麼做，背後的設計哲學是什麼，而不是簡單地羅列指令。例如，在講解PID控製迴路時，書中是否能結閤一個實際的溫度或壓力控製案例，詳細說明如何根據現場的慣性、延遲等特性來調整P、I、D的初始參數，以及如何使用在綫調試工具進行增量調整。這種對設計意圖和參數整定的細緻剖析，纔是區分入門教材和工程參考書的關鍵點。如果能有一部分篇幅專門討論如何設計清晰、易於維護的程序結構和注釋規範，那就更完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

我對“通信控製”這部分內容非常期待，因為現在的智能工廠越來越強調數據采集和上位機監控。我們現在遇到的最大瓶頸就是如何高效、穩定地將PLC采集到的海量數據通過Modbus TCP或OPC UA安全地傳輸到MES係統。我希望這本書能提供一些關於數據緩衝策略和網絡帶寬管理的實戰經驗。比如，在網絡擁堵時，PLC應該優先發送哪些關鍵信號，哪些可以延遲發送？在設計通信協議時，如何有效地利用校驗和錯誤重傳機製來保證數據完整性？而且，對於很多讀者來說，網絡安全也是個新課題，書中是否能涉及到基礎的訪問控製列錶（ACL）配置，或者至少提醒讀者在開放的工業網絡中需要注意哪些安全隱患？這些超越瞭基礎I/O點控製的進階內容，往往是決定一個項目能否順利上綫的關鍵所在。