PLC模拟量与通信控制应用实例详解-(含DVD光盘1张) 电子与通信书籍 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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店铺：青草书店专营店

出版社：电子工业

ISBN：9787121231926

商品编码：29766087788

具体描述

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	PLC模拟量与通信控制应用实例详解-(含DVD光盘1张) 电子与通信书籍
作者：	李江全
定价：	59.0
出版社：	电子工业
出版日期：	2014-06-01
ISBN：	9787121231926
印次：
版次：	1
装帧：	平装
开本：	16开

内容简介

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系列PLC模拟量输入/输出及其与PC的数据通信技术。其内容包括计数制与编码、PLC模拟量控制概述、PLC模拟量扩展模块、PLC数据通信基础、PC串行通信概述、PLC与PC数据通信协议、PLC模拟量输入与PC通信控制、PLC模拟量输出与PC通信控制、PLC温度检测与PC通信控制，其中PC与PLC通信程序同时采用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。

第1章计数制与编码（1）
1.1 计数制（1）
1.1.1 计数制概述（1）
1.1.2 十进制数与二进制数（2）
1.1.3 八进制数与十六进制数（3）
1.2 计数制转换及其程序设计（4）
1.2.1 二进制数与十进制数的转换（4）
1.2.2 二进制数与八进制数的转换（7）
1.2.3 二进制数与十六进制数的转换（10）
1.2.4 八进制数与十进制数的转换（13）
1.2.5 十六进制数与十进制数的转换（14）
1.2.6 八进制数与十六进制数的转换（17）
1.3 字符编码（17）
1.3.1 BCD码（18）
1.3.2 格雷码（18）
1.3.3 ASCII编码（20）
第2章 PLC模拟量控制概述（23）
2.1 模拟量与模拟量控制（23）
2.1.1 模拟量与数字量（23）
2.1.2 模拟量控制系统简介（24）
2.2 模拟量信号处理（28）
2.2.1 A/D与D/A转换（28）
2.2.2 采样和滤波（30）
2.2.3 标定和标定变换（35）
2.3 PLC模拟量控制（37）
2.3.1 PLC模拟量控制系统的组成与特点（37）
2.3.2 PLC模拟量控制过程与目的（38）
2.3.3 PLC模拟量输入/输出方式（40）
2.4 PLC控制系统设计与可靠性措施（44）
2.4.1 PLC控制系统设计过程（44）
2.4.2 PLC控制系统的可靠性措施（47）
第3章 PLC模拟量扩展模块（51）
3.1 三菱FX2N系列PLC的模拟量扩展模块（51）
3.1.1 特殊功能模块概述（51）
3.1.2 特殊功能模块的读/写指令（53）
3.1.3 模拟量输入/输出模块简介（57）
3.1.4 A/D转换模块（60）
3.1.5 D/A转换模块（67）
3.1.6 温度扩展模块（74）
3.2 西门子S7-200系列PLC的模拟量扩展模块（77）
3.2.1 PLC对模拟量的处理（77）
3.2.2 模拟量输入模块（78）
3.2.3 模拟量输出模块（81）
3.2.4 温度扩展模块（83）
第4章 PLC数据通信基础（85）
4.1 PLC数据通信概述（85）
4.1.1 数据通信系统组成（85）
4.1.2 PLC数据通信的目的（86）
4.1.3 PLC数据通信的类型（88）
4.1.4 PLC数据通信的链接方式（91）
4.1.5 数据在PLC存储器中存取的方式（95）
4.1.6 PLC控制系统的信号类型（96）
4.1.7 PLC数据通信介质（98）
4.2 个人计算机与PLC的通信（100）
4.2.1 计算机与PLC通信的方法与条件（101）
4.2.2 计算机与PLC的通信内容（102）
4.2.3 计算机与PLC通信程序的设计要点与方法（103）
4.2.4 PLC串口通信调试软件及其应用（108）
第5章 PC串行通信概述（112）
5.1 串行通信技术简介（112）
5.1.1 串行通信的基本概念（112）
5.1.2 串行通信协议（116）
5.1.3 串行通信的接口标准（121）
5.1.4 PC中的串行端口（127）
5.1.5 串行通信线路连接（130）
5.1.6 串口调试工具（132）
5.2 串行通信控件MSComm （134）
5.2.1 MSComm控件处理通信的方式（134）
5.2.2 MSComm控件的使用（134）
5.2.3 MSComm 控件的常用属性（137）
5.2.4 MSComm控件的OnComm事件（141）
5.2.5 MSComm控件通信步骤（143）
5.3 PLC组态王串口通信设置（143）
5.3.1 三菱FX系列PLC组态王通信设置（143）
5.3.2 西门子S7-200 PLC组态王通信设置（145）

5.4 LabVIEW与串口通信（146）
5.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模块（146）
5.4.2 LabVIEW串口通信步骤（148）
第6章 PLC与PC数据通信协议（150）
6.1 通信协议基本知识（150）
6.1.1 通信网络开放系统互连模型OS

编辑
1、针对三菱、西门子PLC的模拟量输入/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。

摘要

前言
可编程序逻辑控制器（简称PLC）主要是为现场控制而设计的，其人机界面主要是开关、按钮、指示灯等，因其良好的适用性和可扩展能力而得到越来越广泛的应用。采用PLC的控制系统或装置具有可靠性高、易于控制、系统设计灵活、能模拟现场调试、编程使用简单、高、有良好的抗干扰能力等特点。但是，PLC也有不易显示各种实时图表、曲线和汉字，无良好的用户界面，不便于监控等缺陷。
现代PLC的通信功能很强，可以实现PLC与计算机、PLC与PLC、PLC与其他智能控制装置之间的通信联网。PLC与计算机联网，可以发挥各自所长。PLC用于现场设备的直接控制，作为下位机，执行可靠有效的分散控制。计算机作为上位机可以提供良好的人机界面，进行系统的监控和管理，进行程序编制、参数设定和修改、数据采集等，既能保证系统性能，又能使系统作简便，便于生产过程的有效监督。因此，要求PLC与计算机之间具有稳定、可靠的数据通信。
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系列PLC模拟量输入/输出及其与PC的数据通信技术。其内容包括计数制与编码、PLC模拟量控制概念、PLC模拟量扩展模块、PLC数据通信基础、PC串行通信概述、PLC与PC数据通信协议、PLC模拟量输入与PC通信控制、PLC模拟量输出与PC通信控制、PLC温度检测与PC通信控制，其中PC与PLC通信程序同时采用VB、VC++、LabVIEW和组态软件实现。
本书内容丰富，可供各类自动化、计算机应用、机电一体化等专业的大学生、研究生学习PLC数据通信技术，也可供计算机控制系统研发的工程技术人员参考。
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。
本书由石河子大学鲁敏编写第1、2章，李亚萍编写第3、4章，张荣华编写第5、6章，李树峰编写第7、8章，李江全编写第9、10章，西安航空职业技术学院媚编写第11、12章，全书由李江全担任主编并统稿，张荣华、鲁敏、李亚萍担任副主编。参与编写工作的人员还有田敏、朱东芹、郑瑶、刘恩博、邓红涛、李宏伟、郑重、汤智辉、胡蓉等老师。
由于编者水平有限，书中难免存在不妥或错误之处，恳请广大读者批评指正。
编者
2014年4月

本书内容简介：本书聚焦于工业自动化领域中至关重要的PLC（可编程逻辑控制器）技术，深入浅出地阐述了其在模拟量处理和通信控制方面的实际应用。全书共分为七章，从基础理论到高级应用，层层递进，力求为读者构建一个全面、系统的PLC应用知识体系。第一章绪论：PLC技术在工业自动化中的地位与发展本章将为读者奠定坚实的理论基础。首先，我们将回顾工业自动化的发展历程，阐述PLC作为核心控制单元所扮演的关键角色。接着，我们将深入探讨PLC的基本工作原理，包括其硬件构成（CPU、存储器、输入/输出模块等）和软件结构（梯形图、指令表、顺序功能图等）。重点将放在PLC如何实现对工业生产过程的实时监控与控制。此外，本章还将简要介绍PLC在不同行业（如电力、化工、制造、楼宇自动化等）的应用现状，并展望PLC技术未来的发展趋势，例如与物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）等新兴技术的融合。本章旨在激发读者对PLC技术学习的兴趣，并帮助其理解PLC在现代工业生产中的不可或缺性。第二章 PLC模拟量输入/输出模块详解模拟量处理是PLC在精确控制方面不可或缺的一部分。本章将详细解析PLC模拟量输入/输出（AI/AO）模块的工作原理、结构组成和选型要点。我们将深入讲解模拟信号的类型（电压、电流信号）及其转换为数字信号（AD转换）和数字信号转换为模拟信号（DA转换）的过程，包括分辨率、精度、采样率等关键参数的意义。通过图文并茂的方式，我们将展示不同类型模拟量模块的接线方式、安装注意事项以及常见故障的诊断与排除方法。此外，本章还将探讨如何根据具体的应用需求，选择合适的模拟量模块，例如高精度、宽范围、多通道等特殊需求。通过本章的学习，读者将能够熟练掌握模拟量模块的使用，并有效解决实际工程中的模拟量处理难题。第三章 PLC模拟量控制算法与应用实例在掌握了模拟量模块的基础知识后，本章将重点讲解PLC中常用的模拟量控制算法，并结合实际应用案例进行深入剖析。我们将详细介绍比例（P）、比例-积分（PI）、比例-积分-微分（PID）等经典控制算法的原理，并解释它们在温度控制、压力控制、流量控制、液位控制等领域的应用。对于PID控制，我们将深入探讨其参数整定方法，如手动整定法、自整定法以及模糊自整定法，并分析不同整定参数对系统性能的影响。本章还将通过多个具体的工业应用案例，如温室大棚的温度湿度自动调节系统、中央空调的恒温恒湿控制系统、化工生产线的精确配料系统等，详细展示PLC如何通过模拟量输入输出和控制算法实现对生产过程的精确、稳定控制。通过本章的学习，读者将能够独立设计和实现基于PLC的各种模拟量控制系统。第四章 PLC通信控制基础工业自动化系统的集成化和智能化离不开高效的通信控制。本章将系统介绍PLC通信控制的基础知识，包括通信接口类型（RS232, RS485, Ethernet等）、通信协议（Modbus RTU/TCP, Profibus, Profinet等）以及通信网络拓扑结构。我们将详细讲解不同通信接口的电气特性、传输方式和适用范围，以及各种通信协议的帧格式、报文结构和通信机制。此外，本章还将介绍PLC与其他设备（如HMI人机界面、变频器、传感器、其他PLC等）之间的通信方式，包括主从通信、点对点通信、广播通信等。通过对本章的学习，读者将对PLC通信控制有一个全面的认识，为后续学习更复杂的通信应用打下坚实基础。第五章 PLC通信控制应用实例详解（一）：Modbus通信 Modbus作为一种简单、高效的工业通信协议，在PLC通信中应用最为广泛。本章将聚焦Modbus通信协议，详细解析其在PLC应用中的具体实现。我们将首先深入讲解Modbus RTU（串行通信）和Modbus TCP（以太网通信）的帧格式、功能码以及读写数据的方式。随后，我们将通过多个实际应用案例，如： PLC与HMI之间通过Modbus RTU/TCP进行数据交互，实现远程监控和操作。详细讲解HMI组态软件中Modbus设备的添加、参数设置，以及PLC程序中Modbus通信指令的应用。 PLC与其他PLC之间通过Modbus进行数据共享，实现分布式控制。重点介绍主从站配置、地址分配以及数据同步策略。 PLC与第三方设备（如智能仪表、变频器）通过Modbus进行通信，集成到整个自动化系统中。分析不同设备Modbus通信寄存器地址的含义和读取方法。本章将提供详细的PLC梯形图或SCL（结构化文本）程序示例，并辅以详细的硬件接线图和调试步骤，帮助读者深入理解Modbus通信在实际工程中的应用。第六章 PLC通信控制应用实例详解（二）：工业以太网通信随着工业自动化的发展，工业以太网凭借其高速度、高带宽和灵活性，已成为主流的通信方式。本章将深入探讨基于工业以太网的PLC通信应用。我们将重点介绍Profinet等主流工业以太网协议，包括其通信模型、实时性保证机制、网络诊断和故障处理方法。通过具体的应用案例，我们将展示： PLC与Profinet IO设备（如分布式I/O模块、传感器、执行器）之间的通信。详细讲解Profinet通信的配置、参数设置以及实时数据交换的实现。 PLC之间通过Profinet进行高速数据通信，构建复杂的分布式控制系统。探讨Profinet在多轴运动控制、协同作业等场景下的应用。 PLC与MES（制造执行系统）、SCADA（监控与数据采集系统）等上位系统通过OPC UA等协议进行互联互通。介绍OPC UA在实现异构系统之间安全、高效数据交换方面的优势。本章将提供详细的系统配置、编程实例和网络拓扑图，帮助读者掌握工业以太网在现代自动化系统中的应用。第七章 PLC模拟量与通信控制的综合应用及发展趋势本章将进一步升华前几章的内容，将模拟量控制与通信控制相结合，讲解更复杂的综合应用场景，并展望PLC技术未来的发展方向。我们将通过以下案例进行阐述：基于PLC的远程数据采集与远程控制系统：结合模拟量采集和网络通信，实现对远离现场的设备进行集中监控和远程操作，例如风力发电机组的远程监测与诊断。基于PLC的智能配料与精准计量系统：利用高精度模拟量输入采集称重、流量传感器数据，并通过通信接口将数据上传至MES系统，实现生产过程的精细化管理。 PLC与MES/ERP系统的集成：探讨如何通过OPC UA、MQTT等协议，实现PLC与企业资源计划（ERP）和制造执行系统（MES）的无缝对接，构建智能工厂。此外，本章还将探讨PLC在人工智能（AI）、边缘计算、数字孪生等前沿技术领域的应用前景，以及如何利用PLC技术构建更智能、更高效、更柔性的工业自动化解决方案。本书最后将提供一些实际的工程调试技巧、常见问题分析以及进一步学习的资源推荐。通过本书的学习，读者将能够掌握PLC模拟量处理和通信控制的核心技术，并能够将其成功应用于各种工业自动化项目中，提升生产效率，降低运营成本，迈向智能化生产。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常注重逻辑的递进性，它没有上来就抛出复杂的程序代码，而是先从被控对象的特性分析入手。比如，在讲解水箱液位控制时，它没有直接给出PID参数，而是先详细分析了水箱的几何形状（圆柱形、锥形等）对液位与体积变化率的影响，进而推导出合适的反馈信号处理方式。这种“对象优先”的思维模式，对于培养工程师的系统性思维非常关键。我特别欣赏它在介绍模拟量输入模块的精度和分辨率时，还结合了实际的噪声抑制方法，包括共模抑制、硬件低通滤波和软件滑动平均滤波的优劣比较。这种多层次的分析，让我对如何选型和优化I/O模块有了更深刻的理解。更重要的是，书中对于不同品牌PLC（比如西门子、罗克韦尔或三菱）在处理模拟量标定和通信指令上的差异性，也做出了适度的比较和指引，这对于那些需要维护异构系统的工程师来说，简直是福音，避免了在不同手册间来回切换的麻烦。

评分☆☆☆☆☆

老实说，很多号称“应用实例详解”的书籍，最终内容都停留在简单的“输入X，输出Y”的层面，缺乏对故障排除和系统鲁棒性的探讨。这本书在这方面倒是给了我不少惊喜。它专门用一个章节来讨论模拟量信号的常见故障诊断流程：从传感器到PLC输入模块的物理线路检查、零点和量程的漂移校准、再到PLC内部程序的参数范围校验。这套流程非常系统化，就像一份现成的SOP（标准操作程序）。在通信控制部分，它没有回避网络波动和数据丢失的现实问题，而是展示了如何利用PLC自身的冗余机制（如果支持）或在应用层编写心跳包和超时重传逻辑，来确保控制指令的可靠性。对于通信的性能优化，书中提供了一个基于负载测试的简单方法论，指导读者如何判断当前网络带宽是否满足控制周期的要求。这种对“万一出错怎么办”的未雨绸缪的讲解，极大地增强了这本书的实战价值。能把这些工程实践中的“潜规则”清晰地写出来，实属难得。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到这本书时，我有点担心内容会不会过于陈旧。毕竟工业控制领域的技术更新速度很快，尤其是涉及到现代化的工业以太网通信协议，比如Profinet或EtherCAT。但仔细阅读后发现，作者似乎在这方面做了及时的更新。对于传统的4-20mA、0-10V模拟量信号的处理，书里详细描述了硬件选型、滤波和线性化的技巧，这部分内容是基石，扎实稳固。更让我眼前一亮的是，书中对模拟量在特定工况下的非线性补偿策略进行了探讨，这在很多基础教材中是看不到的。比如，在处理高温或高压传感器信号时，由于材料的热膨胀或压力容器的形变，输出信号往往不是严格线性的，书里给出的补偿曲线拟合方法，显得非常贴近工程实际。至于通信部分，虽然没有深入到最新一代的TSN（时间敏感网络）技术，但对主流的Modbus TCP和一些私有协议的解析和应用给出了清晰的步骤，特别是关于数据包结构和报文收发的时序控制，解释得非常到位，避免了新手在网络调试时常见的“抓包看不懂”的困境。这本书的价值在于它把这些看似零散的知识点，通过具体的案例串联起来，形成了一个完整的控制回路的认知体系。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的评价更多是基于它的“应用实例”这四个字所暗示的深度。在阅读过程中，我一直在寻找那些能让我“豁然开朗”的工程技巧，而不是教科书上千篇一律的例子。这本书在处理PLC与变频器（VFD）的模拟量速度控制方面，给出了几种不同的控制结构，比如“开环转矩控制”和“闭环速度控制”的切换逻辑，这在实际生产线调试中至关重要。书中不仅展示了如何配置模拟量输入/输出模块，还深入分析了PLC程序中如何处理频率指令的死区、加减速时间常数的设置，以及如何应对变频器在不同运行模式下对指令的响应延迟。这种细节的把控，体现了作者长期的现场经验。此外，它还涉及了一些跨平台通信的场景，比如使用OPC UA协议将PLC数据安全地传输到上位SCADA系统。虽然OPC UA本身是一个宏大的主题，但书中能用一个简洁的实例展示如何配置服务器和客户端，就已经足够让有一定基础的工程师快速上手，避免了在海量官方文档中迷失方向。总体来说，这本书的实用性远超一般理论书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得挺专业，配色稳重，光盘的附赠也让人感到物超所值，毕竟现在很多技术书籍都只是单纯地印刷，少了实操的辅助材料。我拿到手翻了几页，感觉它在理论基础的阐述上是比较扎实的，没有那种为炫技而堆砌晦涩术语的感觉。比如在讲解PID算法的离散化过程中，作者似乎花了心思去贴合实际的采样周期和运算速度，而不是停留在纯粹的数学公式推导层面。这一点对于初学者来说非常友好，能帮助他们建立起理论与现场应用之间的桥梁。不过，我更期待的是那些“应用实例详解”部分，特别是涉及到实际生产线上的复杂场景，比如如何处理传感器信号的漂移、如何优化通信协议的效率以满足快速响应的要求等等。从目录上看，覆盖的控制类型比较全面，从简单的温度压力控制到更复杂的运动控制都有涉及，这说明编撰团队对工业现场的痛点是有一定了解的。希望光盘里的案例代码能与书中的讲解点一一对应，这样在学习过程中，遇到不明白的地方就能立刻对照调试，大大提升了学习效率和动手能力。总而言之，初步印象是：一本注重实践、理论与应用结合得较为紧密的教材型书籍。