普通高等教育"十二五"电气信息类规划教材
可编程序控制器 原理及应用
吉顺平 主 编 孙承志 王福平 副主编 黄 捷 魏志军 参 编
机 械 工 业 出 版 社
前
言
"可编程序控制器(PLC) "课程是自动化,电气工程及其自动化和机电一体化等专业的 一门重要的专业课.该课程主要让学生掌握可编程序控制器的基本概念,基本原理和基本应 用.PLC 有很多型号,它们的基本概念和基本原理基本相同,但它们的指令系统各不相同. 西门子 PLC 在我国应用得非常广泛,小型 PLC 有 S7-200 系列,大中型 PLC 有 S7-300/400 系列,本书以西门子 PLC 为主讲机型,介绍 PLC 的指令系统和应用技术. SIMATIC S7-200 属于西门子小型 PLC 系列产品,适用于检测,监测及控制过程中的自 动化应用.S7-200 系列有以下特点:极高的可靠性;极丰富的指令集;易于掌握;便捷的操 作;丰富的内置集成功能;实时特性;强大的通信能力;丰富的扩展模块.S7-200 系列的强 大功能使其无论在独立运行中还是在连成网络时皆能实现复杂控制功能.S7-200 系列具有极 高的性能价格比. SIMATIC S7-300/400 属于西门子大中型 PLC 系列产品.S7-300/400 是模块化的 PLC 系 统,满足大,中规模的性能要求;各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务; 简单实用的分布式结构和多界面网络能力,使其应用十分灵活;当控制任务增加时,可自由 扩展;大量的集成功能使其功能非常强. 本 书 在 介 绍 PLC 的 基 本 概 念 , 工 作 原 理 和 系 统 组 成 的 基 础 上 , 介 绍 了 西 门 子 S7-200/300/400 PLC 的基础知识与编程技术.在 IEC61131-3 指令系统框架下,分别介绍了西 门子 S7-200 和 S7-300/400 指令系统,读者可以有选择地学习.本书还介绍了 S7-200 步控指 令和 S7-300/400GRAPH 的使用,通过实例介绍了程序编写的一般结构和方法.同时,对 PID 控制,脉冲控制等特殊控制功能也作了介绍.PLC 的通信功能是重要功能.本书介绍了 PLC 的 PPI,MPI,PROFIBUS 和以太网通信技术. 全书共分为 11 章.第 1 章和第 2 章介绍了 PLC 的工作原理和基础知识;第 3 章介绍了 组态技术和西门子 STEP7 组态软件的使用;第 4 章介绍了 S7-200 PLC 的编程指令;第 5 章 第 第 介绍了 S7-300/400 PLC 的编程指令; 6 章介绍了西门子 PLC 的程序结构和中断; 7 章介 绍了顺序控制的编程方法,包括 S7-200 步进指令和 S7-300/400 的 GRAPH 的使用;第 8 章介 绍了模拟量控制技术;第 9 章介绍了 PLC 的特殊控制功能;第 10 章介绍了西门子 PLC 的通 信技术;第 11 章介绍了 PLC 控制系统设计的方法,并给出了 5 个编程案例. 本书由吉顺平担任主编.具体分工为:第 1,4～7 章由吉顺平编写;第 2,3 章由王福平 编写;第 8,9 章由孙承志编写;第 10 章由黄捷编写;第 11 章及附录部分由魏志军编写. 感谢西门子自动化系统部的教育合作部(SCE)的支持和帮助. 由于作者水平有限,加之时间仓促,书中程序,图表较多,难免有错误及疏漏之处,恳 请读者不吝批评指正,不胜感激!作者联系方式,Email: jishunping@yahoo.cn. 作 者
目
前言 第 1 章 绪论 1 1.1 从继电器到可编程序控制器 1 1.1.1 继电器 1 1.1.2 继电器控制系统的组成与特点 2 1.1.3 可编程序控制器的诞生 2 1.1.4 可编程序控制器的发展历程 3 1.2 可编程序控制器的名称和定义 3 1.2.1 可编程序控制器的名称 3 1.2.2 可编程序控制器的定义 4 1.3 可编程序控制器的特点 4 1.4 可编程序控制器的分类 5 1.4.1 根据点数和功能进行分类 5 1.4.2 根据结构形式进行分类 5 1.4.3 PLC 的流派分类 5 1.4.4 西门子 PLC 的分类 5 1.5 可编程序控制器的功能和发展 6 1.5.1 PLC 的功能 6 1.5.2 PLC 在工业控制中的地位 6 1.5.3 PLC 的发展前景 6 思考与练习题 6 第 2 章 PLC 的系统组成与工作原理 7 2.1 PLC 硬件系统的基本组成 7 2.1.1 组成概述 7 2.1.2 硬件组成 7 2.2 PLC 的软件系统11 2.2.1 PLC 软件系统的组成11 2.2.2 编程语言概述11

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