电气控制与S7-1200 PLC应用技术教程

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商品详情

出版社：机械工业出版社
ISBN：9787111715184
版次：1
品牌：机工出版
包装：平装
丛书名：面向新工科普通高等教育系列教材
开本：16开
出版时间：2022-11-01
用纸：胶版纸
页数：282

编辑推荐

适读人群：高等院校自动化、电气工程、机电一体化及相关专业
本书是一本集理论与实践于一体的立体化、新形态教材，书中配有实例动画多媒体资源以及丰富的配套资源，全书以实例为导向，引导读者快速和深入地掌握相关开发技术。

内容简介

本书是“电气控制”与“可编程控制器”两门课程内容的有机结合，包括电气控制系统设计和西门子S7-1200系列PLC控制系统设计。

本书由两部分组成。第1部分为第1~2章，介绍电气控制中常用的低压电器、基本电气控制电路。第2部分为第3~12章，介绍可编程控制器的硬件结构、开发环境、编程基础、指令系统、用户程序结构、HMI组态、开关量控制系统梯形图设计方法、SCL编程基础和PLC的通信等内容。

本书可作为高等院校自动化、电气工程、机电一体化及相关专业的“电气控制技术与PLC”“可编程控制器原理及应用”或类似课程的教材，也可作为电子技术、电气技术、自动化技术等有关技术人员的参考书。

前言
第1章常用低压电器
1.1两类控制系统
1.1.1模拟量控制——过程控制系统
1.1.2开关量控制——逻辑控制系统
1.2低压电器的基本知识
1.2.1低压电器的分类
1.2.2电磁式电器的工作原理
1.3接触器
1.3.1电磁式接触器的结构和工作
原理
1.3.2接触器的主要技术参数
1.3.3接触器的常用类型
1.3.4接触器的选择原则
1.4继电器
1.4.1电磁式继电器
1.4.2时间继电器
1.4.3速度继电器
1.4.4热继电器
1.5低压熔断器
1.5.1熔断器的工作原理
1.5.2熔断器的类型
1.5.3熔断器的主要技术参数
1.5.4熔断器的选择原则
1.6低压断路器
1.6.1低压断路器的结构及工作原理
1.6.2低压断路器的选择原则
1.7主令电器
1.7.1控制按钮
1.7.2行程开关
1.7.3接近开关
1.7.4万能转换开关
1.8开关电器
习题
第2章基本电气控制电路
2.1电气控制电路图的绘制
2.1.1电气控制电路图的绘图标准
2.1.2电气原理图
2.1.3电气元件布置图
2.1.4电气安装接线图
2.2异步电动机基本电气控制电路
2.2.1全压直接起动控制电路
2.2.2减压起动控制电路
2.2.3制动控制电路
2.2.4有级调速控制电路
习题
第3章可编程控制器概述
3.1可编程控制器的产生和发展
3.1.1可编程控制器的由来
3.1.2可编程控制器的名称演变
3.1.3可编程控制器的定义
3.1.4可编程控制器的发展趋势
3.2可编程控制器的特点
3.3可编程控制器的分类
3.4可编程控制器的应用领域
习题
第4章可编程控制器的硬件结构
4.1可编程控制器的硬件组成
4.1.1CPU
4.1.2存储器
4.1.3电源
4.1.4I/O单元
4.1.5外部接口
4.2可编程控制器的工作原理
4.2.1循环扫描工作方式
4.2.2循环扫描工作过程
4.2.3系统响应时间
习题
第5章S7-1200 PLC的硬件和软件
开发环境
5.1S7-1200 PLC技术综述
5.2S7-1200 PLC的硬件
5.2.1S7-1200 PLC的硬件组成
5.2.2CPU模块
5.2.3信号板及信号模块
5.2.4通信模块
5.2.5功率计算
5.3S7-1200 PLC的软件开发
平台
5.3.1TIA Portal介绍和安装
5.3.2TIA Portal使用入门
5.3.3“起-保-停”控制实例
习题
第6章S7-1200 PLC的编程基础
6.1数制、编码和逻辑运算
6.1.1数制
6.1.2编码
6.1.3逻辑运算
6.2S7-1200 PLC的编程语言
6.2.1梯形图
6.2.2功能块图
6.2.3结构化控制语言
6.3用户程序结构简介
6.3.1组织块
6.3.2函数
6.3.3函数块
6.3.4数据块
6.4S7-1200 PLC的工作模式
6.4.13种工作模式介绍
6.4.2冷启动与暖启动
6.4.3CPU“上电后启动”项的
设置
6.5系统存储区和数据类型
6.5.1S7-1200 PLC的系统存储区
6.5.2S7-1200 PLC的基本数据类型
6.5.3S7-1200 PLC的其他数据类型
6.5.4使用AT覆盖变量
6.5.5使用Slice方式对变量进行
寻址
习题
第7章S7-1200 PLC的指令
7.1位逻辑运算指令
7.1.1常开触点与常闭触点
7.1.2取反RLO
7.1.3赋值和赋值取反
7.1.4复位输出和置位输出
7.1.5置位/复位触发器与复位/置位
触发器
7.1.6扫描操作数的信号上升沿/下
降沿
7.1.7在信号上升沿/下降沿置位
操作数
7.2比较操作指令
7.2.1触点比较指令
7.2.2范围判断指令
7.2.3浮点数有效性检查指令
7.3数学函数指令
7.3.1四则运算指令
7.3.2计算指令
7.3.3浮点数函数运算指令
7.4移动操作指令
7.4.1移动值指令
7.4.2块移动指令
7.4.3反序列化和序列化指令
7.4.4块填充指令
7.5字逻辑运算指令
7.6移位和循环移位指令
7.7转换操作指令
7.7.1转换值指令
7.7.2浮点数转换为双整数的指令
7.7.3标准化和缩放指令
7.8定时器操作指令
7.8.1生成脉冲指令
7.8.2接通延时指令
7.8.3关断延时指令
7.8.4时间累加器指令
7.8.5S7-1200 PLC定时器创建
7.9计数器操作指令
7.9.1加计数指令
7.9.2减计数指令
7.9.3加减计数指令
7.10高速脉冲输出与高速计数器
7.10.1高速脉冲输出
7.10.2模拟量控制PWM的脉冲宽度
举例
7.10.3高速计数器简介
7.10.4编码器基础
7.10.5编码器应用举例
7.11编程注意事项
7.11.1双线圈输出
7.11.2尽量减少I/O点信号的使用
习题
第8章S7-1200 PLC的用户程序
结构
8.1函数和函数块
8.1.1函数
8.1.2函数块
8.1.3函数块的多重背景
8.2组织块
8.2.1程序循环OB
8.2.2时间中断OB
8.2.3延时中断OB
8.2.4循环中断OB
8.2.5硬件中断OB
8.2.6诊断错误、插拔中断、机架或
站故障
8.2.7启动OB
8.3交叉引用
8.3.1打开交叉引用的方法
8.3.2交叉引用列表
8.3.3重叠访问
习题
第9章精简系列面板的组态与应用
9.1SIMATIC触摸屏产品体系
9.2新一代精简系列面板
9.3WinCC（TIA Portal）介绍
9.4精简系列面板的画面组态
9.4.1添加PLC设备和编写梯形图
9.4.2添加HMI设备和组态连接
9.4.3组态指示灯与按钮
9.4.4精简系列面板的仿真与

前言/序言

TIA博途(Totally Integrated Automation Portal)软件可在同一开发环境中组态西门子公司的可编程控制器、人机界面等，为全集成自动化的实现提供了统一的工程平台，是软件开发领域的一座里程碑，是工业领域里带有“组态设计环境”的自动化软件。

SIMATIC S7-1200小型PLC充分满足中小型自动化的系统需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和高效协调的需求。SIMATIC S7-1200 PLC具有集成PROFINET接口、强大的集成工艺功能和灵活的可扩展性等特点，为各种工艺任务提供了简单的通信和有效的解决方案。

本书基于TIA博途软件和SIMATIC S7-1200 PLC编写，具有以下特色：

1）工程应用，实用性强。本书所举实例具有很强的实用价值，旨在以实例为导向，引导读者快速和深入地掌握相关开发技术，相关原理图的绘制依照工程应用标准。

2）重点突出，注重引导。本书悉心体贴读者的学习过程，以学为中心，注重对读者关键性知识点的提示和引导。

3）习题建设，两性一度。本书编写过程中，强调课后习题的建设，使得习题具有高阶性、创新性和挑战度。

4）总结分享，交流生动。本书注重编者的经验总结与分享，教材文字具有交流性和生动性。

5）实物调试，科学严谨。本书所有实例都基于实物的调试和验证，科学严谨，注重实物效果的展示，增强读者的感官体验。

6）案例完整，贯穿对比。本书的实例注重完整性、贯穿性和对比性。例如在介绍经验设计法和顺序控制设计法的过程中，本书将相同案例的不同设计方法进行对比，进而加深读者对设计方法的理解和掌握。

7）校企协作，深度融合。本书编写过程中，企业专家深度参与。由于PLC的工程性、实践性十分强，在实验室建设和教材编写过程中与西门子资深工程师深度协作，通过将企业专家的工程经验融入教材中，真正体现教材的工程与前沿性。

8）追根溯源，探究本质。本书注重问题本质的讲解。例如在介绍SCL时，把SCL源生成程序块以及程序块反向生成SCL源，让读者真正了解SCL程序的本质，使读者有豁然开朗的感觉。

9）注重算法，体现高阶。本书注重本科学生的特点，融入工程中的算法案例。关注本科学生从算法层面的进阶，为后续的深造以及高级应用打下基础。

本书共12章。第1~2章是电气控制的相关知识；第3~12章是S7-1200 PLC的相关知识。本书提供在TIA Portal V16集成开发环境中编译通过的全部示例源代码、配套课件等资源，读者可在wwwcmpeducom中获取。

本书由西华大学郑海春担任主编，并负责全书的编写。西华大学杨勇、曹林、郑敏、曹太强参与了本书部分程序代码的仿真调试工作，本书编写过程中还得到了企业专家彭昱的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。

在本书编写过程中，参考了互联网上的资料、代码、网络视频以及图书，在此向这些资料的作者一并表示诚挚的感谢。

由于编者水平有限，书中难免出现遗漏和错误之处，恳请广大读者不吝指正，提出意见和建议。