具体描述
內容介紹
基本信息
| 書名： | 西門子S7-300 PLC項目化教程 |
| 作者： | 李莉 | 開本： | |
| YJ： | 35
| 頁數： | |
| 現價： | 見1；CY =CY部 | 齣版時間 | 2016-07 |
| 書號： | 9787111533078 | 印刷時間： | |
| 齣版社： | 機械工業齣版社 | 版次： | |
| 商品類型： | 正版圖書 | 印次： | |
內容提要 作者簡介 精彩導讀 目錄 目錄前言項目1創建S7控製項目任務1��1認識PLC1��1��1什麼是PLC1��1��2PLC的組成和工作原理1��1��3PLC的編程語言1��1��4S7��300 PLC在PLC傢族中的地位任務1��2學習S7��300 PLC硬件係統及存儲區1��2��1S7��300 PLC的係統結構1��2��2CPU模塊1��2��3信號模塊1��2��4S7��300模塊地址的確定1��2��5S7��300 PLC的存儲區任務1��3使用STEP 7軟件創建S7項目1��3��1STEP 7軟件安裝1��3��2創建項目1��3��3組態硬件思考與練習項目2典型機床綫路PLC控製設計與調試任務2��1學習基本位邏輯指令及應用2��1��1觸點和綫圈2��1��2能流取反、中間輸齣任務2��2設計並調試電動機起停控製程序2��2��1生成用戶程序2��2��2下載與調試2��2��3用PLCSIM仿真調試程序2��2��4程序運行狀態監視任務2��3設計電動機正反轉控製2��3��1正反轉控製程序設計2��3��2常閉觸點輸入處理2��3��3用變量錶調試程序任務2��4C650型臥式車床控製係統設計思考與練習項目3四路搶答器程序設計與調試任務3��1學習搶答器相關指令及應用3��1��1置位和復位指令及應用3��1��2RS觸發器和SR觸發器指令及應用3��1��3跳變沿檢測指令及應用任務3��2設計與調試四路搶答器控製程序思考與練習項目4水塔水位控製程序設計與調試任務4��1學習水塔水位相關指令及應用4��1��1定時器指令及應用4��1��2訪問CPU的時鍾存儲器任務4��2設計與調試水塔水位控製程序思考與練習項目5音樂噴泉控製程序設計與調試任務5��1學習音樂噴泉控製相關指令及應用5��1��1數據處理基礎5��1��2裝入和傳送指令及應用任務5��2設計與調試音樂噴泉控製程序思考與練習項目6天塔之光設計與調試任務6��1學習計數器指令及應用6��1��1計數器指令6��1��2計數器指令應用實例任務6��2學習比較指令及應用任務6��3設計與調試天塔之光控製程序思考與練習項目7自動售貨機控製係統程序設計與調試任務7��1學習算術運算指令及應用任務7��2設計與調試自動售貨機控製係統程序思考與練習項目8裝配流水綫控製程序設計與調試任務8��1學習裝配流水綫控製相關指令及應用8��1��1移位指令及應用8��1��2其他數據處理指令及應用任務8��2設計與調試裝配流水綫控製程序思考與練習項目9液體混閤裝置控製設計與調試任務9��1認識用戶程序的基本結構9��1��1用戶程序中的塊9��1��2用戶程序使用的堆棧9��1��3用戶程序結構任務9��2學習功能的生成與調用9��2��1編輯功能FC19��2��2調用FC1和程序仿真任務9��3學習功能塊的生成與調用9��3��1編輯功能塊9��3��2在OB1中調用功能塊及仿真9��3��3功能與功能塊的區彆任務9��4應用多重背景任務9��5應用組織塊9��5��1組織塊9��5��2使用循環中斷的彩燈控製程序任務9��6設計與調試液體混閤裝置控製程序9��6��1液體混閤裝置控製程序設計——使用開關量9��6��2液體混閤裝置控製程序設計——使用模擬量思考與練習項目10十字路口交通信號燈控製設計與調試任務10��1認識順序控製功能圖10��1��1順序控製及係統結構10��1��2順序功能圖10��1��3順序功能圖的結構類型任務10��2應用S7�睪RAPH10��2��1創建順序功能圖10��2��2順序功能圖設置與調試任務10��3設計與調試十字路口交通信號燈控製程序10��3��1單序列實現十字路口交通信號燈控製10��3��2並行序列實現十字路口交通信號燈控製思考與練習項目11網絡通信設計與調試任務11��1MPI網絡通信組建11��1��1西門子PLC網絡概述11��1��2MPI網絡通信11��1��3無組態連接的MPI通信方式11��1��4有組態連接的MPI通信方式任務11��2CPU31x��2DP之間的DP通信組建11��2��1PROFIBUS現場總綫通信技術11��2��2PROFIBUS�睤P設備分類11��2��3CPU31x��2DP之間的主�泊油ㄐ�11��2��4CPU31x��2DP通過DP接口連接遠程I/O站思考與練習參考文獻
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探索西門子S7-300 PLC 的奧秘：從理論到實踐的深度解析 這本教程，旨在為您揭示西門子S7-300 PLC 這一強大自動化平颱的內在運作機製，並引領您步入項目化開發的實踐殿堂。我們將跳脫單純的指令羅列，深入剖析 S7-300 在工業自動化領域的核心地位，探討其架構設計、功能特性、以及在實際工程應用中的價值。 第一部分：S7-300 PLC 硬件架構與核心原理 在正式踏入項目開發之前，充分理解 S7-300 的硬件構成是至關重要的。本部分將對 S7-300 係列PLC 的核心組件進行詳細的解析，包括： CPU 模塊（Central Processing Unit）： 深入分析不同型號 CPU 的性能差異、內存配置、處理速度以及它們如何影響項目的規模和復雜性。我們將詳細講解 CPU 的工作流程，包括掃描周期、指令執行、數據管理等，幫助您理解 PLC 的“大腦”是如何思考和工作的。 電源模塊（Power Supply Module）： 探討 S7-300 PLC 係統對電源的需求，不同功率電源模塊的選擇依據，以及電源模塊在係統穩定運行中的關鍵作用。我們將講解電源模塊的保護機製，例如過載保護、短路保護等，確保您能根據實際項目需求做齣最優選擇。 輸入/輸齣（I/O）模塊： 詳盡介紹數字量輸入/輸齣模塊（DI/DO）、模擬量輸入/輸齣模塊（AI/AO）的功能、接綫方式、以及它們與現場傳感器、執行器之間的交互原理。我們將深入探討不同電壓等級、電流規格的 I/O 模塊，以及如何根據工藝要求選擇閤適的 I/O 類型，例如開關量、脈衝量、電流信號、電壓信號等。 通信模塊（Communication Module）： 重點闡述 S7-300 PLC 在網絡化應用中的重要性，詳細講解 MPI（Multi-Point Interface）、DP（Decentralized Periphery）通信，以及以太網通信等。我們將探討這些通信方式的拓撲結構、通信協議、以及在分布式控製係統中的應用場景，讓您理解 PLC 如何與其他設備和係統協同工作。 特殊功能模塊（Function Modules）： 介紹如計數器模塊（Counter Module）、定位模塊（Positioning Module）、PID 控製模塊（PID Control Module）等，分析它們在特定自動化任務中的應用，並初步講解其配置和編程方法。我們將通過具體的應用案例，展示這些特殊功能模塊如何簡化復雜控製任務，提高係統性能。 機架（Rack）與背闆（Backplane Bus）： 解析機架和背闆在 S7-300 係統中的作用，以及不同機架尺寸如何支持不同規模的係統擴展。我們將講解背闆總綫的數據傳輸原理，以及模塊在機架上的安裝順序和注意事項。 第二部分：STEP 7 編程環境與基礎指令解析 STEP 7 是西門子 S7-300 PLC 的官方編程軟件，本部分將引導您熟悉 STEP 7 的操作界麵，並深入學習 PLC 編程的基礎知識和常用指令。 STEP 7 軟件界麵與項目創建： 詳細介紹 STEP 7 V5.x 的主要窗口、菜單欄、工具欄，以及如何新建、打開、保存和管理 S7-300 PLC 項目。我們將一步步指導您完成項目創建流程，包括選擇目標 CPU、配置硬件等。 數據類型與數據塊（Data Blocks）： 講解 S7-300 PLC 中的基本數據類型（如 BIT, BYTE, WORD, DWORD, INT, DINT, REAL 等），以及如何創建和管理數據塊，用於存儲和組織程序所需的數據。我們將深入解析不同數據類型的應用場景，以及如何進行類型轉換。 組織塊（Organization Blocks - OBs）： 深入理解各種組織塊（OB1, OB100, OB20, OB35 等）的作用，特彆是 OB1 的掃描周期執行機製，以及其他中斷 OB 的觸發條件和應用。我們將詳細講解 OB 的調用機製，以及它們如何實現程序的周期性、事件驅動性等多種運行模式。 功能塊（Function Blocks - FBs）與函數（Functions - FCs）： 區分 FB 和 FC 的概念，講解它們的特點、參數傳遞方式，以及在模塊化編程中的重要性。我們將通過實例演示如何創建和調用 FB 和 FC，提高程序的可讀性和可維護性。 指令集（Instruction Set）詳解： 基本邏輯指令： 詳盡解析 LD, OR, AND, NOT, XOR 等邏輯運算指令，以及接觸器（Contact）和綫圈（Coil）的梯形圖錶示法。 位邏輯指令： 介紹 SET, RESET, RS, SR 等位邏輯控製指令，以及它們的應用場景。 定時器指令： 深入講解 TOF (延時關斷定時器)、TON (延時開通定時器)、TP (脈衝定時器) 的工作原理、參數設置和應用。我們將通過實際例子，展示如何使用定時器實現延時控製、周期性觸發等功能。 計數器指令： 詳細介紹 CTU (加計數器)、CTD (減計數器)、CTUD (加減計數器) 的工作原理、參數設置和應用。我們將演示如何利用計數器實現計數、限位等功能。 比較指令： 講解 EQ, NE, LT, LE, GT, GE 等比較指令，以及它們在條件判斷中的應用。 傳送指令： 介紹 MOVE 指令，以及如何進行數據塊之間、寄存器之間的數據傳輸。 算術指令： 講解 ADD, SUB, MUL, DIV 等基本算術運算指令。 位塊傳送指令： 介紹 BLKMOV 指令，用於高效傳輸連續的位塊數據。 特殊功能指令： 介紹如 INC, DEC (增減指令), NEG (取反指令) 等。 程序組織與調試： 講解程序塊的調用關係、優先級，以及如何在 STEP 7 中進行在綫監控、單步執行、斷點設置等調試操作，確保程序的正確運行。 第三部分：S7-300 PLC 項目化開發流程與實例分析 本部分將引領您進入 S7-300 PLC 的項目化開發實戰。我們將遵循標準項目開發流程，通過一係列由淺入深的實例，讓您掌握實際工程應用中的關鍵技術和方法。 項目需求分析與硬件選型： 理解自動化需求： 如何從工藝流程圖中提煉 PLC 控製需求，確定輸入、輸齣點數量和類型。 PLC 硬件配置： 根據項目規模、性能要求、通信需求、環境條件等因素，選擇閤適的 CPU、I/O 模塊、通信模塊，並進行機架配置。我們將演示如何利用 STEP 7 的硬件組態工具進行硬件的集成和校驗。 PLC 程序設計原則與架構： 模塊化編程思想： 強調將大型項目分解為可管理的程序塊（FC, FB），提高程序的可讀性、可維護性和可重用性。 分層控製策略： 講解如何根據功能將程序劃分為不同層次，例如：輸入信號處理層、邏輯控製層、輸齣控製層、通信處理層等。 狀態機設計： 介紹狀態機的概念，以及如何利用狀態機來管理復雜流程的各個運行狀態，實現流程的有序切換。 實例一：簡單機械設備自動化控製 項目描述： 以一颱簡單的傳送帶、電機啓停、光電開關檢測等為例。 硬件組態： PLC CPU、數字量輸入/輸齣模塊的選擇與組態。 程序編寫： 輸入信號采集與處理（如急停按鈕、啓動按鈕、到位檢測信號）。 基本邏輯控製（如電機啓停、正反轉控製）。 使用定時器實現延時啓停或故障保護。 輸齣信號驅動（如電機、指示燈）。 調試與驗證： 在綫監控、參數調整、故障排查。 實例二：多工位生産綫協同控製 項目描述： 模擬一條包含多個工位的生産綫，需要工位之間的聯動和信號交換。 硬件組態： 考慮使用 MPI 或 DP 通信模塊，連接多個 PLC 或分布式 I/O。 程序編寫： 實現工位間的信號同步（如一個工位完成後，通知下一個工位開始）。 使用計數器實現産品計數或生産節拍控製。 設計狀態機來管理每個工位的運行狀態。 數據塊的應用，用於存儲工位間的狀態信息或生産參數。 通信配置： 配置 MPI 或 DP 通信，實現 PLC 之間的數據交換。 實例三：模擬量控製與 PID 調節 項目描述： 控製一個簡單的溫度或壓力係統，使用模擬量輸入采集傳感器信號，並利用 PID 算法進行閉環控製。 硬件組態： 模擬量輸入/輸齣模塊的選擇。 程序編寫： 模擬量信號的讀取、縮放和工程單位轉換。 PID 控製器的參數設置與整定（介紹簡單 PID 原理）。 輸齣模擬量控製信號，調節執行器（如閥門、加熱器）。 調試與優化： 觀察控製效果，調整 PID 參數以獲得最佳性能。 實例四：故障診斷與報警係統設計 項目描述： 為項目增加故障檢測與報警功能，提高係統的魯棒性。 程序編寫： 監測關鍵設備的運行狀態，判斷是否齣現故障。 利用報警處理塊（如 ALARM_DQ）或自定義報警機製。 實現報警的優先級、顯示和記錄功能。 故障恢復與聯鎖邏輯。 項目文檔規範與歸檔： 強調項目文檔的重要性，包括硬件清單、接綫圖、程序注釋、操作手冊等，以及項目文檔的歸檔與管理。 第四部分：S7-300 PLC 進階應用與擴展 在掌握瞭基礎的項目化開發之後，本部分將進一步拓展您的視野，介紹 S7-300 PLC 的進階應用和相關技術。 S7-300 PLC 的高級通信： 工業以太網（Industrial Ethernet）： 深入講解 PROFINET（RT, IRT）在 S7-300 中的應用，以及其在高性能、實時性要求高的場景下的優勢。 OPC 通信： 介紹 OPC Server/Client 技術，S7-300 如何通過 OPC 與 SCADA 係統、MES 係統等上位應用集成。 S7-300 PLC 在特殊應用中的實踐： 運動控製（Motion Control）： 介紹 S7-300 如何與伺服驅動器、步進電機等配閤，實現定位、插補等運動控製功能。 配方管理（Recipe Management）： 講解如何利用 S7-300 實現配方管理功能，適應多品種、小批量的生産需求。 數據記錄與趨勢顯示： 介紹 S7-300 如何配閤上位係統進行數據記錄和趨勢顯示，用於過程優化和質量追溯。 S7-300 PLC 的維護與故障排除： 常用故障現象及分析。 診斷工具的應用。 程序備份與恢復策略。 S7-300 PLC 與其他西門子自動化産品協同： 與 HMI（Human-Machine Interface）的集成： 介紹如何利用 WinCC 或其他 HMI 軟件與 S7-300 PLC 進行數據交互，實現人機界麵的可視化操作。 與其他 PLC 係列的配閤： 簡單介紹 S7-400、S7-1200、S7-1500 等係列，以及它們在不同應用場景下的互補性。 通過本書的學習，您將能夠從零開始，係統地掌握西門子 S7-300 PLC 的硬件知識、編程技巧，並能夠獨立完成小型到中型的自動化項目。我們將注重理論與實踐的結閤，通過豐富的實例，讓您真正理解 PLC 在工業自動化領域的核心價值，並為您的職業發展奠定堅實的基礎。
