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本書系統(tǒng)介紹了西門子S7-200 PLC、MM440 變頻器、G110 變頻器、西門子人機(jī)界面、自由口通信及綜合應(yīng)用，通過大量的實(shí)例，深入淺出地介紹了S7-200 PLC 的原理與編程，變頻器的各種功能調(diào)試、組態(tài)軟件WinCC flexible 組態(tài)技術(shù)，以及它們的綜合應(yīng)用和S7-200 PLC 的自由口通信技術(shù)。
本書以大量的實(shí)例為載體，對各項(xiàng)目都畫出了電路接線圖與控制程序，提供關(guān)鍵內(nèi)容的微課視頻，讀者通過本書的學(xué)習(xí)，能盡快地、全面地掌握PLC 應(yīng)用技術(shù)。
本書可作為高等學(xué)校和職業(yè)院校電氣工程、機(jī)電一體化、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供技術(shù)培訓(xùn)及在職技術(shù)人員自學(xué)使用。

前言
自動(dòng)控制技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，構(gòu)成自動(dòng)控制的控制器PLC技術(shù)也成為自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)很重要的核心內(nèi)容，但PLC不是一個(gè)獨(dú)立使用的器件，它必須與傳感器、變頻器、人機(jī)界面等設(shè)備配合使用，才能構(gòu)造功能齊全、方便的自動(dòng)控制系統(tǒng)。為此，作者結(jié)合自己的工程經(jīng)驗(yàn)、培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)及自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，特編寫了本書，使學(xué)生和具有一定電氣控制基礎(chǔ)知識(shí)的人員能較快地掌握西門子PLC，變頻器和觸摸屏綜合技術(shù)。
本書共分為五部分：
PLC部分、變頻器部分、觸摸屏部分、綜合應(yīng)用部分和自由口通信技術(shù)部分。
本書在第二版的基礎(chǔ)上，刪除了部分不常使用的項(xiàng)目，并增加了120個(gè)微課視頻等配套教學(xué)資源。
在PLC部分，重點(diǎn)介紹了S7家族、S7-200PLC功能、S7-200通信、S7-200擴(kuò)展模塊、可編程控制器的硬件組成、Micro/Win軟件的使用、PLC工作原理及軟元件、PLC的I/O接線、基本指令及其應(yīng)用、順序控制指令及其應(yīng)用、常用功能指令及其應(yīng)用。
在變頻器部分，重點(diǎn)介紹了變頻調(diào)速基本知識(shí)、G110接線電路、BOP的按鈕及其功能、參數(shù)的設(shè)置方法、G110變頻器運(yùn)行控制信號的設(shè)定、G110變頻器的調(diào)試、MM440變頻器的電路結(jié)構(gòu)、調(diào)試及其基本控制電路。
在觸摸屏部分，重點(diǎn)介紹了西門子HMI、WinCC flexible組態(tài)軟件的使用，設(shè)計(jì)了兩個(gè)典型項(xiàng)目，即WinCC flexible循環(huán)燈控制項(xiàng)目和多種液體混合控制模擬項(xiàng)目，以項(xiàng)目教學(xué)的方法，介紹各種基本對象的組態(tài)、腳本組態(tài)、趨勢曲線、報(bào)警、配方、用戶管理等組態(tài)技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)HMI與PLC的連接運(yùn)行。
在綜合應(yīng)用部分，重點(diǎn)介紹了(個(gè)非常典型的應(yīng)用項(xiàng)目，分別為給料分揀系統(tǒng)的控制，基于PLC、觸摸屏的溫度控制，基于PLC、變頻器和觸摸屏的液位控制，PLC與變頻器控制電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)15段速運(yùn)行，PLC與步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制，PLC的PPI通信和四層電梯模型的控制。在這些項(xiàng)目中，既有較復(fù)雜的開關(guān)量控制，也有模擬量控制和運(yùn)動(dòng)控制，充分體現(xiàn)了西門子PLC、變頻器和觸摸屏各種功能與綜合應(yīng)用。
在自由口通信技術(shù)部分，重點(diǎn)以項(xiàng)目的方式介紹了9種典型的通信應(yīng)用。
本書具有以下特點(diǎn)：
內(nèi)容豐富。全面覆蓋了S7-200PLC的常用理論和技術(shù)、變頻器、觸摸屏及其綜合應(yīng)用知識(shí)。
重點(diǎn)突出。本書抓住了PLC、變頻器、觸摸屏常用的功能，對開關(guān)量控制、模擬量控制和運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。
難易結(jié)合。本書由淺入深、循序漸進(jìn)地介紹了PLC及綜合應(yīng)用技術(shù)，盡可能地將基本控制要求與控制流程的實(shí)踐相結(jié)合，直觀地將設(shè)計(jì)過程呈現(xiàn)給讀者。
強(qiáng)調(diào)實(shí)用。書中項(xiàng)目設(shè)計(jì)直接面對用戶的實(shí)際應(yīng)用需求，示例豐富，重視培養(yǎng)讀者的應(yīng)用能力。
本書以大量的實(shí)例為載體，對各項(xiàng)目都給出了電路接線圖與控制程序，并配套相應(yīng)的教學(xué)微課視頻。讀者通過本書的學(xué)習(xí)，可以盡快地、全面地掌握西門子PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)。
本書由深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院西門子小型自動(dòng)化培訓(xùn)中心吳志敏、陽勝峰負(fù)責(zé)編寫并統(tǒng)編全稿，同時(shí)參與編寫及項(xiàng)目開發(fā)工作的還有吳鋒、常江、李志斌、葉瑋淵、譚凌峰、師紅波等，在此表示感謝。
由于時(shí)間倉促，書中難免存在遺漏和不足之處，懇請廣大讀者提出寶貴意見。
作者
2021年5月

目錄
前言
前言（第二版）
前言（版）
部分 PLC......1
章 S7-200 PLC介紹......1
節(jié) S7家族、S7-200系列PLC......1
第二節(jié) S7-200 PLC的功能......2
第三節(jié) S7-200 PLC通信簡介......5
第四節(jié) S7-200 PLC擴(kuò)展模塊簡介......7
第五節(jié) 可編程控制器的硬件組成......8
第二章 STEP7-Micro/WIN軟件的使用......10
節(jié) 軟件界面介紹......10
第二節(jié) 通信設(shè)置......12
第三節(jié) 編程實(shí)例......13
習(xí)題......17
第三章 PLC工作原理及軟元件......18
節(jié) PLC的工作原理......18
第二節(jié) S7-200系列PLC的軟元件......20
第三節(jié) S7-200 PLC存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式......21
第四節(jié) PLC的接線......25
第四章基本指令及其應(yīng)用......29
節(jié) 基本邏輯指令......29
第二節(jié) 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器......34
第三節(jié) 基本指令應(yīng)用編程舉例......42
習(xí)題......49
第五章順序控制指令及其應(yīng)用......50
節(jié) 功能圖的基本概念......50
第二節(jié) 順序控制指令......51
第三節(jié) 功能圖的主要類型......53
第四節(jié) 順序控制指令應(yīng)用編程舉例......56
習(xí)題......64
第六章常用功能指令及其應(yīng)用......65
節(jié) 傳送指令......65
第二節(jié) 比較指令......67
第三節(jié) 運(yùn)算指令......69
第四節(jié) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令......73
第五節(jié) 時(shí)鐘指令......76
第六節(jié) 跳轉(zhuǎn)指令......79
第七節(jié) 子程序指令......80
第八節(jié) 中斷......85
第九節(jié) 高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用......89
第十節(jié) 高速脈沖輸出指令......96
第十一節(jié) PID指令的應(yīng)用......104
習(xí)題......107
第二部分變頻器......108
第七章變頻調(diào)速基礎(chǔ)知識(shí)......108
節(jié) 交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理......108
第二節(jié) 變頻調(diào)速......110
第三節(jié) 變頻器的作用......113
第八章 G110變頻器......115
節(jié) G110接線端子......115
第二節(jié) BOP的按鈕及其功能......117
第三節(jié) 參數(shù)的設(shè)置操作方法......118
第四節(jié) G110變頻器運(yùn)行控制方式設(shè)定......119
第五節(jié) 變頻器的調(diào)試......120
第九章 MicroMaster440（MM440）變頻器......128
節(jié) MM440變頻器的特點(diǎn)......128
第二節(jié) MM440變頻器的電路結(jié)構(gòu)......129
第三節(jié) MM440變頻器的調(diào)試......131
第四節(jié) MM440變頻器的基本控制電路......139
第三部分觸摸屏......149
第十章西門子HMI與WinCC flexible介紹......149
節(jié) 人機(jī)界面概述......149
第二節(jié) 人機(jī)界面的功能......150
第三節(jié) 西門子人機(jī)界面設(shè)備簡介......151
第四節(jié) WinCC flexible簡介......155
第十一章觸摸屏快速入門......158
節(jié) 變量......158
第二節(jié) 組態(tài)一個(gè)簡單項(xiàng)目......158
第三節(jié) WinCC flexible項(xiàng)目的運(yùn)行與模擬......165
第十二章 WinCC flexible組態(tài)......169
節(jié) IO域組態(tài)......169
第二節(jié) 按鈕組態(tài)......172
第三節(jié) 文本列表和圖形列表組態(tài)......175
第四節(jié) 動(dòng)畫組態(tài)......179
第五節(jié) 變量指針組態(tài)......181
第六節(jié) 運(yùn)行腳本組態(tài)......183
第七節(jié) 報(bào)警組態(tài)......186
第十三章 WinCC flexible循環(huán)燈控制......189
節(jié) 項(xiàng)目描述......189
第二節(jié) S7-200 PLC程序設(shè)計(jì)......189
第三節(jié) WinCC flexible創(chuàng)建新項(xiàng)目......193
第四節(jié) 建立與PLC的連接......195
第五節(jié) 變量的生成與組態(tài)......196
第六節(jié) 畫面的生成與組態(tài)......197
第七節(jié) 項(xiàng)目文件的下載與在線運(yùn)行......203
第十四章 WinCC flexible多種液體混合控制模擬項(xiàng)目......208
節(jié) 項(xiàng)目描述......208
第二節(jié) PLC控制程序......209
第三節(jié) WinCC flexible組態(tài)......212
第四部分綜合應(yīng)用......228
第十五章給料分揀系統(tǒng)的控制......228
節(jié) 項(xiàng)目描述......228
第二節(jié) 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)......229
第十六章基于PLC、觸摸屏的溫度控制......235
節(jié) 項(xiàng)目描述......235
第二節(jié) 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)......235
第十七章基于PLC、變頻器、觸摸屏的水位控制......243
節(jié) 項(xiàng)目描述......243
第二節(jié) EM235模塊......244
第三節(jié) 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)......246
第十八章 PLC與變頻器控制電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)15段速運(yùn)行......250
節(jié) 項(xiàng)目描述......250
第二節(jié) 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)......250
第十九章 PLC與步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制......254
節(jié) 運(yùn)動(dòng)小車裝置介紹......254
第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)控制與步進(jìn)電機(jī)......254
第三節(jié) 光柵尺......259
第四節(jié) 基于PLC與步進(jìn)電機(jī)的小車自動(dòng)往返控制......261
第五節(jié) 基于PLC與步進(jìn)電機(jī)的位置閉環(huán)控制......264
第二十章 PLC的PPI通信......268
節(jié) 網(wǎng)絡(luò)指令......268
第二節(jié) 兩臺(tái)S7-200 PLC的PPI通信......270
第二十一章四層電梯模型的控制......274
節(jié) 項(xiàng)目描述......274
第二節(jié) 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)......275
第五部分自由口通信技術(shù)......278
第二十二章 S7-200 PLC的自由口通信技術(shù)......278
節(jié) 通信基礎(chǔ)知識(shí)......278
第二節(jié) 兩臺(tái)S7-200 PLC的單向自由口通信......281
第三節(jié) 兩臺(tái)S7-200 PLC的自由口雙向通信......286
第四節(jié) S7-200 PLC與串口調(diào)試軟件的自由口通信......292
第五節(jié) S7-200 PLC與三菱FX系列PLC之間的自由口通信......295
第六節(jié) S7-200 PLC與VB的通信監(jiān)控......299
第七節(jié) S7-200 PLC USS控制MM440變頻器......306
第八節(jié) S7-200 PLC的Modbus通信......313
第九節(jié) S7-200 PLC與三菱變頻器之間的自由口通信......317
參考文獻(xiàn)......329

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