定 價:54 元
叢書名:職業(yè)教育智能制造領(lǐng)域高素質(zhì)技術(shù)技能人才培養(yǎng)系列教材
- 作者:余攀峰
- 出版時間:2022/7/1
- ISBN:9787111707394
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TM571.61
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書以行動導向教學理念為基礎(chǔ),采用項目化方式,由淺入深地介紹西門子S7-1200 PLC的軟硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、組態(tài)技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)等。以項目為載體,從電氣圖設(shè)計到產(chǎn)品安裝調(diào)試,基于工作過程使學生快速掌握項目所需理論知識及操作技能,培養(yǎng)學生的實際動手能力和精益求精的工匠精神。每個項目同時提供梯形圖(LAD)和結(jié)構(gòu)化控制語言(SCL)兩種編程語言實現(xiàn)方式,拓展語言的開發(fā)技巧以更快響應(yīng)項目的開發(fā)需求。
本書在“學銀在線”“超星學習通”平臺上配有在線課程,提供微課、電子課件及在線題庫等豐富的教學資源,并為每個項目提供工作手冊式的實訓指導書和仿真工程文件,有利于開展混合式協(xié)作教學。
本書可作為職業(yè)院校、應(yīng)用型本科機電設(shè)備類、自動化類相關(guān)課程教材,也可作為社會培訓及行業(yè)從業(yè)人員的參考用書。
為方便教學,本書植入二維碼視頻,配有電子課件、電子教案、習題答案、工程文件、模擬試卷及答案等,凡選用本書作為授課教材的教師可登錄機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)(www.cmpedu.com)注冊后下載配套資源。本書咨詢電話:010-88379564。
前言
隨著智能制造產(chǎn)業(yè)的升級,控制對象的組成也變得復雜,可編程序邏輯控制器從單一的邏輯控制,逐步發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)控制,對智能制造行業(yè)從業(yè)人員也提出了更高的要求。本書以西門子S7-1200系列PLC在工業(yè)機器人自動組裝線中的應(yīng)用為項目背景,以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方式講述控制器程序為設(shè)計思路,基于工作過程系統(tǒng)化方式為每個項目提供電氣圖、梯形圖(LAD)程序或結(jié)構(gòu)化控制語言(SCL)程序,以及觸摸屏程序和仿真程序,讓讀者由淺入深逐漸掌握PLC系統(tǒng)開發(fā)的技能。
本書具有下列特點:
1.產(chǎn)教融合,應(yīng)用為先
本書以可編程序邏輯控制器應(yīng)用為主,簡化控制理論方面的論述,除設(shè)有梯形圖編程方式外,根據(jù)工業(yè)控制行業(yè)發(fā)展特點加強SCL語言的應(yīng)用內(nèi)容,提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)化特點,為今后跨平臺學習提供更好的基礎(chǔ)。同時介紹了Modbus、TCP、OPC等多種開放式通信協(xié)議,以及西門子S7通信、PROFINET、PROFIdrive等協(xié)議的應(yīng)用方式,符合當前工業(yè)4.0的發(fā)展特點。
2.項目式教學,工學結(jié)合
本書打破傳統(tǒng)知識體系,實施項目式教學,從分析控制系統(tǒng)要求,到控制系統(tǒng)電氣設(shè)計,再到軟硬件安裝調(diào)試,項目設(shè)置由簡到難,提高讀者問題解決能力。項目1以直流電動機為控制對象,介紹PLC控制系統(tǒng)的基本使用方法,以及LAD語言和SCL語言的基本編程方式。項目2介紹PLC中實現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(OOP)的方法,掌握PLC的工作原理和程序結(jié)構(gòu)。項目3以步進電動機為應(yīng)用背景介紹定時器和計數(shù)器的使用方式,并實現(xiàn)HMI動畫展示。項目4對比USS通信控制和模擬量控制變頻器方式的不同,講解PID控制及整定方法,并實現(xiàn)HMI的用戶管理。項目5以分布式I/O及PROFIdrive為基礎(chǔ)講解伺服電動機控制,以及如何利用報表功能查看當前設(shè)備狀態(tài)。項目6介紹PLC所支持的多種數(shù)據(jù)通信方式,為PLC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能擴展奠定基礎(chǔ)。
3.混合協(xié)作式學習,動態(tài)升級教學資源
本書在“學銀在線”“超星學習通”上提供配套在線課程,結(jié)合德國職業(yè)教育行動導向教學理念,利用協(xié)作式學習模式組織內(nèi)容,形成線上線下混合教學模式,構(gòu)建新形態(tài)立體化課程體系。通過六步法組織教學,建立起以學生為中心的多元化的教學內(nèi)容,讓學生在學習專業(yè)技能的同時,提升職業(yè)化規(guī)范意識和崗位素養(yǎng)。學生學習課程配套微課的同時,還可通過在線課程所提供的配套電子實訓工作手冊,系統(tǒng)地完成項目內(nèi)容。在線課程將針對行業(yè)及工藝上的技術(shù)革新持續(xù)更新,并不斷優(yōu)化項目教學內(nèi)容,培養(yǎng)學生終身學習的理念。
本書由余攀峰擔任主編,韓玉銘、吳森林、鐘誠擔任副主編,參與編寫的有張瑞清、趙傳蕾、常虹。其中余攀峰制定編寫大綱并編寫項目1至項目3(除項目3任務(wù)2),吳森林編寫項目4,韓玉銘編寫項目5,余攀峰和鐘誠編寫項目6,常虹編寫項目3任務(wù)2。教材配套微課及在線課程為校企合作雙元開發(fā),并由雙元職業(yè)教育(北京)有限公司張瑞清和趙傳蕾參與制作及維護。
由于編者專業(yè)和學術(shù)水平有限,不足之處在所難免,敬請各位專家、學者不吝賜教,歡迎廣大讀者批評指正。
編者
目錄
前言
二維碼索引
項目1安全門直流電動機控制
系統(tǒng)項目情景
古語有云
思維導圖
任務(wù)1PLC控制系統(tǒng)電氣設(shè)計及
調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1. S7-1200系列PLC硬件構(gòu)成
2.與其他西門子PLC的區(qū)別
任務(wù)實施
1.設(shè)計控制系統(tǒng)電氣原理圖
2.安裝CPU及注意事項
任務(wù)2PLC硬件組態(tài)
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1. TIA Portal V16簡介
2. TIA Portal V16軟件安裝方法
任務(wù)實施
1.創(chuàng)建TIA工程文件
2.添加控制器
3.配置組態(tài)參數(shù)
4.實體及仿真下載
任務(wù)3PLC程序設(shè)計與調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.用戶程序
2.變量表
3. LAD與SCL
4.位邏輯控制
任務(wù)實施
1.設(shè)計用戶程序
2.程序調(diào)試與仿真
總結(jié)與擴展
1.項目總結(jié)
2.擴展任務(wù)
項目2機械手氣缸控制系統(tǒng)
項目情景
古語有云
思維導圖
任務(wù)1控制系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1. PLC工作原理
2.控制系統(tǒng)電氣設(shè)計
3. GRAFECT流程圖
任務(wù)實施
1.擴展PLC硬件模塊
2.配置存儲區(qū)
任務(wù)2面向?qū)ο蟪绦蚩蚣茉O(shè)計
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計
2. PLC程序結(jié)構(gòu)
3.程序調(diào)試方法
任務(wù)實施
1.設(shè)計控制程序架構(gòu)
2.創(chuàng)建手動控制FC
3.創(chuàng)建自動控制FB
4.設(shè)計驅(qū)動程序
5.設(shè)計初始化程序
任務(wù)3HMI程序設(shè)計
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
HMI設(shè)備
任務(wù)實施
1. HMI硬件組態(tài)
2.靜態(tài)元素設(shè)計
3.設(shè)置開關(guān)與按鈕
4.設(shè)置狀態(tài)指示燈
5.程序下載及仿真
總結(jié)與擴展
1.項目總結(jié)
2.擴展任務(wù)
項目3工件自動分揀系統(tǒng)
項目情景
古語有云
思維導圖
任務(wù)1步進控制電氣系統(tǒng)設(shè)計及
調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.高速脈沖輸出
2.步進電動機控制
3.系統(tǒng)電氣及流程圖設(shè)計
任務(wù)實施
1.設(shè)置軸工藝對象
2.手動調(diào)試步進電動機
任務(wù)2程序設(shè)計與調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.定時器指令
2.計數(shù)器指令
3.步進電動機控制指令
任務(wù)實施
1.設(shè)計程序框架
2.設(shè)計自動控制程序
3.設(shè)計驅(qū)動控制程序
任務(wù)3觸摸屏動畫展示
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.界面動畫
2.數(shù)組定義及引用
3.數(shù)學運算
任務(wù)實施
1.設(shè)計監(jiān)控界面功能
2.設(shè)置元素動畫
總結(jié)與擴展
1.項目總結(jié)
2.擴展任務(wù)
項目4恒壓供水系統(tǒng)
項目情景
古語有云
思維導圖
任務(wù)1變頻控制系統(tǒng)電氣設(shè)計與
調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.模擬量壓力傳感器
2. PLC模擬I/O
3. V20系列變頻器
4.模擬量控制系統(tǒng)電氣設(shè)計
任務(wù)實施
1.手動調(diào)試變頻器
2.設(shè)置變頻器參數(shù)
任務(wù)2變頻器PID模擬量控制
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.循環(huán)中斷及設(shè)置
2. PID控制
任務(wù)實施
1.采集處理模擬量
2.組態(tài)PID工藝對象
3.設(shè)計恒壓自動控制程序
任務(wù)3變頻器USS通信控制
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
變頻器USS通信
任務(wù)實施
1.設(shè)計PLC USS通信程序
2.設(shè)計變頻器通信程序
任務(wù)4HMI狀態(tài)管理
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
操作權(quán)限
任務(wù)實施
1.設(shè)置用戶權(quán)限
2.設(shè)置HMI報警
總結(jié)與擴展
1.項目總結(jié)
2.擴展任務(wù)
項目5智能倉儲系統(tǒng)
項目情景
古語有云
思維導圖
任務(wù)1伺服控制系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1. PROFINET分布式I/O
2. PROFIdrive通信協(xié)議
3. I/O電氣圖設(shè)計
4.伺服硬件電氣設(shè)計
任務(wù)實施
1.安裝GSD文件
2.組態(tài)分布式I/O模塊
3.組態(tài)伺服控制
任務(wù)2程序設(shè)計及調(diào)試
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
1.伺服電動機運動控制指令
2. SCL循環(huán)指令
3.移位指令
4. PLC數(shù)據(jù)類型
5.掃描RLO信號指令
任務(wù)實施
1.設(shè)計伺服電動機控制類
2.伺服運動控制實例化
3.設(shè)計倉儲控制程序
任務(wù)3HMI報表設(shè)計
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
報表
任務(wù)實施
1.設(shè)置常規(guī)報表
2.設(shè)置報警報表
總結(jié)與擴展
1.項目總結(jié)
2.擴展任務(wù)
項目6PLC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信
項目情景
古語有云
思維導圖
任務(wù)1西門子S7通信
任務(wù)描述
任務(wù)目標
知識儲備
網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
任務(wù)實施
1.組態(tài)S7網(wǎng)絡(luò)
2.設(shè)計S7通信程序
任務(wù)2PLC開放式用戶通信
任務(wù)描述
任務(wù)目標
任務(wù)實施
1.工業(yè)機器人Modbus TCP從站
配置
2. Modbus TCP主站配置
3.標準TCP SOCKET通信
4. OPC通信
任務(wù)3HMI趨勢視圖
任務(wù)描述
任務(wù)目標
任務(wù)實施
1.添加趨勢視圖控件
2.操作趨勢視圖
總結(jié)與擴展
1.項目總結(jié)
2.擴展任務(wù)
附錄
知識技能點
參考文獻