《PLC工業(yè)控制》是一本內(nèi)容充實、實踐性強的可編程邏輯控制器指導書。全面介紹了西門子公司推出的S7-1200PLC的編程與應用，介紹了工業(yè)自動化及過程控制的基本概念、繼電器邏輯程序設計的基本知識、定時器和計數(shù)器編程、算術邏輯等常用控制指令、梯形圖編程、通用設計和故障診斷技術、數(shù)字化的開環(huán)閉環(huán)過程控制等內(nèi)容。本書由淺入深的講解、大量實驗案例、精心挑選的課后習題都能使讀者更好地掌握可編程邏輯控制器的知識。本書內(nèi)容豐富、可讀性高、實用性強，既可作為高等院校自動化、電氣工程、計算機控制及相關專業(yè)的教材，也可作為PLC工程應用設計人員的參考書。
本書是一本介紹PLC編程的書，其關注點集中于實際的工業(yè)過程自動控制。全書以西門子S7-1200 PLC的硬件配置和整體式自動化集成界面為基礎，利用一套小型、價格適中的培訓套件介紹編程概念和自動控制項目，并在每章末尾給出一些課后問題、實驗設計題、編程題、調(diào)試題或者項目程序改錯題，最后給了一個綜合性設計項目。
本書特色：
●內(nèi)容豐富、體系完備，涉及工業(yè)自動化及過程控制的基本概念、繼電器邏輯程序設計的基本知識、定時器和計數(shù)器編程、算術邏輯等常用控制指令、梯形圖編程、通用設計和故障診斷技術、數(shù)字化的開環(huán)閉環(huán)過程控制等內(nèi)容。
●結構合理、講解細致，結構由淺入深，對重點、難點進行了細致的講解和舉例分析，有利于讀者自學，容易入門。
●實踐性強、案例經(jīng)典，作者擁有豐富的過程控制經(jīng)驗，對文中的案例和課后習題都進行了精心的挑選和設計，涉及不同工業(yè)應用場合，實踐性很強。
●課后習題豐富，每章末尾有課后問題、實驗設計題、編程題、調(diào)試題或者項目程序改錯題，可幫助讀者查漏補缺，鞏固所學知識。
●提供多媒體教學幫助
這是一本介紹PLC編程的書，其關注點集中于實際的工業(yè)過程自動控制。全書以西門子S7-1200 PLC的硬件配置和整體式自動化集成（Totally Integrated Automation,TIA）界面為基礎進行介紹。一套小型的、價格適中的教學套件將用于介紹本書中所有的編程概念及作者過去15年間實施的自動控制項目程序片段，該套件包括：西門子電源模塊、控制器、分離式輸入/輸出模塊、分離式兩通道模擬輸入模塊、單路模擬輸出板、8路ON/OFF開關、人機界面（HMI）、4端口以太網(wǎng)交換模塊以及筆記本電腦。作者對在本書編寫過程中提供大力支持的西門子公司深表感謝，尤其是他們在專業(yè)技術方面提供的專家審校。
本書每章最后有一些課后問題、實驗設計題、編程題、調(diào)試題或者項目程序改錯題。最后第9章詳細介紹了一個綜合性設計項目。本書選取的所有程序及系統(tǒng)配置參數(shù)都經(jīng)過了充分的測試驗證。本書的網(wǎng)站該網(wǎng)站上有一個Microsoft PowerPoint格式的多媒體演示文稿，其中包含一些用于示意PLC控制原理的模擬仿真器，可用于交互學習。建議讀者結合這些仿真器學習演示文稿并完成練習，從而充分理解和掌握PLC編程的基礎知識。
第1章主要介紹了工業(yè)自動化及過程控制的概念。第2章詳細介紹了繼電器邏輯設計的基本知識，包括PLC的結構和工作原理。PLC定時器和計數(shù)器的配置、操作及編程控制等內(nèi)容構成本書的第3章。本書網(wǎng)站上提供了多種PLC定時器的仿真器：延時導通（ONDELAY）定時器、延時關斷（OFFDELAY）定時器以及記憶型定時器。該網(wǎng)站還提供了用于闡釋本書前3章一些概念的仿真器，比如電機的啟動/停止控制、正轉/反轉控制。
Khaled Kamel博士現(xiàn)為得克薩斯南方大學計算機科學系教授，之前曾在路易斯維爾大學工程學院計算機科學與工程系當了22年的教授兼系主任。他還榮膺阿拉伯聯(lián)合酋長國大學信息科技學院及阿布扎比大學計算機科學與信息科技學院的首任院長。Khaled Kamel博士擁有開羅大學電氣工程系和艾因夏姆斯大學（埃及）數(shù)學系的雙學士學位、滑鐵盧大學計算機科學系的碩士學位以及辛辛那提大學電氣與計算機工程系的博士學位。
Eman Kamel博士擁有開羅大學電氣工程學士學位、辛辛那提大學電氣與計算機工程系的碩士學位以及路易斯維爾大學工業(yè)工程系的博士學位。她在Dow Chemical、GE Jet Engine、Philip Morris、VITOK Engineers、Evana Tools及PLC Automation公司積累了豐富的過程控制經(jīng)驗。她在諸多工業(yè)領域成功設計并實施了基于PLC的自動控制項目，例如污水處理、塑膜加工以及水利灌溉等工業(yè)控制領域。她對Siemens和 Allen Bradley公司PLC產(chǎn)品的編程、儀表、通訊及用戶界面具有豐富的實踐經(jīng)驗。她還在多所大學教授PLC、計算機控制及自動化課程
譯者序
作者簡介
前言
第1章自動化及PLC控制系統(tǒng)簡介1
1.1控制系統(tǒng)概述2
1.1.1過程概述2
1.1.2人工控制3
1.1.3自動化系統(tǒng)的組成5
1.2硬連接系統(tǒng)概述6
1.2.1常規(guī)繼電器6
1.2.2繼電器邏輯系統(tǒng)8
1.2.3控制繼電器應用9
1.2.4電機磁力啟動器10
1.2.5保持和去保持控制繼電器12
1.3PLC概述13
1.3.1什么是PLC13
1.3.2PLC的歷史15
1.3.3PLC 的結構19
1.3.4硬連接系統(tǒng)改造20
1.3.5PLC梯形圖21
1.3.6電機的人工/自動控制21
1.3.7S7-1200教學套件配置23
1.3.8過程控制的選擇25
習題與實驗27
第2章PLC邏輯編程基礎39
2.1PLC硬件結構40
2.1.1S7-1200處理器40
2.1.2CPU工作狀態(tài)41
2.1.3通信模塊41
2.1.4信號板41
2.1.5I/O模塊42
2.1.6供電電源43
2.1.7S7-1200 PLC存儲器配置44
2.1.8存儲器地址及程序存儲44
2.2梯形圖47
2.2.1PLC I/O終端連接48
2.2.2PLC布爾指令49
2.2.3移位及循環(huán)移位指令51
2.2.4程序控制指令52
2.3順序邏輯和組合邏輯指令54
2.3.1置位復位觸發(fā)指令54
2.3.2置位、復位輸出指令55
2.3.3上升沿與下降沿指令56
2.3.4邏輯門和真值表57
2.3.5組合邏輯指令60
2.3.6梯形圖編程舉例62
習題與實驗65
第3章定時器和計數(shù)器程序設計83
3.1定時器基礎84
3.1.1延時導通定時器84
3.1.2延時關斷定時器87
3.1.3時間累加器（記憶累加定時器）89
3.1.4定時器應用舉例90
3.2計數(shù)器基礎95
3.2.1增計數(shù)器95
3.2.2減計數(shù)器97
3.2.3增減計數(shù)器99
3.2.4計數(shù)器應用舉例101
3.3特殊定時指令102
3.3.1脈沖發(fā)生器/脈沖定時器102
3.3.2單穩(wěn)態(tài)指令103
3.3.3單穩(wěn)態(tài)指令應用舉例104
3.3.4計數(shù)器應用舉例104
習題與實驗108
第4章數(shù)學、傳送、比較指令119
4.1數(shù)學運算指令120
4.1.1編號系統(tǒng)120
4.1.2西門子S7-1200 PLC的數(shù)據(jù)和計數(shù)表示法121
4.1.3常用數(shù)學運算指令122
4.1.4MOVE指令和TRANSFER指令130
4.2比較指令132
4.2.1相等、大于及小于指令133
4.2.2在范圍指令和超范圍指令134
4.3工業(yè)應用舉例139
4.3.1過程控制常見任務139
4.3.2小型工業(yè)過程控制應用143
習題與實驗147
第5章設備配置與人機界面155
5.1設備及PLC/HMI配置156
5.1.1西門子S7-1200 PLC硬件準備156
5.1.2PLC/ HMI配置157
5.2HMI161
5.2.1通信基礎161
5.2.2PROFINET與以太網(wǎng)協(xié)議162
5.2.3HMI編程163
5.3監(jiān)視和控制178
5.3.1分布式控制系統(tǒng)過程描述178
5.3.2過程控制系統(tǒng)I/O配置178
5.3.3水泵站控制梯形圖設計179
5.3.4HMIPLC應用舉例186
習題與實驗189
第6章過程控制系統(tǒng)設計與故障診斷197
6.1過程控制系統(tǒng)概述(層次1)198
6.1.1過程描述198
6.1.2自動化控制系統(tǒng)的層級199
6.1.3控制系統(tǒng)組件199
6.2過程控制實施(層次2)200
6.2.1I/O表200
6.2.2數(shù)據(jù)采集和閉環(huán)控制201
6.2.3項目邏輯框圖和梯形圖模塊201
6.2.4控制系統(tǒng)文檔初稿202
6.2.5程序文檔中的交叉引用203
6.3過程控制系統(tǒng)校驗和啟動(層次3)204
6.3.1強制賦值校驗205
6.3.2觀察表校驗209
6.3.3交叉引用、程序狀態(tài)和系統(tǒng)診斷校驗211
6.4系統(tǒng)校驗和故障排除222
6.4.1靜態(tài)校驗222
6.4.2安全標準和預防措施223
6.5安全措施應用舉例225
習題與實驗227
第7章儀表與過程控制233
7.1儀表基礎234
7.1.1傳感器基礎234
7.1.2模擬傳感器234
7.1.3數(shù)字傳感器235
7.2過程控制單元235
7.2.1測量單元基礎236
7.2.2過程控制變量237
7.2.3信號調(diào)理238
7.2.4信號傳輸238
7.3信號變換238
7.3.1A/ D轉換239
7.3.2D/ A轉換240
7.3.3分辨率和量化誤差241
7.4過程控制系統(tǒng)242
7.4.1控制過程242
7.4.2被控變量243
7.4.3控制策略與控制類型243
7.4.4過程控制閉環(huán)245
7.4.5控制系統(tǒng)偏差量化246
7.4.6控制系統(tǒng)暫態(tài)過程與性能評估247
7.5閉環(huán)過程控制的類型248
7.5.1ON/ OFF控制方式249
7.5.2比例控制方式250
7.5.3聯(lián)合控制方式251
7.5.4PLC/分布式計算機監(jiān)視控制251
習題與實驗252
第8章模擬應用和先進控制257
8.1模擬I/O配置與編程258
8.1.1模擬I/ O模塊258
8.1.2模擬I/ O模塊配置258
8.1.3模擬I/ O診斷功能配置259
8.1.4模擬信號調(diào)理262
8.1.5模擬I/ O編程264
8.2PID控制的配置與編程267
8.2.1閉環(huán)控制系統(tǒng)267
8.2.2控制系統(tǒng)的時域響應267
8.2.3控制系統(tǒng)分類270
8.2.4控制器的輸出特性271
8.2.5控制器結構選擇272
8.3PID指令273
SIMATIC S7-1200容器液位PID控制275
習題與實驗291
第9章綜合案例分析297
9.1灌溉渠水位控制298
9.1.1系統(tǒng)I/ O配置298
9.1.2邏輯框圖300
9.1.3控制系統(tǒng)模塊302
9.2灌溉渠控制系統(tǒng)梯形圖編程303
9.3灌溉渠控制系統(tǒng)人機界面設計314
9.4水泵站控制系統(tǒng)316
9.4.1系統(tǒng)I/O分配表317
9.4.2控制系統(tǒng)模塊317
9.5水泵站控制系統(tǒng)梯形圖編程318
水泵報警功能318
9.6水泵站控制系統(tǒng)人機界面設計323
習題與實驗323
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