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配套资源:电子课件、仿真案例、习题答案、试卷及答案 本书特色: 1)突出实践实训特色,着重培养“做中学”。 2)精心设计实训案例,每个实训都有详细的实施过程。 3)适当增加常用网络通信功能的介绍和应用。 4)附32个教学视频二维码,扫一扫直接观看。
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內容簡介: |
本书以市场占有率较高的西门子S7-300系列PLC为样机,本着提高实践动手能力的培养目标,通过合理的理论内容安排和实训项目选取,详细介绍了PLC应用技术。
本书以“理论够用,重在实践”为宗旨,突出应用能力的培养,理论知识方面以必需、够用为度,力求通俗易懂。全书深入浅出地讲授了西门子S7-300系列PLC的基本结构、工作原理、指令系统、STEP 7编程软件的使用、程序设计方法、通信技术、PLC选型等内容。实践方面以20个实训项目为主要载体,详细介绍项目实施过程,力求让学生不仅能够在学习过程中收获实训成功的喜悦,更能加深对理论知识的理解,促进应用能力的提升。
本书强调通过实践操作,在线仿真的方式进行学习。建议读者一边看书,一边根据实训的要求和步骤在编程软件和仿真软件上做仿真实验,这样就能快速掌握相关知识,提高实践能力。
本书可以作为高职、中职、技工学校机电类相关专业的教材,也可以供工程技术人员自学使用。
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目錄:
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前言
二维码资源索引
第1章 初识西门子S7-300 PLC1
1.1 S7-300 PLC的基础知识1
1.1.1 S7-300 PLC的特点1
1.1.2 S7-300 PLC的硬件组成2
1.1.3 S7-300 PLC的系统结构4
1.1.4 S7-300 PLC的编程语言5
1.1.5 S7-300 PLC的学习内容7
1.1.6 S7-300 PLC的学习方法7
1.2 使用STEP 7创建S7项目7
1.2.1 STEP 7软件安装8
1.2.2 安装PLCSIM12
1.2.3 用STEP 7软件新建项目13
1.2.4 硬件组态17
1.3 练习20
第2章 西门子S7-300指令系统21
2.1 位逻辑指令应用21
2.1.1 相关指令介绍21
2.1.2 实训:电动机正反转控制25
2.2 定时器计数器指令应用29
2.2.1 定时器指令29
2.2.2 计数器指令36
2.2.3 实训:洗衣机控制41
2.3 数据处理指令应用43
2.3.1 数据处理基础43
2.3.2 传送(MOVE)指令43
2.3.3 实训:彩灯控制44
2.4 跳转、比较指令应用46
2.4.1 跳转指令46
2.4.2 比较指令46
2.4.3 实训:水箱水位检测与控制系统49
2.5 算术运算指令应用50
2.5.1 指令介绍50
2.5.2 实训:自动售货机控制系统53
2.6 练习56
第3章 西门子S7-300 PLC程序结构57
3.1 认识用户程序的基本结构57
3.1.1 用户程序中的块介绍58
3.1.2 用户程序结构59
3.2 功能的生成与调用60
3.2.1 实训:使用有参功能实现3台电动机起停控制60
3.2.2 实训:使用无参功能实现多种液体混合系统控制63
3.3 功能块的生成与调用66
3.3.1 功能与功能块的区别66
3.3.2 实训:电动机转速控制67
3.4 多重背景的应用69
3.4.1 多重背景的概念69
3.4.2 实训:发动机组控制系统设计—应用多重背景70
3.5 组织块与中断处理74
3.5.1 启动组织块75
3.5.2 日期时间中断组织块76
3.5.3 实训:通过调用系统功能实现日期时间中断应用77
3.5.4 延时中断组织块78
3.5.5 实训:延时中断应用78
3.5.6 循环中断组织块78
3.5.7 实训:循环中断组织块的应用80
3.5.8 硬件中断组织块81
3.5.9 实训:硬件中断组织块的应用82
3.6 练习84
第4章 顺序控制设计法与S7-GRAPH85
4.1 顺序控制设计法85
4.1.1 顺序功能图85
4.1.2 顺序功能图的基本结构87
4.1.3 顺序功能图的编程方法88
4.2 西门子S7-GRAPH应用89
4.2.1 S7-GRAPH介绍89
4.2.2 了解S7 Graph编辑器90
4.2.3 创建使用S7-GRAPH的功能块92
4.3 实训:十字路口交通灯控制系统的设计与调试98
4.4 练习103
第5章 网络通信设计与调试104
5.1 MPI网络通信组建104
5.1.1 西门子PLC网络介绍104
5.1.2 实训:两台S7-300 PLC之间的MPI通信106
5.2 S7-300 PLC PROFIBUS-DP通信114
5.2.1 PROFIBUS-DP通信114
5.2.2 实训:两台S7-300 PLC之间的主从DP通信115
5.3 S7-300与远程I/O ET 200之间的DP通信125
5.3.1 西门子ET 200简介125
5.3.2 实训:S7-300与远程I/O ET 200之间的DP通信128
5.4 实训:S7-300 PLC PROFINET通信识别RFID射频读写133
5.5 练习138
第6章 西门子S7-300 PLC PID控制139
6.1 模拟量控制139
6.1.1 模拟量I/O模块139
6.1.2 实训:搅拌控制系统设计143
6.2 PID控制147
6.2.1 PID控制原理147
6.2.2 S7-300实现PID控制150
6.2.3 连续PID控制器FB41151
6.2.4 实训:水温PID控制153
6.2.5 西门子S7-300系列PLC的PID控制器参数整定的一般方法157
6.3 练习157
第7章 西门子S7-300 PLC选型与可靠性设计158
7.1 PLC选型158
7.1.1 选型的基本原则158
7.1.2 硬件选择159
7.1.3 选型实例161
7.2 PLC系统可靠性设计163
7.2.1 PLC系统工作环境要求163
7.2.2 电磁干扰源对PLC系统可靠性的影响164
7.3 常见故障分析168
7.4 练习184
附录185
附录A 西门子S7-300 PLC 常用指令一览表185
附录B 组织块一览表189
附录C 系统功能(SFC)一览表190
附表D 系统功能块(SFB)一览表193
附表E IEC功能一览表195
参考文献197
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內容試閱:
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在国内,西门子S7-300 PLC是应用较为广泛的PLC之一。与西门子S7-200 PLC相比,S7-300 PLC系统实现起来更为复杂,硬件功能更强大,程序的结构性更强。很多初学者都觉得S7-300 PLC入门困难,不容易自学。对于职业院校的学生来讲,这种情况更为突出。再加上目前在职业院校使用的教材中,普遍存在理论内容偏多,实践性内容不足等问题,这些都会减弱学生对该门课程的学习兴趣。
为了培养学生对该门课程的学习兴趣,引导学生在实验、实践中体会学习的乐趣,帮助学生养成“做中学”的良好习惯,本书在编写过程中,坚持以科学性、实践性为原则,以“理论够用,重在实践”为宗旨,突出应用能力的培养,理论知识方面以必需、够用为度,力求通俗易懂,深入浅出。实践方面以实训项目为主要载体,详细介绍项目实施过程,力求让学生不仅能够在学习过程中收获实训成功的喜悦,更能加深对理论知识的理解,促进应用能力的提升。
全书涵盖了S7-300 PLC应用技术主要的知识点,包括软件安装、硬件组态、指令应用、程序结构、程序设计方法、网络通信、PID控制、故障排查等内容。编者针对所有知识点精心设计了典型的实训项目,每一步的实施过程尽可能描述详细,让读者在零基础的情况下也能按照步骤顺利实施,并终能够成功地在线仿真。这样,可以让读者在做中学,学中做,理论与实践相辅相成,互相促进。建议读者在了解相关理论后,重点练习书中的实训项目,按书中的叙述生成项目、组态硬件、编写程序并做仿真实验,STEP 7中的仿真功能强大,基本上能够实现所有功能的在线仿真,是学习S7-300 PLC的理想工具。读者可以在完成实训项目的操作后,按照每一章课后练习题的要求做进一步的操作和练习,以巩固所学的知识。
全书共分为7章,第1章介绍了西门子S7-300 PLC的基本硬件组成、STEP 7编程软件的安装和应用;第2章介绍了S7-300 PLC的指令系统并详细介绍实训项目实施过程;第3章介绍了S7-300 PLC的程序结构和实训项目的实施过程;第4章介绍了顺序控制设计法和S7-GRAPH的应用;第5章介绍了西门子S7-300 PLC网络通信与调试;第6章介绍了西门子S7-300 PLC的PID控制;第7章介绍了西门子S7-300 PLC的选型与可靠性设计。
本书的特点是:
1)突出实践实训特色,着重培养“做中学”。
2)精心设计实训案例,每个实训都有详细的实施过程。
3)适当增加常用网络通信功能的介绍和应用。
本书由河南工业职业技术学院梁硕担任主编,编写第3、5章并完成后统稿工作;河南工业职业技术学院范乐、周炜明、李仁担任副主编,分别编写第1、2、4章;河南工业职业技术学院赵冉编写第6章;河南工业职业技术学院张丽编写第7章;河南工业职业技术学院李名莉负责附录的整理工作。
本书是机械工业出版社组织出版的“高等职业教育系列教材”之一。编写过程中参考了西门子公司的数据手册以及参考文献所列著作,编者在此一并表示感谢。由于编者学识有限,书中错漏之处在所难免,恳请读者批评指正。
编 者
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