plc工業控制

本書是一本內容充實、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S71200PLC的編程與應用，介紹了工業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、數字化的開環閉環過程控制等內容。本書由淺入深的講解、大量實驗案例、精心挑選的課後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的教材，也可作為PLC工程應用設計人員的參考書。 ^[1] 

譯者序

作者簡介

前言

第1章自動化及PLC控制系統簡介

1.1控制系統概述

1.1.1過程概述

1.1.2人工控制

1.1.3自動化系統的組成

1.2硬連接系統概述

1.2.1常規繼電器

1.2.2繼電器邏輯系統

1.2.3控制繼電器應用

1.2.4電機磁力啓動器

1.2.5保持和去保持控制繼電器

1.3PLC概述

1.3.1什麼是PLC

1.3.2PLC的歷史

1.3.3PLC 的結構

1.3.4硬連接系統改造

1.3.5PLC梯形圖

1.3.6電機的人工/自動控制

1.3.7S71200教學套件配置

1.3.8過程控制的選擇

習題與實驗

第2章PLC邏輯編程基礎

2.1PLC硬件結構

2.1.1S71200處理器

2.1.2CPU工作狀態

2.1.3通信模塊

2.1.4信號板

2.1.5I/O模塊

2.1.6供電電源

2.1.7S71200 PLC存儲器配置

2.1.8存儲器地址及程序存儲

2.2梯形圖

2.2.1PLC I/O終端連接

2.2.2PLC布爾指令

2.2.3移位及循環移位指令

2.2.4程序控制指令

2.3順序邏輯和組合邏輯指令

2.3.1置位 復位觸發指令

2.3.2置位、復位輸出指令

2.3.3上升沿與下降沿指令

2.3.4邏輯門和真值表

2.3.5組合邏輯指令

2.3.6梯形圖編程舉例

習題與實驗

第3章定時器和計數器程序設計

3.1定時器基礎

3.1.1延時導通定時器

3.1.2延時關斷定時器

3.1.3時間累加器（記憶 累加定時器）

3.1.4定時器應用舉例

3.2計數器基礎

3.2.1增計數器

3.2.2減計數器

3.2.3增減計數器

3.2.4計數器應用舉例

3.3特殊定時指令

3.3.1脈衝發生器/脈衝定時器

3.3.2單穩態指令

3.3.3單穩態指令應用舉例

3.3.4計數器應用舉例

習題與實驗

第4章數學、傳送、比較指令

4.1數學運算指令

4.1.1編號系統

4.1.2西門子S71200 PLC的數據和計數表示法

4.1.3常用數學運算指令

4.1.4MOVE指令和TRANSFER指令

4.2比較指令

4.2.1相等、大於及小於指令

4.2.2在範圍指令和超範圍指令

4.3工業應用舉例

4.3.1過程控制常見任務

4.3.2小型工業過程控制應用

習題與實驗

第5章設備配置與人機界面

5.1設備及PLC/HMI配置

5.1.1西門子S71200 PLC硬件準備

5.1.2PLC/ HMI配置

5.2HMI

5.2.1通信基礎

5.2.2PROFINET與以太網協議

5.2.3HMI編程

5.3監視和控制

5.3.1分佈式控制系統過程描述

5.3.2過程控制系統I/O配置

5.3.3水泵站控制梯形圖設計

5.3.4HMI PLC應用舉例

習題與實驗

第6章過程控制系統設計與故障診斷

6.1過程控制系統概述(層次1)

6.1.1過程描述

6.1.2自動化控制系統的層級

6.1.3控制系統組件

6.2過程控制實施(層次2)

6.2.1I/O表

6.2.2數據採集和閉環控制

6.2.3項目邏輯框圖和梯形圖模塊

6.2.4控制系統文檔初稿

6.2.5程序文檔中的交叉引用

6.3過程控制系統校驗和啓動(層次3)

6.3.1強制賦值校驗

6.3.2觀察表校驗

6.3.3交叉引用、程序狀態和系統診斷校驗

6.4系統校驗和故障排除

6.4.1靜態校驗

6.4.2安全標準和預防措施

6.5安全措施應用舉例

習題與實驗

第7章儀表與過程控制

7.1儀表基礎

7.1.1傳感器基礎

7.1.2模擬傳感器

7.1.3數字傳感器

7.2過程控制單元

7.2.1測量單元基礎

7.2.2過程控制變量

7.2.3信號調理

7.2.4信號傳輸

7.3信號變換

7.3.1A/ D轉換

7.3.2D/ A轉換

7.3.3分辨率和量化誤差

7.4過程控制系統

7.4.1控制過程

7.4.2被控變量

7.4.3控制策略與控制類型

7.4.4過程控制閉環

7.4.5控制系統偏差量化

7.4.6控制系統暫態過程與性能評估

7.5閉環過程控制的類型

7.5.1ON/ OFF控制方式

7.5.2比例控制方式

7.5.3聯合控制方式

7.5.4PLC/分佈式計算機監視控制

習題與實驗

第8章模擬應用和先進控制

8.1模擬I/O配置與編程

8.1.1模擬I/ O模塊

8.1.2模擬I/ O模塊配置

8.1.3模擬I/ O診斷功能配置

8.1.4模擬信號調理

8.1.5模擬I/ O編程

8.2PID控制的配置與編程

8.2.1閉環控制系統

8.2.2控制系統的時域響應

8.2.3控制系統分類

8.2.4控制器的輸出特性

8.2.5控制器結構選擇

8.3PID指令

SIMATIC S71200容器液位PID控制

習題與實驗

第9章綜合案例分析

9.1灌溉渠水位控制

9.1.1系統I/ O配置

9.1.2邏輯框圖

9.1.3控制系統模塊

9.2灌溉渠控制系統梯形圖編程

9.3灌溉渠控制系統人機界面設計

9.4水泵站控制系統

9.4.1系統I/O分配表

9.4.2控制系統模塊

9.5水泵站控制系統梯形圖編程

水泵報警功能

9.6水泵站控制系統人機界面設計

習題與實驗

KhaledKamel博士現為德克薩斯南方大學計算機科學系教授。之前，他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。KhaledKamel博士也曾是GEJetEngine的儀表工程師，還榮膺阿拉伯聯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。KhaledKamel博士擁有開羅大學電氣工程系和艾因夏姆斯大學（埃及）數學系的雙學士學位、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。

EmanKamel博士擁有開羅大學電氣工程的學士學位、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工程系的博士學位。EmanKamel博士在DowChemical、GEJetEngine、PhilipMorris、VITOKEngineers、EvanaTools及PLCAutomation公司積累了豐富的過程控制經驗。EmanKamel博士在諸多工業領域成功設計並實施了基於PLC的自動控制項目，例如捲煙、化學反應、污水處理、塑膜加工以及水利灌溉等工業控制領域。EmanKamel博士對Siemens和AllenBradley公司PLC產品的編程、儀表、通信及用户界面具有豐富的實踐經驗。EmanKamel博士還在多所大學教授PLC、計算機控制及自動化課程。