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1.全面系统，重点突出，注重知识的系统性、针对性和先进性。既适合初学者全面学习，也适合有一定基础的读者深入学习。2.由浅入深、循序渐进。在介绍PLC的组成及工作原理、硬件及软件的基础上，再结合具体实例，讲解相应指令的应用 3.注重理论与实践相结合，培养工程应用能力。实例大多取自实际工程项目，有较强的实践指导意义；每个实例都分析其设计原理，总结其实现的思路和步骤
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| 內容簡介： |
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本书从PLC 编程入门和工程实际应用出发，详细讲解了西门子S7-1500 PLC 的编程及应用。本书主要内容包括：PLC 的基础知识，S7-1500 PLC 的硬件系统，TIA 博途软件的使用，S7-1500 PLC 编程基础，S7-1500 PLC的基本指令及应用、常用功能指令及应用、扩展指令及应用，S7-1500 PLC的用户程序结构，S7-1500 PLC 的数字量控制、模拟量与PID 闭环控制，S7-1500 PLC 的通信与网络，S7-1500 PLC 的安装与故障诊断等内容。本书内容全面、通俗易懂、实例丰富、实用性和针对性强，特别适合初学者使用，对有一定PLC 基础的读者也有很大帮助。本书可供从事PLC 的技术人员学习使用，也可作为大中专院校电气、自动化等相关专业的教材和参考书。
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| 目錄：
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第1章 PLC 概述
1.1 PLC 简介 1
1.1.1 PLC 的定义 1
1.1.2 PLC 的基本功能与特点 1
1.1.3 PLC 的应用和分类 3
1.1.4 西门子PLC 简介 6
1.2 PLC 的组成及工作原理 8
1.2.1 PLC 的组成 8
1.2.2 PLC 的工作原理 13
1.3 PLC 与其他顺序逻辑控制系统的比较 14
1.3.1 PLC 与继电器控制系统的比较 14
1.3.2 PLC 与微型计算机控制系统的比较 15
1.3.3 PLC 与单片机控制系统的比较 16
1.3.4 PLC 与DCS 的比较 17
第2章 西门子S7-1500 PLC 的硬件系统
2.1 西门子S7-1500 PLC 的性能特点及硬件系统组成 18
2.1.1 性能特点 18
2.1.2 硬件系统组成 18
2.2 西门子S7-1500 PLC 的电源模块 19
2.2.1 负载电源模块 19
2.2.2 系统电源模块 20
2.2.3 电源配置 20
2.2.4 查看电源功率分配信息 22
2.3 西门子S7-1500 PLC 的CPU 模块 23
2.3.1 CPU 模块类别及性能 23
2.3.2 CPU 模块外形结构 25
2.3.3 CPU 模块指示灯 26
2.3.4 CPU 模块的工作方式 27
2.4 西门子S7-1500 PLC 的信号模块 28
2.4.1 S7-1500 PLC 的数字量模块 28
2.4.2 S7-1500 PLC 的模拟量模块 36
2.5 西门子S7-1500 PLC 的通信模块 37
2.5.1 点对点通信模块 37
2.5.2 PROFIBUS 通信模块 38
2.5.3 PROFINET/ETHERNET 通信模块 38
2.6 西门子S7-1500 PLC 的工艺模块 39
2.6.1 高速计数/ 位置检测模块 39
2.6.2 基于时间的I/O 模块 40
2.6.3 PTO 脉冲输出模块 40
2.7 西门子S7-1500 PLC 的分布式模块 41
2.7.1 ET 200MP 模块 41
2.7.2 ET 200SP 模块 42
第3章 TIA 博途软件的使用
3.1 TIA 博途软件平台与安装 43
3.1.1 TIA 博途软件平台及其构成 43
3.1.2 TIA 博途软件的安装 44
3.2 TIA 博途软件使用入门 49
3.2.1 启动TIA 博途 49
3.2.2 新建项目与组态设备 50
3.2.3 CPU 模块的参数配置 56
3.2.4 信号模块的参数配置 68
3.2.5 梯形图程序的输入 75
3.2.6 项目编译与下载 77
3.2.7 打印与归档 79
3.3 S7-PLCSIM 仿真软件的使用 81
第4章 西门子S7-1500 PLC 编程基础
4.1 PLC 编程语言简介 84
4.1.1 PLC 编程语言的国际标准 84
4.1.2 TIA 博途中的编程语言 85
4.2 西门子S7-1500 PLC 的数制与数据类型 90
4.2.1 数据长度 90
4.2.2 数制 90
4.2.3 数据类型 91
4.3 西门子S7-1500 PLC 的存储区与寻址方式 101
4.3.1 存储区的组织结构 101
4.3.2 系统存储区特性 101
4.3.3 寻址方式 105
4.4 指令的处理 110
4.4.1 LAD 指令处理 110
4.4.2 STL 指令处理 110
4.4.3 立即读和立即写 110
4.5 变量表、监控表和强制表的应用 111
4.5.1 变量表 111
4.5.2 监控表 114
4.5.3 强制表 117
第5章 西门子S7-1500 PLC 的基本指令及应用
5.1 位逻辑指令 119
5.1.1 语句表中的位逻辑指令 119
5.1.2 梯形图中的位逻辑指令 125
5.2 定时器指令 133
5.2.1 SIMATIC 定时器指令概述 133
5.2.2 STL 中的SIMATIC 定时器指令 135
5.2.3 LAD 中的SIMATIC 定时器指令 142
5.2.4 IEC 定时器指令 150
5.2.5 定时器指令的应用 154
5.3 计数器指令 155
5.3.1 计数器的基本知识 156
5.3.2 STL 中的SIMATIC 计数器指令 157
5.3.3 LAD 中的SIMATIC 计数器指令 159
5.3.4 IEC 计数器指令 164
5.3.5 计数器指令的应用 168
5.4 程序控制类指令 170
5.4.1 数据块操作指令 170
5.4.2 跳转指令 172
5.4.3 代码块操作指令 181
5.5 西门子S7-1500 PLC 基本指令的应用实例 184
5.5.1 三相交流异步电动机的星- 三角降压启动控制 184
5.5.2 用4 个按钮控制1 个信号灯 188
5.5.3 简易6 组抢答器的设计 190
第6章 西门子S7-1500 PLC 的常用功能指令及应用
6.1 数据处理类指令 195
6.1.1 移动操作指令及应用 195
6.1.2 装入与传送指令及应用 200
6.1.3 比较操作指令及应用 204
6.1.4 转换操作指令及应用 208
6.2 数学函数类指令 216
6.2.1 四则运算指令 216
6.2.2 数学函数运算指令 221
6.2.3 其他常用数学运算指令 225
6.2.4 数学函数类指令的应用 228
6.3 字逻辑运算类指令 229
6.3.1 逻辑“取反”指令 230
6.3.2 逻辑“与”指令 231
6.3.3 逻辑“或”指令 232
6.3.4 逻辑“异或”指令 233
6.3.5 编码与译码指令 235
6.3.6 七段显示译码指令 236
6.3.7 字逻辑运算指令的应用 238
6.4 移位控制类指令 240
6.4.1 移位指令 240
6.4.2 循环移位指令 242
6.4.3 移位控制指令的应用 244
第7章 西门子S7-1500 PLC 的扩展指令及应用
7.1 日期和时间指令 250
7.1.1 时间比较指令 250
7.1.2 时间运算指令 251
7.1.3 时钟功能指令 254
7.1.4 日期和时间指令的应用 255
7.2 字符与字符串指令 256
7.2.1 字符串移动指令 257
7.2.2 字符串比较指令 257
7.2.3 字符串转换指令 258
7.2.4 字符串与十六进制数的转换指令 265
7.2.5 字符串读取指令 268
7.2.6 字符串查找、插入、删除与替换指令 269
7.3 过程映像指令 273
7.3.1 更新过程映像输入指令 273
7.3.2 更新过程映像输出指令 274
7.3.3 同步过程映像输入指令 276
7.3.4 同步过程映像输出指令 276
第8章 西门子S7-1500 PLC 的用户程序结构
8.1 西门子S7-1500 PLC 的用户程序 278
8.1.1 程序分类 278
8.1.2 用户程序中的块 278
8.1.3 用户程序的编程方法 279
8.2 西门子S7-1500 PLC 组织块 280
8.2.1 组织块的构成、分类与中断 280
8.2.2 主程序循环组织块 283
8.2.3 时间中断组织块 284
8.2.4 延时中断组织块 288
8.2.5 循环中断组织块 291
8.2.6 硬件中断组织块 294
8.2.7 启动组织块 297
8.3 西门子S7-1500 PLC 函数及其应用 301
8.3.1 函数的接口区 301
8.3.2 函数的生成与调用 302
8.3.3 函数的应用 302
8.4 西门子S7-1500 PLC 函数块及其应用 306
8.4.1 函数块的接口区 306
8.4.2 函数块的生成及调用 306
8.4.3 函数块的应用 307
8.5 数据块及应用 311
8.5.1 全局数据块及其应用 312
8.5.2 背景数据块 314
8.5.3 数组数据块及其应用 314
第9章 西门子S7-1500 PLC 的数字量控制
9.1 翻译设计法及应用举例 317
9.1.1 翻译设计法简述 317
9.1.2 翻译设计法实例 318
9.2 经验设计法及应用举例 320
9.2.1 经验设计法简述 320
9.2.2 经验设计法实例 320
9.3 顺序控制设计法与顺序功能图 323
9.3.1 顺序控制设计法 324
9.3.2 顺序功能图的组成 324
9.3.3 顺序功能图的基本结构 325
9.4 启保停方式的顺序控制 326
9.4.1 单序列启保停方式的顺序控制 326
9.4.2 选择序列启保停方式的顺序控制 329
9.4.3 并行序列启保停方式的顺序控制 334
9.5 转换中心方式的顺序控制 343
9.5.1 单序列转换中心方式的顺序控制 343
9.5.2 选择序列转换中心方式的顺序控制 347
9.5.3 并行序列转换中心方式的顺序控制 353
9.6 西门子S7-1500 PLC 顺序功能控制语言S7-Graph 358
9.6.1 S7-Graph 程序结构 359
9.6.2 S7-Graph 编辑界面 359
9.6.3 S7-Graph 中的步与动作 361
9.6.4 S7-Graph 函数块的接口参数 363
9.7 S7-Graph 在顺序控制中的应用实例 367
9.7.1 S7-Graph 在单序列顺序控制中的应用实例 367
9.7.2 S7-Graph 在选择序列顺序控制中的应用实例 381
9.7.3 S7-Graph 在并行序列顺序控制中的应用实例 392
第10章 西门子S7-1500 PLC 的模拟量与PID 闭环控制
10.1 模拟量的基本概念 399
10.1.1 模拟量处理流程 399
10.1.2 模拟值的表示及精度 400
10.1.3 模拟量输入方法 403
10.1.4 模拟量输出方法 403
10.2 西门子S7-1500 PLC 模拟量模块的使用 404
10.2.1 模拟量模块简介 404
10.2.2 模拟量模块的接线 405
10.2.3 模拟量模块参数设置 414
10.2.4 模拟量模块的应用 419
10.3 西门子S7-1500 PLC 的PID 闭环控制 422
10.3.1 S7-1500 PLC 的模拟量处理 422
10.3.2 PID 控制器的基础知识 422
10.3.3 PID 控制实例 429
第11章 西门子S7-1500 PLC 的通信与网络
11.1 通信基础知识 435
11.1.1 传输方式 435
11.1.2 串行通信的分类 435
11.1.3 串行通信的数据通路形式 437
11.1.4 串行通信的接口标准 438
11.1.5 通信传输介质 441
11.2 工业局域网基础 442
11.2.1 网络拓扑结构 442
11.2.2 网络协议 443
11.2.3 现场总线 444
11.3 SIMATIC 通信网络概述 447
11.3.1 SIMATIC 的网络层次 447
11.3.2 SIMATIC 的通信网络 448
11.4 西门子S7-1500 PLC 的串行通信 449
11.4.1 串行通信接口类型及连接方式 449
11.4.2 自由口协议通信 451
11.4.3 Modbus RTU 协议通信 461
11.5 PROFIBUS 通信 469
11.5.1 PROFIBUS 通信协议 469
11.5.2 PROFIBUS 网络组成及配置 470
11.5.3 PROFIBUS-DP 接口 472
11.5.4 PROFIBUS 网络参数设定 472
11.5.5 PROFIBUS 通信应用举例 476
11.6 PROFINET 通信 478
11.6.1 PROFINET 简介 478
11.6.2 构建PROFINET 网络 480
11.6.3 PROFINET 网络参数分配 481
11.6.4 PROFINET 通信应用举例 484
第12章 西门子S7-1500 PLC 的安装与故障诊断
12.1 PLC 硬件配置、安装与接线 486
12.1.1 PLC 硬件配置 486
12.1.2 PLC 硬件安装 488
12.1.3 PLC 接线 489
12.2 PLC 的检修与故障诊断 491
12.2.1 定期检修 491
12.2.2 故障诊断 492
参考文献
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| 內容試閱：
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随着科学技术的进步，电气控制技术的发展日新月异。以可编程控制器（ProgrammableLogic Controller，简称PLC）、变频调速、计算机通信和组态软件等技术为主体的新型电气控制系统已逐渐取代了传统继电器电气控制系统。其中PLC 因其可靠性高、灵活性强、易于扩展、通用性强、使用方便等优点，在工控领域应用十分广泛。
西门子S7-1500 PLC 是德国西门子公司在S7-300/400 PLC 的基础上推出的一种大中型模块化可编程逻辑控制器，其应用范围较广，具有较高的市场占有率。由于S7-1500 PLC 融合了较多的计算机技术，在生成项目的过程中首先需要进行硬件组态，在编写程序之前又要选择使用对象（如组织块、函数、函数块），并且指令表与梯形图不像S7-200 PLC 那样能够一一对应，因此S7-1500 PLC 不容易入门，学习起来有一定困难。为帮助读者系统学习S7-1500 PLC 的编程及应用，特编写本书。
本书特点：
（1）由浅入深，循序渐进
本书在内容编排上采用由浅入深、由易到难的原则，在介绍PLC 的组成及工作原理、硬件系统构成、软件的使用等基础上，在后续章节中结合具体的实例，逐步讲解相应指令的应用等相关知识。
（2）技术全面，内容充实
全书重点突出，层次分明，注重知识的系统性、针对性和先进性。对于指令的讲解，不是泛泛而谈，而是辅以简单的实例，使读者更易于掌握；注重理论与实践相结合，培养读者的工程应用能力。本书的大部分实例取材于实际工程项目或其中的某个环节，对从事PLC 应用和工程设计的读者具有较强的实践指导意义。
（3） 分析原理，步骤清晰
对于每个实例，都分析其设计原理，总结实现的思路和步骤。读者可以根据具体步骤实现书中的例子，将理论与实践相结合。
本书内容：
第1章 PLC 概述。介绍PLC 的定义、基本功能与特点、应用和分类，以及西门子PLC简介，还介绍了PLC 的组成及工作原理，并将PLC 与其他顺序逻辑控制系统进行了比较。
第2章 西门子S7-1500 PLC 的硬件系统。主要介绍了S7-1500 PLC 的性能特点及硬件系统组成、电源模块、CPU 模块、信号模块、通信模块、工艺模块、分布式模块的类别、性能参数等内容。
第3章 TIA Portal 软件的使用。首先介绍了TIA Portal 软件平台的构成及安装方法，然后重点讲述该软件的使用方法，后讲解了S7-PLCSIM 仿真软件的使用。
第4章 西门子S7-1500 PLC 编程基础。介绍了PLC 编程语言的种类、S7-1500 PLC 中的数制与数据类型、S7-1500 PLC 的存储区及寻址方式、指令的处理方式以及变量表、监控表和强制表的应用，为S7-1500 PLC 程序编写打下基础。
第5章 西门子S7-1500 PLC 的基本指令及应用。基本指令是PLC 编程时常用的指令。
本章详细介绍了位逻辑指令、定时器指令、计数器指令和程序控制类指令，并通过多个实例讲解基本指令的综合应用。
第6章 西门子S7-1500 PLC 的常用功能指令及应用。功能指令使PLC 具有强大的数据处理和特殊功能。本章主要介绍了数据处理类指令、数学函数类指令、字逻辑运算类指令、移位控制类指令及其应用。
第7章 西门子S7-1500 PLC 的扩展指令及应用。扩展指令与PLC 的系统功能相关。本章主要介绍了日期和时间指令、字符与字符串指令、过程映像指令的使用。
第8章 西门子S7-1500 PLC 的用户程序结构。介绍了S7-1500 PLC 的用户程序结构及编程方法，组织块、函数、函数块、数据块的使用。
第9章 西门子S7-1500 PLC 的数字量控制。介绍梯形图的翻译设计法与经验设计法、顺序控制设计法与顺序功能图、常见的启保停与转换中心方式编写梯形图的方法、S7-1500 PLC顺序控制语言S7-Graph，并通过多个实例讲解S7-Graph 在单序列、选择序列、并行序列中顺序控制的应用。
第10章 西门子S7-1500 PLC 的模拟量与PID 闭环控制。介绍了模拟量的基本概念、S7-1500 PLC 模拟量模块的使用、PID 闭环控制等内容。
第11章 西门子S7-1500 PLC 的通信与网络。介绍通信的基础知识、工业局域网的基础知识、SIMATIC 通信网络、S7-1500 PLC 的串行通信、S7-1500 PLC 的PROFIBUS 通信、S7-1500 PLC 的PROFINET 通信等内容。
第12章 西门子S7-1500 PLC 的安装与故障诊断。介绍PLC 的硬件配置、安装与接线，PLC 的检修与故障诊断等内容。
读者对象：
·PLC 初学人员；
·自动控制工程师、PLC 工程师、硬件电路工程师及PLC 维护人员；
·大中专院校电气、自动化相关专业的师生。
本书由湖南工程职业技术学院陈忠平、龚亮和湖南涉外经济学院许慧燕编著，参与本书内容整理工作的还有湖南涉外经济学院廖亦凡、衡阳技师学院胡彦伦、湖南航天管理局7801 研究所刘琼等。全书由湖南工程职业技术学院陈建忠教授主审。
由于编者知识水平和经验所限，书中难免有疏漏之处，敬请广大读者批评指正。
编著者
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