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| 內容簡介： |
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本书以西门子公司的S7-200系列小型PLC联合目前较为流行的MCGS嵌入式组态软件为例，选取企业典型案例设计项目，强调工程技术应用，由浅入深地介绍嵌入式组态软件MCGS与PLC的联合应用，真正达到了理论与实际的有机结合。本书以能力培养为目标，力求突出知识的实用性，体现知识与技能有机结合。从企业典型案例出发组织教材内容，项目由简单到复杂，符合认识规律，每一个项目均通过"项目目标”，"相关知识”、"任务分析”、"任务实施”、"知识拓展”等环节详解项目知识点和操作步骤。
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| 關於作者： |
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赵冰，电气自动化专业研究生学历，烟台工程职业技术学院专职教师，参与和支持多项国家级和省部级教改研究项目，出版过2本教材，具有丰富的实践和教学经验。
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| 目錄：
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目 录
项目一 S7-200系列PLC认知 1
一、项目目标 1
二、项目提出 1
三、相关知识 2
（一）PLC的产生与发展 2
（二）PLC的组成和基本工作原理 5
（三）PLC的性能、特点及分类 13
（四）PLC的应用领域 16
（五）PLC控制系统的设计 18
四、项目分析 20
（一）S7-200系列PLC的外部结构 20
（二）S7-200系列PLC的IO结构 22
（三）S7-200系列PLC的内存结构及寻址方式 23
（四）STEP7-MicroWin编程软件的使用 28
五、项目实施 34
（一）控制要求 34
（二）PLC输入输出端子分配表及接线图 34
六、项目拓展 35
（一）使用置位复位指令编写电动机启动、停止程序 35
（二）正负跃变指令的应用 36
（三）电动机一键启停止程序 37
思考与练习一 38
项目二 MCGS工控组态软件认知 40
一、项目目标 40
（一）知识目标 40
（二）能力目标 40
二、项目提出 40
三、相关知识 41
（一）MCGS工控组态软件的系统构成 41
（二）MCGS工控组态软件的功能特点 42
（三）MCGS工控组态软件组建工程的一般过程 42
（四）MCGS嵌入式一体化触摸屏TPC7062 43
四、项目分析 47
（一）按钮指示灯控制系统组成及控制原理 47
（二）MCGS组态控制界面设计思路 47
（三）IO分配 48
（四）系统接线 48
五、项目实施 48
（一）硬件接线 48
（二）编写PLC控制程序 49
（三）按钮指示灯控制系统的组态 49
六、项目拓展 56
（一）无PLC程序的按钮指示灯控制系统的组态 56
（二）采用MCGS组态软件脚本程序编写的按钮指示灯控制系统 61
（三）无PLC程序的一键启停指示灯控制系统的组态 66
思考与练习二 72
项目三 电动机正反转控制 73
一、项目目标 73
二、项目提出 73
三、相关知识 74
（一）触点指令 74
（二）置位复位指令 75
（三）正负跃变指令 75
四、项目分析 75
（一）IO分配 75
（二）工作原理及设计思路 76
五、项目实施 77
（一）硬件接线 77
（二）编写PLC程序 78
（三）工程组态设计 78
六、项目拓展 85
思考与练习三 86
项目四 电动机星-三角降压启动控制 88
一、项目目标 88
二、目标提出 88
三、相关知识 89
（一）S7-200定时器指令 89
（二）S7-200计数器指令 90
四、项目分析 92
（一）IO分配 92
（二）设计思路 92
五、项目实施 93
（一）硬件接线 93
（二）编写PLC程序 94
（三）工程组态设计 94
六、项目拓展 100
思考与练习四 100
项目五 灯光喷泉控制电路设计 101
一、项目目标 101
二、项目提出 101
三、相关知识 101
（一）位移位寄存器指令 101
（二）数据移位指令 102
（三）PLC的中断处理功能及应用 104
四、项目分析 107
（一）工作原理 107
（二）设计思路 108
（三）产品选型 108
（四）IO分配 108
（五）PLC接线 108
（六）组态系统软件设计流程 109
五、项目实施 109
（一）编写PLC程序 109
（二）编写触摸屏程序 110
（三）系统调试 113
六、项目拓展 114
（一）MCGS中的定时构件 114
（二）使用定时构件制作0.5s脉冲发生器 116
（三）PLC程序 117
（四）系统调试 118
思考与练习五 118
项目六 多台电动机分时启动 119
一、项目目标 119
二、项目提出 119
三、相关知识 119
（一）S7-200顺序控制继电器指令 119
（二）数据比较指令 123
（三）MCGS组态软件旋转动画的制作 124
四、项目分析 127
（一）工作原理 127
（二）设计思路 127
（三）产品选型 127
（四）IO分配 127
（五）系统接线 128
（六）组态软件设计流程 128
五、项目实施 128
（一）编写PLC程序 128
（二）编写触摸屏程序 129
（三）系统调试 131
六、项目拓展 132
思考与练习六 133
项目七 触摸屏、PLC与变频器的模拟量开环调速 135
一、项目目标 135
二、项目提出 135
三、相关知识 135
（一）S7-200 PLC传送指令 135
（二）S7-200 PLC数据类型转换指令 137
（三）数据运算指令 138
（四）逻辑运算指令 142
（五）S7-200 PLC模拟量模块简介 144
四、项目分析 150
（一）工作原理 150
（二）设计思路 150
（三）产品选型 150
五、项目实施 150
（一）参数设置 150
（二）触摸屏人机界面的设计 151
（三）控制程序的设计方法 151
五、项目拓展 152
（一）项目目的 152
（二）项目分析 153
（三）项目实施 153
思考与练习七 156
项目八 自来水水塔液位控制 157
一、项目目标 157
二、项目提出 157
三、相关知识 158
（一）液位传感器的工作原理与使用方法 158
（二）PID控制功能与PID 指令向导 158
（三）MCGS实时曲线制作 166
四、项目分析 168
（一）工作原理 168
（二）设计思路 169
（三）产品选型表8-1 169
（四）参数设置 169
（五）系统接线 170
五、项目实施 172
（一）编写PLC程序 172
（二）系统触摸屏控制画面的制作与触摸屏程序的编写 172
（三）系统调试 177
六、项目拓展 177
（一）恒温加热炉控制 177
（二）编制控制程序 178
思考与练习八 179
项目九 机械手抓取运动控制 180
一、项目目标 180
二、项目提出 180
三、相关知识 180
（一）高速计数器指令及应用 180
（二）MAP库的应用 185
（三）MCGS安全机制应用制作 194
四、项目分析 202
（一）工作原理 202
五、项目实施 203
（一）IO分配 203
（二）控制系统程序 203
（三）触摸屏组态画面制作步骤 204
（四）运行策略 206
六、项目拓展 206
思考与练习九 209
项目十 S7-200系列PLC通信功能及应用 212
一、项目目标 212
二、项目提出 212
三、相关知识 213
（一）S7-200系列PLC的点对点通信（PPI） 213
（二）S7-200系列PLC USS协议指令的应用 219
（三）自由端口通信模式 225
四、项目分析 228
（一）工作原理 228
（二）设计思路 228
（三）产品选型 228
（四）参数设置 229
（五）系统接线 229
五、项目实施 229
（一）编写PLC程序 229
（二）触摸屏控制画面制作与触摸屏程序编写 231
六、项目拓展 233
（一）编写PLC程序 233
（二）变频器参数设置 234
（三）编写触摸屏程序 235
思考与练习十 238
参考文献 239
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| 內容試閱：
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前言
可编程序控制器（PLC）是集计算机技术、现代控制技术和通信技术为一体的先进工业控制装置，广泛应用于工业企业的各个领域，特别是西门子系列PLC，市场占有率较高。组态软件是标准化、规模化、商品化的通用工程开发软件，只需进行标准功能模块的软件组态和简单编程，就可设计出标准化、专业化、通用性强、可靠性高的上位机人机界面工控程序。PLC与组态软件联合应用，可组成目前较为流行的企业控制和监控系统。本书以西门子公司的S7-200系列小型PLC及MCGS嵌入式组态软件为例，选取企业典型案例设计项目，强调工程技术应用，采用大量图片由浅入深地介绍嵌入式组态软件MCGS与PLC的联合应用，力求实现理论与实际的有机结合。
本书以能力培养为目标，力求突出知识的实用性，体现知识与技能有机结合。本书在编写过程中，选取企业典型案例并进行教学化项目设计，项目由简单到复杂，符合认识规律，每一个项目均通过项目目标相关知识任务分析任务实施知识拓展等环节详解项目知识点和操作步骤。现分述如下：
项目一介绍了PLC的产生与发展，对PLC的软、硬件组成和基本工作原理进行了详细讲解，并介绍了PLC输入输出接线、内存结构及寻址方式等内容，最后通过电机启保停控制功能的实现为读者进一步学习PLC应用技术做了必要的准备。
项目二介绍了嵌入式MCGS组态软件的基本知识，并以触摸屏为上位机与按钮、指示灯、PLC组成控制系统为例，介绍了按钮、指示灯的PLC IO接线、工作原理、PLC程序设计与调试、嵌入式MCGS组态软件组态方法等内容，使读者初步掌握嵌入式组态软件的基础知识与编程。
项目三在了解PLC内外部结构的基础上，通过电动机的正反转控制介绍了PLC的基本逻辑指令及嵌入式MCGS组态设计，为后续的进一步学习打下基础。
项目四介绍了星形-三角形降压启动的PLC设计及MCGS组态设计。通过对这一项目的学习，读者能够深入了解PLC的基本控制功能及MCGS组态的基础应用功能。
项目五以灯光喷泉控制电路设计为例介绍了位移位寄存器指令的功能及应用数据移位指令的功能及应用。PLC 中断指令的功能及应用。通过本项目的学习，读者可灵活运用三种指令实现企业工程中的实际控制要求。
项目六以多台电动机分时启动为例介绍了顺序控制继电器指令的格式和功能、比较指令的格式和功能、MCGS组态软件旋转动画制作方法。通过本项目的学习，读者可运用顺序控制继电器指令、比较指令、MCGS组态软件旋转动画制作解决企业工程实际问题。
项目七以触摸屏、PLC对变频器的模拟量开环调速为例，详细介绍了PLC的功能指令、PLC的数据处理方法。
项目八以自来水水塔液位控制为例介绍PID调节指令的格式及功能、使用PID指令向导配置相关参数、PID子程序指令输入输出参数的意义。通过本项目的学习，读者可以使用模拟量输入输出模块组成PLC过程控制系统，并能根据工艺要求设置模块参数、调用PID子程序指令编写控制程序。
项目九以机械手抓取运动控制为例介绍了PLC的运动控制功能，包括用于检测的高速计数器指令和用于运动控制驱动的高速脉冲输出指令、MAP库指令及其应用。通过本项目的学习，读者可在运动控制领域或机械手控制领域得心应手地处理步进电动机的控制问题。
项目十以在触摸屏上实现跑马灯图案为例详细讲解S7-200系列PLC网络通信协议及网通信的实现方法，介绍了S7-200系列PLC与变频器通信的实现方法、S7-200系列PLC自由由端端口通信协议的含义及实现方法。
本书在设计教学化项目时，遵循循序渐进的原则，依据学中做，做中学的指导思想，按照项目步骤详细讲解整个实践操作的过程，还将相关知识、编程原则、注意事项等穿插于项目之中，力求知识与技能的有机结合。
本书由烟台工程职业技术学院赵冰、李江、李明担任主编，由解增昆、陈杨、孙燕斐、于竹林担任副主编，孙彩玲担任主审。其中项目一由赵冰、于竹林编写，项目二由孙燕斐编写，项目三、四由陈杨编写，项目五、六由解增昆编写，项目七、九由李明编写，项目八、十由李江编写。
本书编写过程中得到了施耐德电气（中国）有限公司相关工程技术人员的指导和帮助，在此一并表示感谢。
本书可作为高等院校和职业院校自动化、机电一体化、应用电子、机器人及新能源等相关专业的教材，也可作为成人教育及企业培训教材，还可作为从事与PLC等技术工作的工程技术人员自学书。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，希望广大读者批评指正。对本书的意见和建议请发送电子邮箱zb6933517@163.com。
编 者
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