彻底学会西门子PLC、变频器、触摸屏综合应用PDF电子书下载

第一篇 电气自动控制系统 3

第一章 电气自动控制的基本概念和相关知识 3

第一节 自动控制系统的原理和分类 3

一、自动控制系统的原理 3

二、闭环与开环控制系统的比较 4

三、自动控制系统的分类 5

第二节 PID控制功能 5

一、比例（P）控制 5

二、积分（I）控制 6

三、微分（D）控制 6

第三节 自动控制系统的基本组成 7

一、自动控制系统的基本组成 7

二、这些特定功能的元件的具体定义 7

第二章 电气自动化项目解决方案的设计与调试 9

第一节 设计一个自动化项目的基本步骤 9

第二节 电气自动化项目的设计 9

一、定量和定性分析和估算电气自动化项目的控制系统或被控对象 9

二、划分电气控制系统各个单元的工作原理 10

三、按照电气控制系统的各个单元进行设计 10

第三节 电气自动控制系统调试 10

一、系统调试前的准备要点 10

二、调速步骤 10

三、PLC电气安装检查表 11

第二篇 可编程控制器（PLC） 15

第三章 PLC的结构原理和系统设计的方法 15

第一节 PLC的结构和功能介绍 15

一、PLC的工作原理和存储器应用 15

二、PLC的分类及特点 16

第二节 PLC控制系统的设计方法 17

第四章 西门子PLC 19

第一节 西门子PLC的硬件系统 19

一、S7-300系列PLC的介绍 19

二、S7-300系列PLC的硬件端口定义 19

三、S7-300系列PLC的选型与模块特点 19

四、S7-300系列PLC模块的电气设计 21

第二节 STEP 7在项目中的实战应用 23

一、S7-300系列PLC硬件的安装及维护 23

二、PLC编程软件STEP 7的安装 26

三、启动STEP 7软件，创建新项目的步骤 26

四、使用西门子管理器进行硬件组态和参数分配 29

五、在项目中生成硬件并设定组态 30

六、S7-300系列PLC的模块编址 31

七、西门子管理器的库 32

八、符号表的使用与符号编程、寻址 33

九、CPU属性设定 35

第三节 编程软件STEP 7的编程基础 36

一、STEP 7的组织架构及使用方法的实例 36

二、西门子PLC程序的数据结构 47

三、西门子STEP 7的编程方法 50

四、基本指令、移位传送指令、比较指令、基本数学功能的编程应用 59

五、定时器、计数器、内部辅助继电器、数据寄存器等软元件的编程应用 71

六、数字逻辑指令、转换指令、模拟量处理、PID运算指令在项目中的编程应用 79

七、实用的编程技巧 87

八、通信 90

第四节 PLC软、硬件的调试 91

一、硬件调试的技巧和方法 91

二、软件调试的技巧和方法 92

第三篇 触摸屏 101

第五章 触摸屏（HMI）的功能和软硬件组成 101

第一节 触摸屏原理、分类和选型 101

一、触摸屏原理 101

二、触摸屏的分类 101

三、触摸屏的基本功能及选型指标 102

第二节 触摸屏的开发软件和界面的设计过程 103

一、触摸屏应用界面的设计步骤 103

二、界面设计的方法 104

第三节 触摸屏开发软件的通用知识 105

一、项目窗口 105

二、画面 105

三、变量 106

四、控制单元的组态 107

第六章 WinCC flexible的应用 108

第一节 触摸屏和WinCC flexible软件的应用 108

一、西门子触摸屏的特点 108

二、WinCC flexible触摸屏的功能 109

三、安装WinCC flexible 109

四、WinCC flexible的启动方法 109

五、图形元素 110

六、WinCC flexible用户界面的操作 111

第二节 WinCC flexible软件在项目中的实战应用 113

一、创建新项目的方法 114

二、项目的保存 117

三、WinCC flexible的使用技巧 118

四、趋势图的应用 120

五、创建配方报表的方法 122

六、触摸屏变量的应用 123

七、报警系统的应用 125

八、通信 127

九、触摸屏项目测试 131

十、触摸屏项目的更改记录和项目版本的管理 132

十一、WinCC flexible2007的集成功能应用 132

第四篇 电动机与变频器 139

第七章 电动机原理与调速方法 139

第一节 电动机的原理及分类 139

一、电动机的原理 139

二、电动机的分类 139

第二节 交流电动机的结构和调速方法 140

一、交流异步电动机 140

二、交流同步电动机 146

三、交流异步电动机与交流同步电动机的差别 147

第三节 变频电动机类型的选择 148

第八章 变频器的原理及应用 150

第一节 变频器的原理和控制方式 150

一、变频器的原理 150

二、变频器的控制方式 155

三、变频器的节能原理 166

四、变频器的选择要点 171

第二节 MM440系列变频器的原理和应用 172

一、变频器产品介绍 172

二、变频器的安装、接线和端子介绍 175

三、变频器的面板操作 177

四、变频器的操作控制 178

五、变频器的调试方法 180

六、几种可选件的介绍 184

七、编码器模块的应用 185

八、变频器的典型应用 188

九、变频器的通信 194

十、BICO功能和自由功能块的使用方法 195

第五篇 网络通信与工程应用案例 203

第九章 通信和网络组态 203

第一节 Profibus的通信和网络组态 203

一、Profibus概述 203

二、变频器与PLC的Profibus通信示例 206

三、Profibus-DP网络组态与程序实现 208

第二节 以太网的通信和网络组态 213

一、以太网概念 213

二、以太网协议 215

三、总线拓扑 215

四、MAC地址 217

五、IP地址 217

六、以太网组网的硬件 218

七、Transmission Control Protocol(TCP) 220

八、S7-300与S7-200的以太网通信方法 220

第三节 MPI的通信和网络组态 222

一、MPI通信介绍 222

二、工程应用 223

三、网络连接 223

四、通信方式 223

五、S7-300和S7-400之间的MPI通信方法 225

第十章 工程应用的典型案例 228

第一节 使用三线制控制MM440系列变频器的正反转启停的实现 228

一、两线制和三线制控制启停变频器的定义 228

二、功能实现 228

三、MM440系列变频器的工作过程 230

第二节 STEP 7强制变量在调试和维护中的操作 230

一、变量强制功能 230

二、变量强制功能的具体操作流程 231

第三节 区域内部指针的使用实例 233

一、相关知识点 234

二、区域内部指针的使用实例 236

三、区域交叉指针的使用实例 237

四、any pointer用法实例 240

第四节 MM440变频器与M370触摸屏的Profibus通信 242

一、创建项目 243

二、新建连接 243

三、建立变量 243

四、创建画面 244

五、变频器的启停控制 245

第五节 十字路口的交通指挥信号灯控制方案 248

一、控制要求 248

二、电气设计接线图 249

三、梯形图程序 249

第六节 设备气缸连续往复运动的PLC控制 253

一、控制要求 253

二、硬件配置 253

三、气缸往复控制项目的创建步骤 254

四、工作过程 257

第七节 STEP 7 PLC在张力和速度控制中的应用 257

一、功能实现 257

二、中心卷取的张力控制 257

三、张力闭环力矩限幅控制 258

四、开环间接张力控制 258

五、卷径计算的程序实现 261

附录 266

附录A 国际通用标准信号 266

一、变送器 266

二、标准信号变送器和PLC/DCS连接的应用方法 266

三、国际通用标准电流信号与电压信号的转换 268

四、远距离传输模拟信号 268

五、标准信号与工程量的对应转换 268

附录B 编码器 269

一、编码器原理、分类与输出形式 269

二、编码器应用 270

三、位置传感器 275

附录C 热电偶 277

一、热电偶的测温原理与分类 277

二、热电偶的应用 278

附录D 压力变送器 280

一、压力变送器的分类与测量原理 280

二、压力变送器的应用 281

附录E 差压开关 283

一、差压开关的测量原理 283

二、差压开关的应用 283

附录F 液位测量装置 285

一、液位测量装置的测量原理与分类 285

二、液位测量装置的应用 286

附录G 制动电阻 288

附录H 电气回路的主要元件的作用和选配 291

一、断路器 291

二、接触器 292

三、热继电器 292

四、中间继电器 293

五、熔断器 295

参考文献 296