工控组态软件与PLC应用技术PDF电子书下载

第1章　MCGS的构成及简单应用 1

1.1　MCGS组态软件概述 1

1.1.1 什么是MCGS组态软件 1

1.1.2　MCGS组态软件系统构成 1

1.1.3 MCGS组态软件功能和特点 3

1.1.4　MCGS组态软件的工作方式 6

1.2　学习MCGS组态软件 6

1.2.1 MCGS组态软件对系统的要求 6

1.2.2　MCGS组态软件的安装 7

1.2.3　MCGS组态软件的运行 9

1.2.4 MCGS组态软件的常用术语 10

1.2.5　MCGS组态软件的操作方式 11

1.3　建立一个新工程 13

1.3.1 组建工程的一般过程 13

1.3.2　建立一个新工程 14

1.3.3 制作工程画面 18

1.4　让动画动起来 21

1.4.1　定义数据变量 21

1.4.2 动画连接 25

1.4.3　设备连接 32

1.4.4　编写控制流程 34

1.5　报警显示与报警数据 36

1.5.1 定义报警 36

1.5.2 处理报警 37

1.5.3 显示报警信息 39

1.5.4　报警数据浏览 40

1.5.5　修改报警限值 42

1.5.6 报警动画显示 45

1.6　报表输出 46

1.6.1 实时数据报表 47

1.6.2　历史数据报表 49

1.7 曲线显示 53

1.7.1 实时曲线 53

1.7.2 历史曲线 54

1.8　安全机制 55

1.8.1 操作权限 56

1.8.2 系统权限管理 56

1.8.3 工程加密 62

思考与练习 63

本章小结 63

第2章 MCGS高级应用 64

2.1　构造实时数据库 64

2.1.1 MCGS实时数据库的概念 64

2.1.2　定义数据对象 64

2.1.3　数据对象类型 65

2.1.4 数据对象属性设置 67

2.1.5 数据对象的作用域 69

2.2.1 动画封面制作 70

2.2　动画制作 70

2.2.2 动画效果 76

2.3　设备窗口组态 78

2.3.1 概述 78

2.3.2　MCGS支持的硬件设备 80

2.3.3　设备构件的选择 81

2.3.4　设备构件的属性设置 82

2.3.5　设备在线调试 89

2.4.2 脚本语言编辑环境 93

2.4　脚本程序 93

2.4.1 脚本程序简介 93

2.4.3 脚本程序的语言要素 94

2.4.4　脚本程序基本语句 97

2.4.5　脚本程序的查错和运行 98

2.5　MCGS数据处理 99

2.5.1 概述 99

2.5.2　MCGS数据前处理 99

2.5.3　MCGS实时数据处理 99

2.5.4　MCGS实时数据存储 101

2.5.5　MCGS数据后处理 102

2.6　配方构件 105

2.6.1　MCGS配方管理基本原理 105

2.6.2 使用MCGS配方构件 105

2.7　MCGS使用技巧问答 114

本章小结 119

思考与练习 119

3.1.1 PLC的产生 120

3.1 PLC的产生和定义 120

第3章　可编程序控制器概述 120

3.1.2 PLC的定义 121

3.2 PLC的特点 121

3.3　PLC的应用和发展 122

3.3.1 PLC的发展状况 122

3.3.2 PLC的发展趋势 123

3.3.3 PLC的应用 125

3.4 PLC的分类 126

3.5.1 中央处理单元（CPU） 127

3.5 PLC的系统组成 127

3.5.2 存储器 128

3.5.3　输入／输出部分 129

3.5.4 编程器 130

3.5.5 其他接口 130

3.5.6 电源部分 131

3.5.7 其他部件 131

3.6　PLC与继电器控制系统的区别 131

3.7.1 PLC的工作方式与运行框图 132

3.7 PLC的工作原理 132

3.7.2　PLC工作过程的中心内容 134

3.7.3 PLC对输入／输出的处理原则 135

3.8　PLC的编程语言和程序结构 135

3.8.1 PLC的编程语言 135

3.8.2 PLC的程序结构 137

本章小结 137

思考与练习 138

4.2 S7—200系列PLC的硬件系统 139

4.2.1 硬件系统的基本构成 139

4.1　概述 139

第4章 S7—200系列PLC的硬件系统及内部资源 139

4.2.2 主机结构及性能特点 140

4.2.3　输入／输出的扩展 141

4.3 S7—200系列PLC的内部资源及寻址方式 143

4.3.1 软元件介绍 143

4.3.2 CPU存储区域的直接寻址 146

4.3.3 CPU存储区域的间接寻址 147

本章小结 147

思考与练习 148

第5章 PLC的基本指令及程序设计 149

5.1 PLC的基本逻辑指令及举例 149

5.1.1 逻辑取及线圈驱动指令 149

5.1.2　触点串联指令 150

5.1.3　触点并联指令 150

5.1.4 串联电路块的并联连接指令 151

5.1.5 并联电路块的串联连接指令 151

5.1.6 置位、复位指令S/T 152

5.1.7　RS触发器指令 152

5.1.8 立即指令 154

5.1.9　边沿脉冲指令 155

5.1.10　逻辑堆栈操作指令 156

5.1.11 定时器 158

5.1.12 计数器 162

5.1.13 比较指令 165

5.1.14 NOT及NOP指令 166

5.2　程序控制指令 167

5.2.1 结束及暂停指令 167

5.2.3 跳转及标号指令 168

5.2.2　看门狗指令 168

5.2.4 循环指令 169

5.2.5 子程序 170

5.2.6 与ENO指令 173

5.3　PLC初步编程指导 174

5.3.1 梯形图编程的基本规则 174

5.3.2 LAD和STL编程形式的区别 175

5.4　典型的简单电路编程 176

5.4.1 延时脉冲产生电路 176

5.4.3 延时接通／延时断开电路 177

5.4.2 瞬时接通／延时断开电路 177

5.4.4 脉冲宽度可控制电路 178

5.4.5　计数器的扩展 178

5.4.6 长定时电路 179

5.4.7 闪烁电路 180

5.4.8 报警电路 181

5.5　PLC程序设计应用举例 184

5.5.1 电机顺序启／停控制 184

5.5.3 水塔水位自动控制 185

5.5.2 电机正反转控制 185

5.5.4 生产线产品计数控制 186

5.5.5　抢答器控制 187

5.5.6 锅炉引风机和鼓风机的控制 187

5.5.7 电机Y—△启动控制 188

本章小结 188

思考与练习 189

6.1　功能图的产生及基本概念 191

6.1.1 功能图的产生及基本概念 191

第6章 S7—200 PLC顺序控制指令及应用 191

6.1.2 功能图的构成规则 192

6.2　顺序控制指令 193

6.2.1 顺序控制指令介绍 193

6.2.2　举例说明 194

6.2.3　使用说明 195

6.3　功能图的主要类型 195

6.3.1 单流程 195

6.3.2 可选择的分支和联接 196

6.3.3 并行分支和联接 196

6.3.4　跳转和循环 198

6.4.1 钢管印字工序的控制 200

6.4.2 分检大小球控制装置 200

6.4　顺序控制指令应用举例 200

6.4.3 化学反应过程控制 205

6.4.4 电机顺序启停控制 207

本章小结 210

思考与练习 210

第7章 S7—200 PLC的功能指令 211

7.1.1　传送类指令 212

7.1　传送、移位和填充指令 212

7.1.2 移位与循环指令 213

7.1.3　字节交换指令 216

7.1.4　填充指令 216

7.2　运算和数学指令 217

7.2.1　加法指令 217

7.2.2 减法指令 217

7.2.3 乘法指令 217

7.2.4 除法指令 218

7.2.5　数学函数指令 220

7.2.6　增／减指令 222

7.2.7　逻辑运算指令 223

7.3　表功能指令 224

7.4　转换指令 228

7.4.1 数据类型转换指令 228

7.4.2 编码和译码指令 230

7.4.3 段码指令 231

7.4.4　ASCII码转换指令 231

7.4.5 字符串转换指令 234

7.5 字符串指令 236

7.6　时钟指令 238

7.7 中断 240

7.7.1 几个基本概念 240

7.7.2 中断指令 242

7.7.3 中断程序 243

7.8　高速计数器指令 244

7.8.1 高速计数器介绍 244

7.8.3 高速计数器的使用方法 246

7.8.2 高速计数器指令 246

7.9　高速脉冲输出指令 250

7.9.1 几个基本概念 250

7.9.2 高速脉冲指令及特殊标志寄存器 250

7.9.3 PTO的使用 252

7.9.4　PWM的使用 257

7.10　PID回路指令 259

7.10.1 PID算法 259

7.10.2 PID回路指令及使用 259

7.11.1 生产线次品拣出控制 263

7.11　应用举例 263

7.11.2　板材定尺裁剪控制 264

7.11.3 水轮发电机励磁调节器控制 266

本章小结 267

思考与练习 268

第8章 PLC的网络通讯技术及应用 269

8.1　通讯网络的基础知识 269

8.1.1 数据通讯方式 269

8.1.2 网络概述 272

8.2.1 S7—200通讯概述 273

8.2　S7—200的通讯与网络功能 273

8.2.2　PPI网络通讯 275

8.2.3 PROFIBUS-DP网络通讯 275

8.2.4 自由口通讯 276

8.2.5 USS和MODBUS RTU从站指令库 277

8.2.6 网络通讯硬件 277

8.2.7 以太网通讯 277

8.2.8　MODEM远程通讯 278

8.3　系统开发条件 279

8.3.1 编程软件和运行环境 279

8.3.2　编程通讯方式 279

本章小结 280

思考与练习 280

第9章 S7—200编程软件——STEP 7-Micro/WIN 281

9.1　软件安装和设置 281

9.1.1 安装软件 281

9.1.2 安装 281

9.1.4　Micro/WIN指令库 283

9.1.3 安装SP升级包（Service Pack） 283

9.2 STEP 7-Micro/WIN简介 284

9.2.1 STEP 7-Micro/WIN窗口元素 284

9.2.2　项目及其组件 286

9.2.3 定制STEP7—Micro/WIN 286

9.2.4　使用帮助 288

9.3　编程计算机与CPU通讯 289

9.3.1 设置通讯 289

9.3.2 PLC信息 291

9.4　系统块设置 293

9.3.3　实时时钟 293

9.4.1 通讯口 294

9.4.2　数据保持区 294

9.4.3 S7—200 CPU密码保护 295

9.4.4　输出表 295

9.4.5　输入滤波器 296

9.4.6　脉冲捕捉功能 297

9.5　编程 298

9.5.1　任务 298

9.5.2　输入和编辑程序 299

9.5.3　编译和下载 301

9.5.4　运行和调试 302

9.6　变量符号 307

9.7　交叉参考 308

9.8　数据块 309

9.9　Tools（工具） 310

本章小结 311

10.1.2 控制系统设计的基本原则 312

10.1.3 控制系统设计的一般步骤 312

10.1　控制系统的设计 312

10.1.1 MCGS与PLC的控制系统设计 312

第10章 MCGS与PLC综合设计实例 312

10.1.4 分析控制任务及控制器选择 313

10.1.5 PLC及组态软件的选型 314

10.1.6 控制系统设计 315

10.1.7　联机调试 315

10.2.1 控制要求 316

10.2.2 控制系统的I/O点及地址分配 316

10.2　交通信号灯监控系统设计 316

10.2.3 PLC系统选型 317

10.2.4 控制系统原理图 317

10.2.5 系统程序设计 317

10.2.6 交通灯人机界面设计 320

10.3　液体自动混合装置的监控系统设计 325

10.3.1 装置结构与工艺要求 325

10.3.2　输入／输出地址分配 326

10.3.3 梯形图程序设计 326

10.3.5 液体混合人机界面设计 328

10.3.4　工作过程分析 328

10.4　机械手控制系统设计 335

10.4.1 机械手控制基本工艺及控制要求 335

10.4.2　操作面板布置 336

10.4.3 输入／输出端子地址分配 337

10.4.4　机械手控制系统程序 338

10.4.5　机械手人机界面设计 343

附录 S7—200 PLC参考信息 357

参考文献 383