“电气控制与PLC应用技术”是一门实践性很强的课程,需要动手实践才能掌握其中所涉及的知识,本书采用项目引导、任务驱动的模式编写,每个任务都列举一个案例并重点介绍其相关知识,同时通过知识拓展将一些常用的技能呈现出来。本书主要内容包括基本电气线路控制、初识S7-1200 PLC、位逻辑指令及程序编写、数据指令及程序编写、模拟量模块及程序编写、S7-1200 PLC以太网通信编程、精简系列面板的组态与应用。
本书适合作为高等职业教育本科层次测控工程、电气工程和智能制造等相关专业的教材,也可供有关工程技术人员参考。
为方便教学,本书配套PPT课件、电子教案、习题答案及视频(二维码形式)等资源,凡购买本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com注册并免费下载。
前 言
党的二十大报告中对学科建设和教材建设问题给予了特别的关注,提出要加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设,加强教材建设和管理,要坚持为党育人、为国育才,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。职业教育本科层次专业课程教材建设必须适应社会发展的需要,关注新技术、新工艺、新材料和新设备,不断完善和更新教材内容,并在教材中融入职业素养、安全规范等内容,注重学生正确价值观、关键职业能力和品格的培养。
随着智能制造业的发展和工业生产规模的不断扩大,企业信息化建设需求明显,过程控制日趋复杂。为了应对这些挑战,顺应电气化、自动化和数字化生产的潮流,西门子公司提出了“全集成自动化”的概念,即将全部自动化组态任务完美地集成在一个单一的开发环境—“TIA博途”之中。而西门子公司推出的S7-1200、S7-1500 PLC,正是TIA博途全集成自动化构架的核心单元。
S7-1200 PLC自上市以来,其控制功能和应用领域不断拓展,实现了由单体设备的逻辑控制到运动控制、过程控制及集散控制等各种复杂任务的跨越。现在的PLC在模拟量处理、数字运算、人机接口和工业控制网络等方面的应用能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备之一。
本书由7个项目共21个任务组成,每个任务又由“任务引入” “任务分析”“相关知识”“任务实施”及“知识拓展”环节组成。项目1讲授基本电气线路控制,包括常用低压电器的元件结构和工作原理,继电-接触式控制系统基本控制线路的原理、接线、故障排除和调试运行;项目2~项目7以西门子S7-1200 PLC为载体,讲授西门子S7-1200 PLC的硬件资源、PLC的编程基础、TIA博途软件的使用、S7-1200 PLC程序设计基础、功能指令编程及应用、模拟量控制编程、S7-1200 PLC以太网通信及西门子HMI面板控制等知识。
本书内容选择合理、层次分明、结构清楚、图文并茂、面向应用,随书配套立体化教学资源。
本书由兰州石化职业技术大学童克波任主编,内蒙古东景生物环保科技有限公司BDO事业部水生洲任副主编,兰州石化职业技术大学马伟俊参与编写。具体编写分工如下:项目3~项目5由童克波编写,项目1、项目2由水生洲编写,项目6、项目7由马伟俊编写。全书由童克波统稿。
在本书编写的过程中,编者参考了国内外出版物中的相关资料以及网络资源,在此对这些资料的作者表示感谢!
由于编者水平有限及技术的不断发展,书中难免有疏漏或不当之处,敬请读者批评指正。
编 者
目 录
前言
二维码索引
项目1 基本电气线路控制 1
任务1 实现电动机的单向旋转 1
任务2 实现电动机的正反转控制 26
任务3 实现电动机-△减压
起动控制 42
思考与练习 53
项目2 初识S7-1200 PLC 56
任务1 认识S7-1200 PLC硬件系统 56
任务2 S7-1200 PLC程序设计基础学习 71
任务3 TIA博途编程软件使用 85
任务4 简单项目的建立与运行 103
思考与练习 116
项目3 位逻辑指令及程序编写 117
任务1 位逻辑运算指令学习 117
任务2 PLC控制电动机正反转 130
任务3 PLC控制电动机点动和长动 139
任务4 PLC对电动机-△减压起动运行的控制 145
任务5 PLC对交通灯的控制 153
思考与练习 167
项目4 数据指令及程序编写 169
任务1 使用移动指令编程 169
任务2 使用比较指令编程 181
任务3 使用移位指令编程 190
思考与练习 202
项目5 模拟量模块及程序编写 203
任务1 模拟量输入模块应用 203
任务2 模拟量输出模块应用 208
任务3 PID指令及工艺对象
组态应用 213
思考与练习 228
项目6 S7-1200 PLC以太网
通信编程 229
任务1 PROFINET I/O通信 229
任务2 S7通信 239
思考与练习 250
项目7 精简系列面板的组态与应用 251
任务 精简系列触摸屏的画面组态 251
思考与练习 265
参考文献 266