PLC、现场总线及工业网络实用技术速成

第1章 PLC的基本知识/1 1.1 梯形图编程方法/3 1.1.1 逻辑“与”指令/3 1.1.2 逻辑“或”指令/3 1.1.3 立即输出指令/3 1.1.4 置位指令/4 1.1.5 复位指令/4 1.1.6 数据传送指令（MOV）/5 1.1.7 加法指令（ADD）/5 1.1.8 减法指令（SUB）/5 1.1.9 乘法指令（MUL）/5 1.1.10 除法指令（DIV）/6 1.1.11 计数器C（Counter）/6 1.1.12 定时器T（Timer）/6 1.1.13 大于等于（≥）/7 1.1.14 等于（=）/7 1.1.15 小于（＜）/7 1.1.16 大于（＞）/8 1.1.17 小于等于（≤）/8 1.1.18 上升沿动作（P）/8 1.1.19 下降沿动作（N）/8 1.1.20 秒脉冲程序/9 1.1.21 PID闭环控制/9 1.2 编程器及快速熟悉编程的方法/10第2章 西门子S7-200 PLC快速入门/11 2.1 S7-200系列PLC的外形/11 2.2 中央处理单元（主模块）各部分的功能/11 2.3 扩展模块的外形/12 2.4 扩展模块的连接方法/12 2.5 中央处理单元的接线方法及I/O地址/13 2.6 数字输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/14 2.7 模拟输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/15 2.8 编程设备的连接方式/17 2.9 PLC的硬件配置与编程举例/17 2.10 S7-200的中断事件/26 2.11 需要注意的指令/28 2.11.1 置位（S）和复位（R）指令/28 2.11.2 复位优先的RS触发器指令/28 2.11.3 存储区数据填充指令FILL_N/29 2.11.4 程序跳转指令JMP/30 2.12 浮点数的转换及使用方法/30第3章 欧姆龙CP1H系列PLC快速入门/31 3.1 CP1H系列PLC的外形/31 3.2 中央处理单元（主模块）各部分的功能/31 3.3 扩展模块的外形及连接方法/32 3.4 中央处理单元的接线方法及I/O地址/33 3.5 数字输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/34 3.6 模拟输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/35 3.7 中央处理单元和扩展单元地址的整体排列规律/35 3.8 编程设备的连接方式/36 3.9 PLC的硬件配置与编程举例/36 3.10 模拟信号的使用方法与编程/45 3.11 程序下载/54第4章 三菱FX2N小型PLC的快速入门/55 4.1 FX2N基本单元和扩展单元的外形/55 4.2 FX2N系列PLC的系统配置/55 4.2.1 FX2N基本构成/55 4.2.2 FX2N扩展配置/56 4.2.3 FX2N扩展规则及地址排列规律/57 4.2.4 三菱FX2N系列PLC与PC的连接编程线/58 4.3 FX2N系列PLC硬件配置和编程举例/58 4.4 FX2N的PID功能/67第5章 西门子S7-300 PLC快速入门/70 5.1 S7-300 PLC的组成/70 5.2 S7-300 PLC的组网/71 5.3 输入/输出扩展卡的接线布局/72 5.4 S7-300可编程控制器的编程器连接及地址排列规律/73 5.5 STEP7软件安装时遇到的问题及解决方法/75 5.6 S7-300可编程控制器的应用案例与编程/76 5.7 程序的复制、上传与浮点运算/86 5.8 编程PC上通信卡的配置/88 5.9 不同量程的流量计如何计算总流量/90第6章 PLC中PID控制快速入门/91 6.1 S7-200 PLC中PID的使用方法/91 6.2 案例/92 6.3 模拟输入量的滤波和模拟输出的停车保持/95 6.4 S7-300可编程控制器的PID应用与编程/97第7章 PLC扩展机架的组态和编程/103 7.1 通过扩展模块实现单PLC管理8个以上的I/O模块/103 7.2 扩展两个机架的案例及硬件组成/104 7.3 扩展机架的STEP7硬件组态/107 7.4 扩展机架的STEP7软件编程/118第8章 点到点PPI通信和自由口通信/119 8.1 通过PPI总线实现多个S7-200之间的通信连接/119 8.2 S7-200端口0/1的引脚定义和功能设置/119 8.3 PPI总线的网络连接方法/121 8.4 PPI总线上S7-200之间的数据通信/124 8.5 自由口有线数据通信/129第9章 MPI、DP、NET总线的总体方案设计和通信配置/137 9.1 MPI和DP总线的总体方案设计和通信配置/137 9.1.1 一个网段上接入的设备数/138 9.1.2 RS485中继器占用地址/139 9.1.3 区段连接/139 9.1.4 MPI通信速度和距离/139 9.1.5 DP总线通信速度和距离/140 9.1.6 MPI/DP地址分配/141 9.1.7 PG电缆的总长度/142 9.1.8 MPI总线和DP总线混合使用/143 9.1.9 MPI和DP总线的分叉问题/143 9.1.10 MPI和DP总线中继后的电气隔离/145 9.1.11 MPI总线上PC的数量/145 9.1.12 DP总线的光纤传输/145 9.1.13 一种廉价的双机热备方案/148 9.2 工业以太网PROFINET的总体方案设计/148第10章 通过DP总线实现分布式控制/154 10.1 用Profibus-DP总线实现单CPU的分布式控制/154 10.2 案例/157 10.3 STEP7硬件组态/158 10.4 STEP7的软件编程/173第11章 通过工业以太网实现分布式控制/174 11.1 通过工业以太网PROFINET实现分布式I/O控制/174 11.2 案例/178 11.3 方案/178 11.4 STEP7硬件组态/179 11.5 STEP7的软件编程/198第12章 通过MPI总线实现多PLC的低成本联网监控/199 12.1 利用MPI总线实现多PLC的低成本联网监控/199 12.2 案例/200 12.3 方案/200 12.4 STEP7硬件组态/201 12.5 MPI总线上各PLC之间的非编程方式数据交换/209 12.6 MPI总线上PLC之间用编程方式实现数据交换/217第13章 利用DP总线实现多PLC的联网监控/222 13.1 利用DP总线实现多PLC联网监控/222 13.2 案例/223 13.3 方案/223 13.4 STEP7硬件组态/224 13.5 不需要编程的主从（MS）数据交换方法/237 13.6 配置CP5611的DP地址/242 13.7 不需要编程的DX直接数据交换方法/242 13.8 在程序中使用及组织接收数据和发送数据/246 13.9 需要编程的打包数据接收和发送方法（主站—从站）/249 13.10 需要编程的打包数据接收和发送方法（从站—从站）/253 13.11 利用CP342-5模块实现多PLC的DP网连接/256 13.11.1 从站用CP342-5模块/256 13.11.2 主站和从站都使用CP342-5模块/264第14章 利用工业以太网实现多PLC的监测与控制/270 14.1 利用工业以太网实现多PLC的监测与控制/270 14.2 案例/271 14.3 方案/272 14.4 STEP7硬件组态/272 14.5 配置网卡/293 14.6 STEP7的软件编程/293 14.7 利用CP343-1模块实现PLC的以太网连接/298 14.8 利用CP243-1模块实现两台S7-200的以太网连接/303第15章 创新思维的简化/320 15.1 把新现象作为研究目标——机遇加灵感的发明方法/320 15.2 对已有理论和权威持怀疑态度——挑战式发明方法/323 15.3 修改式创新法——最容易做的方法/328 15.4 仿生创新法——借鉴式方法/329 15.5 互相激发创新法——启发式方法/334

第1章 PLC的基本知识/1 1.1 梯形图编程方法/3 1.1.1 逻辑“与”指令/3 1.1.2 逻辑“或”指令/3 1.1.3 立即输出指令/3 1.1.4 置位指令/4 1.1.5 复位指令/4 1.1.6 数据传送指令（MOV）/5 1.1.7 加法指令（ADD）/5 1.1.8 减法指令（SUB）/5 1.1.9 乘法指令（MUL）/5 1.1.10 除法指令（DIV）/6 1.1.11 计数器C（Counter）/6 1.1.12 定时器T（Timer）/6 1.1.13 大于等于（≥）/7 1.1.14 等于（=）/7 1.1.15 小于（＜）/7 1.1.16 大于（＞）/8 1.1.17 小于等于（≤）/8 1.1.18 上升沿动作（P）/8 1.1.19 下降沿动作（N）/8 1.1.20 秒脉冲程序/9 1.1.21 PID闭环控制/9 1.2 编程器及快速熟悉编程的方法/10第2章 西门子S7-200 PLC快速入门/11 2.1 S7-200系列PLC的外形/11 2.2 中央处理单元（主模块）各部分的功能/11 2.3 扩展模块的外形/12 2.4 扩展模块的连接方法/12 2.5 中央处理单元的接线方法及I/O地址/13 2.6 数字输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/14 2.7 模拟输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/15 2.8 编程设备的连接方式/17 2.9 PLC的硬件配置与编程举例/17 2.10 S7-200的中断事件/26 2.11 需要注意的指令/28 2.11.1 置位（S）和复位（R）指令/28 2.11.2 复位优先的RS触发器指令/28 2.11.3 存储区数据填充指令FILL_N/29 2.11.4 程序跳转指令JMP/30 2.12 浮点数的转换及使用方法/30第3章 欧姆龙CP1H系列PLC快速入门/31 3.1 CP1H系列PLC的外形/31 3.2 中央处理单元（主模块）各部分的功能/31 3.3 扩展模块的外形及连接方法/32 3.4 中央处理单元的接线方法及I/O地址/33 3.5 数字输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/34 3.6 模拟输入/输出扩展模块接线方法及地址分配/35 3.7 中央处理单元和扩展单元地址的整体排列规律/35 3.8 编程设备的连接方式/36 3.9 PLC的硬件配置与编程举例/36 3.10 模拟信号的使用方法与编程/45 3.11 程序下载/54第4章 三菱FX2N小型PLC的快速入门/55 4.1 FX2N基本单元和扩展单元的外形/55 4.2 FX2N系列PLC的系统配置/55 4.2.1 FX2N基本构成/55 4.2.2 FX2N扩展配置/56 4.2.3 FX2N扩展规则及地址排列规律/57 4.2.4 三菱FX2N系列PLC与PC的连接编程线/58 4.3 FX2N系列PLC硬件配置和编程举例/58 4.4 FX2N的PID功能/67第5章 西门子S7-300 PLC快速入门/70 5.1 S7-300 PLC的组成/70 5.2 S7-300 PLC的组网/71 5.3 输入/输出扩展卡的接线布局/72 5.4 S7-300可编程控制器的编程器连接及地址排列规律/73 5.5 STEP7软件安装时遇到的问题及解决方法/75 5.6 S7-300可编程控制器的应用案例与编程/76 5.7 程序的复制、上传与浮点运算/86 5.8 编程PC上通信卡的配置/88 5.9 不同量程的流量计如何计算总流量/90第6章 PLC中PID控制快速入门/91 6.1 S7-200 PLC中PID的使用方法/91 6.2 案例/92 6.3 模拟输入量的滤波和模拟输出的停车保持/95 6.4 S7-300可编程控制器的PID应用与编程/97第7章 PLC扩展机架的组态和编程/103 7.1 通过扩展模块实现单PLC管理8个以上的I/O模块/103 7.2 扩展两个机架的案例及硬件组成/104 7.3 扩展机架的STEP7硬件组态/107 7.4 扩展机架的STEP7软件编程/118第8章 点到点PPI通信和自由口通信/119 8.1 通过PPI总线实现多个S7-200之间的通信连接/119 8.2 S7-200端口0/1的引脚定义和功能设置/119 8.3 PPI总线的网络连接方法/121 8.4 PPI总线上S7-200之间的数据通信/124 8.5 自由口有线数据通信/129第9章 MPI、DP、NET总线的总体方案设计和通信配置/137 9.1 MPI和DP总线的总体方案设计和通信配置/137 9.1.1 一个网段上接入的设备数/138 9.1.2 RS485中继器占用地址/139 9.1.3 区段连接/139 9.1.4 MPI通信速度和距离/139 9.1.5 DP总线通信速度和距离/140 9.1.6 MPI/DP地址分配/141 9.1.7 PG电缆的总长度/142 9.1.8 MPI总线和DP总线混合使用/143 9.1.9 MPI和DP总线的分叉问题/143 9.1.10 MPI和DP总线中继后的电气隔离/145 9.1.11 MPI总线上PC的数量/145 9.1.12 DP总线的光纤传输/145 9.1.13 一种廉价的双机热备方案/148 9.2 工业以太网PROFINET的总体方案设计/148第10章 通过DP总线实现分布式控制/154 10.1 用Profibus-DP总线实现单CPU的分布式控制/154 10.2 案例/157 10.3 STEP7硬件组态/158 10.4 STEP7的软件编程/173第11章 通过工业以太网实现分布式控制/174 11.1 通过工业以太网PROFINET实现分布式I/O控制/174 11.2 案例/178 11.3 方案/178 11.4 STEP7硬件组态/179 11.5 STEP7的软件编程/198第12章 通过MPI总线实现多PLC的低成本联网监控/199 12.1 利用MPI总线实现多PLC的低成本联网监控/199 12.2 案例/200 12.3 方案/200 12.4 STEP7硬件组态/201 12.5 MPI总线上各PLC之间的非编程方式数据交换/209 12.6 MPI总线上PLC之间用编程方式实现数据交换/217第13章 利用DP总线实现多PLC的联网监控/222 13.1 利用DP总线实现多PLC联网监控/222 13.2 案例/223 13.3 方案/223 13.4 STEP7硬件组态/224 13.5 不需要编程的主从（MS）数据交换方法/237 13.6 配置CP5611的DP地址/242 13.7 不需要编程的DX直接数据交换方法/242 13.8 在程序中使用及组织接收数据和发送数据/246 13.9 需要编程的打包数据接收和发送方法（主站—从站）/249 13.10 需要编程的打包数据接收和发送方法（从站—从站）/253 13.11 利用CP342-5模块实现多PLC的DP网连接/256 13.11.1 从站用CP342-5模块/256 13.11.2 主站和从站都使用CP342-5模块/264第14章 利用工业以太网实现多PLC的监测与控制/270 14.1 利用工业以太网实现多PLC的监测与控制/270 14.2 案例/271 14.3 方案/272 14.4 STEP7硬件组态/272 14.5 配置网卡/293 14.6 STEP7的软件编程/293 14.7 利用CP343-1模块实现PLC的以太网连接/298 14.8 利用CP243-1模块实现两台S7-200的以太网连接/303第15章 创新思维的简化/320 15.1 把新现象作为研究目标——机遇加灵感的发明方法/320 15.2 对已有理论和权威持怀疑态度——挑战式发明方法/323 15.3 修改式创新法——最容易做的方法/328 15.4 仿生创新法——借鉴式方法/329 15.5 互相激发创新法——启发式方法/334
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