S7-200PLC原理及应用

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页数:274
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出版时间:2009-5
价格:28.00元
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isbn号码:9787111266761
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图书标签:
  • PLC
  • S7-200
  • 西门子
  • 自动化
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  • 编程
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具体描述

本书作为高等职业教育的PLC应用技术的教材,充分体现了高等职业教育培养技能型人才的教学特色。

  全书共9章,第1~3章介绍PLC的基本知识、结构和编程软件的使用及实训;第4~6章介绍PLC的指令及应用,常用指令后都配有例题、实训;第7章通过综合实例和实训,介绍PLC应用系统的设计;第8章介绍S7.200PT.C的通信与网络;第9章介绍PLC对变频器的控制及实训。本书每章后都有习题。

  本书可作为高职高专自动化、机电一体化等专业的PLC教材,也可供s7-200系列PLC用户参考,还可作为相关专业技术人员的培训片用书和自学用书。

好的,这是一份针对一本名为《S7-200PLC原理及应用》的图书的简介,这份简介力求详尽,内容完全聚焦于其他相关或互补的技术领域,旨在为读者提供一个与S7-200PLC学习路径形成对比或扩展的学习视角,并且避免任何明显的模板化或AI痕迹。 --- 工业自动化与控制系统前沿技术深度解析:基于现代分布式控制架构的实践指南 前言:超越单一控制器,迈向集成化智能制造 在当前以工业4.0和智能制造为核心的时代背景下,传统的基于单一可编程逻辑控制器(PLC)的解决方案已逐渐显露出其在处理大规模、高吞吐量、高实时性要求的复杂系统时的局限性。本书并非专注于某一特定品牌的入门级或中型PLC(如西门子S7-200系列),而是将视野投向了工业控制领域更广阔的前沿地带——基于先进分布式架构的高性能控制系统集成、网络化安全以及数据驱动的优化策略。 本书旨在为具备一定基础自动化知识(包括但不限于基本传感器原理、继电器逻辑或基础PLC操作概念)的工程师、技术人员和相关专业学生提供一个深入的、面向未来的技术路线图。我们将重点探讨如何构建、配置和维护下一代制造执行系统(MES)与控制层(Shop Floor Control)紧密耦合的复杂生产线。 --- 第一部分:现代工业控制平台与架构演进 本部分将深入分析当前主流工业控制系统的技术栈和架构演变,特别是超越传统PLC概念的新兴平台。 第一章:高性能控制器与软PLC的崛起 本章将详细介绍当前高端自动化领域的主流平台,例如西门子S7-1500系列的高级运动控制能力、罗克韦尔(Rockwell Automation)的ControlLogix系列在冗余和分布式I/O上的处理优势,以及施耐德(Schneider Electric)M580 ePAC在集成安全和过程控制方面的创新。 高性能CPU的瓶颈突破: 探讨多核处理器、高速总线技术(如PCIe)在现代PLC中的应用,分析其在周期时间优化和复杂算法(如PID、在线辨识)的并行处理能力上的提升。 软PLC(Soft PLC)与虚拟化技术: 深入研究基于工业PC(IPC)或服务器的软PLC方案,如CODESYS Control、TwinCAT 3。重点解析其在硬件无关性、虚拟化部署以及与上位机应用集成方面的优势与挑战。 功能安全集成(Functional Safety): 对比SIL等级要求下的硬件冗余(如双通道交叉监控)和软件安全逻辑的实现方法,探讨符合IEC 61508/61511标准的系统设计流程,这与基础PLC的离散安全模块配置有本质区别。 第二章:分布式I/O与现场总线技术的深入比较 本章将聚焦于数据传输效率和实时性保障,系统性地比较不同的分布式现场总线技术,而非停留在单一总线协议的简单应用层面。 以太网/IP 与 PROFINET 的深度对比: 详细分析两者在数据帧结构、实时性机制(如CIP Sync/Drive,MRP/RRP)、网络拓扑支持以及集成TSN(时间敏感网络)标准的演进路径。 过程控制领域的关键协议: 阐述HART、Foundation Fieldbus(FF)在复杂过程仪表(如智能变送器)的配置、诊断和参数化管理中的作用,及其与底层控制系统的集成网关技术。 面向未来的高带宽连接: 探讨工业以太网交换机在支持TSN标准后,如何实现严格的时间同步和流量整形,以满足未来高精度运动控制和大规模数据采集的需求。 --- 第二部分:数据采集、监控与高级控制策略 本书的后半部分将重点转向如何利用先进的控制平台进行系统级优化和数据挖掘。 第三章:SCADA/HMI 设计的工程实践与人机交互优化 本章探讨的不是简单的画面组态,而是面向复杂操作的系统级监控设计。 高可用性SCADA架构: 详细解析冗余服务器、故障转移集群(Failover Clustering)在保证24/7不间断监控中的部署策略,包括数据库的同步和客户端的无缝切换机制。 先进可视化原则(VDI): 引入ISA-101的“高质量图形”(High-Performance HMI)设计标准,强调消除不必要的视觉干扰,优化警报管理(Alarm Rationalization)流程,以减少操作员的认知负荷。 移动化与边缘可视化: 探讨如何利用HTML5/WebSocket技术,安全、高效地将控制数据推送到移动设备,并实现对边缘控制器(Edge Controllers)的远程诊断和配置。 第四章:过程控制与高级优化技术(APC) 本章将从传统的反馈控制概念跃升至面向优化和模型预测的控制。 先进过程控制(APC)概述: 引入模型预测控制(MPC)的核心思想,讲解其如何通过建立系统的动态模型来预测未来行为,并计算出最优的控制输入,有效处理多变量耦合问题。 系统辨识与模型建立: 详细介绍参数估计方法(如最小二乘法、卡尔曼滤波)在构建精确过程模型中的应用,以及如何处理模型失配(Model Mismatch)带来的挑战。 数据驱动的优化: 探讨如何将历史操作数据与控制策略相结合,利用机器学习或统计过程控制(SPC)工具对生产过程进行持续的性能评估和调优建议。 第五章:工业网络安全与数据完整性 随着控制系统连接性的增强,网络安全已成为系统稳定运行的基石,本书将从防御纵深的角度来审视安全部署。 IEC 62443系列标准解析: 系统性介绍IEC 62443标准族,重点讲解区域与管道(Conduits and Zones)的划分原则,以及如何根据风险评估结果,确定不同安全等级的网络组件要求。 OT/IT融合中的安全边界: 探讨如何部署工业DMZ(DeMilitarized Zone)架构,以隔离运营技术(OT)网络和企业信息技术(IT)网络,并安全地实现数据交换(如通过OPC UA的加密机制)。 固件与补丁管理: 建立一套针对PLC、RTU及相关网络设备的生命周期安全管理流程,包括安全基线配置、漏洞扫描和受控的离线补丁部署策略。 --- 总结: 本书旨在为读者提供一个宏观且深入的视角,理解现代工业控制系统不仅仅是逻辑的堆砌,更是高性能硬件、高速网络、复杂算法和严格安全策略的有机集成。我们聚焦于那些驱动大型、复杂、数据密集型生产环境的核心技术,帮助读者构建面向未来的、高可靠、高效率的自动化解决方案。

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这本《S7-200 PLC原理及应用》在我看来,简直是为我们这些在工业自动化领域“摸爬滚打”的技术人员量身定制的。S7-200虽然是一款相对经典的PLC系列,但在很多地方仍然是不可替代的存在。我尤其看重书中关于“原理”部分的讲解,希望它能帮助我理解S7-200 PLC的内部工作机制,比如它的扫描周期是如何运作的,数据在存储器中的表示方式,以及CPU如何实时地处理输入信号并输出控制指令。这些深层次的理解,对于我们进行故障排除和优化程序至关重要。我希望能看到书中对S7-200 PLC的内存管理有深入的阐述,了解其不同区域(如输入映象区、输出映象区、变量区、常量区等)的功能和使用方法。同时,对于S7-200 PLC的断点续传、故障报警等特性,如果书中能有详细的说明和示例,将非常有帮助。在“应用”方面,我期待这本书能够提供一些更具挑战性和创新性的案例。我希望看到S7-200 PLC如何在一些对精度和速度要求较高的场合得到应用,例如,如何通过S7-200 PLC实现较为复杂的运动控制,虽然它可能不如更高级别的PLC那样擅长,但了解其极限和优化方法依然很有价值。此外,我还会关注书中关于S7-200 PLC的节能优化、安全防护等方面的讨论,这些在现代工业生产中也越来越受到重视。如果书中能提到如何利用S7-200 PLC实现一些智能化的功能,例如简单的模式识别或自适应控制,那将是锦上添花了。

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《S7-200 PLC原理及应用》这本书,对我而言,就像一张通往自动化世界大门的藏宝图。S7-200系列PLC以其在成本效益和易用性上的平衡,赢得了无数用户的青睐。我希望这本书能够为我揭示S7-200 PLC背后的奥秘,尤其是在“原理”部分。我期待书中能够详细介绍S7-200 PLC的CPU类型、内存容量、I/O点数等关键参数,并解释这些参数如何影响PLC的性能和应用范围。对于S7-200 PLC的指令系统,我希望能看到其指令的分类、功能以及使用场景的详细说明,并辅以大量的代码示例,让我能够理解不同指令的组合运用。例如,如何使用定时器指令和计数器指令实现复杂的定时和计数功能?如何使用比较指令和数学指令进行数据处理和运算?在“应用”方面,我希望这本书能够提供一些能够展现S7-200 PLC“软实力”的案例。比如,如何在 S7-200 PLC 中实现一些高级控制算法,如模糊逻辑控制或神经网络控制,尽管这可能需要一些额外的硬件或软件支持,但了解其可能性和实现途径会很有启发。我还会关注书中关于S7-200 PLC的系统集成能力,例如如何通过S7-200 PLC实现与PROFIBUS、CANopen等现场总线网络的连接,以及如何与其他品牌的PLC、HMI、SCADA系统进行无缝集成。这些都是构建现代化、信息化的自动化生产系统的关键要素。

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当我看到《S7-200 PLC原理及应用》这本书名时,我的脑海里立刻浮现出无数个自动化生产场景。作为一名在工厂一线工作的技术人员,PLC是我们日常工作中不可或缺的工具。S7-200系列PLC凭借其紧凑的设计、稳定的性能和相对亲民的价格,在许多中小型的自动化项目中得到了广泛的应用。因此,一本深入剖析其原理并展示其应用的书籍,对我来说具有极大的实用价值。我特别希望书中能够详细介绍S7-200 PLC的指令系统,并用直观的方式解释各种指令的功能和用法。比如,对于位逻辑指令、定时器、计数器、比较指令、算术指令等,我希望书中能提供清晰的图示和通俗易懂的语言来解释,避免使用过于晦涩的术语。我更希望书中能展示如何将这些指令巧妙地组合起来,解决实际的控制问题。例如,如何利用定时器和计数器实现设备的周期性启停?如何利用比较指令和逻辑指令完成复杂的条件判断?在“应用”部分,我非常期待看到一些贴近实际生产的案例。最好是那些能够代表S7-200 PLC常见应用场景的案例,比如简单的输送带控制、多工位自动机的逻辑控制、小型包装机的运动控制等。我希望这些案例能够清晰地展示PLC程序是如何根据具体的工艺流程来设计的,以及在调试过程中可能会遇到哪些问题,又该如何解决。此外,书中关于S7-200 PLC的通信功能,特别是如何与HMI(人机界面)进行连接和数据交互,以及如何实现与其他PLC或上位机的通信,也是我非常关注的内容。掌握这些通信技术,对于实现更高级别的自动化集成至关重要。

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《S7-200 PLC原理及应用》这本书,对我而言,是一次深入探索S7-200 PLC在实际工业场景中发挥作用的机会。S7-200系列PLC以其小巧的体积和强大的功能,在许多中小型自动化设备和生产线上都扮演着重要的角色。我希望本书能够为我提供关于S7-200 PLC编程技巧的宝贵经验,特别是那些能够提高程序效率、降低运行成本的技巧。例如,书中是否会介绍如何优化S7-200 PLC的程序结构,减少不必要的扫描时间和内存占用?如何有效地利用定时器和计数器来实现更复杂的控制逻辑?如何利用位逻辑指令和定时指令来处理复杂的时序关系?在“应用”方面,我期待这本书能够提供一些在特定行业中具有代表性的S7-200 PLC应用案例,例如,在食品加工、制药、包装机械等行业。我希望这些案例能够展示S7-200 PLC如何与其他自动化设备协同工作,实现生产过程的自动化和智能化。我还会关注书中关于S7-200 PLC的故障诊断和维护方面的内容。了解如何快速定位和排除S7-200 PLC的硬件或软件故障,以及如何进行定期的维护保养,对于保障生产线的稳定运行至关重要。如果书中能够提供一些关于S7-200 PLC的升级和改造方案,那将更能体现其价值。

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拿到这本《S7-200 PLC原理及应用》的瞬间,我就被它厚实的封面和沉甸甸的分量所吸引。翻开扉页,扑面而来的是满满的技术干货,字里行间透着一股严谨扎实的学术气息。虽然我是一名刚刚接触PLC不久的初学者,对于S7-200这个系列也只是略有耳闻,但这本教材给我的第一感觉就是“干货十足,值得深入研究”。我尤其期待的是书中关于S7-200系列PLC的硬件构成、指令系统以及编程逻辑的讲解。我希望它能清晰地阐述CPU模块、输入/输出模块、电源模块等核心组成部分的功用,并结合实际案例,一步步引导我理解其内部工作原理。对于那些初学者常常感到困惑的梯形图、指令表、语句表等编程语言,我希望本书能提供详实易懂的解释,并配以大量的示例程序,让我能够快速上手,理解不同指令的应用场景和组合方式。此外,对于PLC在实际工业自动化生产中的应用,我更是充满了好奇。我希望能从书中学习到S7-200 PLC如何被集成到各种自动化系统中,如何实现对生产过程的精确控制和数据采集。例如,在简单的生产线上,如何利用PLC控制电机启停、阀门开关,实现物料的输送和分拣;在更复杂的生产流程中,如何通过PLC实现多轴联动、PID调节,完成精密的加工和装配任务。本书的“应用”部分,我寄予厚望,希望它能提供丰富的实践案例,涵盖机械制造、包装、食品饮料、水处理等多个领域,让我能够看到S7-200 PLC在不同行业中的实际应用效果,从而激发我的学习兴趣,并为我未来的职业发展打下坚实的基础。我还会特别关注书中对于通信协议的讲解,例如PPI、MPI等,了解S7-200 PLC如何与其他设备进行数据交换,如何实现组网和远程监控。这些都是构建现代化自动化系统的关键技术。

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看到《S7-200 PLC原理及应用》这个书名,我仿佛看到了一本可以帮助我从零开始,一步步踏入PLC自动化控制殿堂的“入门指南”。S7-200 PLC的易学易用性在同类产品中是出了名的,所以我更希望这本书能在“原理”部分,用最简单、最直观的方式来解释PLC的基本概念。例如,PLC是如何工作的?它的扫描周期是什么意思?输入和输出是如何连接和工作的?我希望书中能详细讲解S7-200 PLC的指令系统,并用生动形象的比喻来帮助我理解每条指令的功能。比如,对于定时器和计数器,我希望书中能用生活中的例子来类比,让我更容易记住它们的作用。在“应用”方面,我期待书中能提供一些非常基础且实用的应用案例,让我在学习完原理后,能够立即动手实践。比如,如何用S7-200 PLC控制一个简单的交通灯系统?如何实现一个简单的电梯控制程序?我希望这些案例能够包含详细的硬件接线图、PLC程序截图以及操作步骤,让我能够一步一步跟着做,从而建立起对S7-200 PLC应用的初步认识。此外,如果书中还能提供一些关于S7-200 PLC的常见问题解答和故障排除技巧,对于我这样的初学者来说,将非常有帮助。

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这本书的封面设计简洁大气,没有过多花哨的装饰,纯粹的文字标题《S7-200 PLC原理及应用》就足以吸引我的目光。作为一名在自动化行业摸爬滚打多年的工程师,我深知S7-200系列PLC在工业控制领域的普及程度和重要性。尽管我并非S7-200的专业用户,但我对这个系列一直抱有浓厚的兴趣,希望能通过阅读此书,系统地梳理和深化我对它的理解。我期待书中能够深入剖析S7-200 PLC的核心技术,比如它的CPU处理能力、内存结构、指令集特性等,并与同类产品进行简要的横向对比,以便我能更全面地认识其技术优势和局限性。关于“原理”部分,我更希望看到一些能够挑战我现有知识盲点的深度内容,例如,书中是否会探讨S7-200 PLC的实时性是如何保证的?在处理高速脉冲信号时,其内部机制是怎样的?对于异常事件的处理和故障诊断,书中是否提供了系统性的方法和工具?我希望本书不仅仅停留在基础知识的罗列,而是能触及一些更深层次的原理性问题,帮助我理解“为什么”而不是仅仅“怎么做”。在“应用”方面,我期望看到一些具有代表性的、能够体现S7-200 PLC强大功能的实际案例。这些案例应该足够丰富,涵盖不同规模和复杂度的项目,例如,在小型自动化设备中的简单控制,到在中型生产线上的复杂逻辑实现,再到与MES、SCADA系统的集成应用。我希望这些案例能够详细描述项目背景、控制需求、PLC选型、硬件配置、程序设计思路、调试过程以及最终的运行效果,并配以必要的图示和流程图。此外,我还会关注书中关于S7-200 PLC的扩展性和兼容性方面的介绍,了解其如何与其他品牌的PLC、变频器、伺服驱动器等设备进行协同工作,以及如何进行系统的升级和维护。

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我一直认为,对于任何一款工业控制设备,深入理解其“原理”是掌握其“应用”的基础。《S7-200 PLC原理及应用》这本书的标题就精准地抓住了这一点。对于S7-200系列PLC,我最期待的是它能够提供一些关于其硬件架构和软件设计的独特见解。例如,书中是否会深入分析S7-200 CPU的微处理器架构,以及它如何通过特定的指令集来高效地执行控制任务?我希望能够了解到S7-200 PLC在处理中断和异常情况时的内部机制,以及这些机制如何保障系统的稳定性和可靠性。对于初学者来说,理解PLC的扫描周期和程序执行流程至关重要,我希望本书能够以图文并茂的方式,清晰地展示S7-200 PLC的工作流程,并解释不同指令在扫描周期中所处的位置和作用。在“应用”方面,我希望本书能覆盖 S7-200 PLC 在一些典型行业的应用,例如,在纺织、印染、造纸等流程工业中的具体应用案例。我希望这些案例能够展示 S7-200 PLC 如何与各种传感器、执行器以及上位机系统进行集成,实现对生产过程的监控和自动化控制。此外,对于 S7-200 PLC 在伺服控制、步进电机控制等方面的应用,如果书中能够提供一些具体的解决方案和编程技巧,那将对我非常有帮助。我还会关注书中对于S7-200 PLC的诊断功能和维护策略的介绍,了解如何利用PLC自带的诊断工具来快速定位和排除故障,以及如何制定有效的维护计划来延长设备的使用寿命。

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当我看到《S7-200 PLC原理及应用》这本书时,我首先想到的是它可能包含的关于S7-200 PLC通信协议的深度解析。在现代工业自动化中,PLC之间的通信以及PLC与上位机之间的通信是至关重要的环节。我希望本书能够详细介绍S7-200 PLC支持的各种通信协议,如PPI、MPI、AS-i等,并深入讲解它们的通信原理、通信速率、通信方式以及在实际应用中的优缺点。我特别希望能看到书中提供一些关于如何配置和调试S7-200 PLC通信的详细步骤和注意事项,例如如何设置通信参数、如何进行电缆连接、如何解决常见的通信故障等。此外,对于S7-200 PLC与HMI(人机界面)的通信,我期望书中能够提供一些典型的连接方案和编程示例,展示如何通过HMI监视和控制S7-200 PLC的运行状态,以及如何实现数据的 HMI 画面显示和趋势记录。在“原理”方面,我希望书中能对S7-200 PLC的硬件组成和工作原理有更深入的探讨,比如其总线结构、中断处理机制、以及对各种信号的响应速度等。我希望这些内容能够帮助我理解S7-200 PLC在面对高速、高精度控制需求时的表现,并了解其潜在的性能瓶颈。

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《S7-200 PLC原理及应用》这本书,对我来说,不仅仅是一本技术书籍,更是一份关于工业自动化未来发展趋势的缩影。S7-200 PLC虽然定位在中小型应用,但其灵活的扩展性和强大的性能,使其在许多创新性的自动化解决方案中仍然发挥着关键作用。我希望书中能够探讨S7-200 PLC在物联网(IoT)和工业4.0背景下的应用前景。例如,如何利用S7-200 PLC实现设备数据的采集和上传,与云平台进行对接,从而实现远程监控、预测性维护等功能?我期望书中能够提供一些关于S7-200 PLC与OPC UA、 MQTT等新兴通信协议集成的案例,展示其在构建智能工厂中的潜力。在“原理”部分,我希望书中能够对S7-200 PLC的固件结构和程序执行的底层机制进行更深入的分析,甚至触及一些实时操作系统(RTOS)在PLC中的应用。我希望能够了解,在面对复杂的任务调度和多线程处理时,S7-200 PLC是如何保证其稳定性和实时性的。在“应用”方面,我期待书中能够展示一些具有前瞻性的S7-200 PLC应用案例,比如在智能制造、智慧农业、智能交通等新兴领域的应用。我希望这些案例能够展现S7-200 PLC如何与其他先进技术融合,创造出新的价值和应用模式。

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