前言

可编程控制器(PLC)是应用十分广泛的通用微机控制装置,是自动控制系统中的关键设备。西门子公司的S7-200在小型PLC中应用广泛,市场占有率高,S7-300和S7-400是面向系统解决方案的通用型PLC,这两款PLC的应用也相当广泛。

本书在总体内容的编排上突出了两点:一是内容的实用性;二是PLC功能的全面性。“实用性”体现在学以致用,确保读者在学习完本书后,可以得心应手地使用PLC解决工作中的实际问题;“全面性”体现在本书可作为PLC使用手册及案例手册来使用,可帮助读者使用PLC解决一些工程设计的实际问题。

给读者的建议

有些初学者在理论学习上花费很多时间,结果半年下来还是没有“玩转”PLC,其实他们只是缺少一些PLC的实践经验,只要再进行一些实际的梯形图编写、程序下载、调试等操作,增加对PLC的感性认识,很快就可以掌握PLC这项技术。在学习的初级阶段,可以先学习一种品牌的PLC,因为所有的PLC原理都相差不多,掌握了一种PLC,其他的PLC只要翻阅一下技术手册便可上手使用。

初学时可以编一些简单的梯形图,如触点的与、或、输出等,并在PLC的机器里运行一下,程序运行成功就会增加学习的兴趣和信心。然后再把PLC的主要功能逐个运用一次,比如高速计数器:你可以用PLC本身的脉冲输出端接到高速计数器的输入端,下载编好的梯形图,打开变量观察窗口,运行程序,观察计数的值是否正确。经过这样的实践,你便可知PLC究竟能做哪些事情了,在实际的工控应用中就能做到胸有成竹。

学习PLC不是为了做研究,是为了运用到实际工作中!鉴于此,我们对PLC的学习谈几点建议。

第一点:基础一定要打好——什么叫基础?

(1)安装好编程软件;

(2)会熟练地运用软件;

(3)懂得PLC的基础知识;

(4)会编写最简单的程序。

学完本书第1章、第2章、第6章、第7章,便可掌握软件下载和安装,还能编写一些简单的程序。

第二点:不要急于学习复杂的内容。不用去记忆西门子PLC的100多条指令,也不用着急知道这些指令到底有什么用处,我们可以先尝试:

(1)编写简单的程序;

(2)想象自己可以实现的操作,并通过程序实现出来;

(3)分析高手编写的程序,思考他为什么会这样编写;

(4)记录不懂的问题,再查阅相关的书籍、视频、动画——进行有针对性的学习;

(5)反复地看程序、编写程序,想象动作实现,模仿程序,见的程序多了,解决的问题多了,渐渐地就会发现自己的学习能力和编程能力已经提升了,能够独立编程了。

学完本书第3章、第4章、第8章、第9章,便可掌握程序的编写和分析。

第三点:结合专业,提高应用能力。通过学习PLC实用技巧,提高解决实际问题的能力。在不同的工程领域,人们使用PLC进行设计的方法是不同的,且形成了一些特殊的设计技巧。只有掌握了这些特殊的设计技巧和知识,读者才能在专业领域中充分发挥PLC的强大功能。如何提升呢,有以下3点建议。

(1)有条件的读者最好去买台PLC用于实践。由于PLC价格昂贵,一般的初学者没有用PLC做实验的条件。即使有一个小型的PLC,其I/O点数和功能也非常有限。PLC的仿真软件为解决这一难题提供了很好的途径。读者可用仿真软件模拟PLC的操作系统和用户程序的运行。仿真软件与硬件PLC的操作一样,在仿真时,只需要将用户程序和组态信息下载到仿真PLC,用键盘和鼠标给计算机屏幕上的仿真PLC提供输入信号,就能观察仿真PLC执行用户程序后输出信号的状态。仿真软件可到相关的官网中去下载。

(2)其实,编程人员就像是一位习武之人,如果他只是整天坐在家中看拳谱,不出门练武的话,那么就算他有一本再厉害的武林秘籍,花费再长的时间,他的功力也不会提高。学习PLC也是同样的道理,光看书是没有用的,一本PLC的书看十遍但不去实践,你还是不会用。在学习PLC书本知识的过程中,你肯定会对许多指令不够了解,如果你不去一一学习,那么这将是你学会PLC最大的障碍。只有通过实际应用,逐一攻破,才能真正掌握PLC。

(3)在学习PLC有了一定的基础之后,你便可以独立编写一段自己设计的程序,然后传送到PLC中去运行,再经过不断修改和调试,直至程序运行成功,你的兴趣会大增,反复练习便能达到满意的学习效果。

学完本书第5章、第10章、第11章,便可完成系统设计,提高设计能力。

本书特点

本书既详细、全面地讲解了PLC的各项功能,又提供了大量的实例,读者能在学习PLC理论知识的同时,通过实战练习掌握PLC设计方法及应用技巧。全书共分11章,包含S7-200和S7-300/400的内容,具体内容如下。

如果只想学习S7-200的内容,可以选择第1章、第2章、第3章、第4章、第5章、第6章、第10章、第11章来学习;如果想学习S7-300/400的内容,可以选择第1章、第2章、第7章、第8章、第9章、第10章、第11章来学习。现将本书特点说明如下。

1.重视基础、循序渐进

目前,国内同类图书多面向有PLC开发经验的读者,对基本知识和概念的讲解不够清晰、透彻,导致初学者起步阶段学习吃力。而本书重视基础知识和基本概念的讲解,特别适合将来从事PLC开发的初学者。

2.知识系统、结构合理

目前国内同类图书的内容结构多与PLC的技术资料或者手册相似,但这并不符合初学者的学习习惯。作者结合多年的PLC课程教学经验,在内容安排上遵循初学者的学习规律,并结合大量实例讲解难点,实例包括指令使用技巧、通信系统设计、电气系统设计、机械控制系统设计、化工过程设计。所有内容都立足于机械制造领域、化工工程领域、电气控制领域应用,并融入PLC开发经验和成果,使原本枯燥的内容变得生动有趣,易于初学者消化吸收。

3.实例丰富、讲解细致

本书精选了一些应用典型实例,并且对每个例子进行详细的讲解和分析,力求使初学者更快地掌握相关知识和技巧。例如“PLC控制系统应用设计”这一章中的机械手工作控制案例,该案例广泛应用于机械制造、军事、娱乐、医疗领域,通过对该案例的实现,可掌握任务书设计、外围I/O设备确定、PLC型号选定、编程元件地址分配表编制、程序设计等方法。

4.提供动画演示、操作视频,扫码即可在线观看

本书将设备工作的过程通过动画的形式呈现出来。由于读者欠缺实际生产经验,对许多生产设备完全没有概念,经常出现“为什么要这样控制”“它的工作过程是怎样的”等问题。客观认识设备的工作过程,不但可提高初学者的认知水平,还能提高初学者的学习积极性。另外,我们还录制了操作视频,大家可采取扫码的方式查看原理动画和操作视频,轻松有效地进行学习。

配套资源

为方便读者直观地学习PLC并应用PLC进行工程设计,本书附赠光盘提供了动画与视频资源:原理动画:提供了53个原理动画,将抽象的原理进行生动的展示,加深读者对PLC的理解。

操作视频:提供了20个操作视频,帮助读者可快速熟悉软件的操作方法。

编者

2017年5月