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深入理解西门子S7-1200 PLC及实战应用

PLC 技术自问世以来便在工业控制领域发挥了十分重要的作用，随着自动化、信息化和远程化的发展，工业控制系统也变得越来越复杂，实现自动化、信息化、远程化以及智能化，是目前工业控制领域发展的必然趋势，因此， PLC 技术必然有着更为广阔的应用前景。本书主要介绍西门子S7-1200 PLC 的硬件结构、功能、基本指令编程以及实战应用，并通过视频的方式扩展了大量的知识点。

全书共八章，分别介绍了西门子S7-1200 PLC 的硬件结构与功能，西门子编程软件博途TIA Portal，西门子S7-1200 PLC 基本指令的编程，西门子S7-1200 PLC 逻辑块和PID 功能块的编程，HMI 与伺服驱动V90 的实战应用，变频器V20 的深入理解与实战应用，西门子S7-1200 PLC 的网络通信，西门子S7-1200 PLC 的项目调试。

本书注重实用性，内容深入浅出、循序渐进，能够帮助读者深入理解西门子S7-1200 PLC，并且能够迅速学以致用。本书适合工程技术人员培训或自学使用，也可供高等院校相关专业的师生参考阅读，对PLC 用户也具有一定参考价值。

主编：魏力强。1、科技项目《电缆故障综合定位技术研究及系统开发》获得国网河北省电力公司一等奖。 2、牵头编制完成《雄安新区电力电缆及通道状态检修试验规程》、《雄安新区电力电缆及通道检修规程》、《雄安新区电力电缆及通道状态评价导则》、《雄安新区电力电缆线路生产规范》、《雄安新区电力电缆及通道运维规程》、《雄安新区电力电缆及附件到货检验规范》等6项雄安新区电缆规程，目前已发布实施。 3、国网河北省电力有限公司青创赛《蓄电池健康在线诊疗师—巧治蓄电池组“心脏病”》荣获银奖奖励。 4、牵头完成石家庄公司110kV民新T接线A相电缆故障、220kV仓许I线电缆外破故障和220kV石兆Ⅳ线电缆外护层接地电流标严重缺陷分析研究、邯郸公司220kV邯齐线主缘击穿故障等工作，并负责报送国网公司获加分奖励。 5、以负责人身份筹建完成国网河北电科院电缆故障诊断与寿命评估实验室，开展了高压电缆典型故障和缺陷机理、检测技术及检测装置研究与开发等工作。 6、以一作者发表《配电网带电作业旁路电缆系统的分析与应用》等7篇论文；实用新型专利《一种新型的局部放电测试仪》（专利号：ZL 201820321388.9）已授权；发明专利《一种高压电缆检测样品信息采集及监测方法》和《配电电缆缘检测试验方法》已受理。

前言

一章西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ的硬件结构与功能１

一节ＰＬＣ的工作原理、结构和特点２

二节ＰＬＣ控制系统的设计方法９

三节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ的硬件系统１１

二章西门子编程软件博途ＴＩＡＰｏｒｔａｌ ２０

一节西门子博途ＴＩＡＰｏｒｔａｌ的软件介绍２０

二节创建ＴＩＡＰｏｒｔａｌＶ１５的新项目２６

三节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ项目的硬件组态２８

节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ的程序结构与程序元素４３

三章西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ基本指令的编程６０

一节位逻辑运算指令的编程６０

二节置位Ｓ／复位Ｒ和边沿触发指令的编程６４

三节置位／复位指令ＳＲ的编程７１

节缩放ＳＣＡＬＥ和复位／置位ＲＳ指令的编程７５

五节运算指令的编程８３

六节比较指令的编程９０

七节定时器指令的编程９７

八节计数器指令的编程１０６

章西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ逻辑块和ＰＩＤ功能块的编程１１３

一节Ｓ７１２００中块的深入理解１１３

二节ＦＣ在电动机正反转运行中的实战应用１２０

三节功能块ＦＢ在龙门刨床控制系统中的实战应用１２４

节ＰＩＤ控制器的实战应用１３７

五章ＨＭＩ与伺服驱动Ｖ９０的实战应用１４８

一节西门子ＨＭＩ的深入理解１４８

二节伺服驱动器Ｖ９０ １５５

三节ＨＭＩ和Ｓ７１２００ＰＬＣ对控制器Ｖ９０的速度和位置控制１６０

六章变频器Ｖ２０的深入理解与实战应用１７６

一节变频器的工作与节能原理和常用控制方案１７６

二节使用选择开关控制变频器Ｖ２０启停的实战应用１８９

三节变频器Ｖ２０控制电动机正反转运行的实战应用１９２

节选择开关和加减速按钮控制变频器Ｖ２０运行的实战应用１９５

五节电位计控制变频器Ｖ２０调速的实战应用１９６

六节使用模拟通道１控制变频器Ｖ２０速度的实战应用１９７

七节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ控制变频器Ｖ２０的实战应用１９８

七章西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ的网络通信２０１

一节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ网络通信的深入理解２０１

二节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ与Ｖ２０的ＵＳＳ通信控制的实战应用２０３

三节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ与三方变频器的ＰＲＯＦＩＮＥＴ通信２１４

节西门子Ｓ７１５００ＰＬＣ与Ｓ７１２００ＰＬＣ的Ｓ７通信２３１

五节西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ与Ｇ１２０的ＭｏｄｂｕｓＲＴＵ 网络通信２４５

八章西门子Ｓ７１２００ＰＬＣ的项目调试２５２

一节西门子Ｓ７１２００项目的存储与下载２５２

二节西门子Ｓ７１２００项目仿真实战应用２５５

电气控制入门及应用：基础·电路·PLC·变频器·触摸屏

内容简介

电气控制与PLC技术其实是电工以及工控领域各岗位技术人员的必修课，是电工及电气技术人员掌握了电工、电子基础知识后，进入工作岗位的知识和技能延伸。尤其是随着当前工业领域自动化程度的提高，轨道交通等电气控制高度集成与高速发展，要求技术人员全面学习电气控制知识，识别各类型典型控制系统并会相应电气设备调试、维修。

《电气控制入门及应用：基础.电路. PLC .变频器. 触摸屏 》从基本的电气自动化控制器件认识与控制开始，通过典型的自动控制电路、普通机床与数控机床电气控制实现电路的详细讲解，把读者领入电气自动化控制的大门，举一反三，掌握各类型电气设备是如何实现自动控制的；进而，从工业控制综合应用的角度出发，通过典型控制案例讲解PLC、变频器以及触摸屏如何实现机床等自动化设备和生产线自动上料、搬运和工件分拣等综合控制，帮助读者全面认识工控领域的自动控制系统，并通过视频等演示讲解，学会这些控制系统的基本调试与维护、检修。

目录

第1章 常用低压电器识别与控制 1

1.1 熔断器 1

1.2 刀开关 2

1.3 普通断路器 3

1.4 式断路器 5

1.5 接触器 7

1.6 中间继电器 13

1.7 热继电器 15

1.8 时间继电器 16

1.9 按钮开关 18

1.10 行程开关 19

1.11 凸轮控制器 21

1.12 频敏变阻器 22

1.13 速度继电器 23

1.14 温度开关与温度传感器 24

1.14.1 机械式温度开关 24

1.14.2 电子式温控器 25

1.14.3 温度控制仪器 25

1.14.4 热电偶温度传感器 26

1.15 电磁铁 30

1.16 电磁阀与四通阀 31

1.17 电接点压力表 34

1.18 多种传感器 35

1.18.1 接近开关 35

1.18.2 光电开关 35

1.18.3 直线传感器 35

1.18.4 角度传感器 36

1.18.5 力传感器 36

1.18.6 液位传感器 37

1.18.7 压力传感器 37

1.18.8 流量传感器 38

1.18.9 气体传感器 38

1.18.10 磁性传感器 39

1.18.11 磁电式传感器 39

1.18.12 霍尔元件磁电传感器 40

1.18.13 超声波与超声波传感器 40

1.18.14 湿敏传感器 42

1.18.15 热释电人体红外传感器 42

第2章 典型电气控制电路识图 44

2.1 电气控制电路常用图形符号和文字符号 44

2.2 电气图的基本表示方法 47

2.2.1 电气元件表示方法 47

2.2.2 连接线的一般表示方法 48

2.3 看图的一般步骤 51

2.3.1 看图纸说明 51

2.3.2 看概略图和框图 51

2.3.3 看电路图是看图的重点和难点 51

2.3.4 电路图与接线图对照起来看 51

2.4 原理图转换成实际布线图的方法 51

2.4.1 根据电气原理图绘制接线平面图 52

2.4.2 在电气原理图与电气原理平面图上进行标号 53

2.4.3 在布局平面原理图上编号 53

2.4.4 整理编号号码 53

2.4.5 接线 53

2.5 电动机控制线路识读 54

2.5.1 电动机接线原理图 54

2.5.2 看图分线配线与连接 56

2.5.3 外部设备的连接 56

2.5.4 接线图不同的表达形式 57

2.6 动力控制线路识读 58

第3章 典型电气控制线路原理与接线 59

3.1 电动机启动运行控制电路 59

3.1.1 三相电动机点动启动控制电路 59

3.1.2 自锁式直接启动控制电路 60

3.1.3 带保护电路的直接启动自锁运行控制电路 61

3.1.4 晶闸管控制软启动（软启动器）控制电路 63

3.1.5 绕线转子异步电动机启动控制电路 69

3.1.6 单相电容运行控制电路 71

3.1.7 单相PTC或电流继电器、离心开关启动运行电路 71

3.1.8 串励直流电动机启动控制电路 74

3.1.9 并励直流电动机启动控制电路 75

3.1.10 他励直流电动机启动控制电路 77

3.2 电动机降压启动控制电路 78

3.2.1 自耦变压器降压启动控制电路 78

3.2.2 电动机定子串电阻降压启动控制电路 81

3.2.3 三个交流接触器控制Y-△降压启动控制电路 82

3.2.4 两个交流接触器控制Y-△降压启动控制电路 84

3.2.5 中间继电器控制Y-△降压启动控制电路 85

3.3 电动机正反转控制电路 88

3.3.1 用倒顺开关实现三相正反转控制电路 88

3.3.2 交流接触器联锁控制三相正反转启动运行电路 88

3.3.3 用复合按钮开关实现直接控制三相电动机正反转控制电路 90

3.3.4 三相正反转点动控制电路 92

3.3.5 三相电动机正反转自动循环电路 93

3.3.6 行程开关自动循环控制电路 94

3.3.7 正反转到位返回控制电路 96

3.3.8 绕线转子异步电动机的正反转控制电路 98

3.3.9 单相电容运行式正反转电路 98

3.3.10 单相异步倒顺开关控

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• 作者：Ainy 发布时间：2024-01-26 08:09:27

  大陆自媒体签约作家的历史饭局专栏文章汇编，分析了历史上的20个有名的政治饭局。普及历史常识的轻读物，有些饭局很有特色，值得历史学、政治学、社会学读一读。大陆2021年出版，PDD繁体横排

• 作者：宁以安 发布时间：2017-06-27 19:13:15

  我的新小说，从我二十二岁一直陪伴到二十八岁的故事。为了这一段漫长的时光，就给自己一点点鼓励吧。

• 作者：江海一蓑翁 发布时间：2014-11-24 14:00:34

  名为“城市的精神”，但对于每一个城市的论述，既没有深入的社会学调查素材支撑，也没有详尽的各方面材料佐证，而是大量充斥着作者对于该城市的主观感受，而这些感受很多都有先入为主的偏见之嫌。除此之外，本书观点零乱，叙述也没有太强的逻辑性，只能称为一部失败的作品。

• 作者：叶一野 发布时间：2011-03-10 18:48:38

  第二版 比较二 呀

• 作者：PAN 发布时间：2008-12-13 16:46:45

  1. Understanding the priority setting situation (what to

  do today?).

  2. Purpose or goal to be achieved (to use one free

  hour today most effectively).

  3. Available alternatives (letters, booklets, phone calls,

  coffee break, or conversation).

  4. Proba

• 作者：李小丢 发布时间：2012-06-25 11:50:09

  可算有洗洗眼睛的作品了

• 开库切心理分析之先声——读《幽暗之地》

  作者：王云峰 发布时间：2022-05-29 19:14:28

  如果和最新的《耶稣三部曲》比，《幽暗之地》作为库切最早的作品，从心理分析到叙述方式，无疑要青涩得多。那些拔高《幽暗之地》价值的评论，皆有吹嘘的成分。

  值得注意的是，库切在《幽暗之地》中对人性的探析，成为其作品一以贯之的风格，延续几十年，不断向人性幽暗的纵深之处拓展，直到《耶稣之死》。 《越南计划》中的唐恩面对美国大兵在越南的残忍行径无动于衷，躲在屋里炮制宣传战的策略，其变态阴暗的心理在字里行间跳跃。《雅各·库切之讲述》讲述了十八世纪荷兰拓荒者在南非犯下的罪行，自我感觉优越的种族观化作现实的暴力。 这部早期作品一是讲时事，一是讲历史，但其指向是一致的——以践踏他人尊严为基础的利益观。可以明显看出来，库切在《幽暗之地》中的人性分析还有概念化痕迹，反战、反种族隔离的目的很鲜明，具有强烈的道德喜好和政治倾向。

  暂时略过其他作品，直接看看《耶稣三部曲》，已届高龄的库切运笔如刀，借助孩子大卫的视角，对人类社会的乖谬和无常进行深度揭示，可谓深入骨髓，让人惊心动魄。在这三部作品中，已看不到现实的政治图解，只有人和人性，里面出现的星空等具有宗教色彩的玄想，也和唐恩神经质的现实狂想迥然不同。

  库切的作品是一条长长的链条，但我们从头尾处着眼，即可拿捏到库切创作的风格主脉——对人性的深度探索，而库切到达的深度，超越了同时代的所有作家，一览众山小。

  

• 《【說文解字】成書年代攷》

  作者：子亱閒讀 发布时间：2009-04-11 01:01:22

  《【說文解字】成書年代攷》- ZY.S.

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  〔東漢〕許慎：《說文解字》中華書局版

  

  《辭書研究》一九九〇年第六期

  【筆者案】：「是文乃多年以前初涉小學之舊作，刊於《辭書研究》一九九〇年第六期。董理舊稿，一為當初置疑，今說依舊。二為刊出文字，簡繁雜陳，如漢明帝劉莊之名諱，或『莊』，或『庄』，亦有必得訂正復原到原稿文字之處。已成铅槧，自是無奈。總想校讀重新成文，故從CNKI下載，PDF繼而WORD，改動數處，大抵以自存原稿為準，謹録於此，以筆者案代跋，是為記。」- ZY.S. 於滬上

  二〇〇九年四月十日

  ------------------------------------------------------------

  許慎作《說文解字》，相傳歷時達「二十二年」之久（見《說文解字》出版前言，中華書局1965年版），此說所據為《說文解字•後序•許冲上「說文」表》開篇首辭與文後所署年月：

  「粤在永元，困頓之年。」（徐鍇註曰：「漢和帝永元十二年，嵗在庚子也。」）

  「臣冲誠惶誠恐……以闻皇帝陛下。建光元年九月己亥朔，二十日戊午上。」（徐鍇註曰：「建光元年，漢安帝三十五年，嵗在辛酉。」）

  於是，後世以此攷定许慎作《說文解字》之創稿年代為漢永元十二年（公元100年），終稿年代为建光元年（公元121年）。凡論及《說文解字》者，無不以此為是。然而亦有行文稍慎重者，著作祇述其起筆之年（漢和帝永元十二年一说似無誤），而不述其成書之年，以建光元年（公元121年）系許慎遣子上書之年，而不可為是書成于何年之確據也，「二十二年」一說，頗可置疑。

  《說文解字》究竟成書於何年，歷時多久，予以為觀是书之釋文避諱即可得端倪。东漢至建光元年，即許冲代其父上《說文解字》之時，朝上已先後經歷了六个「聖上」了，依次为光武帝劉秀、漢明帝劉莊、漢章帝劉炟、漢和帝劉肈、漢殤帝劉隆、漢安帝劉祜。《說文解字》中，六位「聖上」之名字，除「隆」字之外，於其餘諸字悉註以「上諱」而不釋其義：

  ◎「禾部•秀：『上諱』，此乃避光武帝劉秀之諱。」

  ◎「艸部•莊：『上諱』，此乃避漢明帝劉莊之諱。」

  ◎「火部•炟：『上諱』，此乃避漢章帝劉炟之諱。」

  ◎「戈部•肈：『上諱』，此乃避漢和帝劉肈之諱。」

  ◎「生部•隆：豐大也，從生降聲。」

  ◎「示部•祜：『上諱』，此乃避漢安帝劉祜之諱。」

  諸如此類的異常情况，在《說文解字》的體例編排上，亦可見一斑。「秀、莊、炟、肈、祜」等上諱諸字，皆以天子之名而分别位居「禾、艸、火、戈、示」各部之首，以表示对天子殊敬。唯漢殤帝劉隆之諱「隆」字例外，位於「生」部之三、四位， 此又何也。凡此種種，不能不讓人對于許慎著《說文解字》「二十二年」成書一說產生疑竇。漢殤帝不諱，說明是書必成于漢殤帝劉隆登基以前，即东漢延平元年（公元106年）以前，是書當已刹青。

  對此，清代著名小學家段玉裁曾攷据過一番，在其所著《說文段註》「隆」字下註曰：「隆者，漢殤帝之名，不云上諱而直書其字者，《五經異義》云：『漢幼小諸帝皆不廟祭，而祭于陵。』既不廟祭，似可不諱。然《漢志•河内郡•隆慮》應邵曰：『隆慮山在此，避殤帝名，改曰林慮也。』又《郡国志》：『林慮，故隆慮，殤帝改。漢制生而諱，故孝宣更名。』此蓋殤帝在位時所改，而書成于和帝永元十二年，以前未及諱，至建光元年許冲上書時不追改，故不云上諱。」此處，段氏开始先是犹豫「既不廟祭，似可不改。」及至末了，还是下了結論「而書成于和帝永元十二年……」云云。於是乎，煌煌巨著《說文解字》成書，許氏似乎祇不過耗费了一年左右的時間而已。段氏下此結論不能说没有眼光，至少，在此逮住些問题了。然則，斷言許氏起筆終稿皆於永元十二年，却又未免太過於肯定了些。興許，是这位小學家注重了文字訓詁，而忽略了書史學上的問题，没有重視頋及，否則，完全可以說得更客觀些、科學些。

  

  〔清〕段玉裁：《說文解字註》中華書局版

  其實，通觀《說文段註》，段氏於此問题的看法也是前後矛盾的，《說文解字•後序•許冲上說文表》：「粤在永元，困頓之年……」下， 段注曰：「後漢書，賈逵於和帝永元十三年卒，時年七十二，然則許之撰《說文解字》先逵卒一年，用功伊始，盖恐失墜所聞也。自永元庚子至建光辛酉，凡歷二十二年，而其子冲獻之。」此說与前说「而書成於和帝永元十二年」莫衷一是，不免自相抵牾。

  當然，此種情况祇能認為是《說文段註》中一个小小的遺憾了。漢殤帝劉隆在位未及一年。《資治通鉴》卷四十八•漢紀四十•和帝元興元年（公元105年）載云：「冬，十二月，辛未，帝崩於章德前殿……少子隆，生始百餘日，迎立以為皇太子，是夜，即皇帝位。」卷四十九•汉紀四十一•殤帝延平元年（公元106年）載云：「八月，辛卯，帝崩。」計其在位，前後不過九個月而已。然而，即便祇是短短九個月的時間，其間，若許慎《說文解字》尚在撰寫之中，那是斷斷乎不會有「隆」字不避諱之失誤的，「漢制生而諱。」故而，可以肯定地说，《說文解字》成書至少是在漢殤帝延平元年，也就是公元106年以前，其後，是書一直藏匿篋底。及至漢安帝十五年，即建光元年（公元121年），許慎遣其子許冲上是書時，已時違十五餘載，匆忙之中，祇将「當今聖上」漢安帝劉祜之諱「祜」字作了改動，而将「短命天子」漢殤帝劉隆忘諸脑後也。其時，許慎尚在病中，故而遣子代為上書，其疏忽之由，岂難了然。

  至此，可以斷言了，即《說文解字》的成書時间最长不會超过五、六年，也就是在永元十二年（公元100年）至延平元年（公元106年）之間，这應该说是一个模糊、然而相對來說却是比較科學的結論。「二十二年」一說是失誤的，遺憾的是，此說維系的時間過於长了些。

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  【參攷文獻】：

  *** 《說文解字》〔東漢〕許慎/著，中華書局1965年版

  *** 《說文解字註》〔清〕段玉裁/著，上海古籍出版社1988年版

  *** 《資治通鑒》〔宋〕司馬光/著，〔元〕胡三省/音註，中華書局1956年版

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