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内容大纲
本书将国际工程认证教育理念、课程改革目标和大学生认知能力相结合，提出通过一个实际工程项目的调研、设计、实施和总结的全过程来培养学生系统思维、工程意识、质量与标准以及创新意识。教学需要与项目驱动行为引导教学方法相配合。
本书是自动化系列基础教材之一，是“工业自动化”“电气控制”和“PLC应用”三门课程主要内容的有机结合。内容包括工业自动化项目设计流程、电气控制系统设计和S7-1200系列PLC控制系统设计。在内容安排上，以项目为主线，力求逻辑性强，按照从硬件设计到软件设计的顺序安排内容，从易到难，由浅至深，循序渐进。在知识面上，本书不仅包括电气控制技术、可编程控制技术，还包括网络通信技术、人机界面监控技术，以拓展学生知识面，加快知识更新。
本书既可作为高等院校自动化、电气控制、机械工程及自动化及其相关专业的教材，也可以供相关专业技术人员参考使用。 -
作者介绍
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目录
前言
第1章 工业自动化控制系统概述
1.1 工业自动化的概念
1.2 电气控制的历史与发展
1.3 PLC控制的历史与发展
第2章 工业自动化项目设计
2.1 工业自动化项目设计要求
2.2 工业自动化项目设计流程
任务一 灌装自动生产线项目调研及整体方案设计
第3章 工业自动化项目的电气控制
3.1 电气控制要求
3.2 电气设备
3.3 常用低压电器设备
3.3.1 低压配电电器
3.3.2 低压主令电器
3.3.3 低压控制电器
3.3.4 低压保护电器
3.3.5 低压执行电器
3.3.6 低压信号电器
3.4 电气控制线路设计规范及读图方法
3.4.1 电气控制系统线路设计要求及规范
3.4.2 电气控制线路读图方法
3.5 常用电气控制线路及其保护环节
3.5.1 三相异步电动机起保停线路及其保护环节
3.5.2 三相异步电动机正反转控制线路及其保护环节
3.5.3 他励直流电动机串三级电阻起动及其保护环节
任务二 灌装自动生产线电气控制部分设计与实现
第4章 PLC基础
4.1 PLC的产生和定义
4.2 PLC的特点和应用
4.3 PLC的分类
4.4 PLC的组成和工作特点
4.4.1 PLC的组成
4.4.2 PLC的工作特点
第5章 工业自动化项目的PLC控制硬件设计
5.1 PLC系统硬件设计步骤与要求
5.1.1 计算输入/输出设备
5.1.2 PLC机型选择
5.1.3 PLC容量估算
5.1.4 设计电气原理图和接线图
5.2 S7 1200 PLC基本介绍
5.2.1 S7 1200 PLC硬件模块
5.2.2 CPU模块
5.2.3 信号板及信号模块
5.2.4 集成通信接口及通信模块
5.2.5 S7 1200 PLC硬件安装及规范
5.2.6 安装和拆卸CPU
5.2.7 安装和拆卸信号模块
5.2.8 安装和拆卸通信模块
5.2.9 安装和拆卸信号扩展板
5.2.10 拆卸和安装端子板连接器
任务三 灌装自动生产线PLC控制系统设计
5.3 S7 1200 PLC硬件接线规范
5.3.1 安装现场的接线
5.3.2 使用隔离电路时的接地与电路参考点
5.3.3 数字量输入接线
5.3.4 数字量输出接线
5.3.5 模拟量接线
任务四 灌装自动生产线PLC控制系统硬件设计及接线
第6章 工业自动化项目的PLC控制软件设计
6.1 自动化项目设计软件——TIA博途
6.1.1 TIA博途V15的功能
6.1.2 TIA博途V15的安装环境与安装方法
6.1.3 STEP7中项目的创建过程
6.1.4 新建项目过程中容易出现的问题及解决办法
6.1.5 S7 1200 CPU的密码保护功能
6.1.6 程序块的复制保护功能
6.1.7 STEP7中程序的上传功能
6.1.8 STEP7在线帮助功能
任务五 在STEP7软件中建立灌装自动生产线项目并进行硬件组态
6.2 STEP7编程基础
6.2.1 数制和编码
6.2.2 数据类型及表示格式
6.2.3 存储区的寻址方式
6.2.4 STEP7编程语言
6.2.5 STEP7指令系统
6.3 PLC的程序结构与编程方法
6.3.1 组织块OB
6.3.2 组织块OB的优先级
6.3.3 功能块FB和功能FC
6.3.4 数据块DB
6.3.5 程序块的编辑
6.3.6 程序块的编译和下载
6.3.7 程序块的监视与程序的调试
6.3.8 块的调用
6.3.9 PLC的编程方法
6.4 工业自动化项目程序结构及符号表
6.4.1 设计项目程序结构
6.4.2 创建用户程序结构
6.4.3 建立项目变量表
任务六 灌装自动生产线PLC控制系统程序结构及变量表
6.5 工业自动化项目中数字量的处理
6.5.1 触点的逻辑关系
任务七 设计灌装自动生产线PLC控制系统手动运行程序
6.5.2 置位输出/复位输出指令
6.5.3 边沿检测指令
6.5.4 复位优先SR锁存/置位优先RS锁存指令
任务八 设计急停复位等程序和调用功能
6.6 工业自动化项目中时间控制方法
6.7 工业自动化项目中计数功能
任务九 设计灌装自动生产线PLC控制系统手动和自动运行程序
6.8 工业自动化项目中数据处理方法
6.8.1 移动操作指令
6.8.2 数学函数指令
6.8.3 比较器操作指令
6.8.4 转换操作指令
任务十 灌装自动生产线PLC控制系统统计程序设计
6.9 故障诊断与程序调试方法
6.9.1 CPU的在线和诊断功能
6.9.2 使用程序编辑器调试程序
6.9.3 使用变量表调试程序
6.9.4 采用监控与强制表监视、修改和强制变量
6.9.5 工具的使用
6.10 工业自动化项目中模拟量的处理
6.10.1 模拟量输入信号的采集
6.10.2 模拟量输入信号的处理
任务十一 灌装自动生产线PLC控制系统合格检验程序设计
6.11 顺序控制编程方法
任务十二 灌装自动生产线顺序控制自动运行程序设计
6.12 使用PLCSIM软件进行程序调试
第7章 PLC的网络通信技术及应用
7.1 通信基础知识
7.1.1 数据传输方式
7.1.2 西门子工业网络通信
7.2 S7 1200支持的通信
7.2.1 PROFINET通信
7.2.2 PROFIBUS通信
7.2.3 简易通信模块
7.3 PROFINET通信
7.3.1 PROFINET简介
7.3.2 构建PROFINET网络
7.4 PROFIBUS通信
7.4.1 PROFIBUS简介
7.4.2 PROFIBUS DP
7.5 MODBUS通信
7.5.1 MODBUS简介
7.5.2 MODBUS无线通信实例
第8章 工业自动化项目上位监控系统设计
8.1 人机界面概述
8.1.1 HMI的主要任务
8.1.2 HMI项目设计方法
8.1.3 SIMATIC的HMI设备
8.1.4 WinCC（TIA Portal）简介
8.2 建立一个WinCC项目
8.2.1 直接生成PC系统作为HMI设备
8.2.2 建立PLC和PC站HMI设备之间的连接
8.2.3 WinCC项目组态界面
8.3 ITP1000平板PC的外观介绍及通信连接
8.3.1 ITP1000平板PC的外观及接口
8.3.2 ITP1000平板PC的驳接站外观及接口
8.3.3 设置ITP1000平板PC的操作控制及状态显示
8.3.4 设置ITP1000平板PC的通信参数
任务十三 建立灌装自动生产线上位监控项目
8.4 定义变量
8.4.1 变量的分类
8.4.2 变量的数据类型
8.4.3 编辑变量
8.5 组态画面
8.5.1 设计画面结构与布局
8.5.2 创建画面
8.5.3 画面管理
8.5.4 组态初始画面
8.5.5 组态运行画面
8.5.6 组态参数设置画面
8.5.7 组态趋势视图画面
任务十四 组态灌装自动生产线监控画面
8.6 报警
8.6.1 报警的概念
8.6.2 组态报警
8.6.3 显示报警信息
任务十五 组态灌装自动生产线中的报警
8.7 用户管理
8.7.1 用户管理的概念
8.7.2 用户管理的组态
8.7.3 用户管理的使用
任务十六 组态用户管理系统
8.8 组态功能键
任务十七 组态画面中的功能键
8.9 WinCC项目的模拟调试
第9章 项目文件整理
9.1 灌装自动生产线项目报告
任务十八 灌装生产线项目报告撰写
9.2 灌装自动生产线项目使用说明书
任务十九 灌装生产线项目使用说明书撰写
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