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S7-1200/1500 PLC应用——基于SCL和数字孪生


作者:
周文军 胡宁峪
定价:
49.00 元
版面字数:
420.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
284
最新
印次时间:
2026年7月
ISBN:
978-7-04-060498-6
物料号:
60498-00
出版时间:
2026年7月
读者对象:
高等职业教育
一级分类:
制造大类
二级分类:
自动化类
三级分类:
机电一体化技术

本书将西门子S7-1200 PLC和S7-1500 PLC的基本知识与SCL编程、数字孪生技术相结合,按照初学者“入门—基础—进阶—综合”的学习过程,对PLC应用技术进行讲解。全书分为6个项目,主要包括PLC基础知识和LAD、SCL、GRAPH三种编程方法对比应用,触摸屏HMI设计,Factory I/O、NX MCD、Robot-Studio等仿真软件中数字孪生对象应用、PLC控制系统联调等方面的内容。

本书为双色印刷的新形态一体化教材,结构清晰,为核心知识点配有微课,可通过书中二维码访问。学习者也可访问本书配套的在线开放课程,进行线上线下混合式学习。此外,本书提供课件、源程序、仿真文件等,授课教师请登录“高等教育出版社产品信息检索系统”(https://xuanshu.hep.com.cn)免费下载。

本书适合作为高等职业院校、职业本科院校机电一体化技术、电气自动化技术、工业机器人技术、机械电子工程技术、电气工程及自动化、机器人技术等专业及装备制造大类、能源动力与材料大类相关专业的课程教材,也可供相关工程技术人员参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 项目1 初识西门子PLC
        • 任务1.1 控制1个LED闪烁
          • 【任务目标】
            • 【相关知识】
              • 1.PLC的工作原理
                • 2.PLC的主要特点
                  • 3.PLC的应用领域
                    • 4.西门子PLC系列产品
                      • 5.安装TIA Portal集成开发环境
                        • 6.PLC基本位逻辑运算指令
                          • 7.常用位逻辑运算指令
                            • 8.系统和时钟存储器
                            • 【任务实施】
                              • 1.硬件安装和接线
                                • 2.PLC组态和编程
                                  • 3.系统调试
                                    • 4.任务评价
                                    • 【思考与练习】
                                    • 任务1.22 个开关控制1个LED
                                      • 【任务目标】
                                        • 【任务实施】
                                          • 1.硬件安装和接线
                                            • 2.PLC组态和编程
                                              • 3.系统调试
                                                • 4.任务评价
                                                • 【思考与练习】
                                              • 项目2 基础应用:从继电器-接触器控制到PLC控制
                                                • 任务2.1 三相异步电动机启停控制
                                                  • 【任务目标】
                                                    • 【相关知识】
                                                      • 1.三相异步电动机启停控制系统
                                                        • 2.启动按钮自锁功能
                                                        • 【任务实施】
                                                          • 1.硬件安装和接线
                                                            • 2.PLC组态和编程
                                                              • 3.系统调试
                                                                • 4.任务评价
                                                                • 【思考与练习】
                                                                • 任务2.2 三相异步电动机正反转控制
                                                                  • 【任务目标】
                                                                    • 【相关知识】
                                                                      • 1.三相异步电动机正反转控制系统
                                                                        • 2.SCL的赋值运算和逻辑运算
                                                                        • 【任务实施】
                                                                          • 1.硬件安装和接线
                                                                            • 2.PLC编程和仿真调试
                                                                              • 3.HMI设计
                                                                                • 4.仿真调试
                                                                                  • 5.实物联调
                                                                                    • 6.任务评价
                                                                                    • 【思考与练习】
                                                                                  • 项目3 基础应用:控制触摸屏中的简单数字孪生对象
                                                                                    • 任务3.1 LED流水灯
                                                                                      • 【任务目标】
                                                                                        • 【相关知识】
                                                                                          • 1.西门子PLC数据类型
                                                                                            • 2.西门子PLC数据存储结构
                                                                                              • 3.移动指令(赋值指令)
                                                                                                • 4.沿指令
                                                                                                  • 5.移位指令和循环移位指令
                                                                                                  • 【任务实施】
                                                                                                    • 1.硬件安装和接线
                                                                                                      • 2.PLC编程
                                                                                                        • 3.HMI设计
                                                                                                          • 4.系统调试
                                                                                                            • 5.任务评价
                                                                                                            • 【思考与练习】
                                                                                                            • 任务3.2 彩虹灯
                                                                                                              • 【任务目标】
                                                                                                                • 【相关知识】
                                                                                                                  • 1.计数指令
                                                                                                                    • 2.比较指令
                                                                                                                    • 【任务实施】
                                                                                                                      • 1.硬件安装和接线
                                                                                                                        • 2.PLC编程
                                                                                                                          • 3.HMI设计
                                                                                                                            • 4.系统调试
                                                                                                                              • 5.任务评价
                                                                                                                              • 【思考与练习】
                                                                                                                              • 任务3.3 模拟喷泉
                                                                                                                                • 【任务目标】
                                                                                                                                  • 【相关知识】
                                                                                                                                    • 定时器指令
                                                                                                                                    • 【任务实施】
                                                                                                                                      • 1.模拟喷泉实现方法
                                                                                                                                        • 2.硬件安装和接线
                                                                                                                                          • 3.PLC编程
                                                                                                                                            • 4.HMI设计
                                                                                                                                              • 5.系统调试
                                                                                                                                                • 6.任务评价
                                                                                                                                                • 【思考与练习】
                                                                                                                                                • 任务3.4 两种液体混合控制
                                                                                                                                                  • 【任务目标】
                                                                                                                                                    • 【相关知识】
                                                                                                                                                      • 1.GRAPH编程界面
                                                                                                                                                        • 2.GRAPH顺控器
                                                                                                                                                        • 【任务实施】
                                                                                                                                                          • 1.硬件安装和接线
                                                                                                                                                            • 2.PLC编程
                                                                                                                                                              • 3.HMI设计
                                                                                                                                                                • 4.系统调试
                                                                                                                                                                  • 5.任务评价
                                                                                                                                                                  • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                • 项目4 进阶应用:控制Factory I/O中的数字孪生对象
                                                                                                                                                                  • 任务4.1 传送带
                                                                                                                                                                    • 【任务目标】
                                                                                                                                                                      • 【相关知识】
                                                                                                                                                                        • 1.Factory I/O
                                                                                                                                                                          • 2.TIA Portal工程模板
                                                                                                                                                                          • 【任务实施】
                                                                                                                                                                            • 1.任务分析
                                                                                                                                                                              • 2.PLC I/O地址分配
                                                                                                                                                                                • 3.Factory I/O场景设计
                                                                                                                                                                                  • 4.Factory I/O驱动设置
                                                                                                                                                                                    • 5.PLC编程
                                                                                                                                                                                      • 6.系统调试
                                                                                                                                                                                        • 7.任务评价
                                                                                                                                                                                        • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                        • 任务4.2 机械臂装配
                                                                                                                                                                                          • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                            • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                              • 1.场景简介
                                                                                                                                                                                                • 2.主要设备
                                                                                                                                                                                                  • 3.典型控制流程
                                                                                                                                                                                                  • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                    • 1.任务分析
                                                                                                                                                                                                      • 2.PLC I/O地址分配
                                                                                                                                                                                                        • 3.Factory I/O场景设计
                                                                                                                                                                                                          • 4.PLC组态和编程
                                                                                                                                                                                                            • 5.系统调试
                                                                                                                                                                                                              • 6.任务评价
                                                                                                                                                                                                              • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                              • 任务4.3 重量分拣
                                                                                                                                                                                                                • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                  • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                                                    • 1.场景简介
                                                                                                                                                                                                                      • 2.主要设备
                                                                                                                                                                                                                        • 3.典型控制流程
                                                                                                                                                                                                                        • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                          • 1.任务分析
                                                                                                                                                                                                                            • 2.PLC I/O地址分配
                                                                                                                                                                                                                              • 3.Factory I/O场景设计
                                                                                                                                                                                                                                • 4.PLC组态和编程
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.系统调试
                                                                                                                                                                                                                                    • 6.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                    • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                    • 任务4.4 机器人加工
                                                                                                                                                                                                                                      • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                        • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                                                                          • 1.场景简介
                                                                                                                                                                                                                                            • 2.主要设备
                                                                                                                                                                                                                                              • 3.典型控制流程
                                                                                                                                                                                                                                              • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                • 1.任务分析
                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.PLC I/O地址分配
                                                                                                                                                                                                                                                    • 3.Factory I/O场景设计
                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.PLC组态和编程
                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.系统调试
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                                          • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                                          • 任务4.5 智能立体仓库
                                                                                                                                                                                                                                                            • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                              • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                                                                                                • 1.场景简介
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.主要设备
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 1.任务分析
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 2.PLC I/O地址分配
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 3.Factory I/O场景设计
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.PLC组态和编程
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.HMI设计
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.系统调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 项目5 进阶应用:控制NX MCD中的数字孪生对象
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 任务5.1 认识NX MCD平台
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 1.NX MCD平台
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 2.基本机电对象
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 3.运动副和约束
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.传感器和执行器
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.仿真序列
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 1.定义刚体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.定义碰撞体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 3.定义对象源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.定义运动副和约束
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.定义传感器和执行器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.定义仿真序列
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.仿真调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 任务5.2 五子棋数字孪生系统步进电机控制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 1.步进电机及驱动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 2.运动控制指令
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 1.硬件安装和接线
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 2.PLC组态和编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 3.HMI设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.系统调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 5.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 任务5.3 五子棋数字孪生系统MCD设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 1.定义刚体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 2.定义碰撞体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 3.定义对象源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.定义滑动副
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.定义固定副
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.定义执行器位置控制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.定义碰撞传感器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.定义信号适配器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.定义仿真序列
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.仿真调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 任务5.4 五子棋数字孪生系统PLC和触摸屏设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 1.硬件安装和接线
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.PLC组态和编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 3.HMI设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.PLC、HMI、MCD联调
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.任务评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 【思考与练习】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 项目6 综合应用:ABB机器人弹奏电子琴数字孪生系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 任务6.1 系统整体设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 1.系统结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 2.系统设计流程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 3.信号传输规划
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.硬件环境搭建
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 任务6.2 PLC编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 1.PLC组态
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 2.PLC编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 3.程序调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 任务6.3 ABB机器人编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 【相关知识】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 1.音乐基本知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.弹奏电子琴编程实现
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 1.程序总体设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 2.创建仿真工作站
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 3.编写机器人程序
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.ABB机器人和PLC联调
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 任务6.4 HMI设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 【任务目标】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 【任务实施】
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 1.触摸屏组态
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 2.触摸屏界面设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 3.触摸屏和PLC联调
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.弹奏电子琴工作站系统联调
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                相关图书