電氣控制與S7-1500 PLC應用技術

本書系統地講解了各類常用低壓電器、常見電氣控制電路、PLC的基礎知識及博途軟件的功能等，
著重講解了S7-1500 PLC的硬件組成、軟件編程、通信、故障診斷及控制系統設計等知識。
為了讓讀者了解到控制系統的安全標準、安全技術及安全器件等知識，
提高工業安全意識，本書還專門加入了工業安全系統方面的內容。
 為了讓讀者更快速、高效、深入地掌握相關知識，本書配有大量原創多媒體資源。
例如低壓電器的實物講解、電氣控制電路的運行仿真、博途軟件的操作演示等視頻，
以及有助於加深對書中文字理解的彩圖、擴展閱讀、示例的程序文件等。
本書適合作為自動化相關專業的教材，也適合工程技術人員自學和作為培訓教材使用。

讚譽
譯者序
前言
作者介紹
第1章 元設計方法 / 1
1.1 什麼是元設計方法 / 2
1.1.1 設計驗證 / 3
1.1.2 緊迫的時間 / 3
1.1.3 消除分析癱瘓 / 4
1.1.4 溝通 / 5
1.2 元設計方法不是什麼 / 6

｜第一部分｜ 系統設計
第2章 分解 / 8
2.1 避免功能分解 / 9
2.1.1 功能分解帶來的問題 / 9
2.1.2 關於功能分解的思考 / 13
2.1.3 避免領域分解 / 15
2.1.4 錯誤的動機 / 17
2.1.5 可測試性和設計 / 17
2.1.6 示例：功能型交易系統 / 19
2.2 基於易變性的分解 / 21
2.2.1 分解、維護和開發 / 22
2.2.2 普遍性原則 / 23
2.2.3 基於易變性的分解與測試 / 24
2.2.4 易變性的挑戰 / 24
2.3 識別易變性 / 26
2.3.1 易變性與可變性 / 26
2.3.2 易變軸 / 27
2.3.3 偽裝成需求的解決方案 / 29
2.3.4 易變列表 / 30
2.3.5 示例：基於易變性的交易系統 / 30
2.3.6 抵制“塞壬之歌” / 34
2.3.7 易變性與業務 / 35
2.3.8 為競爭對手設計 / 37
2.3.9 易變性和壽命 / 38
2.3.10 實踐的重要性 / 38

第3章 結構 / 40
3.1 用例和需求 / 41
3.2 分層方法 / 43
3.3 典型分層 / 44
3.3.1 客戶端層 / 44
3.3.2 業務邏輯層 / 45
3.3.3 資源訪問層 / 46
3.3.4 資源層 / 47
3.3.5 實用工具庫欄 / 48
3.4 分類指南 / 48
3.4.1 命名的玄機 / 48
3.4.2 四個問題 / 49
3.4.3 管理器與引擎比 / 50
3.4.4 關鍵觀察 / 51
3.5 子系統和服務 / 52
3.5.1 增量構造 / 52
3.5.2 關於微服務 / 54
3.6 開放和封閉式架構 / 56
3.6.1 開放式架構 / 56
3.6.2 封閉式架構 / 56
3.6.3 半封閉/半開放架構 / 57
3.6.4 放寬規則 / 57
3.6.5 設計禁忌 / 59
3.6.6 力求對稱 / 61

第4章 組合 / 62
4.1 需求與變更 / 62
4.1.1 憎恨變更 / 63
4.1.2 設計基本準則 / 63
4.2 可組合設計 / 64
4.2.1 核心用例 / 64
4.2.2 架構師的使命 / 65
4.3 這裡沒有功能 / 68
4.4 處理變更 / 69

第5章 系統設計示例 / 71
5.1 系統概述 / 72
5.1.1 遺留系統 / 73
5.1.2 新系統 / 74
5.1.3 公司 / 74
5.1.4 用例 / 74
5.2 反設計工作 / 80
5.2.1 巨型系統 / 80
5.2.2 顆粒化構建塊 / 80
5.2.3 域分解 / 81
5.3 業務對齊 / 82
5.3.1 願景 / 82
5.3.2 業務目標 / 83
5.3.3 使命陳述 / 84
5.4 架構 / 84
5.4.1 TradeMe詞彙表 / 84
5.4.2 TradeMe易變區域 / 85
5.4.3 靜態架構 / 88
5.4.4 操作概念 / 90
5.4.5 工作流管理器 / 92
5.5 設計驗證 / 93
5.5.1 添加技工/承包商用例 / 94
5.5.2 請求技工用例 / 95
5.5.3 匹配技工用例 / 96
5.5.4 分配技工用例 / 98
5.5.5 終止技工用例 / 100
5.5.6 支付技工用例 / 101
5.5.7 創建項目用例 / 101
5.5.8 結束項目用例 / 102
5.6 接下來會是什麼 / 103

｜第二部分｜ 項目設計
第6章 動機 / 106
6.1 項目設計的背景和基本動機 / 106
6.1.1 項目設計和項目穩健 / 107
6.1.2 組裝說明 / 108
6.2 軟件項目的需求層級 / 108

第7章 項目設計綜述 / 111
7.1 定義成功 / 111
7.2 項目初始人員配備 / 113
7.2.1 一個架構師，非一群架構師 / 113
7.2.2 核心團隊 / 114
7.3 明智的決定 / 116
7.3.1 計劃，不計劃 / 116
7.3.2 軟件開發計劃評審 / 117
7.4 服務和開發人員 / 117
7.4.1 設計和團隊效率 / 119
7.4.2 任務連續性 / 120
7.5 工作量的估算 / 120
7.5.1 經典錯誤 / 121
7.5.2 估算技術 / 123
7.5.3 總體項目估算 / 124
7.5.4 活動估算 / 126
7.6 關鍵路徑分析 / 127
7.6.1 項目網絡圖 / 127
7.6.2 關鍵路徑 / 130
7.6.3 分配資源 / 131
7.7 安排活動 / 134
7.8 項目費用 / 140
7.9 掙值計劃 / 143
7.9.1 經典錯誤 / 144
7.9.2 淺S曲線 / 145
7.10 角色和責任 / 148

目錄
前言
二維碼索引
第1章緒論
1.1電器與電氣的概念及區別
1.2電氣控制技術概述
1.3本（書）課程的學習目標

第一篇 電氣控制基礎
第2章 常用低壓電器
2.1低壓電器的基礎知識
2.2低壓配電電器
2.3接觸器
2.4繼電器
2.5主令電器
2.6電磁執行器件
思考題及練習題

第3章 電氣控制電路設計基礎
3.1電氣控制電路圖的繪製原則及符號
3.2三相籠型異步電動機直接起動常用控制電路
3.3三相籠型異步電動機減壓起動控制電路
3.4三相籠型異步電動機制動控制電路
3.5三相籠型異步電動機的變頻調速控制電路
3.6電氣控制電路的設計方法
3.7電氣控制電路圖的繪製工具
思考題及練習題

第二篇S7-1500 PLC應用技術
第4章PLC基礎知識
4.1 PLC的定義和分類
4.2 PLC的功能及特點
4.3 PLC的發展
4.4 PLC的結構與組成
4.5 PLC的工作原理
4.6 PLC操作軟件概述
4.7 PLC的編程語言
思考題及練習題

第5章S7-1500 PLC的硬件系統
5.1 S7-1500 PLC的電源模塊
5.2 S7-1500 PLC的CPU模塊
5.3 S7-1500 PLC的信號模塊
5.4 S7-1500 PLC的工藝模塊
5.5 S7-1500 PLC的通信模塊
5.6 ET 200分佈式產品及S7-1500 PLC的分佈式模塊
思考題及練習題

第6章S7-1500 PLC的博途軟件
6.1博途軟件概述
6.2博途軟件的獲取、安裝與升級
6.3博途軟件的常用功能
6.4博途的仿真器
思考題及練習題

第7章S7-1500 PLC的軟件編程
7.1 S7-1500 PLC的數據類型
7.2 S7-1500 PLC的存儲區
7.3博途軟件梯形圖的新特徵
7.4位邏輯運算指令
7.5定時器/計數器操作指令
7.6比較器操作指令
7.7數學函數指令
7.8其他指令
思考題及練習題

第8章S7-1500 PLC的程序結構
8.1用戶程序的基本結構
8.2組織塊OB
8.3函數FC與函數塊FB
8.4數據塊DB
思考題及練習題

第9章S7-1500 PLC的通信
9.1網絡通信概述
9.2 PROFIBUS-DP通信
9.3工業以太網通信
9.4串行通信
思考題及練習題

第10章S7-1500 PLC的故障診斷
10.1 PLC故障診斷概述
10.2使用LED及CPU顯示屏診斷故障的方法
10.3使用博途軟件診斷故障的方法
10.4使用PLC Web服務器診斷故障的方法
10.5使用HMI診斷控件診斷故障的方法
10.6使用用戶診斷程序診斷故障的方法
10.7使用模塊自帶診斷功能診斷故障的方法
思考題及練習題

第11章 工業安全系統
11.1安全系統概述
11.2安全系統相關標準
11.3安全控制系統
11.4工業安全器件
思考題及練習題

第12章PLC控制系統設計
12.1 PLC控制系統的設計原則及流程
12.2分析評估控制任務
12.3 PLC控制系統的總體設計
12.4 PLC控制系統的硬件設計
12.5 PLC控制系統的軟件設計
12.6 PLC控制系統的調試
12.7傳送帶控制系統設計實例
思考題及練習題
參考文獻