内容简介
自动化技术是智能制造的关键使能技术之一，是智能制造方案现场实施的主要工具与载体。《PLC与人机界面在智能制造中的应用》在介绍智能制造基本概念的基础上，概要介绍了包含流程工业与离散工业智能制造中的自动化、安全与通信技术，重点阐述了PLC程序设计与人机界面开发技术，给出了具体的应用案例。对罗克韦尔自动化公司的Micro800系列PLC的硬件与网络、CCW编程软件与编程语言、指令系统、PLC程序设计与人机界面进行了详细介绍。通过对应用案例的深入分析，系统地阐述了运用面向对象编程思想，合理选择不同编程语言，利用PLC进行逻辑顺序控制、过程控制与运动控制的程序设计方法,剖析了与PLC控制紧密结合的人机界面设计内容、步骤和调试技术。
《PLC与人机界面在智能制造中的应用》重在培养读者利用PLC和人机界面技术开发各类智能制造应用中的电气自动化和人机界面系统的能力。在内容上注重系统性、准确性、实用性与新颖性。本书的程序都通过仿真或实物调试，可以指导读者进行类似工程的开发。
《PLC与人机界面在智能制造中的应用》可作为高等院校自动化、智能制造工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、电气工程及其自动化等专业的教材和参考书，也可作为工控企业、自动化工程公司和相关行业工程技术人员的实用参考书。
目录
前言
第1章 智能制造概述1
1.1智能制造的发展背景 1
1.2智能制造的发展历程3
1.3智能制造的本质和内涵6
1.3.1智能制造的本质6
1.3.2智能制造的显著特征7
1.3.3智能制造的关键环节8
1.3.4智能制造的应用领域9
1.4智能制造领域相关概念之间的区别与联系12
1.5中国制造强国战略14
1.5.1中国制造背景14
1.5.2中国制造战略目标15
1.5.3中国制造核心要义和本质内涵15
1.6智能制造关键使能技术16
复习思考题18
第2章 智能制造中的自动化与安全保护系统19
2.1智能制造中的自动化系统与装置19
2.1.1工业自动化技术及其应用与发展19
2.1.2制造业分类及其对应的工业控制系统20
2.1.3离散制造业及工厂自动化21
2.1.4流程制造业及工业自动化23
2.1.5工厂自动化与工业自动化中的控制器25
2.2智能制造中的工业控制系统29
2.2.1工业控制系统的典型结构与组成29
2.2.2流程制造中的集散控制系统34
2.2.3离散制造中的监控与数据采集系统36
2.3智能制造中的安全保护系统41
2.3.1功能安全基础41
2.3.2流程制造中的安全仪表系统45
2.3.3离散制造中的安全系统51
2.4智能制造中的网络与通信53
2.4.1智能制造系统典型网络架构53
2.4.2智能制造中常用的现场总线55
2.4.3智能制造中典型的工业以太网73
复习思考题84
第3章 Micro800系列控制器硬件与CCW编程软件85
3.1Micro800系列控制器85
3.1.1Micro800系列控制器概述85
3.1.2Micro800系列控制器硬件特性88
3.2Micro800系列控制器功能性插件与扩展I/O模块及其组态92
3.2.1Micro800系列功能性插件模块与扩展I/O模块及其特性92
3.2.2Micro800系列功能性插件模块与扩展I/O模块组态96
3.2.32080-IF2模块用于温度采集示例100
3.3CIP及Micro800系列控制器网络结构101
3.3.1CIP及Micro800系列控制器支持的通信方式101
3.3.2EtherNet/IP工业以太网104
3.3.3Micro800系列控制网络结构107
3.4与Micro800系列控制器配套使用的变频器和伺服驱动器109
3.4.1PowerFlex520系列变频器特性109
3.4.2Kinetix 3组件级伺服驱动器及其网络结构113
3.5Micro800系列 PLC编程软件CCW116
3.5.1CCW软件概述116
3.5.2CCW软件编程环境及其设置118
复习思考题120
第4章 Micro800系列控制器编程语言与指令集121
4.1PLC编程语言标准IEC 61131-3121
4.1.1传统PLC编程语言存在的问题及IEC 61131-3标准121
4.1.2IEC 61131-3标准的特点与优势121
4.1.3IEC 61131-3标准的基本内容123
4.2Micro800系列控制器编程语言与实例124
4.2.1梯形图编程语言与实例124
4.2.2结构化文本编程语言与实例129
4.2.3功能块图编程语言与实例133
4.2.4顺序功能图及其程序转换135
4.3Micro800系列控制器指令集139
4.3.1Micro800系列控制器指令集概述139
4.3.2Micro800系列控制器主要功能块指令141
4.3.3Micro800系列控制器的指令块152
4.3.4高速计数器(HSC)功能块指令156
4.4CCW编程平台项目建立、仿真与调试159
4.4.1用CCW创建项目的步骤与实例159
4.4.2与控制器连接、项目下载及调试167
4.4.3CCW仿真控制器的使用173
复习思考题178
第5章 Micro800系列控制器程序设计技术179
5.1PLC控制系统设计内容与设计方法179
5.1.1PLC控制系统设计内容及步骤179
5.1.2PLC程序设计基础、规范与发展181
5.1.3典型功能环节的PLC程序设计183
5.1.4PLC程序的经验设计法188
5.1.5PLC程序的时间顺序逻辑设计法192
5.1.6PLC程序的逻辑顺序设计法196
5.2Micro800系列控制器程序设计基础200
5.2.1Micro800系列控制器程序执行过程与规则200
5.2.2用户定义的功能（UDF）的创建与使用202
5.2.3用户定义的功能块（UDFB）的创建与使用204
5.2.4结构数据类型及其在PLC程序设计中的应用207
5.2.5Micro800系列控制器中断程序设计211
5.3Micro800系列控制器逻辑顺序控制程序设计示例214
5.3.1Micro800系列控制器用于Factory IO虚拟生产场景顺控程序设计214
5.3.2Micro800系列控制器在工业生产线控制中的应用227
5.3.3Micro800系列控制器在四工位组合机床控制中的应用233
5.4Micro800系列控制器过程控制程序设计示例242
5.4.1Micro800系列控制器的IPIDCONTROLLER功能块242
5.4.2IPIDCONTROLLER在一阶对象仿真模型控制中的应用245
5.4.3Micro800系列
前言/序言
前言
无论是流程工业智能制造还是离散工业智能制造，都是利用人工智能和先进的自动化技术赋能传统制造系统。人工智能不仅赋能智能制造上层的IT（信息技术），而且也赋能底层的OT（操作技术）。《PLC与人机界面在智能制造中的应用》内容重点是智能制造中属于OT部分的自动化系统，特别是控制器编程与人机界面开发技术。先进的自动化系统是实施智能制造的重要载体和保障。
《PLC与人机界面在智能制造中的应用》共6章，第1章简要介绍了智能制造技术;第2章概要性分析了智能制造中的主要自动化系统、安全系统和通信技术；第3章对罗克韦尔自动化公司的Micro800系列控制器硬件、网络和CCW一体化编程软件进行了全面介绍;第4章介绍了PLC编程语言及Micro800系列控制器的指令系统;第5章结合大量工程案例对控制器程序设计技术进行了介绍，这是本书的重点章节;第6章结合实例介绍了工业人机界面与工控组态软件。
为了更好地适应智能制造对自动化技术的需求，《PLC与人机界面在智能制造中的应用》在内容上强化了功能安全内容，并把面向对象程序设计思想、软件的可重用性和可读性等设计目标引入到控制器程序设计中；介绍了采用Micro800系列控制器来控制Factory IO虚拟制造过程；重点介绍了梯形图语言和ST语言这两种目前全球最流行的控制器编程语言；在控制程序分析与设计上结合实例重点阐述了顺序功能图这种系统化的分析方法。
《PLC与人机界面在智能制造中的应用》由华东理工大学吴清和王华忠主编。吴清编写了第1章，孙京诰编写了第2章2.3节和2.4节，其余部分由王华忠和姜庆超合作编写。
《PLC与人机界面在智能制造中的应用》的出版得到了华东理工大学规划教材项目的支持，在此表示感谢。
由于时间和作者的水平所限，疏漏在所难免，恳请读者提出批评建议。
