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第1章 工业自动化概述1

1.1 自动化1

1.2 自动化的分类3

1.3 工业自动化系统与人3

1.4 工业自动化系统组成4

1.4.1 控制器——系统的大脑5

1.4.2 执行机构——系统的四肢7

1.4.3 传感器——系统的感觉器官9

1.4.4 人机界面——系统的表情9

1.4.5 通信——系统各单元之间的信息交流10

习题11

第2章 信号的采集与变送——系统的感觉器官12

2.1 概述12

2.2 温度的检测与变送13

2.2.1 温度的检测方法13

2.2.2 热电偶15

2.2.3 热电阻17

2.2.4 温度变送器18

2.3 压力检测与变送19

2.3.1 压力的检测及仪表19

2.3.2 压力变送器20

2.4 转速的检测与计算20

2.4.1 概述20

2.4.2 转速仪表21

2.4.3 光电效应式以及霍尔效应式传感器原理21

2.4.4 常见转速传感器23

2.4.5 转速测量方法25

2.5 流量检测与变送25

2.5.1 概述25

2.5.2 流量的检测方法25

2.5.3 流量检测仪表26

2.6 物位检测与变送27

2.6.1 物位检测的基本方法27

2.6.2 常用的物位检测仪表27

2.7 电压和电流信号的采集与变送28

2.7.1 电压变送器28

2.7.2 电流变送器29

习题29

第3章 可编程序控制器——系统的大脑31

3.1 可编程序控制器概述31

3.1.1 可编程序控制器的产生与历史31

3.1.2 可编程序控制器的定义32

3.1.3 可编程序控制器的现状及发展趋势32

3.1.4 可编程序控制器的特点33

3.1.5 可编程序控制器的基本功能34

3.2 可编程序控制器的基本原理35

3.2.1 PLC的分类35

3.2.2 可编程序控制器组成及各部分作用35

3.2.3 PLC的工作原理38

3.2.4 可编程序控制器基本指令系统和编程方法40

3.3 常用的可编程序控制器45

3.3.1 西门子公司的PLC45

3.3.2 三菱电机PLC47

3.3.3 罗克韦尔公司PLC50

习题52

第4章 执行机构——系统的四肢53

4.1 概述53

4.2 电动执行机构概述53

4.2.1 电动执行机构的工作原理54

4.2.2 伺服放大器54

4.2.3 执行机构54

4.3 气动执行机构55

4.4 液动执行机构55

4.5 调节机构56

4.5.1 调节机构的结构56

4.5.2 不同的调节阀使用场合57

4.5.3 调节阀特性57

4.5.4 阀门的基本性能参数58

4.5.5 阀门的选择58

4.6 变频器59

4.6.1 变频器简介59

4.6.2 变频器参数的设定61

4.6.3 PLC控制变频器61

习题62

第5章 人机接口（HMI）——系统的表情63

5.1 人机接口产品常识63

5.1.1 人机接口的定义63

5.1.2 人机接口产品的组成及工作原理63

5.1.3 人机接口的交互方式64

5.1.4 人机界面产品的基本功能及选型指标64

5.2 西门子人机界面设备简介65

5.2.1 SIMATICHMI精智面板65

5.2.2 SIMATIC HMI精简面板67

5.2.3 SIMATIC HMI移动面板67

5.2.4 SIMATIC HMI按键面板67

5.3 WinCC Flexible介绍68

5.4 WinCC Flexible使用简介69

5.4.1 项目组态69

5.4.2 画面对象组态75

5.4.3 报警83

5.4.4 用户管理86

5.4.5 数据记录与趋势视图87

5.4.6 配方管理系统89

5.4.7 报表系统89

5.4.8 运行脚本90

习题90

第6章 可编程序控制系统中的通信——信息交流91

6.1 概述91

6.2 通信介质91

6.2.1 双绞线92

6.2.2 同轴电缆93

6.2.3 光纤93

6.3 串行接口标准94

6.3.1 RS-232串行接口标准95

6.3.2 RS-422串行接口标准96

6.3.3 RS-485串行接口标准97

6.3.4 串口通信数据格式97

6.4 工业通信协议98

6.4.1 工业通信协议基础98

6.4.2 现场总线100

6.4.3 以太网103

6.5 西门子PLC网络104

6.5.1 PPI通信网络104

6.5.2 MPI通信网络105

6.5.3 PROFIBUS现场总线通信技术107

6.5.4 工业以太网通信技术108

习题110

参考文献111

索引112