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本书从应用的角度系统地介绍了三菱FX系列PLC、西门子S7-200系列PLC模拟量输入/输出及其与PC的数据通信技术。其内容包括计数制与编码、PLC模拟量控制概述、PLC模拟量扩展模块、PLC数据通信基础、PC串行通信概述、PLC与PC数据通信协议、PLC模拟量输入与PC通信控制、PLC模拟量输出与PC通信控制、PLC温度检测与PC通信控制，其中PC与PLC通信程序同时采用VB、VC++、LabVIEW和组态软件实现。为方便读者学习，本书提供配套光盘，内容包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像等。

目    录
第1章  计数制与编码	（1）
1.1  计数制	（1）
1.1.1  计数制概述	（1）
1.1.2  十进制数与二进制数	（2）
1.1.3  八进制数与十六进制数	（3）
1.2  计数制转换及其程序设计	（4）
1.2.1  二进制数与十进制数的转换	（4）
1.2.2  二进制数与八进制数的转换	（7）
1.2.3  二进制数与十六进制数的转换	（10）
1.2.4  八进制数与十进制数的转换	（13）
1.2.5  十六进制数与十进制数的转换	（14）
1.2.6  八进制数与十六进制数的转换	（17）
1.3  字符编码	（17）
1.3.1  BCD码	（18）
1.3.2  格雷码	（18）
1.3.3  ASCII编码	（20）
第2章  PLC模拟量控制概述	（23）
2.1  模拟量与模拟量控制	（23）
2.1.1  模拟量与数字量	（23）
2.1.2  模拟量控制系统简介	（24）
2.2  模拟量信号处理	（28）
2.2.1  A/D与D/A转换	（28）
2.2.2  采样和滤波	（30）
2.2.3  标定和标定变换	（35）
2.3  PLC模拟量控制	（37）
2.3.1  PLC模拟量控制系统的组成与特点	（37）
2.3.2  PLC模拟量控制过程与目的	（38）
2.3.3  PLC模拟量输入/输出方式	（40）
2.4  PLC控制系统设计与可靠性措施	（44）
2.4.1  PLC控制系统设计过程	（44）
2.4.2  PLC控制系统的可靠性措施	（47）
第3章  PLC模拟量扩展模块	（51）
3.1  三菱FX2N系列PLC的模拟量扩展模块	（51）
3.1.1  特殊功能模块概述	（51）
3.1.2  特殊功能模块的读/写指令	（53）
3.1.3  模拟量输入/输出模块简介	（57）
3.1.4  A/D转换模块	（60）
3.1.5  D/A转换模块	（67）
3.1.6  温度扩展模块	（74）
3.2  西门子S7-200系列PLC的模拟量扩展模块	（77）
3.2.1  PLC对模拟量的处理	（77）
3.2.2  模拟量输入模块	（78）
3.2.3  模拟量输出模块	（81）
3.2.4  温度扩展模块	（83）
第4章  PLC数据通信基础	（85）
4.1  PLC数据通信概述	（85）
4.1.1  数据通信系统组成	（85）
4.1.2  PLC数据通信的目的	（86）
4.1.3  PLC数据通信的类型	（88）
4.1.4  PLC数据通信的链接方式	（91）
4.1.5  数据在PLC存储器中存取的方式	（95）
4.1.6  PLC控制系统的信号类型	（96）
4.1.7  PLC数据通信介质	（98）
4.2  个人计算机与PLC的通信	（100）
4.2.1  计算机与PLC通信的方法与条件	（101）
4.2.2  计算机与PLC的通信内容	（102）
4.2.3  计算机与PLC通信程序的设计要点与方法	（103）
4.2.4  PLC串口通信调试软件及其应用	（108）
第5章  PC串行通信概述	（112）
5.1  串行通信技术简介	（112）
5.1.1  串行通信的基本概念	（112）
5.1.2  串行通信协议	（116）
5.1.3  串行通信的接口标准	（121）
5.1.4  PC中的串行端口	（127）
5.1.5  串行通信线路连接	（130）
5.1.6  串口调试工具	（132）
5.2  串行通信控件MSComm	（134）
5.2.1  MSComm控件处理通信的方式	（134）
5.2.2  MSComm控件的使用	（134）
5.2.3  MSComm 控件的常用属性	（137）
5.2.4  MSComm控件的OnComm事件	（141）
5.2.5  MSComm控件通信步骤	（143）
5.3  PLC组态王串口通信设置	（143）
5.3.1  三菱FX系列PLC组态王通信设置	（143）
5.3.2  西门子S7-200 PLC组态王通信设置	（145）

 
5.4  LabVIEW与串口通信	（146）
5.4.1  LabVIEW中的串口通信功能模块	（146）
5.4.2  LabVIEW串口通信步骤	（148）
第6章  PLC与PC数据通信协议	（150）
6.1  通信协议基本知识	（150）
6.1.1  通信网络开放系统互连模型OSI	（150）
6.1.2  通信协议基本概念	（152）
6.2  三菱FX系列PLC与PC的通信协议简介	（153）
6.2.1  FX系列PLC的通信协议类型	（153）
6.2.2  计算机链接通信协议	（154）
6.2.3  无协议通信	（165）
6.3  西门子S7-200系列PLC与PC的通信协议简介	（172）
6.3.1  PPI通信及应用	（172）
6.3.2  自由口通信及应用	（174）
6.4  三菱FX2N系列PLC与PC通信编程口协议	（184）
6.4.1  命令帧格式	（184）
6.4.2  响应帧格式	（185）
6.4.3  地址计算	（185）
6.4.4  强制置位与复位	（187）
6.4.5  读/写指令示例	（188）
6.5  西门子S7-200系列PLC与PC通信PPI协议	（191）
6.5.1  通信过程	（191）
6.5.2  命令格式	（191）
6.5.3  命令类型	（192）
第7章  三菱PLC与PC通信之模拟量输入	（195）
7.1  三菱PLC模拟电压输入	（195）
7.1.1  设计任务	（195）
7.1.2  线路连接	（195）
7.1.3  PLC端电压输入程序设计	（196）
7.1.4  PLC程序写入与监控	（196）
7.2  三菱PLC与PC通信实现模拟电压输入	（198）
7.2.1  设计任务	（198）
7.2.2  线路连接	（198）
7.2.3  指令获取与串口通信调试	（198）
7.2.4  PC端VB程序设计详解	（199）
7.2.5  PC端VC++程序设计详解	（205）
7.2.6  PC端监控组态程序设计	（211）
7.2.7  PC端LabVIEW程序设计	（216）


第8章  西门子PLC与PC通信之模拟量输入	（221）
8.1  西门子PLC模拟电压输入	（221）
8.1.1  设计任务	（221）
8.1.2  线路连接	（221）
8.1.3  PLC端电压输入程序设计	（222）
8.1.4  PLC程序下载与监控	（222）
8.2  西门子PLC与PC通信实现模拟电压输入	（223）
8.2.1  设计任务	（223）
8.2.2  线路连接	（224）
8.2.3  串口通信调试	（224）
8.2.4  PC端VB程序设计详解	（225）
8.2.5  PC端VC++程序设计详解	（229）
8.2.6  PC端监控组态程序设计	（235）
8.2.7  PC端LabVIEW程序设计	（240）
第9章  三菱PLC与PC通信之模拟量输出	（246）
9.1  三菱PLC模拟电压输出	（246）
9.1.1  设计任务	（246）
9.1.2  线路连接	（246）
9.1.3  PLC端电压输出程序设计	（247）
9.1.4  PLC程序写入与监控	（247）
9.2  三菱PLC与PC通信实现模拟电压输出	（249）
9.2.1  设计任务	（249）
9.2.2  线路连接	（249）
9.2.3  指令获取与串口通信调试	（249）
9.2.4  PC端VB程序设计详解	（250）
9.2.5  PC端VC++程序设计详解	（254）
9.2.6  PC端监控组态程序设计	（258）
9.2.7  PC端LabVIEW程序设计	（262）
第10章  西门子PLC与PC通信之模拟量输出	（265）
10.1  西门子PLC模拟电压输出	（265）
10.1.1  设计任务	（265）
10.1.2  线路连接	（265）
10.1.3  PLC端电压输出程序设计	（266）
10.1.4  PLC程序下载与监控	（266）
10.2  西门子PLC与PC通信实现模拟电压输出	（267）
10.2.1  设计任务	（267）
10.2.2  线路连接	（267）
10.2.3  串口通信调试	（268）
10.2.4  PC端VB程序设计详解	（268）
10.2.5  PC端VC++程序设计详解	（272）
 
10.2.6  PC端监控组态程序设计	（277）
10.2.7  PC端LabVIEW程序设计	（282）
第11章  三菱PLC与PC通信之温度检测	（286）
11.1  三菱PLC温度检测	（286）
11.1.1  设计任务	（286）
11.1.2  线路连接	（286）
11.1.3  PLC端温度检测程序设计	（287）
11.1.4  PLC程序写入与监控	（288）
11.2  三菱PLC与PC通信实现温度检测	（289）
11.2.1  设计任务	（290）
11.2.2  线路连接	（290）
11.2.3  指令获取与串口通信调试	（290）
11.2.4  PC端VB程序设计详解	（291）
11.2.5  PC端VC++程序设计详解	（296）
11.2.6  PC端监控组态程序设计	（302）
11.2.7  PC端LabVIEW程序设计	（310）
第12章  西门子PLC与PC通信之温度检测	（315）
12.1  西门子PLC温度检测	（315）
12.1.1  设计任务	（315）
12.1.2  线路连接	（315）
12.1.3  PLC端温度检测程序设计	（316）
12.1.4  PLC程序下载与监控	（318）
12.2  西门子PLC与PC通信实现温度检测	（319）
12.2.1  设计任务	（319）
12.2.2  线路连接	（319）
12.2.3  串口通信调试	（320）
12.2.4  PC端VB程序设计详解	（321）
12.2.5  PC端VC++程序设计详解	（327）
12.2.6  PC端监控组态程序设计	（334）
12.2.7  PC端LabVIEW程序设计	（340）
参考文献	（345）

前    言

可编程序逻辑控制器（简称PLC）主要是为现场控制而设计的，其人机界面主要是开关、按钮、指示灯等，因其良好的适用性和可扩展能力而得到越来越广泛的应用。采用PLC的控制系统或装置具有可靠性高、易于控制、系统设计灵活、能模拟现场调试、编程使用简单、性价比高、有良好的抗干扰能力等特点。但是，PLC也有不易显示各种实时图表、曲线和汉字，无良好的用户界面，不便于监控等缺陷。
现代PLC的通信功能很强，可以实现PLC与计算机、PLC与PLC、PLC与其他智能控制装置之间的通信联网。PLC与计算机联网，可以发挥各自所长。PLC用于现场设备的直接控制，作为下位机，执行可靠有效的分散控制。计算机作为上位机可以提供良好的人机界面，进行系统的监控和管理，进行程序编制、参数设定和修改、数据采集等，既能保证系统性能，又能使系统操作简便，便于生产过程的有效监督。因此，要求PLC与计算机之间具有稳定、可靠的数据通信。
本书从应用的角度系统地介绍了三菱FX系列PLC、西门子S7-200系列PLC模拟量输入/输出及其与PC的数据通信技术。其内容包括计数制与编码、PLC模拟量控制概念、PLC模拟量扩展模块、PLC数据通信基础、PC串行通信概述、PLC与PC数据通信协议、PLC模拟量输入与PC通信控制、PLC模拟量输出与PC通信控制、PLC温度检测与PC通信控制，其中PC与PLC通信程序同时采用VB、VC++、LabVIEW和组态软件实现。
本书内容丰富，可供各类自动化、计算机应用、机电一体化等专业的大学生、研究生学习PLC数据通信技术，也可供计算机控制系统研发的工程技术人员参考。
为方便读者学习，本书提供配套光盘，内容包括实例源程序、程序运行录屏、系统测试录像等。
本书由石河子大学鲁敏编写第1、2章，李亚萍编写第3、4章，张荣华编写第5、6章，李树峰编写第7、8章，李江全编写第9、10章，西安航空职业技术学院党媚编写第11、12章，全书由李江全担任主编并统稿，张荣华、鲁敏、李亚萍担任副主编。参与编写工作的人员还有田敏、朱东芹、郑瑶、刘恩博、邓红涛、李宏伟、郑重、汤智辉、胡蓉等老师。
由于编者水平有限，书中难免存在不妥或错误之处，恳请广大读者批评指正。

编  者    
2014年4月

1991年至今，一直在石河子大学机电学院工作，任电气工程实验中心主任。测试技术学会西北分会、机械工程学会会员。“农机载荷计算机辅助测试系统研究” 项目，2001年获兵团科技进步三等奖，排名第2，负责计算机软硬件系统设计。“基于GSM棉花膜下滴灌水分管理智能监控系统研究与示范”项目，2006年获兵团科技进步二等奖，排名第2，负责计算机软硬件系统设计。现主持兵团农业综合开发项目“棉花膜下滴灌自动化控制系统的研发与推广”。现主持兵团高新技术研究计划“基于现场CAN总线的灌溉控制器的研制与示范”。现承担多项国家自然科学基金、国家科技支撑计划项目，为主要参加者。

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