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Wincc 、PLC、變頻器應用案例解密

為了解決電磁閥控制的問題，作者方揚平 這樣論述：

本書以設計一個電廠爐內化水電氣控制系統的應用專案為全書的主線，從一個設計者的全新角度，來論述開發該專案所需要掌握的理論知識和具體設計步驟。 本書章為項目的總體設計，主要介紹項目工藝流程、項目立項、電氣PLC控制櫃的設計、以及電動機控制、電磁閥控制的設計等；第2章為變頻器設計，主要介紹變頻器控制理論知識、常見的控制方式、常見的典型應用、變頻器的接線及調試參數等；第3章為PLC設計，主要介紹PLC硬體知識、硬體選型、接線以及硬體組態，STEP 7軟體安裝、程式設計基礎知識、梯形圖程式設計語言、PLC應用程式編寫等；第4章為WinCC設計，主要介紹WinCC的創建專案、建立通訊、創建變數、繪製過程

畫面、組態畫面動態連接等。 全書採用圖文並茂的方式，把整個設計過程圖形化，由淺入深、循序漸進，力求通俗易懂、簡潔實用，讓讀者看得懂、用得上，一步步、手把手地教你做專案。 本書既可作為企業工程技術人員、電氣設計和調試程式設計人員的技術參考書，也可作為大中專院校的電氣類、機電類、自動化類等相關專業課程設計、畢業設計的參考教材。 方揚平   工程師，技師協會秘書長，長期從事電廠的電氣檢修技術工作，現從事電氣職業技能培訓工作，2011獲五一節宜興市總工會授予的宜興市金牌工人榮譽稱號。 前言 第1章60MW爐內化水電氣控制系統總體設計 1.1 電廠爐內化水

的工藝流程 1.1.1 電廠水汽監督概述 1.1.2 爐水給水加藥系統概述 1.1.3 60MW爐內化水加藥原來的電氣控制系統概況 1.2 爐內化水PLC電氣控制系統的技術改造的設計方案 1.2.1 爐內化水PLC遠控技術改造的初衷 1.2.2 爐內化水PLC遠控技術改造的總體設計思路 1.2.3 爐內化水PLC遠控電氣控制系統的設備連接方案 1.2.4 爐內化水PLC電氣控制系統一次系統圖設計 1.2.5 爐內化水PLC電氣控制系統技改專案立項 1.2.6 爐內化水PLC遠控電氣控制櫃的佈局設計 1.3 高溫架冷卻水泵與電磁閥的控制設計 1.3.1 高溫架冷卻水泵的控制原理 1.3.2 磷酸

鹽、氫氧化鈉電磁閥的控制原理 1.4 WINCC等其他設計   第2章 60MW爐內化水電氣控制系統的變頻器設計 2.1 變頻器概述 2.1.1 變頻器定義 2.1.2 變頻器分類 2.1.3 變頻器的發展 2.2 變頻器原理 2.2.1 變頻器常用的控制方式 2.2.2 變頻器結構 2.3 變頻器常用的PWM控制技術 2.3.1 等脈寬PWM控制技術 2.3.2 正弦波PWM（SPWM）控制技術 2.3.3 電流跟蹤PWM（CFPWM）控制技術 2.3.4 空間電壓向量PWM（SVPWM）控制技術 2.4 低壓變頻器在我公司的應用 2.4.1 變頻器使用前應該考慮的幾個問題 2.4.2. A

BB變頻器常用的應用宏 2.4.3 ABB變頻器典型應用案例 2.5 60MW爐內化水變頻器設計 2.5.1 ACS355變頻器概述 2.5.2 60MW爐內化水變頻器接線圖設計 2.5.3 60MW爐內化水變頻器主要參數設置 2.5.4、60MW爐內化水變頻器與PLC、WinCC之間的電纜聯繫   第3章 60MW爐內化水電氣控制系統的PLC設計 3.1S7-300PLC簡介 3.1.1 PLC的特點 3.1.2 PLC的分類 3.2S7-300PLC硬體的結構和連接 3.2.1 PLC系統結構與模組組成 3.2.2S7-300的擴展能力 3.2.3 S7-300 PLC存儲區及微型存儲卡M

MC 3.3 CPU314C-2DP模組選型與接線 3.3.1 S7-300 CPU模組的分類 3.3.2 S7-300 CPU模組操作 3.3.3 本專案CPU模組的選型 3.3.4 CPU314C-2DP功能和接線 3.4 DI模組選型與接線 3.4.1 DI模組SM321的功能 3.4.2 DI模組SM 321的接線圖設計 3.5 DO模組選型與接線 3.5.1 DO模組SM322的功能 3.5.2 DO模組SM 322的接線圖設計 3.6 AI模組選型與接線 3.6.1 PLC模擬值處理原理 3.6.2 AI模組SM331的功能 3.6.3 AI模組SM 331的接線圖設計 3.7 A

O模組選型與接線設計 3.7.1 AO模組SM332的功能 3.7.2 模擬量輸出通道的模擬值表示 3.7.3 AO模組SM 332的接線圖設計 3.8 CP模組選型與接線 3.9PS電源模組選型與接線 3.10STEP 7程式設計軟體的安裝 3.10.1 安裝STEP 7軟體 3.10.2 安裝STEP 7的授權管理 3.11STEP 7程式設計基礎 3.11.1 STEP 7概述 3.11.2 STEP7的程式結構 3.11.3 STEP 7中的塊 3.11.4 程式設計語言（3種基本程式設計語言） 3.11.5 資料類型 3.11.6 系統存儲區 3.11.7 CPU中的寄存器 3.11

.8S7的定址方式 3.12 S7-300梯形圖(LAD)程式設計語言 3.12.1 位元邏輯指令 3.12.2 計時器指令 3.12.3 計數器指令 3.12.4 比較指令 3.12.5 轉換指令 3.12.6 整型數學運算指令 3.12.7 浮點型數學運算指令 3.12.8 傳送指令 3.12.9 其他指令 3.13 60MW爐內化水電氣控制系統的PLC組態設計 3.13.1 PLC專案的設計流程 3.13.2 PLC硬體組態 3.13.3 PLC軟體組態   第4章 60MW爐內化水電氣控制系統的WINCC設計 4.1組態軟體基礎知識 4.1.1 什麼是組態軟體？ 4.1.2 組態軟體的

組成 4.1.3 組態軟體的功能 4.2 組態軟體的選擇 4.2.1 外流行的組態軟體 4.2.2 本項目組態軟體的選擇 4.2.3 WinCC組態軟體簡介 4.2.4 WinCC的系統構成 4.3 WINCC軟體安裝 4.3.1 安裝要求 4.3.2 安裝步驟 4.4創建項目 4.4.1 專案開發前注意事項 4.4.2 創建60MW爐內化水電氣控制系統專案 4.5創建變數 4.5.1 WinCC變數管理器 4.5.2 WinCC與PLC的通訊 4.5.3 安裝WinCC與PLC的通訊驅動程式 4.5.4 建立WINCC與S7-300PLC的通訊TCP/IP連接 4.5.5 變數的類型 4.5

.6 創建外部變數 4.6 繪製過程畫面 4.6.1 圖形編輯器 4.6.2 圖形編輯器介面介紹 4.6.3 繪製一個物件 4.6.4 繪製主畫面 4.6.5 繪製畫中畫 4.7 組態過程畫面動態連接 4.7.1 WINCC過程畫面動態化類型 4.7.2 變數動態連接的常用方法 4.7.3 組態變頻器控制的變數動態連接 4.7.4 組態電動機的變數動態連接 4.7.5 組態電磁閥的變數動態連接 4.8 WinCC電腦屬性的組態 4.8.1 WinCC其他功能的應用程式 4.8.2 圖形運行系統模組的組態 4.9 60MW爐內化水電腦操作說明   附錄A： 60MW爐內化水電氣接線圖 附錄B：

60MW爐內化水PLC符號表 附錄C： 60MW爐內化水WinCC變數表 附錄D： 60MW爐內化水電腦操作說明 參考文獻  

Arduino高級開發權威指南（原書第2版）

為了解決電磁閥控制的問題，作者（美）巴雷特 這樣論述：

是Arduino開源硬件資深專家數年一線工作經驗結晶。《Arduino高級開發權威指南(原書第2版)》深入淺出地介紹了Arduino微控制器與Arduino的概念。第1章和第2章簡要介紹了Arduino的概念、ArduinoUNOR3控制板，以及使用Atmel公司ATmega328控制器的UNOR3控制板的主要功能特性，同時為新手提供了編程簡介，包括Arduino的開發環境以及如何燒寫程序。第3章主要介紹嵌入式系統的設計過程，讓你能以系統考量和循序漸進的方式輕松應對設計復雜系統的問題。第4～7章具體介紹了ATmega328微控制器的工程資料以及端口技術，涉及串行數據通信子系統、模數轉換器、中斷

子系統、定時器子系統。第8章展示了一系列應用樣例，例如，自動風扇制冷系統、藝術燈光系統、飛行模擬器操控面板、潛水機器人、氣象站等。Steven Fl Barrett博士分別於1979年在內布拉斯加州立大學(奧馬哈)獲得電機工程學士學位，1986年在愛達荷大學(莫斯科)獲得電機工程碩士學位，1993年在得克薩斯州立大學奧斯汀分校獲得博士學位。他是IEEE高級會員，研究方向涉及數字與模擬圖像處理、計算機輔助激光手術和嵌入式控制系統。他是懷俄明州和科羅拉多州注冊認證的專業工程師。他與Darliel Pack博士著有6本關於嵌入式微控制器和嵌入式系統方面的教材。他分別於2004年因為在教育方面的傑出成

就而獲得卡內基基金會授予的「懷俄明州年度最佳教授」，2008年獲得NSPE(美國國家專業工程師學會)授予的專業工程師高等教育獎和高等教育優秀獎。潘鑫磊，資深創客，現供職於DFROBOT。他 是國內最早一批Arduino愛好者，在嵌入式系 統和硬件開發方面擁有非常豐富的經驗。他 開發的項目涉及Arduino硬件模塊、互動控制 產品、機器人等。 前言第1章　入門 11.1　概述 11.2　入門 11.3　Arduino UNO R3 31.4　案例：自主迷宮導航機器人 51.4.1　結構圖 61.4.2　UML活動圖 71.4.3　Arduino UNO R3系統 71.5　A

rduino開源原理圖 71.6　其他基於Arduino的硬件平台 91.7　擴展Arduino平台的硬件功能特性 91.8　Arduino軟件 101.9　Arduino UNO R3/ATmega328芯片硬件功能 101.9.1　內存單元 121.9.2　端口系統 121.9.3　內部系統 131.10　應用：Arduino設備套件 161.11　小結 171.12　參考文獻 171.13　本章習題 17第2章　編程 182.1　概述 182.2　編程大圖 182.3　解析程序 202.3.1　注釋 212.3.2　包含文件 212.3.3　函數 222.3.4　程序常量 242.3.5

　中斷處理器定義 242.3.6　變量 242.3.7　主程序 252.4　基本的編程概念 252.4.1　運算符 252.4.2　編程結構 292.4.3　決策處理 302.5　Arduino開發環境 322.5.1　背景 332.5.2　Arduino開發環境簡介 332.5.3　速寫本概念 342.5.4　Arduino軟件、庫以及Arduino語言參考資料 342.6　應用1：機器人紅外距離傳感器 362.7　應用2：藝術照明系統 392.8　小結 392.9　參考文獻 402.10　本章習題 40第3章　嵌入式系統設計 413.1　什麼是嵌入式系統 413.2　嵌入式系統設計流程 4

23.2.1　項目說明 423.2.2　背景研究 423.2.3　前期設計 433.2.4　設計 433.2.5　實現原型 453.2.6　初步測試 453.2.7　完整並准確的文檔記錄 463.3　案例：Blinky 602A自主迷宮導航機器人系統設計 463.4　應用：Blinky 602A機器人的控制算法 513.5　小結 573.6　參考文獻 583.7　本章習題 58第4章　串行數據通信子系統 594.1　概述 594.2　串行通信 594.3　串行通信術語 604.4　串行USART 624.5　串行系統運行以及使用Arduino開發環境功能編程 654.6　串行系統運行以及在C開

發環境中的編程 684.7　SPI在Arduino開發環境中編程 714.8　SPI在C開發環境中編程 724.9　兩線串行接口——TWI 734.10　應用1：SD/MMC卡模塊通過USART擴展 734.11　應用2：通過ISP對ArduinoUNO R3控制板的ATmega328芯片編程 764.12　小結 784.13　參考文獻 784.14　本章習題 78第5章　模數轉換器 795.1　概述 795.2　采樣、量化和編碼 805.3　模數轉換過程 835.3.1　換能器接口設計電路 835.3.2　運算放大器 855.4　模數轉換技術 885.5　Atmel公司的ATmega328芯

片ADC系統 895.5.1　框架圖 895.5.2　寄存器 905.6　使用Arduino開發環境為模數轉換功能編程 925.7　使用C開發環境為模數轉換功能編程 925.8　實例：ADC雨量計指示燈 935.8.1　ADC雨量計指示燈（使用Arduino開發環境） 945.8.2　ADC雨量計指示燈（使用C開發環境） 975.8.3　ADC雨量計指示燈（基於Arduino開發環境的C編程混合優化） 1025.9　一位模數轉換（閾值檢測器） 1035.10　數模轉換器（DAC） 1055.10.1　數模轉換器（使用Arduino開發環境） 1065.10.2　數模轉換器（外接轉換器） 106

5.11　應用：藝術作品照明系統——優化 1075.12　小結 1095.13　參考文獻 1105.14　本章習題 111第6章　中斷子系統 1126.1　概述 1126.2　ATmega328中斷系統 1136.3　中斷編程 1136.4　基於C語言及Arduino開發環境的中斷編程 1146.4.1　外部中斷編程 1146.4.2　內部中斷編程 1176.5　前台處理和后台處理 1216.6　中斷例程 1216.6.1　C語言中的實時時鍾 1216.6.2　Arduino開發環境中的實時時鍾 1236.6.3　用C語言中斷驅動的USART 1256.7　小結 1346.8　參考文獻 134

6.9　本章習題 134第7章　定時器子系統 1367.1　概述 1367.2　有關定時器的術語 1367.2.1　頻率 1377.2.2　周期 1377.2.3　占空比 1377.3　定時器系統概述 1387.4　應用 1397.4.1　輸入捕捉——測量外部定時事件 1407.4.2　計數事件 1407.4.3　輸出比較——對外部設備接口產生定時信號 1417.4.4　工業實施案例研究（PWM） 1417.5　Atmel公司的ATmega328控制器上的定時器系統概述 1427.6　Timer 0系統 1437.6.1　運行模式 1447.6.2　Timer 0寄存器 1467.7　Time

r 1 1487.7.1　Timer 1寄存器 1497.8　Timer 2 1517.9　利用Arduino開發環境中內置的時鍾功能在Arduino UNO R3控制板上編程 1547.10　用C語言編寫定時器系統 1547.10.1　C語言中的精確延時 1547.10.2　C語言中的PWM 1567.10.3　在C語言中輸入捕獲模式 1577.11　基於C語言的伺服電機控制的PWM系統 1587.12　小結 1627.13　參考文獻 1627.14　本章習題 163第8章　Atmel AVR系列微控制器運行參數和接口 1648.1　概述 1648.2　運行參數 1658.3　電池供電 16

78.3.1　嵌入式系統電壓和電流消耗規格 1678.3.2　電池特性 1678.4　輸入設備 1688.4.1　開關 1688.4.2　開關接口電路中的上拉電阻 1698.4.3　開關去抖動 1698.4.4　鍵盤 1708.4.5　傳感器 1748.4.6　LM34溫度傳感器案例 1768.5　輸出設備 1768.5.1　發光二極管 1768.5.2　七段碼LED顯示 1768.5.3　代碼樣例 1788.5.4　三態LED指示燈 1798.5.5　點陣屏 1808.5.6　使用C編程液晶字符顯示屏（LCD） 1828.5.7　使用Arduino開發環境編程液晶字符顯示屏（LCD） 188

8.5.8　大功率直流設備 1898.6　直流電磁閥控制 1898.7　直流電機速度和方向控制 1908.7.1　直流電機運行參數 1918.7.2　H橋方向控制 1918.7.3　伺服電機接口 1928.7.4　步進電機控制 1928.7.5　交流設備 1988.8　驅動其他設備 1998.8.1　報警器、蜂鳴器 1998.8.2　振動電機 1998.9　擴展實例1：自動風扇制冷系統 2008.10　擴展實例2：藝術燈光系統 2078.11　擴展實例3：飛行模擬器操控面板 2118.12　擴展實例4：潛水機器人 2318.12.1　需求 2338.12.2　結構圖 2338.12.3　電路圖

2348.12.4　UML活動圖 2348.12.5　微控制器程序 2358.12.6　項目衍生 2378.13　擴展實例5：氣象站 2378.13.1　需求 2378.13.2　結構圖 2388.13.3　電路圖 2388.13.4　UML活動圖 2408.13.5　微控制器程序 2418.14　小結 2488.15　參考文獻 2488.16　本章習題 249附錄A　 ATmega328寄存器設置 252附錄B　ATmega328頭文件 256

基於參數識別模型之適應性巡航控制與車身動態穩定輔助系統開發實務驗證

為了解決電磁閥控制的問題，作者劉書廷 這樣論述：

考量現有先進駕駛輔助系統( Advanced Driver Assistance Systems, ADAS )多以商用小客車為開發主體進行設計，較少關注大型車輛(貨車、卡車)的需求。本研究考量大型車輛需求，透過建置估測器系統所獲取車輛狀態來開發一套能應對大型車輛負載變化之適應性巡航控制( Adaptive Cruise Control, ACC )系統，透過車載狀態的偵測來調整ACC系統所應維持理想車距，以提高ACC系統在不同車載下的適應性並針對高負載情況提高車距以策安全，從而降低駕駛因疲勞而發生交通事故的機率。針對車輛安全防護部分，本研究也透過估測器資訊開發一套具備適應性調整的車身電子穩

定控制( Electronic Stability Control, ESC )系統，透過估測車載狀態與路面摩擦係數來調整ESC系統煞車力，以期加強系統安全性與適應性。本研究為驗證所開發ACC與ESC策略在實際硬體系統上運作的可行性，也利用自行開發雙軸動力計平台完成硬體在環迴路( Hardware in The Loop, HiL )測試，並透過雙軸動力與煞車系統測試平台的驗證程序確認控制策略運行可靠度，也確認其在實際硬體運作上安全且具備效力。為開發上述駕駛輔助系統，需建立目標車輛模型，藉由系統模型模擬才能有效體現所開發控制策略的優劣。本研究提出一套基於基因演算法的參數識別策略，透過實車測試數

據來識別系統參數，以得到符合實車規格之車輛模型，後續開發之控制策略皆可透過此模型來進行模擬及測試。本研究整合車輛系統建模與先進駕駛輔助系統開發兩大主軸，完成整套ACC與ESC策略開發驗證程序。