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本書介紹了可編程自動化控制系統(tǒng)技術(shù)的基本概念、特性及應(yīng)用，以校企合作實訓(xùn)室實驗臺的產(chǎn)品為依托，通過學(xué)習(xí)不同產(chǎn)品的安裝、接線以及設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信功能的調(diào)試，來了解可編程自動化控制器（PAC）開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，在向工業(yè)40時代邁進的過程中，如何實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備之間的互聯(lián)互通。根據(jù)職業(yè)教育理論與實踐相結(jié)合的特點，本書將可編程自動化控制系統(tǒng)的各種應(yīng)用功能分解到不同的工作任務(wù)中，從簡單系統(tǒng)到復(fù)雜系統(tǒng)，循序漸進地幫助讀者提升其職業(yè)能力，在完成工作任務(wù)的過程中逐步地掌握可編程自動化控制器編程和系統(tǒng)集成的能力。
根據(jù)工業(yè)企業(yè)自動控制領(lǐng)域人才的能力要求，本書設(shè)計了4大工作領(lǐng)域，分別是Modicon M580單機系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)、Control Expert軟件的編程與使用、通信實現(xiàn)、Modicon M580熱備冗余系統(tǒng)的實現(xiàn)。在這4大工作領(lǐng)域中設(shè)計了10項工作任務(wù)、27項職業(yè)能力。
本書可作為中、高等職業(yè)院校、應(yīng)用型本科院校電氣技術(shù)、自動化技術(shù)、機電一體化、智能制造及相關(guān)專業(yè)的實訓(xùn)教材，也可作為工程技術(shù)人員自學(xué)或系統(tǒng)調(diào)試的指導(dǎo)工具書。

在工業(yè)領(lǐng)域中，有大量的技術(shù)人員需要對施耐德電氣高端PLC（M580）的知識了解的需求，通過本書，可以快速、深入地了解施耐德ePAC M580 PLC的基本知識、硬件組態(tài)、軟件編程基礎(chǔ)，以及對一些常見控制的基本操作，同時可作為開設(shè)電氣自動化相關(guān)課程的高等職業(yè)院校機電、電氣專業(yè)以及裝備制造大類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課教材或參考用書，也可作為工程技術(shù)人員的參考資料和培訓(xùn)用書。

本書介紹了可編程自動化控制系統(tǒng)技術(shù)的基本概念、特性及應(yīng)用，以校企合作實訓(xùn)室實驗臺的產(chǎn)品為依托，通過學(xué)習(xí)不同產(chǎn)品的安裝接線以及設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信功能調(diào)試實現(xiàn)，來了解可編程自動化控制器PAC開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，在向工業(yè)4.0時代邁進過程中，如何實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備之間的互聯(lián)互通。根據(jù)職業(yè)教育理論與實踐相結(jié)合的特點，本書將可編程自動化控制系統(tǒng)的各種應(yīng)用功能分解到不同的工作任務(wù)中，從簡單系統(tǒng)到復(fù)雜系統(tǒng)，循序漸進，促進讀者提升其職業(yè)能力，在完成工作任務(wù)的過程中可以逐步掌握可編程自動化控制器編程和系統(tǒng)集成能力。

本書基于施耐德Modicon M580 ePAC全以太網(wǎng)可編程自動化控制器進行撰寫，以校企合作實訓(xùn)室實驗臺的產(chǎn)品為依托，按照可編程自動化控制器技術(shù)應(yīng)用的工作過程，從單機系統(tǒng)硬件實現(xiàn)、軟件編程使用、單項通信功能實現(xiàn)、綜合通信功能實現(xiàn)到熱備冗余系統(tǒng)實現(xiàn)，從簡單到復(fù)雜，從單項到系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生遞進式完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)教、學(xué)、做有效結(jié)合。
本書介紹了可編程自動化控制系統(tǒng)技術(shù)的基本概念、特性及應(yīng)用，以校企合作實訓(xùn)室實驗臺的產(chǎn)品為依托，通過學(xué)習(xí)不同產(chǎn)品的安裝接線以及設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信功能調(diào)試實現(xiàn)，來了解可編程自動化控制器PAC開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，在向工業(yè)4.0時代邁進過程中，如何實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備之間的互聯(lián)互通。根據(jù)職業(yè)教育理論與實踐相結(jié)合的特點，本書將可編程自動化控制系統(tǒng)的各種應(yīng)用功能分解到不同的工作任務(wù)中，從簡單系統(tǒng)到復(fù)雜系統(tǒng)，循序漸進，促進讀者提升其職業(yè)能力，在完成工作任務(wù)的過程中可以逐步掌握可編程自動化控制器編程和系統(tǒng)集成能力。

20世紀(jì)60年代，PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）的誕生促使工業(yè)進入30時代，制造過程自動化程度得到大幅度提升。過去10年，隨著計算機與信息技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)數(shù)字化得以迅速普及，現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用需求范圍不斷擴大，在向工業(yè)40過渡階段，PAC（Programmable Automation Controller，可編程自動化控制器）應(yīng)運而生。PAC基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用多處理器設(shè)計，既融合了傳統(tǒng)PLC確定性的機器控制，又提供了較傳統(tǒng)PLC更佳的控制運算和更強的通信能力。
施耐德電氣在2014年推出的全以太網(wǎng)可編程自動化控制器Modicon M580 ePAC，集各種強勁功能和創(chuàng)新技術(shù)于一身，同時支持Modbus TCP和EtherNet/IP兩種工業(yè)以太網(wǎng)及多種現(xiàn)場總線協(xié)議，方便與不同控制系統(tǒng)的互聯(lián)互通，并為MES（Manufacturing Execution System，工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)）提供有效的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，打通企業(yè)級經(jīng)營管理應(yīng)用系統(tǒng)與現(xiàn)場級控制系統(tǒng)間的信息斷層，消除了孤島效應(yīng)。
本書響應(yīng)職業(yè)教育“三教”改革中加強職業(yè)教育教材建設(shè)的要求，通過校企“雙元”合作來開發(fā)。本書編寫以職業(yè)能力為本位，通過分析企業(yè)生產(chǎn)項目中PAC使用的典型工作任務(wù)，形成4大工作領(lǐng)域、10項工作任務(wù)、27項職業(yè)能力的三級結(jié)構(gòu)體系。本書內(nèi)容以職業(yè)能力為基本支架和最小單元，每一單元以核心概念、學(xué)習(xí)目標(biāo)、基礎(chǔ)知識、能力訓(xùn)練和課后作業(yè)5個內(nèi)容，構(gòu)建知行用耦合的職業(yè)能力培養(yǎng)路徑，輔助培養(yǎng)能力、完成任務(wù)、勝任崗位的課程教學(xué)目標(biāo)達成。
本書基于施耐德Modicon M580 ePAC全以太網(wǎng)可編程自動化控制器進行撰寫，按照PAC技術(shù)應(yīng)用的工作過程，從單機系統(tǒng)硬件實現(xiàn)、軟件編程使用、單項通信功能實現(xiàn)、綜合通信功能實現(xiàn)到熱備冗余系統(tǒng)實現(xiàn)，從簡單到復(fù)雜，從單項到系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生完成遞進式學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)教、學(xué)、做有效結(jié)合。
工作領(lǐng)域1安排Modicon M580單機系統(tǒng)搭建和接線工作任務(wù)，介紹了Modicon M580 ePAC單機系統(tǒng)的構(gòu)成、模塊特性、安裝和系統(tǒng)接線等方面的相關(guān)知識，培養(yǎng)PAC單機系統(tǒng)硬件工作領(lǐng)域所需的職業(yè)能力。
工作領(lǐng)域2通過Control Expert編程軟件的安裝、配置、程序編寫、下載和調(diào)試等工作任務(wù)，培養(yǎng)PAC軟件編程調(diào)試工作領(lǐng)域所需的職業(yè)能力。
隨著數(shù)字化的加速推進，IT技術(shù)不斷地融入OT技術(shù)中，設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與產(chǎn)線、產(chǎn)線與產(chǎn)線、產(chǎn)線與工廠之間的互聯(lián)、互通、互操作就顯得尤為重要。工作領(lǐng)域3通過從單項通信功能到綜合通信功能的實現(xiàn)，培養(yǎng)從上層HMI到控制器、再到現(xiàn)場I/O、設(shè)備通過工業(yè)以太網(wǎng)、Modbus、CANopen、HART等協(xié)議實現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)工作領(lǐng)域所需的職業(yè)能力。
為了進一步提高控制系統(tǒng)的可靠性，大型可編程自動化控制器使用冗余系統(tǒng)，這樣，即使某個CPU或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。工作領(lǐng)域4通過Modicon M580 ePAC冗余系統(tǒng)的搭建、實施、調(diào)試等工作任務(wù)，培養(yǎng)實現(xiàn)大型高可靠性冗余控制系統(tǒng)工作領(lǐng)域所需的職業(yè)能力。
本書由施耐德電氣黃冬雨主編，陳小淙、楊淵副主編。在本書的編寫過程中，得到了施耐德電氣閻新華（大學(xué)項目和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)）、岳帆（項目工程師）以及華東師范大學(xué)王笙年老師給予的很多支持和幫助，在此表示衷心的感謝！
本書為第1版，難免存在疏漏與不足，懇請廣大專家、師生予以指正、反饋。

編者2022.8

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