西门子 S7-200/300/400PLC基础与应用技术PDF电子书下载

前言 1

第1章 可编程序控制器概述 1

1.1 可编程序控制器的发展历程 1

1.1.1 可编程序控制器的产生 1

1.1.2 可编程序控制器的定义 2

1.1.3 可编程序控制器的发展 2

1.2 可编程序控制器的特点 3

1.3 可编程序控制器的分类 4

1.4 可编程序控制器的应用 7

1.5 可编程序控制器的发展趋势 8

第2章 可编程序控制器的组成与工作原理 10

2.1 可编程序控制器的硬件系统 10

2.1.1 中央处理单元（CPU） 11

2.1.2 存储器 11

2.1.3 输入/输出单元 12

2.1.4 通信接口 14

2.1.5 智能接口模块 14

2.1.6 编程装置及人机界面 14

2.1.7 电源及其他外部设备 14

2.2 可编程序控制器的软件系统 14

2.2.1 可编程序控制器的软件结构 14

2.2.2 编程语言概述 15

2.3 可编程序控制器的工作原理 17

2.3.1 可编程序控制器的控制作用 17

2.3.2 可编程序控制器的工作过程 18

2.4 西门子PLC模块 20

2.4.1 S7-200系列PLC模块 20

2.4.2 S7-200系列PLC的信号扩展模块 23

2.4.3 S7-300系列PLC模块 24

2.4.4 S7-400系列PLC模块 26

2.5 西门子PLC的存储区 27

2.5.1 S7-200系列PLC的存储区 27

2.5.2 S7-300/400系列PLC的存储区 27

2.6 西门子PLC的数据类型与寻址方式 29

2.6.1 基本数据类型 29

2.6.2 复合数据类型 30

2.6.3 西门子PLC的编程变量 31

2.6.4 西门子PLC的寻址方式 34

第3章 西门子PLC的组态软件与组态技术 36

3.1 STEP7软件概述 36

3.2 S7-200编程软件简介 36

3.2.1 STEP7-Micro/WIN的安装与卸载 36

3.2.2 操作界面的切换 37

3.2.3 STEP7-Micro/WIN的功能简介 39

3.3 S7-200编程软件的使用 42

3.3.1 创建新项目 42

3.3.2 程序的编辑与编译 44

3.3.3 编程语言转换 53

3.3.4 项目下载与上传 53

3.3.5 调试与监控 56

3.4 S7-300编程软件简介 58

3.4.1 STEP7的安装与卸载 58

3.4.2 STEP7编程软件的功能 59

3.4.3 STEP7的授权管理 60

3.4.4 STEP7软件的硬件更新 60

3.5 S7-300编程软件的使用 60

3.5.1 创建新项目 60

3.5.2 硬件组态 62

3.5.3 符号表 66

3.5.4 程序的编辑与逻辑块 67

3.5.5 下载调试与监控 70

3.5.6 S7-PLCSIM仿真软件的调试 75

第4章 西门子S7-200/300/400基本编程指令 78

4.1 S7-200/300/400编程指令概述 78

4.1.1 IEC61131与SIMATIC指令体系 78

4.1.2 西门子PLC编程语言 79

4.1.3 逻辑操作结果RLO 79

4.1.4 S7-200/300/400PLC指令分类 80

4.2 位逻辑指令 80

4.2.1 位逻辑指令概述 80

4.2.2 基本位逻辑指令 80

4.2.3 置位与复位指令 83

4.2.4 边沿触发指令 84

4.2.5 立即读写、立即置位和立即复位指令 86

4.2.6 其他位指令 86

4.2.7 位逻辑指令小结 86

4.3 定时器指令 87

4.3.1 定时器概述 87

4.3.2 定时器的设定值、当前值和状态值 87

4.3.3 接通延时定时器 89

4.3.4 保持型接通延时定时器 92

4.3.5 断开延时定时器 93

4.3.6 脉冲定时器 94

4.3.7 扩展脉冲定时器 96

4.3.8 定时器指令小结 97

4.4 计数器指令 98

4.4.1 计数器指令概述 98

4.4.2 计数器的设定值、当前值和状态值 98

4.4.3 S7-200计数器指令的使用 99

4.4.4 S7-300/400计数器指令的使用 101

4.4.5 定时器/计数器扩展应用举例 103

4.4.6 计数器指令小结 106

4.5 传送、移位与循环移位指令 106

4.5.1 传送指令 106

4.5.2 移位指令 109

4.5.3 循环移位指令 111

4.6 比较与转换指令 112

4.6.1 比较指令 112

4.6.2 转换指令 114

4.7 数学与逻辑运算指令 117

4.7.1 整型算术运算指令 117

4.7.2 浮点数算术运算指令 120

4.7.3 逻辑运算指令 121

4.8 其他指令 123

4.8.1 S7-200的表功能指令 123

4.8.2 S7-200的字符串操作指令 125

4.8.3 S7-200的时钟指令 126

4.8.4 S7-300/400的状态位指令 127

第5章 西门子PLC程序结构与中断系统 129

5.1 西门子PLC的程序结构 129

5.1.1 西门子PLC的程序结构概述 129

5.1.2 S7-200PLC的程序结构 129

5.1.3 S7-300/400PLC的程序结构 130

5.2 程序控制指令与结构化编程 132

5.2.1 程序控制概述 132

5.2.2 程序控制指令 132

5.2.3 分支结构 133

5.2.4 循环结构 133

5.2.5 子程序结构 134

5.3 S7-200的中断系统 134

5.3.1 中断程序类型与优先级 134

5.3.2 中断指令与中断设置 135

5.3.3 共享数据 136

5.4 S7-300/400的中断与组织块 137

5.4.1 S7-300/400的中断与组织块概述 137

5.4.2 西门子S7-300/400的组织块 137

5.5 S7-300/400的系统功能（SFC）与系统功能块（SFB） 141

5.5.1 S7-300/400的系统功能（SFC）与系统功能块（SFB）概述 141

5.5.2 S7-300/400的系统功能（SFC） 142

5.5.3 S7-300/400的系统功能块（SFB） 145

第6章 顺序控制 148

6.1 顺序功能图 148

6.1.1 顺序功能图的组成 148

6.1.2 顺序功能图的基本结构 149

6.1.3 顺序功能图的绘制 150

6.2 S7-200顺序控制指令及其应用 152

6.2.1 S7-200PLC顺序控制指令 152

6.2.2 应用举例 152

6.3 S7-300/400顺序控制指令及其应用 154

6.3.1 S7-300/400顺序控制指令 154

6.3.2 S7Graph功能块的参数设置 158

6.3.3 S7Graph编程步骤 162

6.3.4 应用举例 167

第7章 西门子PLC的基础编程举例 174

7.1 PLC的系统设计与编程方法 174

7.1.1 PLC控制系统的一般设计方法 174

7.1.2 常用的编程方法 175

7.2 基础编程举例 176

7.2.1 单按钮控制电动机的起停 176

7.2.2 水塔水位的控制 177

7.2.3 工件分拣系统设计 180

7.2.4 混料罐控制 182

7.2.5 十字路口交通信号灯控制 185

7.2.6 自动控制呼叫小车的运行方向 189

7.2.7 可逆运行反接制动的电动机控制 192

第8章 西门子PLC的综合应用技术 196

8.1 步进电动机的控制 196

8.1.1 步进电动机的基础知识 196

8.1.2 步进电动机的PLC控制方案 198

8.2 混料罐控制的WinCC监控 208

8.2.1 WinCC简介 208

8.2.2 WinCC应用举例 209

8.3 变频器的PLC控制 219

8.3.1 变频调速的基础知识 219

8.3.2 西门子变频器 221

8.3.3 基于BOP的变频器控制 223

8.3.4 基于端子排输入的变频器控制 225

8.3.5 基于PROFIBUS的变频器控制 229

第9章 西门子PLC通信技术基础 238

9.1 通信的基础知识 238

9.1.1 常用术语 238

9.1.2 常用通信介质 239

9.1.3 数据通信方式 240

9.1.4 串行通信接口标准 241

9.1.5 通信网络 242

9.2 西门子工业网络通信 244

9.2.1 工业网络通信概述 244

9.2.2 西门子工业网络 245

9.3 PPI点对点通信技术 245

9.3.1 PPI通信协议 245

9.3.2 S7-200PLC与STEP7-MicroWIN之间的PPI通信 246

9.3.3 S7-200PLC之间的PPI通信 248

9.4 MPI多点接口通信技术 250

9.4.1 MPI通信协议 250

9.4.2 S7-300与S7-200PLC之间的MPI通信 251

9.5 现场总线PROFIBUS通信技术 256

9.5.1 PROFIBUS概述 256

9.5.2 S7-200与S7-300的PROFIBUS-DP通信 257

9.5.3 S7-300之间的PROFIBUS-DP通信 262

9.6 工业以太网PROFINET通信技术 268

9.6.1 PROFINET通信协议概述 268

9.6.2 S7-200之间的工业以太网通信 269

9.6.3 PROFINETIO通信技术 277

参考文献 282