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丛书序 1

前言 1

第一章 绪论 1

1.1 PLC的发展概况 1

1.2 PLC的功能 2

1.3 PLC的基本组成 2

1.4 PLC的简单工作原理 3

1.5 S7系列PLC介绍 5

1.6 PLC的应用及其发展趋势 6

1.6.1 PLC的应用 6

1.6.2 PLC的发展趋势 7

1.7 STEP7编程软件 8

1.7.1 编程功能 8

1.7.2 TIA软件平台 10

第二章 S7-300/400 PLC的硬件系统 12

2.1 硬件系统基本构成 12

2.1.1 概述 12

2.1.2 S7-300/400 PLC的组成 14

2.1.3 S7-300/400 PLC的结构 17

2.1.3.1 S7-300 PLC的结构 17

2.1.3.2 S7-400 PLC的结构 18

2.2 CPU模块及性能特点 19

2.2.1 S7-300 PLC的CPU模块 19

2.2.1.1 CPU模块的性能概述 19

2.2.1.2 CPU模块的面板 20

2.2.1.3 CPU模块的测试和诊断故障功能 23

2.2.2 S7-400 PLC的CPU模块 23

2.2.2.1 CPU模块的性能概述 23

2.2.2.2 CPU模块的面板 24

2.3 输入/输出模块及模块地址的确定 25

2.3.1 S7-300 PLC的SM 25

2.3.1.1 数字量模块 25

2.3.1.2 模拟量模块 28

2.3.2 S7-400 PLC的SM 32

2.3.2.1 数字量模块 32

2.3.2.2 模拟量模块 32

2.3.3 模块诊断与过程中断 33

2.3.4 信号模块地址的确定 33

2.3.4.1 S7-300 PLC信号模块的地址 33

2.3.4.2 S7-400 PLC信号模块的地址 34

第三章 S7系列PLC编程软件—STEP7简介 35

3.1 STEP7编程软件的订货版本 36

3.2 STEP7编程软件的安装 36

3.2.1 硬件要求 36

3.2.2 软件要求 36

3.2.3 语言设置 37

3.2.4 安装步骤 37

3.3 STEP7编程软件的卸载 40

3.4 STEP7的标准软件包 40

3.4.1 STEP7标准软件包的应用程序 40

3.4.2 人机接口 42

3.5 STEP7的启动 42

3.6 STEP7的编程语言概述 44

第四章 S7-300/400系列PLC数据类型与地址区 47

4.1 数制 47

4.2 数据类型 47

4.2.1 基本数据类型 48

4.2.2 复合数据类型 52

4.3 参数类型 52

4.4 数据的格式标记 53

4.5 地址区与寻址方式 55

4.5.1 CPU地址区的划分 55

4.5.2 全局变量与区域变量 57

第五章 编程指令 58

5.1 S7-300/400 PLC指令系统的基本知识 58

5.1.1 指令的基本组成 58

5.1.2 操作数 59

5.1.3 寻址方式 60

5.2 位逻辑指令 63

5.2.1 基本逻辑指令 63

5.2.2 置位/复位指令 69

5.2.3 边沿信号识别指令 71

5.2.4 定时器指令 78

5.2.5 计数器指令 84

5.3 数据传送与转换指令 86

5.3.1 传送指令 86

5.3.2 转换指令 89

5.4 运算指令 94

5.4.1 整数算术运算指令 94

5.4.2 扩展的浮点数算术运算指令 96

5.4.3 加、减、乘、除运算 97

5.4.4 算术运算指令实例 103

5.5 移位指令 107

5.6 累加器操作和地址寄存器操作指令 117

5.7 控制指令 121

第六章 S7-300/400 PLC的用户程序结构 124

6.1 用户程序 124

6.1.1 程序块 124

6.1.2 堆栈 126

6.2 功能块与功能 128

6.2.1 局域数据类型 128

6.2.2 功能块与功能的调用 129

6.2.3 功能块调用编程举例 130

6.3 数据块与数据结构 133

6.3.1 数据块的生成 133

6.3.2 数据块中的数据结构 135

6.4 组织块与中断处理 139

6.4.1 中断的基本概念 139

6.4.2　组织块的变量声明表 140

6.4.3　用于中断程序处理的组织块 141

6.4.4　日期时钟中断组织块（OB10～OB17） 141

6.4.5　时间延迟中断组织块（OB20 ～OB23） 143

6.4.6 循环中断组织块（OB30～OB38） 144

6.4.7 硬件中断组织块（OB40～OB47） 146

6.4.8 背景组织块（OB90 ） 147

6.4.9 启动组织块（OB100～OB102） 147

6.4.10 故障处理组织块（OB70～OB87/OB121、OB122） 149

第七章 使用STEP7进行PLC应用系统设计 151

7.1 创建与编辑项目 151

7.1.1 利用STEP7创建项目的步骤 151

7.1.2 项目结构 153

7.1.3 创建项目 154

7.1.4 编辑项目 155

7.2 硬件组态 157

7.2.1 硬件组态的任务与步骤 157

7.2.2 CPU的参数设置 159

7.2.3 I/O模块的参数设置 163

7.3 定义符号 167

7.3.1 共享符号与局域符号 168

7.3.2 符号表 168

7.3.2.1 输入共享符号 169

7.3.2.2 导入/导出符号表 170

7.4 逻辑块的生成 170

7.4.1 建立逻辑软件块 170

7.4.2 编辑变量声明表 171

7.4.3 编制并输入程序 171

7.5 刷新块调用与逻辑块存盘 172

7.6 显示参考数据 172

7.6.1 参考数据类型 172

7.6.1.1 交叉参考列表 173

7.6.1.2 程序结构 175

7.6.1.3 输入、输出和位存储赋值表 177

7.6.1.4 显示LAD、FBD和STL的块信息 178

7.6.2 参考数据的使用 178

7.6.2.1 参考数据显示方式 178

7.6.2.2 生成并显示参考数据 179

7.6.2.3 在程序中快速查找地址的位置 179

7.7 下载与上传 182

7.7.1 在线连接的建立与在线操作 182

7.7.2 下载 183

7.7.2.1 下载方式 183

7.7.2.2 下载的方法 184

7.7.2.3 下载组态 184

7.7.3 上传 185

7.7.3.1 上传站参数 185

7.7.3.2 上传硬件组态和连接组态 185

7.8 程序的调试 186

7.8.1 PLC应用系统的调试 186

7.8.2 用变量表调试程序 187

7.8.2.1 变量表的基本功能 187

7.8.2.2 创建变量表 188

7.8.2.3 使用变量表 190

7.8.3 用程序状态功能调试程序 193

7.8.3.1 程序状态功能的启动 193

7.8.3.2 程序状态的显示 193

7.8.3.3 单步与断点功能的使用 195

7.9 故障诊断 197

7.9.1 诊断硬件和故障诊断 197

7.9.1.1 故障诊断的基本步骤 197

7.9.1.2 在线视窗中的诊断符号 197

7.9.2 用诊断视窗诊断硬件 198

7.9.3 模块信息功能 199

7.9.4 在停机模式下诊断 200

7.10 PLC应用系统设计实例 201

第八章 利用STEP7编辑逻辑块 205

8.1 程序布局及编程规则 205

8.1.1 梯形图 205

8.1.2 语句表 206

8.1.3 功能块图 207

8.2 在OB1中创建程序 208

8.2.1 编程的准备工作 208

8.2.2 用梯形图编写OB1 211

8.2.3 用语句表编写OB1 213

8.2.4 用功能块图编写OB1 214

8.3 创建一个有功能块和数据块的程序 215

8.3.1 创建并打开功能块 215

8.3.1.1 用梯形图编写FB1 216

8.3.1.2 用语句表编写FB1 218

8.3.1.3 用功能块图编写FB1 218

8.3.2 生成背景数据块并修改实际值 219

8.3.3 编程块调用 220

8.3.3.1 用梯形图编写块调用 220

8.3.3.2 用语句表编写块调用 221

8.3.3.3 用功能块图编写块调用 222

8.4 编写一个功能 223

8.4.1 创建并打开功能 223

8.4.2 在OBI中调用功能 225

第九章 PLC应用系统设计实例 227

9.1 长钢轨群吊多吊集控的功能 227

9.1.1 长轨吊的主要组成部分 227

9.1.2 长轨吊的主要工作 228

9.1.3 各部分控制功能 228

9.2 长钢轨群吊多吊集控的硬件设计 230

9.2.1 定义I/0表 230

9.2.2 PLC的硬件配置 240

9.2.3 设置通信参数 243

9.2.4 PLC硬件的连接 244

9.2.5 PLC输入输出外围接口电路设计 244

9.2.6 PLC硬件组装调试 245

9.3 长钢轨群吊多吊集控的软件设计 245

9.3.1 创建项目 245

9.3.2 硬件组态 245

9.3.3 编写程序块 247

9.3.4 利用模拟软件包进行程序测试 255

9.3.5 软硬件联调 256

9.4 开发技巧和经验总结 257

参考文献 258