西门子PLC编程技术及工程应用PDF电子书下载

1.1 概述 1

1.1.1 PLC的发展史 1

第1章 PLC入门 1

1.1.2 PLC的主要特点 2

1.1.3 PLC的主要应用 3

1.2 传统继电器控制与PLC控制 4

1.2.1 用传统继电器方法控制交流电动机的正反转 4

1.2.2 PLC控制交流电动机正反转 5

1.3 两种方法的比校 12

习题 13

第2章 S7-300/400结构体系和特点 14

2.1 概述 14

2.1.1 “全集成”概念 14

2.1.2 S7-300系列PLC的基本功能 16

2.1.4 PLC的基本构成 17

2.1.3 S7-400系列PLC的基本功能 17

2.2 PLC的工作原理 19

2.2.1 PLC的工作方式 19

2.2.2 PLC的基本结构 19

2.2.3 PLC的工作原理 20

2.2.4 循环时间和响应时间 21

2.3 CPU模块 22

2.3.1 CPU的分类 22

2.3.2 CPU的面板 23

2.3.3 CPU的存储器 24

2.4 S7-300系列PLC的信号模块 25

2.4.1 数字量模块 25

2.4.2 模拟量模块 26

2.4.3 数字量仿真模块SM374 28

2.5.3 位置控制与位置检测模块FM 35x 29

2.5.2 计数器模块FM350和CM35 29

2.5 S7-300系列PLC的特殊模块 29

2.5.1 通信处理模块CP 34x 29

2.5.4 闭环控制模块FM 355 30

2.5.5 称重模块SIWAREX 30

2.6 硬件模块的安装 31

2.6.1 安装导轨（RACK） 31

2.6.2 安装模块 31

2.6.3 接线 32

2.7 地址 33

2.7.1 存储区中的地址及格式 33

2.7.2 基于槽编址的模块地址 34

2.7.3 用户编址的模块地址 34

习题 35

第3章 STEP 7的使用 36

3.1 概述 36

3.2.2 STEP 7的授权 37

3.2 安装与卸载STEP 7 37

3.2.1 系统配置要求 37

3.2.3 安装STEP 7 38

3.2.4 STEP 7的硬件接口 39

3.2.5 卸载STEP 7 39

3.3 SIMATIC管理器 39

3.4 设置PG/PC 40

3.5 硬件组态 43

3.5.1 硬件组态步骤 43

3.5.2 参数设置 46

3.5.3 下载和上传 47

3.5.4 硬件组态目录的更新 49

3.6 网络组态 50

3.6.1 概述 50

3.6.2 网络组态方法 51

3.6.4 网络通信的检测 56

3.6.3 网络组态的硬件下载 56

3.7.1 程序编辑器界面 57

3.7 软件编程 57

3.7.2 使用程序编辑器 58

3.7.3 变量与符号 58

3.8 程序归档 60

3.9 如何使用STEP 7软件的在线帮助 60

3.9.1 查找某个关键字或功能 60

3.9.2 了解某个逻辑块FB/FC/SFB/SFC的功能及管脚的定义 61

3.9.3 应用方法 61

习题 61

第4章 编程语言 62

4.1 概述 62

4.2 STEP 7编程语言的程序结构 63

4.2.1 用户块 63

4.3.1 指令组成 64

4.2.2 系统块 64

4.3 指令结构 64

4.3.2 数据类型及存储区 65

4.3.3 CPU存储区 68

4.3.4 寻址方式 69

4.3.5 状态字和逻辑操作过程 70

4.4 位逻辑指令 71

4.4.1 位逻辑运算指令 72

4.4.2 位操作指令 75

习题Ⅰ 80

4.5 定时器与计数器指令 81

4.5.1 定时器 81

4.5.2 计数器 92

习题Ⅱ 95

4.6.1 装载和传输指令 96

4.6 数据处理功能指令 96

4.6.2 比较指令 98

4.6.3 转换指令 103

4.6.4 移位和循环移位指令 107

4.6.5 累加器操作和地址寄存器指令 110

4.7 数据运算指令 113

4.7.1 整数算术运算指令 113

4.7.2 浮点数算术运算指令 114

4.7.3 字逻辑运算指令 116

4.8 控制指令 117

4.8.1 逻辑控制指令 117

4.8.2 程序控制指令 122

4.8.3 主控继电器指令 124

习题Ⅲ 125

4.9.1 常用指令的综合用法 126

4.9 应用实例 126

4.9.2 ET200M的使用 131

4.9.3 变频器的使用 136

第5章 调试方法 147

5.1 利用LED指示灯调试 147

5.2 硬件组态的调试 148

5.2.1 下载硬件组态时的调试 148

5.2.2 建立在线连接 149

5.2.3 利用“Module Information”工具调试 150

5.2.4 硬件组态窗口中信号的检测与修改 151

5.2.5 诊断符号 152

5.3 离线／在线程序块的比较 153

5.4 利用程序状态调试 154

5.4.1 监控程序状态的前提 154

5.4.2 监视程序的状态 154

5.4.3 STL程序的单步与断点调试 155

5.5.2 建立变量表 157

5.5 利用变量表调试 157

5.5.1 变量表的功能 157

5.5.3 变量表的使用 158

5.6 利用“诊断缓冲区”调试 160

5.7 参考数据（Reference Data） 163

5.7.1 参考数据的生成和显示方式 163

5.7.2 参考数据表的种类 164

5.7.3 在程序中快速查找地址的位置 165

5.8 结构化程序的调试 166

5.9 S7-PLCSIM的应用 166

5.9.1 S7-PLCSIM介绍 166

5.9.2 S7-PLCSIM的使用方法 167

5.9.3 S7-PLCSIM的调试应用举例 168

5.9.4 仿真PLC与真实PLC的区别 169

习题 170

第6章 编程技术 171

6.1 控制系统的基本设计步骤 172

6.1.1 分析和描述任务 172

6.1.2 确定控制策略 172

6.1.3 决定运行方式 172

6.1.4 控制系统的调试 173

6.2 编程技术基础 173

6.2.1 程序设计举例 174

6.2.2 编程要求 176

6.3 控制系统分析方法及系统建模 177

6.3.1 控制系统分析方法 177

6.3.2 系统建模 178

6.3.3 工程实例 179

6.4 顺序功能图（SFC） 183

6.4.1 顺序控制设计法和顺序功能图基本概念 183

6.4.2 顺序功能图的编程方法 188

6.4.3 具有多种工作方式系统顺序功能图的编程方法 196

习题Ⅰ 204

6.4.4 MPS工作站的设计 206

6.5 状态图（State Graph） 215

6.5.1 状态图简介 215

6.5.2 状态图的建立方法及状态图的程序实现 215

6.5.3 状态图应用实践 222

习题Ⅱ 237

第7章 结构化编程 238

7.1 概述 238

7.1.1 程序设计方法 238

7.1.2 块的含义及调用 239

7.1.3 块的结构 239

7.2 功能和功能块编程及调用举例 240

7.2.1 功能编程及举例 241

7.2.2 功能块编程及举例 244

7.3.1 任务描述 245

7.3 FC和FB程序设计实例 245

7.3.2 建立符号表 246

7.3.3 生成电动机FB 248

7.3.4 生成阀门FC 248

7.3.5 生成OB1 250

习题 254

第8章 组织块及系统功能的使用 256

8.1 组织块 256

8.2 循环处理的主程序OB1 257

8.3 日期时间中断组织块（OB10～OB17） 259

8.3.1 概述 259

8.3.2 应用方法 260

8.3.3 应用实例 261

8.4 延时中断组织块（OB20～OB23） 263

8.4.1 概述 263

8.4.2 应用方法 264

8.4.3 应用实例 265

8.5 循环中断组织块（OB30～OB38） 266

8.5.1 概述 266

8.5.2 应用方法 266

8.5.3 应用实例 268

8.6 硬件中断组织块（OB40～OB47） 268

8.6.1 概述 268

8.6.2 应用方法 269

8.6.3 应用实例 270

8.7 异步错误组织块 272

8.7.1 时间错误处理组织块（OB80） 273

8.7.2 电源故障处理组织块（OB81） 273

8.7.3 诊断中断组织块（OB82） 273

8.7.4 机架故障组织块（OB86） 275

8.8 启动组织块（OB100～OB102） 279

8.7.5 通信错误组织块（OB87） 279

8.9 同步错误组织块 280

8.9.1 编程故障组织块（OB121） 281

8.9.2 I/O访问故障组织块（OB122） 282

8.10 系统功能 283

习题 292

第9章 PLC在实际工程中的应用 293

9.1 PLC控制系统设计的原则和内容 293

9.1.1 设计原则 293

9.1.2 设计内容 293

9.1.3 设计步骤 294

9.2 PLC控制系统的硬件设计 296

9.2.1 PLC的选型 296

9.2.2 PLC容量估算 297

9.2.4 通道分配 298

9.2.3 I/O模块的选择 298

9.2.5 外部接线设计 299

9.3 PLC控制系统软件设计 300

9.3.1 程序设计前的准备工作 300

9.3.2 程序框图设计 300

9.3.3 编写程序 301

9.3.4 程序测试 301

9.3.5 编写程序说明书 301

9.4 PLC控制系统的抗干扰设计 301

9.4.1 抑制公共阻抗耦合干扰的措施 301

9.4.2 抑制电容性干扰的措施 302

9.4.3 抑制电感性干扰的措施 302

9.4.4 抑制波阻抗耦合干扰的措施 302

9.5 系统调试与检查 302

9.5.1 系统调试步骤 302

9.5.2 系统调试方法 303

9.6 交流电动机正反转控制的工程应用方法 304

9.6.1 工程应用基础 304

9.6.2 控制原理 305

9.7 PLC系统工程应用实例 309

9.7.1 闸门自动监控系统 309

9.7.2 系统组成 309

9.7.3 系统总体设计 310

9.7.4 闸门自动监控系统工作内容 311

9.7.5 闸门控制方式设计 311

9.7.6 PLC模块及其他设备的选型 311

9.7.7 控制原理图及设备接线图的设计 313

9.7.8 设备组柜与接线工作 319

9.7.9 PLC软件编程设计与调试 319

9.7.10 上位机软件编程设计与调试 325

9.7.11 系统联调 325

参考文献 328