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第1章 S7-200 PLC基础知识 1

1.1 PLC概述 1

1.1.1 PLC的基本概念 1

1.1.2 PLC的系统组成 1

1.1.3 PLC的技术性能指标 4

1.1.4 S7-200 PLC介绍 5

1.2 S7-200 PLC硬件系统 5

1.2.1 S7-200 PLC硬件系统基本构成 5

1.2.2 S7-200 PLC主机结构和性能特点 5

1.2.3 S7-200 PLC扩展模块和功能模块 6

1.2.4 人机界面 8

1.2.5 S7-200 PLC的硬件接线 8

1.3 S7-200 PLC的内部资源 10

1.3.1 软继电器的概念 10

1.3.2 S7-200 PLC的软元件介绍 11

1.4 PLC的基本工作原理 15

1.4.1 PLC的工作方式 15

1.4.2 PLC的扫描周期 15

1.5 PLC的软件系统和编程语言 16

1.5.1 PLC的系统软件 16

1.5.2 PLC的应用软件和编程语言 17

1.5.3 PLC的用户程序的结构 19

第2章 S7-200 PLC基本指令及程序设计 20

2.1 S7-200系列PLC的数据类型和寻址方式 20

2.1.1 数据类型 20

2.1.2 寻址方式 20

2.2 S7-200系列的基本逻辑指令 22

2.2.1 位逻辑指令 22

2.2.2 堆栈的基本概念及逻辑堆栈操作指令 28

2.3 S7-200系列的定时器、计数器指令 30

2.3.1 S7-200系列的定时器指令 30

2.3.2 S7-200系列的计数器指令 33

2.4 S7-200系列的程序控制指令 36

2.4.1 结束、停止指令及看门狗复位指令 36

2.4.2 跳转指令 37

2.4.3 循环指令 38

2.4.4 诊断LED指令 38

2.5 基本指令应用及典型环节程序设计 40

2.5.1 梯形图编程的基本规则 40

2.5.2 典型电路及环节的PLC程序设计 41

2.6 可编程序控制系统应用程序举例 46

2.6.1 用PLC控制液体混合装置 46

2.6.2 用PLC控制装料小车的自动控制系统 48

2.6.3 用PLC控制智力竞赛抢答装置 49

2.6.4 用PLC控制传输带电动机的运行系统 49

2.6.5 用PLC控制水塔水位自动运行系统 51

第3章 S7-200 PLC功能指令及程序设计 54

3.1 数据传送、移位和填充指令 54

3.1.1 传送类指令 54

3.1.2 移位和循环移位指令 55

3.1.3 字节交换及内存填充指令 57

3.1.4 表功能指令 57

3.2 运算和数学指令 60

3.2.1 算术运算指令 60

3.2.2 数学函数指令 63

3.2.3 逻辑运算指令 64

3.3 转换指令 65

3.3.1 标准转换指令 65

3.3.2 译码、编码和段码指令 66

3.4 子程序 67

3.4.1 子程序的作用 67

3.4.2 子程序的创建 68

3.4.3 子程序调用指令和返回指令 68

3.4.4 带参数调用子程序 69

3.4.5 带参数调用子程序应用举例 69

3.5 中断 70

3.5.1 中断的几个概念 71

3.5.2 中断指令 73

3.5.3 中断程序 74

3.6 高速计数器 76

3.6.1 高速计数器的基本概念 76

3.6.2 高速计数器的工作模式 77

3.6.3 高速计数器相关的特殊存储器 78

3.6.4 高速计数器指令 80

3.6.5 高速计数器指令编程向导的使用 81

3.7 高速脉冲输出 83

3.7.1 高速脉冲输出的概念 83

3.7.2 高速脉冲输出指令 83

3.7.3 PTO/PWM编程向导 84

3.7.4 PTO/PWM编程向导使用举例 86

3.8 模拟量控制 92

3.8.1 模拟量控制的概念 92

3.8.2 模拟量控制的使用方法 93

3.8.3 模拟量控制的编程实例 96

3.9 比例／积分／微分回路控制指令 97

3.9.1 PID回路控制的概念 97

3.9.2 PID回路控制的指令 98

3.9.3 PID指令向导 99

3.9.4 PID自整定功能 104

3.10 功能指令应用及程序设计 107

3.10.1 用PLC控制彩灯的闪烁 107

3.10.2 用PLC控制机械手的动作 109

第4章 顺序功能图（SFC）及步进顺控指令 112

4.1 顺序功能图的基本概念 112

4.1.1 顺序功能图的产生 112

4.1.2 顺序功能图的组成 112

4.1.3 顺序功能图的构成规则 113

4.1.4 顺序功能图的绘制举例 113

4.2 顺控继电器指令 114

4.2.1 顺控继电器指令介绍 114

4.2.2 顺控继电器指令使用说明 115

4.3 顺序功能图的主要结构类型 115

4.3.1 顺序结构 115

4.3.2 选择性分支结构 117

4.3.3 并发性分支结构 119

4.3.4 跳转和循环结构 120

4.4 步进顺序控制指令应用举例 122

4.4.1 大小球分拣系统控制举例（选择分支与汇合及循环的应用） 122

4.4.2 人行横道线按钮式交通灯控制举例（并行分支与汇合及循环的应用） 125

4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例（选择和跳转的应用） 128

4.4.4 自动生产线装配站控制举例 131

第5章 S7-200PLC网络通信 137

5.1 工业网络结构 137

5.1.1 企业级通信网络 137

5.1.2 车间级通信网络 137

5.1.3 现场级通信网络 137

5.2 工业通信网络基础知识 138

5.2.1 总线的拓扑结构 138

5.2.2 OSI参考模型 140

5.3 S7-200的网络通信协议 141

5.4 PPI网络的硬件接口与网络配置 143

5.4.1 网络的硬件接口 143

5.4.2 PPI多主站电缆 144

5.4.3 在编程软件中设置通信参数 145

5.5 PPI网络读写指令及编程向导 151

5.5.1 网络读写指令 151

5.5.2 发送指令与接收指令 152

5.6 PROFIBUS总线网络 155

第6章 PLC控制系统设计应用 157

6.1 PLC控制系统设计步骤及内容 157

6.1.1 系统采用PLC控制的一般条件 157

6.1.2 PLC控制系统设计的基本原则 157

6.1.3 PLC控制系统设计的基本内容 158

6.1.4 PLC控制系统设计的一般步骤 158

6.1.5 设计软件及硬件 158

6.1.6 联机调试 159

6.1.7 整理技术文件 159

6.2 PLC在机械手搬运及装配系统中的应用 160

6.2.1 机械手搬运装配作业系统单元的结构 160

6.2.2 机械手搬运装配作业系统单元的PLC控制及编程 165

6.2.3 机械手搬运装配作业系统的PLC控制程序 178

6.3 自动识别缓冲系统作业单元的结构与控制 179

6.3.1 系统构成 179

6.3.2 自动识别缓冲作业系统单元的PLC控制及编程 183

6.3.3 PLC分选系统的PLC控制程序 188

6.4 码盘堆垛作业系统的结构与控制 188

6.4.1 码盘堆垛系统单元的结构 188

6.4.2 码盘堆垛系统作业单元的PLC控制及编程 191

6.4.3 码盘堆垛作业系统的PLC控制程序 202

6.5 自动化立体仓库系统作业单元的结构与控制 202

6.5.1 自动化立体仓库系统作业单元的结构 202

6.5.2 系统的PLC控制原理 205

6.5.3 自动化立体仓库系统作业单元的PLC控制及编程 206

6.5.4 自动化立体仓库系统作业单元PLC控制梯形图程序 216

第7章 STEP7-WIN V4.0软件使用 217

7.1 S7-200编程软件STEP7-Micro/WIN的安装和设置 217

7.1.1 编程软件和运行环境 217

7.1.2 编程软件的安装 218

7.1.3 建立通信联系 219

7.2 STEP7-WIN V4.0软件的基本功能 220

7.3 系统块的配置 223

7.3.1 通信端口设置 223

7.3.2 断电数据保持设置 224

7.3.3 密码设置 225

7.3.4 输出表设置 226

7.3.5 输入滤波器设置 227

7.3.6 脉冲捕捉位设置 229

7.3.7 背景时间设置 229

7.3.8 EM配置 229

7.3.9 LED配置 229

7.3.10 增加程序存储区配置 229

7.4 使用STEP7-Micro/WIN编制用户程序 230

7.4.1 编程的准备工作 231

7.4.2 用户程序的编写与编译 231

7.4.3 程序的下载与上载 233

7.4.4 数据块的使用 234

7.4.5 交叉引用表的使用 235

7.5 程序的运行、监控与调试 236

7.5.1 程序的运行 236

7.5.2 梯形图程序状态监控及调试 236

7.5.3 状态表监控与调试程序 237

7.5.4 在RUN模式下编辑用户程序 239

参考文献 241