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第一章 西门子S7-400系列PLC概述 1

第一节 S7-400系列PLC的工作原理和系统组成 1

一、西门子SIMATIC自动控制系统简介 1

二、S7-400系列PLC工作原理 2

三、S7-400系列PLC硬件系统组成 2

四、S7-400系列PLC的系统扩展方式 4

五、S7-400系列PLC的使用软件 6

第二节 S7-400系列PLC硬件模块及功能 6

一、S7-400总体结构 6

二、机架 8

三、IM接口模块 9

四、PS电源模块 10

五、CPU模块 11

六、SM信号模块 13

七、FM功能模块 15

八、CP通信处理模块 15

九、S7-400系列PLC的冗余（容错）功能 16

第三节 S7-400系列PLC硬件安装 17

一、中央机架和扩展机架的安装 17

二、模块的安装 18

三、接线 19

四、寻址 21

第二章 基础编程语言 22

第一节 STEP编程基础 22

一、数据类型 22

二、状态字 24

第二节 位逻辑指令及应用实例 25

一、触点指令 25

二、置位复位指令 27

三、触发指令 28

四、边沿检测指令 30

第三节 定时器指令及应用实例 31

一、定时器字 32

二、脉冲定时器 32

三、扩展脉冲定时器 34

四、接通延时定时器 35

五、保持型接通延时定时器 36

六、断开延时定时器 37

第四节 计数器指令及应用实例 40

一、加法计数器 41

二、减法计数器 41

三、加减可逆计数器 42

第五节 高速计数器 45

第六节 数据处理指令及应用实例 46

一、传送指令 46

二、比较指令 48

三、数据转换指令 55

四、移位指令和循环移位指令 57

第七节 数据运算指令及应用实例 62

一、整数运算指令 62

二、浮点数运算指令 63

三、字逻辑运算指令 69

第八节 控制指令及应用实例 69

一、逻辑控制指令 69

二、程序控制指令 72

第三章 编程技术 74

第一节 控制系统的基本设计步骤 75

一、分析和描述任务 75

二、确定控制策略 75

三、决定运行方式 76

四、控制系统的调试 76

第二节 编程实例及要求 76

一、程序设计举例 77

二、编程要求 79

第三节 控制系统分析方法及系统建模 80

一、控制系统分析方法 80

二、系统建模 81

三、工程实例 82

第四节 顺序功能图及编程方法 86

一、顺序功能图的绘制方法 86

二、运用顺序功能图思想的编程方法 91

三、具有多种工作方式系统的顺序功能图的编程方法 97

四、MPS工作站的设计 105

五、GRAPH编程 115

第五节 状态图 122

一、状态图简介 122

二、状态图的建立方法及状态图的程序实现 123

三、状态图应用实践 129

第四章 组织块 143

第一节 中断 144

一、中断的优先级 145

二、事件驱动的程序处理 146

三、对中断的控制 147

第二节 启动组织块 147

一、CPU的启动 147

二、启动组织块 149

三、启动组织块的临时变量 149

第三节 定期执行组织块 150

一、日期时间中断组织块 150

二、循环中断组织块 151

第四节 事件驱动组织块 154

一、延时中断组织块 154

二、硬件中断组织块 156

第五节 中断处理组织块 156

一、DPV1中断组织块 157

二、多处理器中断组织块 157

第六节 错误处理组织块 157

一、错误处理概述 157

二、错误的分类 158

三、异步错误组织块 159

四、同步错误组织块 160

五、冗余错误组织块 162

六、背景组织块 162

第五章 S7-400 PLC应用实例 163

第一节 S7-400H冗余系统在透平机转速控制中的应用 163

一、系统概述 163

二、控制系统的组成 163

三、透平机的启动升速调节 165

四、升速过程的控制 166

第二节 S7-400在甲醇项目中实现首发报警功能 168

一、项目概况 168

二、控制系统介绍 168

三、控制系统完成的功能 168

四、首发报警的实现 169

第三节 S7-400冗余系统在某电厂中的应用 170

一、项目简介 170

二、控制系统介绍 171

三、控制系统结构 171

四、控制系统完成的功能 172

第四节 S7-400及编程软件GRAPH在DYT景观水域综合治理中的应用 177

一、项目简介 177

二、控制系统介绍 177

三、控制系统构成 178

四、用GRAPH编制反冲程序及循环程序 180

五、GRAPH调试的快速性 182

六、独特的人机界面监控功能 182

第五节 S7-400 PLC及WinCC实现高速数据采集 183

一、问题的提出 183

二、解决问题的基本思路 183

三、运用WinCC＋S7-400实现高速数据采集 184

四、效果 188

第六节 水塔水位PLC控制 189

一、水塔水位控制系统PLC硬件设计 189

二、水塔水位控制系统PLC软件设计 191

第七节 基于PCS7的水箱液位控制系统 193

一、系统组成与功能 193

二、程序设计 194

第八节 基于PCS7的反应釜工控制系统 196

一、系统组成与功能 196

二、程序设计 198

第九节 基于PROFIBUS的流量控制系统 205

一、系统组成与功能 205

二、程序设计 206

参考文献 207