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第1章 西门子S7—300/400系列PLC的基础入门 1

1.1 可编程序控制器（PLC）概述 1

1.1.1 可编程序控制器（PLC）的概念、基本功能及应用 1

1.1.2 PLC的分类、基本构成及工作原理 3

1.1.3 西门子S7系列PLC简介 8

1.2 S7—300/400系列PLC的产品分类 8

1.2.1 S7—300系列PLC的产品分类 8

1.2.2 S7—400系列PLC的产品分类 10

1.3 S7—300/400系列PLC的基本构成 12

1.3.1 S7—300系列PLC的基本构成 12

1.3.2 S7—400系列PLC的基本构成 15

1.4 S7—300/400系列PLC的各类模块及其特性 18

1.4.1 S7—300系列PLC的各类模块及其特性 18

1.4.2 S7—400系列PLC的各类模块及其特性 36

第2章 S7—300/400系列PLC的指令系统 48

2.1 S7—300/400系列PLC的编程语言 48

2.1.1 PLC的编程语言 48

2.1.2 S7—300/400系列PLC的编程语言 49

2.2 S7—300/400系列PLC的编程元件 50

2.3 S7—300/400系列PLC指令系统的基础知识 52

2.3.1 数制 52

2.3.2 数据类型及格式标记 52

2.3.3 操作数 56

2.3.4 寻址方式 57

2.4 位逻辑指令 59

2.4.1 位逻辑处理指令 59

2.4.2 输出类指令 60

2.4.3 其他指令 62

2.5 定时器与计数器指令 64

2.5.1 定时器指令 64

2.5.2 计数器指令 68

2.6 数据处理指令 72

2.6.1 装入与传送指令 72

2.6.2 比较指令 74

2.6.3 数据转换指令 75

2.7 数学运算指令 77

2.7.1 算术运算指令 77

2.7.2 移位指令与循环移位指令 79

2.7.3 字逻辑运算指令 82

2.7.4 累加器指令 84

2.8 控制指令 86

2.8.1 逻辑控制指令 86

2.8.2 程序控制指令 89

第3章 STEP 7编程软件及其使用 92

3.1 STEP 7编程软件的基础知识 92

3.1.1 STEP 7编程软件概述 92

3.1.2 STEP 7标准软件包 92

3.1.3 人机界面 95

3.1.4 STEP 7编程软件的安装 95

3.2 硬件组态及参数设置 98

3.2.1 项目的创建及项目结构 98

3.2.2 硬件组态 101

3.2.3 参数设置 102

3.3 定义符号 104

3.3.1 共享符号和局域符号 104

3.3.2 显示符号 105

3.3.3 设置地址优先级 105

3.3.4 符号表的编辑 106

3.4 创建逻辑块 107

3.4.1 块文件 107

3.4.2 逻辑块的创建 108

3.4.3 程序编辑器窗口结构 108

3.4.4 程序指令输入 109

3.5 程序的下载和上传 111

3.5.1 下载 111

3.5.2 上传 114

3.6 程序的调试 115

3.6.1 程序调试的内容及步骤 115

3.6.2 用变量表调试程序 116

3.6.3 用程序状态调试程序 120

3.6.4 用单步与断点功能调试程序 122

3.7 显示参考数据 124

3.7.1 参考数据的生成与显示 124

3.7.2 交叉参考表与程序结构 125

3.7.3 其他参考数据 127

3.8 故障诊断 127

3.8.1 故障诊断的基本方法 128

3.8.2 模块信息在故障诊断中的应用 128

3.8.3 其他故障诊断的方法 129

第4章 S7—300/400系列PLC的用户程序结构及结构化编程 131

4.1 结构化编程的概念及特点 131

4.2 用户程序的基本结构 132

4.2.1 用户程序中的块 132

4.2.2 用户程序使用的堆栈 134

4.3 功能块与功能的调用 135

4.3.1 局域数据的类型 135

4.3.2 功能块和功能的调用 137

4.3.3 功能块和功能的应用案例 137

4.4 数据块与数据结构 141

4.4.1 数据块的类型 141

4.4.2 数据块的生成及使用 142

4.4.3 数据块中的数据类型 143

4.4.4 创建数据块 146

4.5 多重背景及其应用 149

4.5.1 多重背景功能块的生成 149

4.5.2 多重背景功能块的编程 150

4.5.3 在OB1中调用多重背景 152

4.6 组织块与中断处理 152

4.6.1 中断的基本概念 153

4.6.2 组织块的变量声明表 154

4.6.3 日期时间中断OB 155

4.6.4 时间延时中断OB 156

4.6.5 循环中断OB 156

4.6.6 硬件中断OB 157

4.6.7 背景OB 158

4.6.8 启动OB 158

4.6.9 故障处理OB 159

4.7 结构化程序设计 161

4.7.1 逻辑块的编程 161

4.7.2 FC、FB程序设计案例 166

4.7.3 使用有参功能的结构化程序设计方法 170

第5章 S7—300/400系列PLC的通信与网络 176

5.1 S7—300/400工业通信网络概述 176

5.1.1 西门子工业自动化系统通信网络结构 176

5.1.2 S7—300/400系列PLC的通信网络 176

5.1.3 S7—300/400系列PLC的通信方式 178

5.2 MPI通信网络 179

5.2.1 MPI全局数据通信 179

5.2.2 MPI网络的构建 181

5.2.3 利用STEP 7组态MPI通信网络 183

5.2.4 事件驱动的GD通信 186

5.2.5 不用GD通信组态的MPI通信 187

5.3 PROFIBUS现场总线技术 188

5.3.1 PROFIBUS的分类 188

5.3.2 PROFIBUS的物理层 189

5.3.3 PROFIBUS的通信协议 190

5.4 工业以太网 197

5.4.1 工业以太网的特点 197

5.4.2 工业以太网的构成 198

5.4.3 工业以太网的网络方案 198

5.4.4 基于工业以太网的PROFINET 199

5.5 AS-i网络与点对点通信 200

5.5.1 AS-i网络 200

5.5.2 点对点通信 201

第6章 S7—300/400系列PLC的控制系统设计 203

6.1 S7—300/400系列PLC控制系统设计的基本内容及基本要求 203

6.1.1 控制系统设计的基本内容 203

6.1.2 控制系统设计的基本要求 203

6.2 S7—300/400系列PLC控制系统设计的一般步骤 204

6.3 S7—300/400系列PLC控制系统设计的应用案例 205

6.3.1 铁液预处理脱硫控制系统设计 206

6.3.2 料车卷扬调速控制系统设计 210

参考文献 217