西门子PLC电气设计与编程自学宝典 双色版PDF电子书下载

第一章 PLC的原理、组成与编程环境 1

第一节 PLC的工作原理与结构 1

一、PLC的应用场合 1

二、PLC的工作原理、工作过程与功能特点 2

三、PLC的内部结构 3

四、PLC的扫描机制 8

五、扩展能力 9

六、编程元件 10

七、指令功能与编程语言 10

第二节 组成西门子PLC的硬件设备与工作环境 10

一、西门子PLC的分类 10

二、西门子PLC的工作环境要求 11

三、西门子S7-200系列PLC的硬件详述 11

四、西门子S7-300系列PLC的硬件详述 19

五、西门子S7-400系列PLC的硬件详述 25

第三节 PLC的选型与系统配置 33

一、机型的选择 33

二、输入／输出模块的选择与配置 34

三、存储器的类型及容量选择 35

四、电源选择 35

五、通信接口选择 35

六、对I/O响应时间的选择 35

第四节 西门子S7-200系列PLC编程软件的安装与界面 35

一、安装Micro/WIN编程软件的软硬件要求 35

二、Micro/WIN编程软件的安装技巧 36

三、启动Micro/WIN管理器的方法 39

四、精通Micro/WIN编程软件的编程工具 39

第五节 西门子S7-300/400系列PLC编程软件的安装与编程界面 46

一、STEP 7编程软件的安装与卸载 46

二、STEP 7编程软件的安装技巧 47

三、启动SIMATIC管理器的简便方法 52

四、精通SIMATIC管理器 52

第二章 西门子PLC的编程基础 63

第一节 STEP 7-Micro/WIN的编程基础 63

一、Micro/WIN软件的程序结构 63

二、西门子S7-200PLC的项目组成 64

三、用户程序的分类 64

四、Micro/WIN的数据类型 65

五、Micro/WIN中的变量应用 66

六、S7-200的内部软元件 67

七、Micro/WIN软件的系统存储区和寻址方式 86

八、Micro/WIN的用户程序的编程语言 93

九、Micro/WIN的指令描述 95

第二节 STEP 7的编程基础 120

一、STEP 7的程序结构 120

二、STEP 7的项目结构 121

三、STEP 7的数据类型 122

四、STEP 7的变量应用 127

五、STEP 7的各种块与块的应用 128

六、STEP 7软件的寻址方式 137

七、STEP 7的编程语言 144

八、SIMATIC管理器的指令描述 148

第三章 西门子PLC的过程自动化项目的构建 172

第一节 自动化项目的设计 172

一、配电系统的相关知识 172

二、设计自动化项目的相关知识 179

三、电控柜的安装技巧与电磁兼容 186

第二节 西门子S7-200系列PLC构建的自动化项目 203

一、西门子S7-200系列PLC的过程自动化系统 203

二、使用Micro/WIN编程软件创建新项目的两种方法 203

三、STEP 7-Micro/WIN的程序编辑器 205

四、西门子S7-200项目的符号表 205

五、Micro/WIN的指令输入技巧 206

第三节 西门子S7-300/400系列PLC构建的自动化项目 211

一、西门子S7-300/400系列PLC的过程自动化系统 211

二、不使用向导直接创建STEP 7项目的方法 212

三、使用STEP 7中的向导创建西门子S7-300系列PLC的项目 213

四、使用STEP 7中的向导创建西门子S7-400系列PLC的项目 214

五、STEP 7项目的硬件组态 215

六、【LAD/STL/FBD编辑器】的界面与应用技巧 238

七、创建西门子S7-300/400项目的符号表 241

八、STEP 7的指令输入技巧 245

九、故障诊断与处理 248

第四章 实用的软硬件操作技巧 256

第一节 西门子S7-200系列PLC和Micro/WIN编程软件的操作技巧 256

一、与S7-200系列PLC硬件相关的操作技巧 256

二、与S7-200 PLC项目相关的操作技巧 257

三、与Micro/WIN中的程序相关的编程技巧 260

四、与西门子S7-200 PLC通信相关的设置技巧 262

第二节 西门子S7-300/400系列PLC和STEP 7编程软件的操作技巧 264

一、与S7-300/400系列PLC的硬件相关的操作技巧 264

二、与S7-300系列PLC的项目相关的操作技巧 271

三、与STEP 7的程序相关的编程技巧 274

四、与S7-300/400 PLC通信相关的设置技巧 278

第五章 数字量输入／输出信号的电气设计与编程全解读 281

第一节 PLC数字量输入／输出信号的相关知识 281

一、西门子PLC的输入／输出继电器 281

二、数字量输出的负载 282

三、直流线圈和交流线圈抑制过电压的方法 282

四、数字I/O模块的源型与漏型 283

第二节 开关与指示灯的电气设计和在PLC项目中的程序编制 284

一、指示灯的相关知识 284

二、开关的相关知识 285

三、低压断路器的相关知识 286

四、熔断器的相关知识 287

五、报警器的相关知识 289

六、西门子S7-200 PLC在限制展览馆参观人数项目中的应用 289

七、单按钮开关照明灯在S7-300 PLC中的电气设计与编程应用 294

八、自锁式按钮和报警器在CPU400数字量输入模块中的项目应用 298

九、在CPU400使用带硬件中断的数字量输入模块中的项目应用 303

第三节 接触器和热继电器控制电动机的电气设计与程序编制 308

一、三相笼型异步电动机的基本控制线路 308

二、接触器的工作原理与应用 311

三、控制继电器的工作原理与应用 314

四、热继电器的工作原理与应用 317

五、西门子S7-200系列PLC控制电动机点动运行的项目应用 317

六、西门子S7-300系列PLC控制电动机正反转运行的项目应用 322

七、西门子S7-400系列PLC控制电动机星—三角运行的项目应用 326

八、西门子S7-200 PLC控制电动机直接启动连续运行的项目应用 338

九、多地点控制电动机运行的S7-300 PLC的电气设计与程序编制 344

十、单按钮顺序启动多台电动机的S7-400 PLC的电气设计与程序编制 349

第四节 光电传感器的电气设计与项目应用 361

一、传感器的相关知识 361

二、光电传感器的相关知识 362

三、光电传感器在S7-200系列数字量输入模块中的电气设计 363

四、光电传感器和定时器在S7-300 PLC中的电气设计与程序编制 367

五、光电传感器在S7-400项目中的电气设计与程序编制 369

第五节 压力开关在PLC项目中的电气设计与程序编制 379

一、压力开关的相关知识 379

二、压力开关在S7-200 PLC中用于液压缸保压卸荷时的项目应用 380

三、压力开关在S7-300 PLC的系统中用于VP1050加工中心的项目应用 385

四、西门子S7-200 PLC组建的供水管网的水压自动控制系统 391

五、切削设备上的压力开关用于S7-400 PLC系统中安全保护时的项目应用 396

第六节 行程开关和电磁铁在PLC项目中的电气设计与程序编制 403

一、行程开关的相关知识 403

二、限位开关在S7-200 PLC传送带项目中的应用 404

三、限位开关在机械手控制S7-300 PLC项目中的电气设计与程序编制 407

四、行程开关在S7-400系列PLC的镗床自动控制项目中的应用 417

第七节 电动机制动控制的电气设计与程序编制 426

一、电动机的制动方法 426

二、电磁铁的相关知识 426

三、速度继电器的相关知识 427

四、西门子S7-200 PLC控制电动机能耗制动的电气设计与程序编制 428

五、西门子S7-300 PLC控制电动机反接制动的电气设计与程序编制 430

六、西门子S7-400 PLC控制电动机能耗制动的电气设计与程序编制 434

七、西门子S7-200 PLC控制电动机断电抱闸制动的电气设计与程序编制 439

八、西门子S7-300 PLC控制电动机断电抱闸制动的电气设计与程序编制 442

第八节 电磁阀在PLC项目中的电气设计与程序编制 448

一、电磁阀的相关知识 448

二、液压阀的相关知识 450

三、两种慢速换接回路的S7-200 PLC的电气设计与程序编制 452

四、液压系统顺序回路的S7-300 PLC电气设计与程序编制 457

五、MJ-55型数控车床液压系统的S7-400 PLC的电气设计与程序编制 462

第六章 西门子PLC的模拟量输入模块的硬件设计与编程全解读 471

第一节 PLC模拟量输入／输出信号的相关知识 471

一、国际通用标准信号 471

二、有源与无源的概念 474

三、一次仪表的相关知识 474

四、STEP 7中模拟量输入／输出功能块的相关指示 475

第二节 传动设备的电气设计与在PLC项目中的程序编制 477

一、运动控制系统的基本原理 477

二、变频器的数字量输入／输出信号 480

三、伺服驱动器的相关知识 480

四、软启动器的相关知识 483

五、步进电动机的相关知识 484

六、直流调速系统的相关知识 487

七、西门子S7-200 PLC控制步进电动机驱动器输出的电气设计与程序编制 490

八、西门子S7-200 PLC控制伺服驱动器的电气设计与程序编制 501

九、软启动器启动电动机转工频运行的PLC系统的电气设计与程序编制 511

十、变频器在S7-300 PLC自动门控制系统中的电气设计与程序编制 514

十一、西门子S7-400 PLC控制直流调速器的电气设计与程序编制 525

第三节 编码器、位移传感器和流量计的电气设计与程序编制 541

一、编码器的相关知识 541

二、位移传感器的相关知识 547

三、流量计的相关知识 548

四、测速辊上安装旋转编码器的S7-200 PLC的电气设计与程序编制 551

五、位移传感器在S7-300 PLC系统中的应用 553

六、带SSI接口的绝对式位移传感器在S7-400 PLC系统中的应用 564

七、冶金可逆轧机上使用FM450测量钢带的速度和位置 576

八、流量计在人造板拌胶机S7-400 PLC控制系统中的电气设计与程序编制 589

第四节 测温仪表、液位计和张力传感器的电气设计与程序编制 600

一、测温仪表的相关知识 600

二、液位计的相关知识 602

三、张力传感器的相关知识 603

四、温度传感器在电热锅炉的S7-200 PLC系统中的电气设计与程序编制 606

五、液位计在S7-300 PLC中的液位自动控制项目 617

六、张力控制在中心卷取中的电气设计与程序编制 624

第五节 比例阀、温度开关和阀门执行器的电气设计与项目应用 643

一、比例阀的相关知识 643

二、阀门执行器和定位器的相关知识点 647

三、电动机温控开关的相关知识 649

四、温控开关在CPU212中控制变频器MM420运行的项目应用 650

五、风门执行器在S7-300 PLC废气焚烧项目中的电气设计与程序编制 654

六、比例阀在S7-400 PLC燃烧系统中的电气设计与程序编制 664

第七章 仿真软件的程序监控与程序调试 682

第一节 S7-300/400系列PLC的仿真软件PLCSIM 682

一、PLCSIM仿真软件的简介 682

二、PLCSIM仿真软件的安装 682

三、PLCSIM仿真软件的使用 686

四、PLCSIM与真实PLC的差别 688

五、仿真的操作方法 688

六、仿真实例 693

第二节 西门子S7-200 PLC的仿真软件 698

一、西门子S7-200仿真软件的介绍 698

二、西门子S7-200系列PLC的LAD程序的状态监视操作 699

三、仿真实例 705

第八章 西门子PLC的网络通信技术 706

第一节 通信的基本知识 706

一、数据通信基础 706

二、工业控制网络基础 714

第二节 西门子PLC支持的网络通信 716

第三节 PROFIBUS的通信和网络组态 718

一、PROFIBUS概述 718

二、PROFIBUS网络连接部件 725

三、PROFIBUS-DP网络中的主站和从站 729

四、PROFIBUS-DP网络故障诊断 729

五、PROFIBUS的通信示例 731

第四节 以太网的通信和网络组态 769

一、以太网通信的相关知识 769

二、总线拓扑 773

三、以太网组网的硬件 775

四、西门子工业以太网功能综述 776

五、以太网的通信示例 777

第五节 MPI的通信和网络组态 823

一、MPI通信介绍 823

二、工程应用 823

三、网络连接 823

四、通信方式 824

五、SFC65X_SENG和SFC66X_RCV的参数功能 825

六、MPI的通信示例 826

第六节 自由口通信（RS-485串口通信） 837

一、自由口通信的概述 837

二、自由口通信的工作模式 837

三、自由口通信的指令 839

四、两台西门子S7-200P LC的自由口通信的示例 841

第七节 PROFINET通信 847

一、PORFINET概述 847

二、PROFINET设备的结构和集成分布式现场设备 850

三、PROFINET IO和PROFINET CBA 851

四、PROFINET IO的地址分配 851

五、下载组态数据到PROFINET设备的方法 852

六、PROFINET通信示例 853

参考文献 859