零基础学西门子S7-200 PLCPDF电子书下载

第1章PLC概述 1

1.1 PLC的定义、特点及发展方向 1

1.1.1 PLC的定义 1

1.1.2 PLC的特点 3

1.1.3 PLC的发展方向 4

1.2 PLC的技术性能指标 5

1.2.1一般技术指标 5

1.2.2技术性能指标 5

1.3 PLC的分类及应用领域 6

1.3.1 PLC的分类 6

1.3.2 PLC的应用领域 8

1.4 PLC的基本组成 8

1.4.1中央处理器 9

1.4.2存储器 9

1.4.3输入／输出接口 9

1.4.4电源 10

1.4.5编程器 10

1.4.6 PLC系统的等效电路 11

1.5 PLC的工作原理 12

1.6实践拓展 14

1.7思考与练习 15

第2章 西门子S7-200 PLC 16

2.1西门子PLC的类别 16

2.2 S7-200的构成 17

2.2.1 PLC主机 18

2.2.2扩展模块 19

2.2.3相关设备 21

2.3 S7-200的性能与工作方式 22

2.3.1 S7-200系列PLC的输入／输出性能 22

2.3.2 S7-200的存储性能 23

2.3.3 S7-200的工作方式 25

2.4 S7-200的电源计算 25

2.5 S7-200的最大I/0原则 26

2.6 S7-200的外部接线 27

2.7 S7-200的编程方法 29

2.7.1 PLC的编程语言 29

2.7.2 S7-200的程序结构 31

2.8实例：三相鼠笼型异步电动机Y-△启动控制 31

2.9实践拓展 33

2.10思考与练习 34

第3章S7-200的基本指令 35

3.1编程元件及寻址方式 35

3.1.1基本数据类型 35

3.1.2编程元件 35

3.1.3编程元件的寻址 38

3.2基本指令 40

3.2.1基本位操作指令 40

3.2.2逻辑堆找指令 46

3.2.3定时器指令 48

3.2.4计数器指令 55

3.2.5比较指令 59

3.3实例：异步电动机正反转控制 60

3.4实践拓展 61

3.5思考与练习 62

第4章PLC梯形图程序设计 63

4.1 PLC的程序设计方法 63

4.1.1经验设计法 63

4.1.2继电器控制电路移植法 64

4.1.3顺序控制设计法 65

4.2梯形图设计规则 66

4.3顺序功能图 67

4.3.1顺序功能图的组成元素 67

4.3.2顺序功能图绘制的注意事项 68

4.3.3顺序控制指令 68

4.3.4顺序功能图的编程 69

4.4 PLC程序及调试说明 74

4.4.1复杂程序的设计方法 74

4.4.2程序的内容和质量 74

4.4.3程序的调试 75

4.5实例：顺序控制功能图在小车行程控制中的应用 75

4.6实践拓展 77

4.7思考与练习 78

第5章S7-200的功能指令 79

5.1运算指令 79

5.1.1四则运算及增减指令 79

5.1.2数学函数指令 84

5.1.3逻辑运算指令 87

5.2数据处理指令 89

5.2.1数据传送指令 89

5.2.2移位指令 93

5.2.3字节交换指令 97

5.3表功能指令 97

5.3.1填表指令 98

5.3.2表取数指令 98

5.3.3填充指令 99

5.3.4表查找指令 100

5.4转换指令 101

5.4.1数据类型转换指令 102

5.4.2编码和译码指令 104

5.4.3字符串转换指令 105

5.5程序控制类指令 108

5.5.1结束、暂停指令和看门狗指令 108

5.5.2 跳转指令 110

5.5.3循环指令 111

5.5.4子程序指令 112

5.5.5与ENO指令 114

5.6特殊指令 115

5.6.1实时时钟指令 115

5.6.2中断指令 116

5.6.3高速计数器指令 120

5.6.4高速脉冲输出指令 131

5.6.5 PID指令 138

5.7实例：广告牌循环彩灯的PLC控制 142

5.8实践拓展 144

5.9思考与练习 144

第6章STEP 7-Micro/WIN编程软件 146

6.1 STEP 7-Micro/WIN的安装 146

6.1.1系统要求 146

6.1.2软件安装 146

6.2 STEP 7-Micro/WIN的功能 146

6.2.1 STEP 7-Micro/WIN基本功能 146

6.2.2软件界面及其功能 147

6.2.3系统组态 150

6.3 STEP 7-Micro/WIN的使用 154

6.3.1文件操作 155

6.3.2编辑程序 158

6.3.3下载与运行程序 168

6.4仿真运行点动控制程序 170

6.5实例：使用指令向导初始化HSC1的工作模式0 173

6.6实例：应用PID指令向导编写水箱水位控制程序 176

6.7实践拓展 179

6.8思考与练习 180

第7章S7-200系列PLC的通信与网络 181

7.1 PLC数据通信的基础知识 181

7.1.1数据通信的传输方式 181

7.1.2通信介质 183

7.1.3串行通信接口标准 185

7.1.4PLC的通信网络结构 187

7.2 S7-200的通信系统与网络 188

7.2.1S7-200的通信 188

7.2.2通信连接方式 191

7.2.3通信协议 191

7.3 S7-200的网络通信 195

7.3.1 S7-200的通信指令 196

7.3.2 PPI通信 196

7.3.3 PPI通信应用 197

7.3.4自由口通信 200

7.3.5自由口通信应用 202

7.4实例：S7-200连接GSM调制解调器 207

7.5实践拓展 214

7.6思考与练习 215

第8章 变频器的PLC控制 217

8.1变频器的基础知识 217

8.1.1变频器的用途和构造 217

8.1.2变频器的电气连接 219

8.2变频器的输出频率 219

8.2.1变频器输出频率的基本概念 219

8.2.2设置或修改变频器输出频率的方法 220

8.3 MICROMASTER 420通用变频器 221

8.3.1 MICROMASTER 420的特点 221

8.3.2 MICROMASTER 420的安装 221

8.3.3 MICROMASTER 420的调试 223

8.4 MICROMASTER 420与 PLC的连接 227

8.4.1基本操作面板设置参数 227

8.4.2快速调试 229

8.4.3基于PLC的变频器模拟量闭环调速系统 230

8.4.4基于PLC的变频器闭环定位控制系统 232

8.5实例：S7-200 与三垦变频器通信 235

8.6实例：基于S7-200的变频调速恒压供水系统 240

8.7实践拓展 246

8.8思考与练习 247

第9章 人机交互设备 248

9.1触摸屏 248

9.2TPC1262H基本信息 249

9.3文本显示器 250

9.3.1 TD200文本显示器 250

9.3.2 TD200C文本显示器 252

9.3.3 TD200/TD200C技术规范 252

9.3.4 TD200/TD200C与S7-200的连接 253

9.3.5 TD200/TD200C与S7-200的连接电缆制作图 254

9.3.6 TD200/TD200C安装图 255

9.4 MCGS嵌入版组态软件 255

9.4.1 MCGS嵌入版组态软件的功能 255

9.4.2 MCGS嵌入版组态软件的特点 256

9.4.3 MCGS嵌入版组态软件的工作方式 256

9.4.4组态开发 257

9.4.5实例：液压控制系统组态开发 259

9.5 HMI组态软件 268

9.5.1HMI组态软件的安装 269

9.5.2创建一个新项目文件 269

9.5.3添加变量 270

9.5.4添加文字标签 271

9.5.5添加弹出按钮 272

9.5.6离线模拟 273

9.5.7将项目文件下载到触摸屏 274

9.5.8 PLC控制程序的传送与操作 274

9.6实例：基于触摸屏的三相异步电机调速 275

9.7实践拓展 277

9.8思考与练习 277

第10章 西门子S7-200的常用模块 278

10.1模拟量扩展模块 278

10.1.1模拟量扩展模块的种类和连接 278

10.1.2模拟量输出模块的地址和技术规范 278

10.1.3模拟量输入模块的地址和技术规范 279

10.2模拟量输出模块的使用 280

10.2.1模拟量输出模块的数据字格式 280

10.2.2模拟量输出模块EM232的使用 280

10.3模拟量输入模块的使用 282

10.3.1模拟量输入模块的数据字格式 282

10.3.2模拟量输入模块EM231的使用 283

10.4模拟量混合模块EM235 284

10.5位置控制模块EM253 286

10.5.1 EM253的特点及功能 287

10.5.2 EM253的技术规范 287

10.5.3 EM253与S7-200 PLC的兼容性 289

10.5.4 EM253 LED状态 290

10.5.5 EM253的编程 291

10.5.6 EM253的接线 291

10.5.7 EM253的应用 292

10.6数字量扩展模块 292

10.6.1 S7-200数字量扩展模块技术规范 293

10.6.2 S7-200数字量扩展模块接线图 295

10.7测量温度扩展模块 298

10.7.1模拟量扩展模块输入技术规范 298

10.7.2 EM231热电偶模块 299

10.7.3 EM231热电阻模块 300

10.8调制解调器模块EM241Modem 302

10.8.1 EM241 Modem的功能 302

10.8.2 EM241 Modem的技术规范 303

10.8.3 EM241 Modem的安装 304

10.9工业以太网模块CP243-1 304

10.9.1 CP243-1的技术规范 304

10.9.2 CP243-1的功能 305

10.9.3 CP243-1的使用 306

10.10 SIWAREX MS称重模块 307

10.10.1SIWAREX MS的特性 307

10.10.2添加称重库指令 308

10.10.3库文件参数说明 308

10.10.4设定参数 310

10.10.5零点标定 311

10.10.6砝码标定 312

10.11 S7-200的调制解调器通信 314

10.11.1S7-200与S7-200的通信 314

10.11.2通过电话线编程 321

10.12实例：触摸屏与EM235/EM232控制的变频调速 330

10.13实例：自来水厂净水剂投加系统的控制 332

10.14实践拓展 337

10.15思考与练习 338

第11章PLC控制系统的应用设计 339

11.1 PLC控制系统的总体设计 339

11.1.1 PLC控制系统的类型 339

11.1.2 PLC控制系统的设计原则 340

11.1.3 PLC控制系统的设计步骤 341

11.1.4减少PLC输入和输出点数的方法 342

11.2提高PLC控制系统可靠性的措施 344

11.2.1供电系统设计 344

11.2.2接地设计 347

11.2.3 PLC输入／输出电路的设计 348

11.2.4电气柜结构设计 350

11.2.5现场布线图设计 350

11.2.6冗余设计 350

11.2.7软件抗干扰方法 350

11.2.8工作环境处理 351

11.3 PLC控制系统的设计 351

11.3.1实例：三级皮带运输机 352

11.3.2实例：机械手工作控制 355

11.3.3实例：钻床精度控制系统 359

11.3.4实例：自动配料控制系统 364

11.3.5实例：炉窖温度控制系统 367

11.3.6实例：五层电梯控制系统 375

11.4实践拓展 398

11.5思考与练习 400

第12章PLC的安装与维护 401

12.1 PLC的安装和拆除 401

12.1.1 PLC的安装环境 401

12.1.2 S7-200安装注意事项 401

12.1.3安装或拆除S7-200 402

12.1.4 PLC的接线 403

12.1.5抑制电路 406

12.1.6抗干扰措施 406

12.2 PLC故障检查和维护 407

12.2.1 PLC的维护 407

12.2.2 PLC的故障分析和处理 410

12.2.3 S7-200的故障信息诊断 411

12.3 PLC应用系统的调试 413

12.4实例：S7-200系列PLC的故障检查 414

12.5实践拓展 417

12.6思考与练习 420

附录S7-200的指令速查表 421

参考文献 424