西门子S7-200系列PLC应用技术PDF电子书下载

模块1 PLC的认知初步 1

项目 单灯双开关的多逻辑PLC控制系统 1

1.1可编程控制器概述 1

1.1.1 PLC的由来 1

1.1.2可编程控制器的定义、分类及特点 2

1.1.3可编程控制器的功能和应用 4

1.1.4可编程控制器的发展趋势 5

1.1.5 PLC的组成与基本结构 6

1.2 S7-200系列PLC介绍 9

1.2.1 S7-200系列PLC系统 9

1.2.2可编程控制器的工作原理 16

1.3 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用 22

1.3.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0编程软件介绍 22

1.3.2 STEP 7-Micro/WIN V4.0主要编程功能 23

1.3.3程序的状态监控与调试 27

任务 设计单灯双开关的多逻辑PLC控制系统 28

思考与练习题 29

模块2 PLC基本指令的应用 31

项目1三相异步电动机的单向启、停控制 31

2.1 PLC的编程语言与程序结构 31

2.1.1 PLC程序设计语言 31

2.1.2 S7-200 PLC的程序结构 34

2.2 S7-200 PLC的内部元件 35

2.2.1数据存储类型 35

2.2.2编址方式 36

2.2.3寻址方式 37

2.2.4元件功能及地址分配 38

2.3基本位逻辑指令及应用 41

任务1.1设计一个单台电动机的启、停的PLC控制系统 50

任务1.2设计一个单台电动机两地控制的PLC控制系统 52

任务1.3采用一个按钮控制两台电动机的依次顺序启动 53

项目2三相异步电动机的正/反转控制 54

2.4编程注意事项及编程技巧 55

2.4.1梯形图语言中的语法规定 55

2.4.2编程技巧 56

2.5 PLC程序设计常用的方法 57

任务2.1设计一个单台电动机的正/反转互锁PLC控制系统 57

任务2.2设计一个工作台自动往复的PLC控制系统 59

任务2.3设计一个抢答器的PLC控制系统 60

项目3三相异步电动机的定时运动控制 62

2.6定时器指令及应用 62

2.6.1定时器指令 62

2.6.2定时器指令应用举例 65

任务3.1设计一个三相异步电动机的Y/△降压启动的PLC控制系统 67

任务3.2设计小车送料的PLC控制系统 69

任务3.3设计三相异步电动机自耦变压器降压启动的PLC控制系统 70

项目4皮带运输机的顺序控制 71

2.7计数器指令及应用 72

任务4.1设计一个皮带运输机的PLC控制系统 75

任务4.2设计一个运料小车的PLC控制系统 75

项目5复杂的定时器/计数器的控制系统 79

2.8定时器/计数器的应用举例 79

2.8.1计数器的扩展 79

2.8.2定时器的扩展 80

2.8.3闪烁计数控制 81

任务5.1多级皮带运输机循环延时顺序启、停的PLC控制系统 81

任务5.2交通信号灯的PLC控制系统 82

任务5.3液体搅拌机的PLC控制系统 85

思考与练习题 87

模块3数据处理功能指令的应用 90

项目1彩灯的PLC控制 90

3.1数据传送指令简介 90

3.1.1数据传送指令 90

3.1.2数据块传送指令 92

3.1.3字节交换和字节立即读、写指令 93

3.2移位和循环移位指令 94

3.2.1右移位指令SHR 94

3.2.2左移位指令SHL 95

3.2.3循环右移位指令ROR 96

3.2.4循环左移位指令ROL 96

3.2.5移位寄存器指令（SHRB） 98

任务1.1设计一个按钮控制的8个彩灯依次点亮的PLC控制系统 100

任务1.2设计霓虹灯闪烁的PLC控制系统 101

任务1.3设计天塔之光的模拟控制系统 103

项目2数据处理的PLC控制系统 105

3.3数据比较指令及应用 105

3.4数据转换指令及应用 107

3.4.1字节与字整数之间的转换 108

3.4.2字整数与双字整数之间的转换 108

3.4.3双整数与实数之间的转换 108

3.4.4 BCD码与整数的转换 109

3.4.5译码和编码指令 109

3.4.6七段显示译码指令 110

3.4.7 ASCII码与十六进制数的转换 111

3.5算术运算、逻辑运算指令 112

3.5.1整数与双整数加减法指令 112

3.5.2整数与双整数乘除法指令 113

3.5.3实数加、减、乘、除法指令 114

3.5.4数学函数变换指令 115

3.5.5逻辑运算指令 116

3.5.6递增、递减指令 117

3.5.7数据表指令 118

任务2.1小车定位的PLC控制系统 122

任务2.2抢答器的PLC控制系统 123

任务2.3饮料自动售货机控制系统 125

任务2.4停车场数码显示PLC控制系统 129

思考与练习题 130

模块4特殊功能指令的应用 133

项目1机电一体化设备的PLC控制 133

4.1程序控制类指令 133

4.1.1有条件结束（END）指令 133

4.1.2暂停（STOP）指令 134

4.1.3监视计时器复位（WDR）指令 134

4.1.4跳转（JMP）与标号（LBL）指令 135

4.1.5循环指令（FOR、NEXT） 135

4.1.6子程序指令 137

4.2步进顺序控制指令 141

4.2.1功能流程图简介 141

4.2.2顺序控制指令 142

4.2.3顺序功能图的基本结构 143

4.2.4顺序控制系统的编程方法 143

任务1.1专用钻床的PLC控制系统 149

任务1.2传送机分拣大小球的控制系统 152

任务1.3组合机床的PLC控制系统 155

项目2 PLC高速处理指令的应用 159

4.3中断处理指令 159

4.3.1中断事件 159

4.3.2中断指令 161

4.3.3中断程序的调用原则 162

4.3.4中断指令应用举例 163

4.4高速处理指令 164

4.4.1占用输入/输出端子 164

4.4.2高速计数器的工作方式 165

4.4.3高速计数器指令 168

4.4.4高速输出指令及应用 176

4.5时钟指令及应用 181

任务2.1电动机高速转速的测量的PLC控制系统 182

任务2.2步进电动机的PLC控制系统 184

思考与练习题 187

模块5模拟量处理功能的应用 190

项目 恒压供水的PLC控制系统 190

5.1模拟量输入/输出模块 190

5.1.1模拟量输入模块 191

5.1.2模拟量输出模块 196

5.1.3 EM235模拟量输入/输出模块的使用 198

5.2模拟数据的处理 199

5.2.1模拟量输入信号的整定 199

5.2.2模拟量输出信号的整定 201

5.3 PLC的 PID控制 202

5.3.1 PID算法 202

5.3.2 PID控制回路选项 203

5.3.3 PID指令 204

5.3.4 PID控制功能的应用 204

5.3.5 PID指令向导的应用 207

任务 设计一个恒压供水的PLC控制系统 212

思考与练习题 218

模块6 PLC应用系统设计 220

项目1 PLC在顺序控制系统中的应用 220

6.1 PLC系统设计的主要内容 220

6.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 220

6.1.2 PLC控制系统设计的主要内容 221

6.1.3程序设计的步骤 222

6.1.4系统调试 222

6.2 PLC程序设计的方法 223

6.2.1经验设计法 223

6.2.2顺序控制设计法 224

6.3 PLC应用中的若干问题 230

6.3.1对PLC某些输入信号的处理 230

6.3.2 PLC的安全保护 231

任务1.1 PLC在自动门控制中的应用 231

任务1.2全自动洗衣机PLC控制系统 233

任务1.3多种工作方式机械手的PLC控制 235

项目2 PLC在逻辑控制系统中的应用 239

任务2.1 PLC在步进电动机控制中的应用 240

任务2.2四层楼电梯的PLC控制系统 242

思考与练习题 250

模块7 PLC通信与网络功能应用 253

项目1 PLC与远程PC的通信 253

7.1通信的基本知识 253

7.1.1基本概念 253

7.1.2差错控制 255

7.1.3传输介质 256

7.1.4串行通信接口标准 256

7.2工业局域网基础 258

7.3 S7-200网络通信部件 259

7.3.1通信端口 259

7.3.2 PC/PPI电缆 260

7.3.3网络连接器 261

7.3.4 PROFIBUS网络电缆 262

7.3.5网络中继器 262

7.3.6 EM277 PROFIBUS-DP模块 263

7.4 S7-200系列PLC的自由端口通信 264

7.4.1自由端口通信模式 264

7.4.2自由端口通信发送/接收指令 265

任务 设计一台PLC与远程PC的通信系统 269

项目2两台以上PLC的主从通信 270

7.5 S7-200系列PLC网络通信 271

7.5.1概述 271

7.5.2通信协议 273

7.5.3网络读与网络写指令 274

任务 设计4台包装机（PLC控制）的主从通信系统 285

项目3 PLC与变频器之间的通信 287

7.6 USS通信协议简介 287

7.6.1 USS协议指令 288

7.6.2控制指令USS CTRL 289

7.6.3 USS_RPM_x（USS_WPM_x）读取（写入）变频器参数指令 291

7.6.4 USS的编程顺序 292

7.6.5通信电缆连接 293

任务3.1基于端子控制的PLC与变频器之间的通信 295

任务3.2基于UUS协议的PLC与变频器之间的通信 296

思考与练习题 297

附录一 部分练习题参考答案 299

附录二 S7-200 PLC指令集 310

参考文献 312