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第1章 可编程序控制器基础 1

1.1可编程序控制器的基本概念与硬件结构 1

1.1.1可编程序控制器的基本概念 1

1.1.2可编程序控制器的硬件结构 1

1.2可编程序控制器的特点、主要功能及性能指标 3

1.2.1可编程序控制器的特点 3

1.2.2可编程序控制器的主要功能及性能指标 4

1.2.3 S7-200 PLC概述 6

1.2.4 S7-300/400 PLC的概述 8

1.3可编程序控制器的工作原理与编程语言 10

1.3.1可编程序控制器的工作方式 10

1.3.2可编程序控制器的扫描工作过程 11

1.3.3可编程序控制器的编程语言 11

1.4可编程序控制器的应用及发展 14

1.4.1可编程序控制器的应用领域 14

1.4.2可编程序控制器的发展方向 14

思考与练习 15

第2章S7-200 PLC硬件的组成 16

2.1 S7-200 PLC的系统组成 16

2.1.1 S7-200 PLC的系统基本构成 16

2.1.2主机单元 17

2.1.3数字量扩展模块 18

2.1.4模拟量扩展模块 20

2.1.5通信模块及智能模块 23

2.1.6其他设备 26

2.2 S7-200 PLC的性能特点及基本功能 27

2.2.1 S7-200 PLC的主要技术性能指标 28

2.2.2 S7-200 PLC的输入/输出特性 29

2.2.3存储系统 34

2.2.4 S7-200 PLC的工作方式 36

思考与练习 36

第3章S7-200 PLC的基本指令 37

3.1 S7-200 PLC的内部元件及程序结构 37

3.1.1 S7-200 PLC的基本数据类型 37

3.1.2 S7-200 PLC的寻址方式 38

3.1.3 S7-200 PLC的编程元件 40

3.1.4 S7-200 PLC的程序结构 45

3.2 S7-200 PLC的基本逻辑指令 46

3.2.1位逻辑指令 47

3.2.2定时器指令 57

3.2.3计数器指令 61

3.2.4定时器及计数器指令的使用扩展 64

3.2.5移位寄存器指令 65

3.2.6比较触点指令 67

3.2.7顺序控制指令 68

3.3 S7-200 PLC的运算指令 69

3.3.1加、减、乘、除指令与加1、减1指令 70

3.3.2数学功能指令 76

3.3.3逻辑运算指令 77

3.4 S7-200 PLC的数据处理指令 79

3.4.1数据传送指令 79

3.4.2字节交换指令 80

3.4.3字填充指令 81

3.4.4移位和循环移位指令 81

思考与练习 83

第4章S7-200 PLC的功能指令 86

4.1 S7-200 PLC的指令规约 86

4.1.1使能输入与使能输出 86

4.1.2梯形图中的网络与指令 87

4.2程序控制类指令 87

4.3局部变量表与子程序 90

4.3.1局部变量表 90

4.3.2子程序的编写与调用 91

4.4数据处理类指令 93

4.4.1数据转换指令 93

4.4.2表指令 96

4.4.3时钟指令 98

4.4.4字符串指令 99

4.5中断程序与中断指令 99

4.5.1中断源 100

4.5.2中断优先级 102

4.5.3中断指令 102

4.6高速计数器与高速脉冲输出指 令 103

4.6.1高速计数器的工作模式与输入端口 103

4.6.2高速计数器指令 106

4.6.3高速计数器的程序设计 107

4.6.4高速脉冲输出 108

思考与练习 109

第5章S7-200 PLC程序设计方法 110

5.1编程原则 110

5.1.1程序设计内容 110

5.1.2程序设计步骤 111

5.1.3编程基本规则 111

5.2基本电路编程 114

5.3经验设计法 120

5.3.1基本方法 120

5.3.2设计举例 120

5.4顺序控制设计法 123

5.4.1顺序功能图的组成 124

5.4.2顺序功能图的实现 126

5.4.3顺序功能图的注意事项 136

5.5使用起保停电路的编程方法 136

5.5.1编程方法 136

5.5.2虚拟步的应用 137

思考与练习 139

第6章S7-200 PLC的通信及网络 140

6.1通信基础知识 140

6.1.1基本概念和术语 140

6.1.2异步串行通信接口标准 141

6.2计算机通信网络及拓扑结构 143

6.2.1构成局域网的四大要素 143

6.2.2网络协议和体系结构 146

6.2.3现场总线概述 147

6.3西门子SIMATIC NET 149

6.3.1西门子工业以太网 150

6.3.2 PROFIBUS现场总线 151

6.3.3 AS-i现场总线 151

6.4 S7-200 PLC的网络通信 152

6.4.1 S7-200 PLC的通信协议 152

6.4.2 S7-200 PLC的通信网络配置 153

6.4.3 PPI网络的组成形式 155

6.5 S7-200 PLC的网络应用 156

6.5.1网络指令及应用 156

6.5.2自由口指令及应用 157

6.6 USS协议控制电动机驱动器 161

6.6.1使用USS协议的优点 161

6.6.2 USS通信硬件连接 161

6.6.3 USS协议的通信报文结构 162

6.6.4利用基本指令实现USS通信的编程 163

6.7使用USS协议库控制MicroMaster变频器 164

6.7.1使用USS协议专用指令的要求 164

6.7.2与变频器通信的时间要求 165

6.7.3使用USS协议指令的步骤 165

6.7.4 USS协议指令 165

6.7.5连接和设置4系列MicroMaster变频器 168

思考与练习 170

第7章STEP 7-Micro/WIN编程软件 171

7.1编程软件概述 171

7.1.1编程软件的安装与项目的组成 171

7.1.2通信参数的设置与在线连接的建 174

7.1.3帮助功能的使用与S7-200的出错处理 176

7.2程序的编写与传送 179

7.2.1编程的准备工作 179

7.2.2编写与传送用户程序 180

7.2.3数据块的使用 182

7.3用编程软件监控与调试程序 183

7.3.1基于程序编辑器的程序状态监控 183

7.3.2用状态表监控与调试程序 186

7.3.3用状态表强制改变数值 188

7.3.4在RUN模式下编辑用户程序 188

7.3.5调试用户程序的其他方法 189

7.4使用系统块设置PLC的参数 189

7.4.1断电数据保持的设置 189

7.4.2创建CPU密码 190

7.4.3输出表与输入滤波器的设置 192

7.4.4脉冲捕捉功能与后台通信时间的设置 193

7.5 S7-200 PLC仿真软件的使用 194

思考与练习 196

第8章S7-200 PLC控制系统的设计与应用 197

8.1 PLC控制系统设计简介 197

8.1.1系统设计的原则 197

8.1.2系统设计和调试的主要步骤 198

8.2 PLC应用系统的可靠性措施 200

8.2.1安装和布线 200

8.2.2控制系统的接地 202

8.2.3抑制电路的使用 203

8.2.4 S7-200 PLC的电源计算与抗干扰 205

8.3节省PLC输入/输出点数的方法 206

8.3.1减少输入点数的方法 206

8.3.2减少输出点数的方法 207

8.4 S7-200 PLC的模拟量PID控制及应用 207

8.4.1 PID算法简介 207

8.4.2 PID回路指令 209

8.4.3应用举例 212

8.5运输机顺序控制系统 214

8.5.1控制要求 214

8.5.2系统设计 214

8.6反应池送液控制系统 217

8.6.1控制要求 217

8.6.2系统设计 217

8.7电梯控制系统 220

8.7.1控制要求 220

8.7.2系统设计 221

8.8炉温控制系统 223

8.8.1控制要求 223

8.8.2系统设计 224

8.9组合机床动力滑台控制系统 228

8.9.1控制要求 228

8.9.2系统设计 229

思考与练习 231

参考文献 233