西门子S7-300/400 PLC编程与应用PDF电子书下载

第1章S7系统概述 1

1.1全集成自动化（TIA） 1

1.1.1 TIA的统一性 2

1.1.2 TIA的开放性 3

1.2 SIMATIC S7系列概述 4

1.2.1 S7-200 PLC 5

1.2.2 S7-300 PLC 8

1.2.3 S7-400 PLC 12

1.2.4 S7-200 SMART PLC 14

1.2.5 S7-1200 PLC 18

1.2.6 S7-1500 PLC 22

1.3编程设备 27

1.4编程软件 28

1.4.1工程工具 28

1.4.2运行版软件 29

1.4.3人机接口（HMI） 29

1.4.4 TIA博途软件 29

1.5授权文件 31

1.5.1授权的分类 31

1.5.2使用授权和许可证密钥 32

1.6设置PG/PC接口 33

1.7习题 34

第2章 硬件安装与维护 35

2.1 S7-300 PLC的硬件组成 35

2.1.1 S7-300 PLC的CPU模块 35

2.1.2 S7-300 PLC的信号模块 37

2.1.3 S7-300 PLC的其他模块 41

2.2 S7-300 PLC的安装和维护 44

2.2.1 S7-300 PLC的硬件安装 44

2.2.2 S7-300 PLC的硬件接线 45

2.2.3 S7-300 PLC的扩展能力 45

2.2.4 S7-300 PLC的维护 46

2.3 S7-400 PLC的硬件组成 48

2.3.1 S7-400 PLC的CPU模块 48

2.3.2 S7-400 PLC的信号模块 51

2.3.3 S7-400 PLC的其他模块 53

2.4 S7-400 PLC的安装和维护 54

2.4.1 S7-400 PLC的硬件安装 54

2.4.2 S7-400 PLC的硬件接线 54

2.4.3 S7-400 PLC的扩展能力 55

2.4.4 S7-400 PLC的维护 57

2.5习题 58

第3章PLC编程基础 59

3.1 PLC的基本结构 59

3.2 PLC的工作原理 61

3.3存储器及其寻址 64

3.3.1 CPU的存储区 64

3.3.2 CPU中的寄存器 65

3.3.3寻址 67

3.4数据格式与数据类型 68

3.4.1数制 68

3.4.2基本数据类型 68

3.4.3复杂数据类型 70

3.4.4参数类型 71

3.5程序结构 73

3.6编程方法 76

3.6.1线性化编程 76

3.6.2模块化编程 77

3.6.3结构化编程 77

3.6.4块的调用 78

3.7编程语言 79

3.7.1梯形图编程语言 79

3.7.2功能块图编程语言 79

3.7.3语句表编程语言 80

3.7.4 S7 Graph编程语言 80

3.7.5 S7 HiGraph编程语言 81

3.7.6 S7 SCL编程语言 81

3.7.7 S7 CFC编程语言 83

3.8 PLC的编程原则 83

3.9习题 84

第4章 项目入门 85

4.1 SIMATIC管理器概述 85

4.2硬件组态 87

4.2.1直接组态硬件 87

4.2.2修改信号模块地址 90

4.2.3硬件的下载和上载 91

4.2.4安装GSD文件 92

4.2.5替换对象 92

4.2.6使用向导 92

4.3 CPU属性 93

4.3.1概述 93

4.3.2启动 94

4.3.3周期/时钟存储器 94

4.3.4保持存储器 95

4.3.5中断 96

4.3.6时刻中断 97

4.3.7周期性中断 97

4.3.8诊断/时钟 98

4.3.9保护 98

4.4一个简单的项目练习 99

4.5 LAD/FBD/STL程序编辑器 101

4.5.1概述 101

4.5.2程序的下载 102

4.5.3程序编辑器的用户设置 102

4.6仿真软件PLCSIM 103

4.6.1 PLCSIM的使用 103

4.6.2 PLCSIM与真实PLC的差别 104

4.7下载与上载 104

4.8习题 106

第5章 基本指令系统 107

5.1位逻辑指令 107

5.2传送指令 111

5.3定时器 112

5.3.1不同类型的定时器 112

5.3.2定时器的位指令 117

5.3.3定时器的定时时间 118

5.4计数器 119

5.5比较指令 120

5.6转换指令 122

5.7数字逻辑指令 123

5.8基本数学功能 124

5.8.1整数运算指令 124

5.8.2浮点数运算指令 124

5.9移位和循环移位指令 126

5.10主控继电器指令 128

5.11状态位指令 128

5.12跳转指令 129

5.13习题 131

第6章 符号功能 132

6.1符号表 132

6.1.1符号的输入 133

6.1.2符号表的操作 133

6.2符号信息 135

6.3符号优先和地址优先 136

6.4习题 138

第7章 测试功能 139

7.1程序的状态监视 139

7.2监视修改变量表 141

7.2.1监视修改变量表界面 141

7.2.2监视修改变量表使用举例 144

7.2.3停机模式下修改变量值 145

7.2.4强制功能 146

7.3习题 146

第8章 数据块 147

8.1数据类型 147

8.1.1基本数据类型 147

8.1.2复杂数据类型 148

8.1.3用户自定义数据类型 153

8.2定义数据块 154

8.3访问数据块 155

8.3.1数据单元示意图 155

8.3.2访问数据单元 155

8.4使用全局数据块 156

8.5用户定义数据类型（UDT） 158

8.5.1建立UDT 158

8.5.2建立数据块 158

8.6习题 158

第9章 编程方法 159

9.1模块化编程 159

9.1.1模块化编程举例 159

9.1.2临时变量 162

9.2结构化编程 163

9.3功能块 168

9.4块的调用 170

9.4.1 FC调用 170

9.4.2 FB调用 172

9.4.3检查块的一致性 175

9.5多重背景 175

9.5.1多重背景的属性 176

9.5.2多重背景应用举例 176

9.6系统功能和系统功能块 179

9.6.1程序库的等级结构 179

9.6.2标准程序库总览 180

9.6.3系统功能块 180

9.6.4 TI-S7转换块 186

9.6.5通信块 188

9.6.6 PID控制块 189

9.6.7 IEC功能块 189

9.6.8 S5-S7转换块 191

9.6.9系统库的使用举例 191

9.7用户自定义库 192

9.8习题 193

第10章 模拟量处理及闭环控制 194

10.1模拟量模块的寻址 194

10.2模拟量模块的配置 195

10.2.1硬件设置 195

10.2.2硬件属性 196

10.2.3模拟量的转换时间 197

10.2.4模拟量模块的分辨率 198

10.3模拟量规格化 199

10.4闭环控制 201

10.4.1数字PI D控制器 202

10.4.2 S7-300/400 PLC的模拟量闭环控制功能 203

10.5习题 206

第11章 组织块 207

11.1中断 208

11.1.1中断过程 208

11.1.2中断的优先级 209

11.1.3事件驱动的程序处理 211

11.1.4对中断的控制 211

11.2启动组织块 212

11.2.1 CPU的启动 212

11.2.2启动组织块的设置 213

11.2.3启动组织块的临时变量 214

11.3定期执行组织块 215

11.3.1日期时间中断组织块 215

11.3.2循环中断组织块 218

11.4事件驱动组织块 219

11.4.1延时中断组织块 219

11.4.2硬件中断组织块 222

11.5中断处理组织块 225

11.5.1 DPV 1中断 225

11.5.2多处理器中断 225

11.6错误处理组织块 225

11.6.1错误处理概述 225

11.6.2错误的分类 226

11.6.3异步错误处理组织块 227

11.6.4同步错误组织块 228

11.6.5冗余错误处理组织块 230

11.6.6背景组织块 230

11.7习题 230

第12章 故障诊断 231

12.1检测导致CPU停机的故障 231

12.1.1 CPU信息 231

12.1.2模块信息 233

12.1.3使用诊断缓冲区 237

12.1.4利用堆栈进行诊断 237

12.2检测逻辑错误 239

12.2.1交叉参考 239

12.2.2地址分配 242

12.2.3程序结构 243

12.2.4未使用的符号 244

12.2.5不带符号的地址 244

12.3块的比较 245

12.4习题 246

第13章 文档处理 247

13.1打印文档 247

13.2管理多语言文本 247

13.3项目管理 248

13.4习题 249

第14章 通信网络 250

14.1概述 250

14.1.1 S7-300/400 PLC的通信功能 251

14.1.2 S7通信的分类 252

14.2 MPI网络 253

14.2.1全局数据包 254

14.2.2组态MPI网络 254

14.2.3组态全局数据表 256

14.2.4编写程序 259

14.3 PROFIBUS网络 266

14.3.1 PROFIBUS协议 266

14.3.2 PROFIBUS的硬件 270

14.3.3 PROFIBUS-DP的应用 275

14.4工业以太网 286

14.4.1工业以太网的交换技术 287

14.4.2西门子S7-300/400 PLC工业以太网组成方案 288

14.4.3 S7-300/400 PLC的工业以太网通信组态与编程举例 293

14.4.4 S7-300/400 PLC的工业以太网IT解决方案 297

14.5 PROFINET 298

14.5.1 PROFINET技术 299

14.5.2 PROFINET IO组态 301

14.6点对点通信 302

14.6.1点对点通信的硬件 302

14.6.2点对点通信的协议 303

14.6.3 S7-300/400 PLC点对点通信组态与编程举例 306

14.7 AS-I网络 310

14.7.1 AS-I网络结构 310

14.7.2 AS-I寻址模式 310

14.7.3 AS-I硬件模块 311

14.7.4 AS-I通信方式 313

14.7.5 AS-I通信举例 315

14.8习题 321

附录 322

参考文献 330