零基础学西门子S7-200 PLC 第2版PDF电子书下载

第一篇 入门篇 1

第1章 PLC概述 1

1.1 PLC的定义、特点及发展方向 2

1.1.1 PLC的定义 2

1.1.2 PLC的特点 4

1.1.3 PLC的发展方向 4

1.2 PLC的技术和性能指标 5

1.2.1一般技术指标 5

1.2.2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 8

1.4.2存储器 9

1.4.3输入/输出接口 10

1.4.4电源 10

1.4.5编程器 11

1.4.6 PLC系统的等效电路 11

1.5 PLC的工作原理 12

1.6实例：加电输出禁止控制 14

1.7实践知识拓展 15

1.8习题与思考 16

第2章 西门子S7-200系列PLC的概述 17

2.1西门子PLC简介 17

2.2 S7-200系列PLC的构成 19

2.2.1 PLC主机 19

2.2.2扩展模块 20

2.2.3相关设备 23

2.3 S7-200系列PLC的性能与工作方式 23

2.3.1 S7-200系列PLC的输入/输出系统性能 24

2.3.2 S7-200系列PLC的存储系统性能 25

2.3.3 S7-200系列PLC的工作方式 26

2.4 S7-200系列PLC的电源计算 27

2.5 S7-200系列PLC的最大I/O原则 27

2.6 S7-200系列PLC的外部接线 29

2.7 S7-200系列PLC的编程 30

2.7.1 PLC的编程语言 31

2.7.2 S7-200系列PLC的程序结构 33

2.8实例：异步电动机正反转控制 33

2.9实践知识拓展 34

2.10习题与思考 35

第二篇 基础篇 37

第3章 S7-200 PLC的基本指令 37

3.1 S7-200 PLC的编程元件及寻址方式 37

3.1.1 S7-200 PLC的基本数据类型 38

3.1.2编程元件 38

3.1.3编程元件的寻址 41

3.2基本指令 42

3.2.1基本位操作指令 42

3.2.2逻辑栈指令 49

3.2.3定时器指令 52

3.2.4计数器指令 58

3.2.5比较指令 63

3.3实例：六路抢答器的设计 64

3.4实践知识拓展 68

3.5习题与思考 69

第4章 PLC梯形图程序设计基础 70

4.1 PLC的程序设计方法 70

4.1.1经验设计法 70

4.1.2继电器控制电路移植法 71

4.1.3顺序控制设计法 72

4.2梯形图设计规则 73

4.3顺序功能图 74

4.3.1顺序功能图 74

4.3.2顺序功能图绘制的注意事项 75

4.3.3顺序控制指令 76

4.3.4顺序功能图的编程 76

4.4 PLC程序及调试说明 79

4.4.1复杂程序的设计方法 79

4.4.2程序的内容和质量 80

4.4.3程序的调试 80

4.5实例：顺序功能图在交通信号灯控制中的应用 81

4.5.1交通灯控制要求 81

4.5.2交通灯控制的设计 82

4.5.3编写程序 83

4.6实践知识拓展 84

4.7习题与思考 86

第5章 S7-200 PLC的功能指令 87

5.1运算指令 87

5.1.1四则运算及增减指令 87

5.1.2数学函数指令 91

5.1.3逻辑运算指令 93

5.2数据处理指令 96

5.2.1数据传送指令 96

5.2.2移位指令 98

5.2.3字节交换指令 102

5.3表功能指令 102

5.3.1填表指令 102

5.3.2表取数指令 103

5.3.3填充指令 105

5.3.4表查找指令 105

5.4转换指令 106

5.4.1数据类型转换指令 107

5.4.2编码和译码指令 109

5.4.3字符串转换指令 109

5.5程序控制类指令 113

5.5.1结束、暂停指令和看门狗指令 113

5.5.2跳转指令 114

5.5.3循环指令 116

5.5.4子程序指令 116

5.5.5与ENO指令 119

5.6特殊指令 119

5.6.1实时时钟指令 119

5.6.2中断指令 120

5.6.3高速计数器指令 124

5.6.4高速脉冲输出指令 135

5.6.5 PID指令 142

5.7实例：广告牌循环彩灯的PLC控制 146

5.8实例：除尘室PLC控制 146

5.9实践知识拓展 149

5.10习题与思考 151

第6章 STEP 7-Micro/WIN编程软件 152

6.1编程软件STEP7-Micro/WIN的安装 152

6.1.1系统要求 152

6.1.2软件安装 152

6.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的功能 152

6.2.1 STEP 7-Micro/WIN基本功能 153

6.2.2软件界面及其功能介绍 153

6.2.3系统组态 156

6.3 STEP 7编程软件的使用 159

6.3.1文件操作 160

6.3.2编辑程序 162

6.3.3下载与运行程序 169

6.4仿真运行点动控制程序 171

6.5实例：使用指令向导初始化HSC1的工作模式0 174

6.6实例：应用PID指令向导编写水箱水位控制程序 177

6.7实践知识拓展 179

6.8习题与思考 181

第三篇 提高篇 183

第7章 S7-200 PLC的通信与网络 183

7.1 PLC数据通信的基础知识 183

7.1.1数据通信的传输方式 183

7.1.2通信介质 186

7.1.3串行通信接口标准 187

7.1.4 PLC的通信网络结构 189

7.2 S7-200 PLC的通信系统与网络 191

7.2.1 S7-200 PLC的通信概述 191

7.2.2通信连接方式 194

7.2.3通信协议 194

7.3 S7-200 PLC的网络通信 199

7.3.1 S7-200 PLC的通信指令 199

7.3.2 PPI通信 200

7.3.3自由口通信 203

7.3.4自由口通信应用 207

7.4实例：PLC与远程PC的通信 212

7.5实践知识拓展 213

7.6习题与思考 216

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变频器电路配线与注意事项 221

8.1.3变频器日常维护 221

8.2变频器输出频率 222

8.2.1变频器输出频率的含义 222

8.2.2设置或修改变频器输出频率的方法 223

8.3西门子变频器简介 223

8.3.1 SINAMICS V10变频器 224

8.3.2 SINAMICS G120变频器 225

8.3.3 SINAMICS G120D变频器 226

8.3.4用于分布式I/O系统的变频器SIMATIC ET200S FC 227

8.4 MICROMASTER 420通用变频器 228

8.4.1概述 229

8.4.2变频器的安装 229

8.4.3变频器的调试 235

8.5实例：MICROMASTER 420通用变频器与PLC的连接 240

8.5.1基本操作面板更改参数的数值 240

8.5.2快速调试 241

8.5.3基于PLC模拟量的闭环调速系统 241

8.5.4基于PLC通信方式的变频器闭环定位控制系统 244

8.6实例：变频调速恒压供水系统 246

8.7实践知识拓展 253

8.8习题与思考 263

第9章 人机交互设备 264

9.1触摸屏概述 264

9.2 TPC 1262H基本信息 265

9.3文本显示器 267

9.3.1 TD200文本显示器 267

9.3.2 TD200C文本显示器 268

9.3.3 TD200/TD200C技术规范 269

9.3.4 TD200/TD200C与S7-200 PLC的连接 269

9.3.5 TD200/TD200C与S7-200 PLC的连接电缆制作图 270

9.3.6 TD200/TD200C安装图 271

9.4 MCGS嵌入版组态软件的介绍 271

9.4.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 271

9.4.2 MCGS嵌入版组态软件的特点 272

9.4.3 MCGS嵌入版组态软件的工作方式 272

9.4.4组态开发简介 273

9.4.5开发实例 275

9.5 HMI组态软件 283

9.5.1 HMI组态软件的安装 283

9.5.2创建一个新项目文件 283

9.5.3添加变量 284

9.5.4添加文字标签 286

9.5.5添加弹出按钮 286

9.5.6离线模拟 288

9.5.7将项目文件下载到触摸屏 288

9.5.8 PLC控制程序的传送与操作 289

9.6实例：基于触摸屏的三相异步电机调速 289

9.7实践知识拓展 291

9.8习题与思考 297

第四篇 精通篇 299

第10章 西门子S7-200 PLC的常用模块 299

10.1模拟量扩展模块概述 300

10.1.1模拟量扩展模块的种类和连接 300

10.1.2模拟量输出模块的地址和技术规范 300

10.1.3模拟量输入模块的地址和技术规范 301

10.2模拟量输出模块的使用 302

10.2.1模拟量输出模块的数据字格式和使用注意事项 302

10.2.2模拟量输出模块EM232的使用 302

10.3模拟量输入模块的使用 304

10.3.1模拟量输入模块的数据字格式和使用注意事项 304

10.3.2模拟量输入模块EM231的使用 305

10.4模拟量混合模块EM235 306

10.5位置控制模块EM253 308

10.5.1位置控制模块EM253的特点及功能 308

10.5.2位置控制模块EM253的技术规范 309

10.5.3位置控制模块EM253与S7-200 PLC的兼容性 312

10.5.4位置控制EM253模块LED状态 312

10.5.5位置控制模块EM253的编程 313

10.5.6位置控制模块EM253的接线 313

10.5.7位置控制模块EM253的实际系统 314

10.6数字量扩展模块 314

10.6.1 S7-200系列PLC数字量扩展模块技术规范 315

10.6.2 S7-200系列PLC数字量扩展模块接线图 317

10.7测量温度扩展模块 320

10.7.1模拟量扩展模块输入技术规范 320

10.7.2 EM231热电偶模块（EM231 TC） 321

10.7.3 EM231热电阻模块（EM231 RTD） 322

10.8 EM241 Modem模块 325

10.8.1 EM241 Modem模块的功能 325

10.8.2 EM241 Modem模块技术规范 326

10.8.3 EM241 Modem模块安装 326

10.9工业以太网模块CP243-1 327

10.9.1工业以太网模块CP243-1技术规范 327

10.9.2工业以太网模块CP243-1特点 328

10.9.3工业以太网模块CP243-1使用 329

10.10 SIWAREX MS称重模块 330

10.10.1概述 330

10.10.2添加称重库指令 331

10.10.3库文件参数说明 331

10.10.4设定参数 333

10.10.5零点标定 334

10.10.6砝码标定 335

10.11 S7-200的调制解调器通信 336

10.11.1 S7200与S7-200之间的通信 336

10.11.2通过电话线编程 344

10.12实例：触摸屏与EM235 （EM232）控制的变频调速 351

10.13实践知识拓展 353

10.14习题与思考 355

第11章 PLC控制系统的应用设计 357

11.1 PLC控制系统的总体设计 357

11.1.1 PLC控制系统的类型 357

11.1.2 PLC控制系统设计的基本原则 358

11.1.3 PLC控制系统的设计步骤 359

11.1.4减少PLC输入和输出点数的方法 360

11.2提高PLC控制系统可靠性的措施 362

11.2.1供电系统设计 362

11.2.2接地设计 366

11.2.3 PLC输入/输出电路的设计 366

11.2.4电气柜结构设计 368

11.2.5现场布线图设计 369

11.2.6冗余设计 369

11.2.7软件抗干扰方法 370

11.2.8工作环境处理 370

11.3 PLC控制系统的设计 370

11.3.1实例：三级皮带运输机 371

11.3.2实例：机械手工作控制 374

11.3.3实例：钻床精度控制系统 377

11.3.4实例：自动配料控制系统 382

11.3.5实例：炉窖温度控制系统 385

11.3.6实例：五层电梯控制系统 393

11.4综合实例——自动售货机的设计 413

11.4.1自动售货机的基本功能 413

11.4.2自动售货机I/O点的分配 413

11.4.3自动售货机的外部接线图 414

11.4.4自动售货机的顺序功能图 415

11.4.5自动售货机的梯形图 416

11.5实践知识拓展 422

11.6习题与思考 426

第12章 PLC的安装与维修 429

12.1 PLC的安装和拆除 429

12.1.1 PLC的安装环境 429

12.1.2 S7-200 PLC安装注意事项 429

12.1.3安装或拆除S7-200 PLC 430

12.1.4 PLC的接线 432

12.1.5抑制电路 434

12.1.6抗干扰措施 435

12.2 PLC故障检查和维修 435

12.2.1 PLC的维护 435

12.2.2定期维护检修 437

12.2.3 PLC的故障分析和处理 438

12.2.4 S7-200 PLC的故障信息诊断 440

12.3 PLC应用系统的调试 442

12.4 PLC故障检查实例 443

12.5实践知识拓展 446

12.6习题与思考 451

附录 S7-200 PLC指令集 452