第1篇 基础篇 3
第1章 可编程序控制器概述 3
1.1PLC的产生与发展 3
1.1.1PLC的产生 3
1.1.2PLC的定义 4
1.1.3PLC的现状及发展趋势 5
1.2PLC的特点与功能 5
1.2.1PLC的特点 5
1.2.2PLC的功能 7
1.3PLC的结构与分类 7
1.3.1PLC的基本结构 7
1.3.2PLC的分类 9
1.4PLC的基本工作原理 10
1.4.1PLC的工作原理 10
1.4.2PLC与微型计算机 10
1.4.3PLC与继电器 11
1.4.4PLC的主要技术性能指标 12
1.5PLC的主要编程语言 13
1.5.1梯形图 13
1.5.2语句表 13
1.5.3功能块图 13
1.5.4顺序功能图 14
1.5.5结构化文本 14
1.6PLC的应用 14
1.7西门子公司PLC产品简介 15
第2章 S7-200PLC的组成原理 16
2.1S7-200PLC概述 16
2.2S7-200PLC的基本结构 16
2.3S7-200PLC的CPU模块 17
2.3.1CPU221的技术指标 17
2.3.2CPU222的技术指标 18
2.3.3CPU224的技术指标 18
2.3.4CPU224XP的技术指标 18
2.3.5CPU226的技术指标 18
2.4S7-200PLC的扩展单元模块 19
2.4.1数字量I/O扩展模块 19
2.4.2模拟量I/O扩展模块 19
2.4.3温度测量扩展模块 20
2.4.4通信模块 20
2.4.5特殊功能模块 20
2.5S7-200PLC的配置 20
2.5.1系统配置需要考虑的问题 20
2.5.2系统配置应遵循的原则 21
2.5.3S7-200PLC系统的硬件配置 21
第3章 S7-200PLC编程基础 22
3.1S7-200PLC程序的结构 22
3.2S7-200PLC的数据区 22
3.2.1数据的表示 22
3.2.2S7-200PLC中的数据表示 24
3.2.3S7-200PLC的数据区 25
3.3S7-200PLC寻址方式 29
第4章 S7-200PLC的指令系统 31
4.1逻辑指令 31
4.1.1S7-200PLC的梯形图及堆栈 31
4.1.2触点指令 32
4.1.3电路块连接指令 34
4.1.4堆栈指令 36
4.1.5其他指令 38
4.1.6立即触点指令 40
4.2时钟指令 41
4.3计数器和定时器指令 42
4.3.1计数器指令 42
4.3.2定时器指令 44
4.3.3高速计数器指令 45
4.4传送和比较指令 49
4.4.1传送指令 49
4.4.2比较指令 51
4.4.3移位指令 52
4.5运算指令 54
4.5.1数学运算指令 54
4.5.2函数运算指令 56
4.5.3增／减指令 57
4.5.4逻辑运算指令 57
4.5.5表功能指令 59
4.6程序控制指令 61
4.6.1有条件结束 61
4.6.2停止指令 62
4.6.3看门狗复位指令 62
4.6.4循环指令 62
4.6.5中断指令 63
4.6.6跳转指令 66
4.6.7子程序调用指令 66
4.6.8顺序控制指令 67
4.7字符串指令 69
4.7.1求字符串长度指令 69
4.7.2复制字符串指令 69
4.7.3合并字符串指令 69
4.7.4复制子串指令 70
4.7.5字符串查找指令 70
4.7.6字符查找指令 70
4.8转换指令 71
4.8.1数字转换指令 71
4.8.2取整指令 72
4.8.3段译码指令 73
4.8.4ASCII转换指令 74
4.8.5字符串转换指令 76
4.8.6编码和解码指令 77
第2篇 提高篇 81
第5章 S7-200PLC编程软件——STEP7-Micro/WIN 81
5.1编程软件概述 81
5.2编程软件的安装 81
5.2.1系统要求 81
5.2.2软件安装 81
5.2.3硬件连接 83
5.2.4参数设置 84
5.2.5PC与S7-200PLC建立通信 84
5.2.6修改PLC通信参数 86
5.3STEP7-Micro/WIN4.0软件界面及各部分功能 87
5.4创建工程及程序编写 89
5.4.1生成一个工程文件 89
5.4.2编辑项目文件 90
5.4.3程序的编译与下载 93
5.5程序调试及运行监控 94
5.5.1调试 94
5.5.2监控 95
第6章 S7-200PLC网络与通信 101
6.1网络与通信概述 101
6.1.1网络的组成 101
6.1.2西门子公司的全集成自动化 101
6.1.3数据通信技术基础 104
6.1.4几种串行通信接口标准 105
6.2S7-200PLC通信及网络 106
6.2.1S7-200PLC的网络通信协议 106
6.2.2S7-200PLC的串行通信网络部件 108
6.3S7-200PLC的网络通信实现 111
6.3.1在编程软件中设置通信参数 111
6.3.2网络通信的高级议题 112
6.3.3网络读写指令 114
第7章 人机操作界面 120
7.1概述 120
7.2西门子公司的HMI设备 121
7.2.1西门子公司HMI设备的分类 121
7.2.2HMI软件 123
7.3TD400C文本显示器 124
7.3.1TD400C概述 124
7.3.2使用KeypadDesigner创建自定义面板 124
7.3.3TD400C文本显示向导 126
7.3.4用TD400C替换其他TD设备 129
7.3.5TD400C的操作概述 131
第8章 PID指令的功能与应用 133
8.1PID功能概述 133
8.1.1模拟量控制系统 133
8.1.2PID控制器 134
8.2PID指令 135
8.3PID向导 136
8.4PID参数的自整定 142
第3篇 实战篇 147
第9章 PLC控制系统系统设计 147
9.1概述 147
9.2PLC控制系统的设计 147
9.2.1控制系统的设计阶段 147
9.2.2PLC控制系统的设计流程 148
9.3PLC控制系统硬件设计 151
9.3.1PLC选型原则 151
9.3.2PLC硬件设计过程 151
9.4软件系统设计 157
9.4.1PLC软件设计的基本原则 157
9.4.2软件设计过程 157
9.4.3程序设计方法 157
9.4.4程序结构 159
9.4.5PLC程序的内容 161
9.4.6质量评价指标 161
9.5调试与运行 162
9.5.1程序的模拟调试 162
9.5.2程序的现场调试 166
9.6故障检查与处理 167
9.6.1故障的分类 167
9.6.2PLC的自诊断测试 167
9.6.3利用系统功能进行诊断测试 167
9.6.4PLC的维护 168
9.7梯形图的编程方法 168
第10章 S7-200PLC在数字量控制系统中的应用实例 171
10.1消防给水泵的控制 171
10.1.1概述 171
10.1.2控制系统的设计 171
10.1.3控制系统梯形图程序及程序注释 174
10.1.4小结 177
10.2布袋除尘系统的控制 177
10.2.1概述 177
10.2.2控制系统的设计 177
10.2.3控制系统梯形图程序及程序注释 179
10.2.4小结 180
10.3带式传输系统的控制 187
10.3.1概述 187
10.3.2控制系统的设计 187
10.3.3控制系统梯形图程序及程序注释 191
10.3.4小结 197
第11章 S7-200PLC在模拟量及脉冲量控制系统中的应用实例 199
11.1锅筒水位控制 199
11.1.1概述 199
11.1.2控制系统的设计 199
11.1.3控制系统梯形图程序及程序注释 204
11.1.4小结 208
11.2钢包车行走控制 208
11.2.1概述 208
11.2.2控制系统的设计 208
11.2.3控制系统梯形图程序及程序注释 212
11.2.4小结 219
第12章 S7-200PLC在网络通信系统中的应用实例 220
12.1PLC与变频器通信 220
12.1.1概述 220
12.1.2控制系统设计 220
12.1.3控制系统梯形图程序及程序注释 221
12.1.4小结 224
12.2S7-200PLC与WINCC通信设置 225
12.2.1概述 225
12.2.2网络设置 225
12.2.3读取变量 230
附录 232
附录A 字符的ASCII编码 232
附录B 特殊存储器（SM）各标志位的功能 234
附录C S7-200PLC系统电源数据简表 246
附录D 最大I/O扩展能力（纯I/O模块时） 248
附录E 系统常见故障 249
附录F 错误代码 253
附录G 快速参考信息 256
参考文献 261