绪论 1
第1章 PLC应用基础 3
1.1 电气技术基础 3
1.1.1 接触器 3
1.1.2 继电器 8
1.1.3 主令电器 12
1.1.4 刀开关 13
1.1.5 自动开关 14
1.1.6 熔断器 15
1.1.7 典型控制线路 16
1.2 PLC硬件基础 19
1.2.1 PLC的组成 19
1.2.2 PLC的输入／输出单元 21
1.2.3 PLC的工作原理 27
1.3 PLC软件基础 32
1.4 PLC网络基础 34
1.4.1 数据通信 34
1.4.2 局部网络 36
1.4.3 网络协议 37
习题 38
第2章 西门子PLC硬件系统 40
2.1 概述 40
2.1.1 西门子PLC分类 40
2.1.2 S7-300／400 PLC的组成 41
2.1.3 S7-300 PLC的结构 44
2.2 硬件配置 46
2.2.1 CPU模块 46
2.2.2 I／O模块 51
2.2.3 分布式I／O 60
2.3 S7-300 PLC的内部资源 62
习题 67
第3章 SIMATIC管理器——STEP7入门 68
3.1 概述 68
3.1.1 安装STEP7 68
3.1.2 使用STEP7的基本步骤 69
3.1.3 STEP7的启动 69
3.2 创建及编辑项目 70
3.2.1 项目结构 70
3.2.2 创建项目 71
3.2.3 编辑项目 72
3.3 硬件组态与参数设置 74
3.3.1 硬件组态的任务及步骤 74
3.3.2 CPU参数设置 75
3.3.3 I／O模块参数设置 79
习题 83
第4章 西门子PLC软件系统 84
4.1 概述 84
4.1.1 编程语言 84
4.1.2 数据类型 87
4.1.3 操作数 91
4.1.4 寻址方式 91
4.2 位指令 94
4.2.1 基本逻辑指令 94
4.2.2 置位和复位指令 99
4.2.3 RS和SR触发器 100
4.2.4 跳变沿检测指令 102
4.3 字指令 104
4.3.1 装入与传送指令 104
4.3.2 定时器指令 105
4.3.3 计数器指令 111
4.3.4 转换指令 114
4.3.5 比较指令 117
4.3.6 移位指令 119
4.3.7 数据运算指令 123
4.4 控制指令 128
4.4.1 逻辑控制指令 128
4.4.2 程序控制指令 130
4.4.3 主控继电器指令 132
4.4.4 数据块指令 134
习题 134
第5章 PLC应用系统设计 137
5.1 PLC应用系统的硬件设计 137
5.1.1 PLC选型 137
5.1.2 PLC容量估算 138
5.1.3 I／O模块的选择 139
5.1.4 分配I／O点 139
5.1.5 设计安全回路 140
5.2 用经验法设计程序 140
5.2.1 常用典型程序 141
5.2.2 利用原继电接触线路设计梯形图 143
5.3 顺序控制编程方法 145
5.3.1 顺序功能图 146
5.3.2 顺序功能图的画法 146
5.3.3 将顺序功能图转化成梯形图 147
习题 154
第6章 S7-300程序结构及编程技术 156
6.1 STEP7中的程序对象 156
6.2 功能块与功能的调用 160
6.2.1 堆栈 160
6.2.2 局域数据类型 161
6.2.3 编程方式 162
6.3 建立符号表 163
6.3.1 定义符号 163
6.3.2 符号表 164
6.3.3 逻辑块的生成 166
6.4 在STEP7中创建程序 168
6.4.1 在OB1中创建程序 168
6.4.2 创建一个有功能块和数据块的程序 172
6.4.3 编程一个功能 175
6.4.4 编程一个多重背景 177
6.4.5 编程实例 179
习题 187
第7章 PLC应用系统的调试 188
7.1 用变量表调试程序 188
7.1.1 概述 188
7.1.2 创建变量表 189
7.1.3 使用变量表 191
7.2 用程序状态功能调试程序 193
7.2.1 程序状态功能的启动 193
7.2.2 程序状态的显示 194
7.2.3 单步与断点功能的使用 196
7.2.4 HOLD模式 197
7.2.5 编程数据块状态 197
7.3 利用仿真软件S7-PLCSIM调试程序 198
7.3.1 S7-PLCSIM简介 198
7.3.2 S7-PLCSIM的使用方法 199
7.3.3 S7-PLCSIM应用举例 200
习题 201
第8章 S7-300 PLC在模拟量控制中的应用 202
8.1 模拟量信号的处理 202
8.1.1 模拟量变送器 202
8.1.2 模拟量测量值的分辨率 202
8.1.3 模拟量模块的测量范围及设定 203
8.1.4 模拟量的规范化 205
8.2 模拟量闭环控制系统 208
8.2.1 模拟量闭环控制系统的组成 208
8.2.3 PID控制器的数字化 209
8.2.4 利用普通模拟量模块实现闭环控制 211
8.2.5 闭环控制模块 214
8.2.6 温度控制 219
8.3 模拟量系统应用实例 220
8.3.1 水箱温度控制 220
8.3.2 基于PLC的恒压供水系统 223
8.3.3 栽培室温度控制 227
习题 228
第9章 西门子PLC通信网络及应用 230
9.1 SIMATIC NET通信系统概述 230
9.1.1 SIMATIC NET的组成 230
9.1.2 S7-300／400 PLC的通信方式 231
9.2 MPI网络 232
9.2.1 MPI接口的种类及通信速率 232
9.2.2 MPI网络的拓扑结构 233
9.2.3 S7-200 PLC与S7-300 PLC间的MPI通信 234
9.2.4 S7-300 PLC与S7-300 PLC间的MPI通信 239
9.3 PROFIBUS通信网络 246
9.3.1 PROFIBUS硬件接口种类 246
9.3.2 PROFIBUS网络拓扑结构 249
9.3.3 S7-200 PLC与S7-300 PLC间的现场总线通信 251
9.3.4 S7-300 PLC与S7-300 PLC间的现场总线通信 256
9.3.5 PROFIBUS-DP和西门子变频器之间的通信 261
9.4 工业以太网 266
9.4.1 工业以太网简介 266
9.4.2 工业以太网的接口 268
9.4.3 工业以太网的传输介质 269
9.4.4 S7-200 PLC与S7-300 PLC间的以太网通信 270
9.4.5 S7-300 PLC间的以太网通信 274
习题 279
第10章 组态软件WinCC入门及应用 280
10.1 WinCC软件的主要功能 280
10.2 WinCC工程项目开发的一般过程 281
10.3 WinCC的安装与卸载 282
10.3.1 安装前的准备 282
10.3.2 安装WinCC 283
10.3.3 WinCC卸载 287
10.4 工程实例 287
10.4.1 创建WinCC项目 288
10.4.2 显示过程值 299
10.4.3 创建用户登录、注销、退出和自动运行等操作 303
10.4.4 设置运行系统属性激活项目 306
习题 307
参考文献 308