项目一 封口机恒温控制系统设计 1
1.1 S7-300 PLC的系统特性 5
1.1.1 PLC简介 5
1.1.2 电源模块 10
1.1.3 信号模块 11
1.1.4 功能模块 13
1.2 S7-300/400的编程语言与指令系统 14
1.2.1 S7-300/400的编程语言 14
1.2.2 S7-300/400 CPU的存储区 15
1.2.3 位逻辑指令 19
1.2.4 数据处理指令 22
1.2.5 数学运算指令 27
1.2.6 逻辑控制指令 39
1.3 STEP 7软件的使用 41
1.3.1 STEP 7概述 41
1.3.2 硬件组态与参数设置 42
1.3.3 符号表 46
1.3.4 S7-PLCSIM仿真软件在程序调试中的应用 47
1.3.5 STEP 7与PLC的在线连接与在线操作 48
1.3.6 用变量表调试程序 49
1.3.7 用程序状态功能调试程序 51
1.3.8 故障诊断 53
1.4 S7-300/400的用户程序结构 55
1.4.1 用户程序的基本结构 55
1.4.2 数据块 56
1.4.3 多重背景 57
1.4.4 组织块与中断处理 58
1.5 S7-300在模拟量闭环控制中的应用 61
1.5.1 闭环控制与PID控制器 61
1.5.2 连续PID控制器SFB41 63
1.5.3 步进PI控制器SFB42 65
1.5.4 脉冲发生器SFB43 66
1.5.5 PID控制器的参数整定方法 69
延伸活动 70
测试题 70
项目二 封口机上位机监控系统设计 72
2.1 监控组态软件概述 76
2.1.1 组态软件的系统构成 76
2.1.2 组态软件的主要作用及性能 77
2.2 WinCC软件简介 79
2.2.1 WinCC软件的性能特点 79
2.2.2 WinCC的系统结构及选项 80
2.2.3 SCADA系统的基本功能 81
2.3 WinCC的组态 86
2.3.1 创建WinCC项目 86
2.3.2 按钮制作 92
2.3.3 指示灯的制作 95
2.3.4 过程值归档 96
2.3.5 组态报警记录 100
2.3.6 打印消息顺序报表 106
2.3.7 打印变量记录运行系统报表 108
延伸活动 109
测试题 110
项目三 多台设备之间的MPI通信 112
3.1 MPI通信概述 115
3.1.1 MPI网络的组建 115
3.1.2 设置MPI参数 119
3.2 PLC与PLC之间的MPI通信方式 121
3.2.1 全局数据块进行MPI通信的方法 121
3.2.2 无组态的MPI通信方法 123
3.2.3 组态的MPI通信方法 127
3.3 PLC与HMI产品之间的MPI通信 129
3.3.1 PLC与TP/OP之间的通信 129
3.3.2 S7PLC与监控软件WinCC的MPI通信 130
延伸活动 132
测试题 132
项目四 PROFIBUS通信系统设计 134
4.1 PROFIBUS通信技术概述 137
4.1.1 PROFIBUS通信简介 137
4.1.2 PROFIBUS组成部分通信模型及协议类型 138
4.1.3 PROFIBUS现场总线特点 140
4.2 PROFIBUS-DP通信 141
4.2.1 PROFIBUS-DP系统组成 141
4.2.2 PROFIBUS-DP诊断 142
4.3 PROFIBUS-DP通信应用方法 145
4.3.1 利用I/O口实现小于4个字节直接PROFIBUS通信的方法 145
4.3.2 系统功能SFC14、 SFC15的PROFIBUS通信应用 153
4.3.3 多个S7-300之间的PROFIBUS通信实现 159
4.3.4 利用SFC14、 SFC15扩展通信区及访问从站数据的方法 165
4.3.5 CP 342-5作为主站和FC1（DP SEND）、FC2（DP RECV）的应用 166
4.3.6 CP 342-5作为从站与FC1（DP SEND）、FC2（DP RECV）的应用 170
4.3.7 支持PROFIBUS-DP协议的第三方设备通信 178
4.4 PROFIBUS-DP连接从站设备应用 183
4.4.1 S7-300与变频器MM440的连接 183
4.4.2 S7-300与变频器Master Drive （6SE70）的通信 188
4.4.3 S7-300与DC-Master （6RA70）直流传动器的通信 191
4.5 PROFIBUS其他通信方式简述 193
延伸活动 195
测试题 196
项目五 工业以太网通信系统设计 197
5.1 以太网简介 200
5.1.1 以太网的发展史 200
5.1.2 以太网技术 200
5.2 工业以太网简介 202
5.2.1 工业以太网与传统办公网络的比较 202
5.2.2 工业以太网应用于工业自动化中的关键问题 203
5.2.3 西门子工业以太网 203
5.3 S7-200以太网解决方案 205
5.4 S7-300/400以太网解决方案 219
5.4.1 西门子支持的网络协议和服务 219
5.4.2 S7-300 PLC进行工业以太网通信所需的硬件与软件 221
5.4.3 S7-300 PLC利用S5兼容的通信协议进行工业以太网通信（以TCP为例） 222
延伸活动 226
测试题 226