项目1 定时器：增氧泵控制 1
1.1 项目背景及要求 1
1.1.1 项目背景 1
1.1.2 增氧泵控制要求 1
1.2 知识链接：PLC的演化与定义 2
1.2.1 第一台PLC 2
1.2.2 继电器、梯形图逻辑到PLC的演化 2
1.2.3 PLC的进化 4
1.2.4 PLC的定义 5
1.2.5 PLC实现控制的原理 5
1.2.6 西门子S7-200 PLC 6
1.3 编程技能一：编程环境的熟悉 8
1.3.1 编程软件的安装 8
1.3.2 编程环境的项目组成 10
1.3.3 简单电气控制线路的编程与运行 12
1.4 编程技能二：位逻辑与定时器 15
1.4.1 位逻辑指令 15
1.4.2 定时器 17
1.5 项目解决思路 22
1.5.1 增氧泵控制的硬件设计 22
1.5.2 增氧泵控制的软件设计 22
项目2 计数器：自动分装控制 24
2.1 项目背景及要求 24
2.1.1 项目背景 24
2.1.2 自动分装控制要求 24
2.2 知识链接：PLC操作模式与I/O寻址 25
2.2.1 PLC实现控制的过程 25
2.2.2 S7-200 PLC的运行与停止模式 26
2.2.3 S7-200 PLC的数据类型 28
2.2.4 直接和间接编址 29
2.2.5 S7-200 PLC内存地址范围 31
2.3 编程技能一：LAD编辑与编译 31
2.3.1 打开已有项目 31
2.3.2 LAD编辑图形组件和逻辑网络 32
2.3.3 LAD常见逻辑结构 33
2.3.4 LAD编译 35
2.4 编程技能二：计数器与传送指令 35
2.4.1 计数器 35
2.4.2 数据传送指令 38
2.5 项目解决思路 40
2.5.1 控制问题的提出 40
2.5.2 自动分装控制的软件编程 41
项目3 SCR指令：纸卷输送控制 44
3.1 项目背景及要求 44
3.1.1 项目背景 44
3.1.2 纸卷输送控制要求 45
3.2 知识链接：梯形图的设计方法 45
3.2.1 根据继电器电路图设计梯形图的方法 45
3.2.2 根据顺序功能图设计梯形图的方法 46
3.3 编程技能一：定制STEP 7-Micro/WIN与PLC信息 49
3.3.1 定制STEP 7-Micro/WIN 49
3.3.2 PLC信息 50
3.3.3 特殊存储器标志位SMB0 50
3.4 编程技能二：SCR指令 52
3.4.1 SCR、SCRT和SCRE指令 52
3.4.2 西门子SCR指令应用实例 52
3.5 项目解决思路 54
3.5.1 纸卷输送控制的硬件设计 54
3.5.2 纸卷输送控制的软件编程 55
项目4 中断程序：报警灯控制 58
4.1 项目背景及要求 58
4.1.1 项目背景 58
4.1.2 报警灯控制要求 58
4.2 知识链接：扩展模块与系统块设置 59
4.2.1 扩展模块概念 59
4.2.2 数字量输入EM221模块 59
4.2.3 数字量输出EM222模块 59
4.2.4 数字量输入／输出混合模块EM223 60
4.2.5 系统块设置 61
4.3 编程技能一：子程序的使用 64
4.3.1 子程序 64
4.3.2 CALL指令 65
4.4 编程技能二：中断子程序的使用 67
4.4.1 中断子程序的类型 67
4.4.2 中断子程序的相关指令 68
4.4.3 中断子程序应用一：处理I/O中断 70
4.4.4 中断子程序应用二：T32中断控制LED灯 71
4.5 项目解决思路 72
4.5.1 报警灯控制的硬件设计 72
4.5.2 报警灯控制的软件编程 72
项目5 高速脉冲输入：复卷机的计长控制 75
5.1 项目背景及要求 75
5.1.1 项目背景 75
5.1.2 复卷机计长控制要求 76
5.2 知识链接：PLC数字量输入 76
5.2.1 PLC数字量输入 76
5.2.2 脉冲量输入和高速计数器 78
5.2.3 西门子S7-200的高速计数器 80
5.3 编程技能一：HDEF和HSC指令 81
5.3.1 HDEF和HSC指令 81
5.3.2 测速应用案例 82
5.4 编程技能二：HSC向导的使用 85
5.4.1 HSC向导 85
5.4.2 HSC向导使用案例 85
5.5 项目解决思路 88
5.5.1 复卷机计长控制的硬件设计 88
5.5.2 复卷机计长控制的软件编制 90
项目6 高速脉冲输出：永磁吸盘的控制 93
6.1 项目背景及要求 93
6.1.1 项目背景 93
6.1.2 永磁控制要求 94
6.2 知识链接：PLC数字量输出 95
6.2.1 数字量输出 95
6.2.2 脉冲量输出和位置控制 97
6.2.3 位置控制模块EM253 97
6.3 编程技能一：PTO/PWM指令 99
6.3.1 PTO/PWM功能的控制字 99
6.3.2 PLS指令 100
6.3.3 PTO包络图计算 101
6.4 编程技能二：PTO/PWM向导 102
6.4.1 PTO/PWM向导的使用步骤 102
6.4.2 PTO/PWM向导应用举例 103
6.4.3 PTO配置的项目组件 109
6.5 项目解决思路 109
6.5.1 永磁控制的PLC硬件设计 109
6.5.2 永磁控制的PLC程序设计 110
项目7 模拟量：水位显示 112
7.1 项目背景及要求 112
7.1.1 项目背景 112
7.1.2 水位显示要求 112
7.2 知识链接：PLC模拟量输入／输出 112
7.2.1 PLC模拟量控制 112
7.2.2 西门子模拟量输入／输出模块 114
7.3 编程技能一：数据块的使用 117
7.3.1 数据块的操作 117
7.3.2 数据块与ASCII文件的转换 117
7.3.3 数据块一般规则 118
7.3.4 数据块的修正 118
7.4 编程技能二：常用数据指令 120
7.4.1 整数计算指令 120
7.4.2 浮点数计算指令 122
7.4.3 移位／循环指令 123
7.4.4 转换指令 123
7.4.5 表指令 123
7.4.6 运用数据指令解决模拟量输出案例 124
7.5 项目解决思路 128
7.5.1 水位显示的PLC硬件线路 128
7.5.2 水位显示的程序编制 129
项目8 PID：恒液位控制 135
8.1 项目背景及要求 135
8.1.1 项目背景 135
8.1.2 恒液位控制要求 135
8.2 知识链接：PID控制 136
8.2.1 自动控制基本概念 136
8.2.2 PID控制 136
8.2.3 PID算法 137
8.2.4 S7-200EM235模块 138
8.3 编程技能一：PID标准指令 139
8.3.1 PID标准指令 139
8.3.2 PID语句的使用 140
8.4 编程技能二：PID向导的使用 142
8.4.1 PID向导的使用步骤 142
8.4.2 以本项目为例进行PID向导的使用 143
8.5 项目解决思路 149
8.5.1 硬件接线 149
8.5.2 软件程序与调试 149
项目9 通信：泵站监控系统 151
9.1 项目背景及要求 151
9.1.1 项目背景 151
9.1.2 泵站监控要求 152
9.2 知识链接：S7-200 PLC通信 152
9.2.1 小型PLC的基本配置 152
9.2.2 小型PLC通信系统 153
9.2.3 S7-200 PLC的通信方式 156
9.2.4 PPI通信 157
9.2.5 自由口模式 160
9.3 编程技能一：PPI通信模式 161
9.3.1 NETR与NETW指令 161
9.3.2 NETR/NETW指令向导 162
9.4 编程技能二：自由接口通信模式 167
9.4.1 XMT和RCV指令 167
9.4.2 接收信息控制 168
9.5 项目解决思路 172
9.5.1 泵站监控的硬件设计 172
9.5.2 泵站监控的软件设计 172
9.5.3 监控程序的调试 176
项目10 综合实践一：机械手自动分拣装置 179
10.1 项目背景及分析 179
10.1.1 项目概述 179
10.1.2 工艺流程 179
10.1.3 控制要求 180
10.2 送料与搬运机构的控制 180
10.2.1 送料与搬运机构的组成部分 180
10.2.2 送料与搬运机构的传感器选型 182
10.2.3 执行机构的选型 183
10.2.4 PLC的输入接线 186
10.2.5 送料和搬运机构的程序编制与调试 187
10.3 物料传送和分拣机构的控制 196
10.3.1 物料传送和分拣机构的组成部分 196
10.3.2 物料分拣用的检测开关 197
10.3.3 物料传送与分拣机构的程序编制与调试 198
10.4 项目设计思路 201
10.4.1 机械手自动分拣装置的设计思路 201
10.4.2 机械手自动分拣装置的硬件部分 201
10.4.3 机械手自动分拣装置的程序编制 204
项目11 综合实践二：封口包装机装置 205
11.1 项目背景及分析 205
11.1.1 任务概述 205
11.1.2 工艺流程 206
11.1.3 控制要求 206
11.2 封口包装机的温度检测 206
11.2.1 封口包装机的温度传感器 206
11.2.2 PLC的温度传感器模块 208
11.2.3 S7-200对温度传感器模块的软件编程 211
11.2.4 热电偶与PLC的硬件接线及其数据测试 211
11.3 封口包装机的温度控制 214
11.3.1 封口包装机的温度控制要求 214
11.3.2 固态继电器SSR 214
11.3.3 SSR封口机温度PID控制的接线与编程 216
11.4 项目设计思路 220
11.4.1 封口包装机控制系统的设计原则 220
11.4.2 封口包装机的硬件部分 221
11.4.3 封口包装机的软件部分 223
项目12 综合实践三：恒压供水控制装置 225
12.1 项目背景及分析 225
12.1.1 任务概述 225
12.1.2 供水流程 226
12.1.3 控制要求 226
12.2 压力信号的采集 227
12.2.1 恒压供水的原理 227
12.2.2 供水压力传感器的原理与选型 228
12.2.3 供水压力信号的采集 232
12.2.4 供水压力信号数据的处理 232
12.3 PLC控制的PID单泵变频供水 235
12.3.1 PLC控制的变频恒压供水 235
12.3.2 S7-200 PLC PID恒压供水 235
12.4 项目设计思路 238
12.4.1 恒压供水控制装置的设计原则 238
12.4.2 恒压供水控制装置的硬件部分 240
12.4.3 恒压供水控制装置的软件部分 242
参考文献 248