入门篇 3
第1章 S7-300/400系列PLC的硬件系统及内部资源 3
1.1 硬件系统基本构成 3
1.1.1 概述 3
1.1.2 S7-300/400系列PLC的组成 4
1.1.3 S7-300/400系列PLC的结构 9
1.2 CPU模块及性能特点 12
1.2.1 S7-300系列PLC的CPU模块 13
1.2.2 S7-400系列PLC的CPU模块 17
1.3 输入／输出模块及模块地址的确定 21
1.3.1 S7-300系列PLC的信号模块 21
1.3.2 S7-400系列PLC的信号模块 39
1.3.3 模块诊断与过程中断 42
1.3.4 信号模块地址的确定 43
1.4 S7-300/400系列PLC的内部资源 45
1.4.1 装载存储区 46
1.4.2 工作存储区 46
1.4.3 系统存储区 46
1.4.4 外设I/O存储区与累加器 47
1.4.5 状态寄存器 48
1.4.6 系统存储器区域的划分及功能 49
1.5 分布式I/O 51
本章小结 52
第2章 S7-300/400系列PLC的指令系统 53
2.1 编程语言及PLC程序结构 53
2.1.1 STEP 7的编程语言概述 53
2.1.2 PLC的程序结构概述 56
2.2 指令系统的基本知识 56
2.2.1 数制 56
2.2.2 数据类型 57
2.3 S7-300/400系列PLC的指令系统 66
2.3.1 位逻辑指令 66
2.3.2 比较指令 74
2.3.3 转换指令 76
2.3.4 计数器指令 79
2.3.5 数据块操作指令 81
2.3.6 逻辑控制指令 82
2.3.7 整数运算指令 88
2.3.8 浮点运算指令 89
2.3.9 赋值指令 91
2.3.10 程序控制指令 95
2.3.11 移位和循环指令 101
2.3.12 状态位指令 104
2.3.13 定时器指令 109
2.3.14 字逻辑指令 117
2.3.15 累计器指令 118
本章小结 122
提高篇 125
第3章 STEP 7编程软件的使用方法及应用系统设计 125
3.1 S7-300/400系列PLC应用系统设计概述 125
3.1.1 PLC选型 125
3.1.2 PLC容量估算 126
3.1.3 I/O模块的选择 127
3.2 STEP 7编程软件概述 128
3.2.1 STEP 7编程软件的标准软件包 128
3.2.2 人机接口 132
3.3 STEP 7编程软件的启动 133
3.4 创建和编辑项目 135
3.4.1 利用STEP 7编程软件创建项目的步骤 135
3.4.2 项目结构 136
3.4.3 创建项目 137
3.4.4 编辑项目 139
3.5 硬件组态 141
3.5.1 硬件组态的任务与步骤 141
3.5.2 CPU的参数设置 144
3.5.3 I/O模块的参数设置 153
3.6 定义符号 158
3.6.1 共享符号与局域符号 158
3.6.2 符号表 161
3.7 逻辑块的生成 163
3.7.1 建立逻辑软件块 163
3.7.2 编辑变量声明表 165
3.7.3 编辑语句和文字注释时的注意事项 166
3.8 刷新块调用与逻辑块存盘 167
3.9 程序的下载和调试 168
3.9.1 下载程序及模块信息 168
3.9.2 用S7-PLCSIM调试程序 170
本章小结 172
第4章 S7-300/400系列PLC的用户程序结构 174
4.1 用户程序的基本结构 174
4.1.1 用户程序中的块 174
4.1.2 用户程序使用的堆栈 175
4.1.3 STEP 7的编程方法 177
4.2 功能块与功能的生成与调用 177
4.2.1 局域变量的类型 178
4.2.2 功能块与功能的调用 179
4.3 数据块 187
4.3.1 数据块中的数据类型 187
4.3.2 数据块的生成与使用 190
4.4 多重背景 192
4.4.1 多重背景功能块 193
4.4.2 多重背景数据块 195
4.5 组织块与中断处理 195
4.5.1 中断的基本概念 195
4.5.2 组织块的变量声明表 197
4.5.3 日期时间中断组织块 197
4.5.4 延时中断组织块 201
4.5.5 循环中断组织块 203
4.5.6 硬件中断组织块 206
4.5.7 背景数据块 209
4.5.8 启动时使用的组织块 210
4.5.9 错误处理组织块 212
本章小结 213
第5章 S7-300/400系列PLC的通信与网络 214
5.1 计算机通信方式与串行通信接口 214
5.1.1 计算机的通信方式 214
5.1.2 串行通信接口类型 216
5.2 计算机通信的国际标准 217
5.2.1 开放系统互连模型（OSI） 217
5.2.2 现场总线及其国际标准 218
5.3 S7-300/400的通信网络 219
5.3.1 工业自动化网络 219
5.3.2 S7-300/400的通信网络 220
5.3.3 S7通信的分类 221
5.4 MPI网络与全局数据通信 222
5.4.1 MPI网络 222
5.4.2 MPI网络的组态 223
5.4.3 全局数据表 225
5.4.4 事件驱动的全局数据通信 228
5.4.5 不用连接组态的MPI通信 228
5.5 执行器传感器接口AS-i网络 230
5.5.1 AS-i的网络结构 230
5.5.2 AS-i的寻址模式 231
5.5.3 AS-i的主从通信方式 231
5.5.4 AS-i从站的通信接口 232
5.5.5 AS-i的工作阶段 232
5.6 工业以太网 234
5.7 PROFIBUS介绍 235
5.7.1 PROFIBUS的组成 236
5.7.2 PROFIBUS介质存取协议 237
5.7.3 PROFIBUS-DP设备的分类 238
5.7.4 PROFIBUS的通信协议 239
5.7.5 基于组态的PROFIBUS通信 240
5.8 点对点通信 246
5.8.1 点对点通信的硬件与通信协议 246
5.8.2 ASCII Driver通信协议 246
5.8.3 3964（R）通信协议 250
5.8.4 RK512通信协议 251
本章小结 257
实践篇 261
第6章 S7-300/400系列PLC在小功率金卤石英吹泡机控制系统中的应用 261
6.1 系统总统设计 261
6.1.1 系统功能分析 261
6.1.2 系统原理分析 262
6.2 系统的工艺流程图和气路图 263
6.2.1 工艺流程 263
6.2.2 系统控制气路图 264
6.3 系统PLC选型和资源配置 264
6.3.1 模块构成图 264
6.3.2 特殊模块功能概述 265
6.3.3 各个模块的具体功能及特性分析 265
6.4 系统程序设计与调试 267
6.4.1 编程语言STEP 7的语言特点 267
6.4.2 系统工艺表图 267
6.4.3 系统主程序流程图、规格选择及相关设置 270
6.5 系统PLC程序 274
6.5.1 程序的构成 275
6.5.2 系统所用到的符号 275
6.5.3 主程序 281
6.5.4 子程序 301
本章小结 313
第7章 S7-300/400系列PLC在啤酒发酵自动控制系统中的应用 314
7.1 系统总体设计 314
7.1.1 系统功能分析 314
7.1.2 控制原理分析 315
7.2 系统工艺流程 315
7.3 系统PLC选型和资源配置 316
7.3.1 PLC选型 316
7.3.2 PLC的I/O资源配置 316
7.3.3 PLC其他资源配置 317
7.3.4 PLC硬件资源设计 317
7.4 系统PLC程序设计 318
7.4.1 程序流程图设计 318
7.4.2 PLC功能模块程序设计 318
7.5 系统程序模块 319
7.5.1 I/O采样及输出程序 322
7.5.2 发酵罐的温度信号转换程序 329
7.5.3 发酵温度控制程序 330
7.5.4 发酵罐单罐计时程序 341
7.5.5 分计时控制程序 344
7.5.6 流量累积子程序 347
7.5.7 单罐储酒控制程序 349
7.5.8 出酒控制程序 350
本章小结 353
附录 354
附录A S7-300/400系列PLC的指令一览表 354
附录B 组织块、系统功能与系统功能块一览表 359
附录C 常用缩写词 366
参考文献 370