第1章 PLC基础知识 1
1.1 PLC的基本结构及其各部分的作用 1
1.1.1 中央处理单元 1
1.1.2 存储器单元 2
1.1.3 电源单元 3
1.1.4 输入／输出单元 3
1.1.5 接口单元 4
1.1.6 外部设备 4
1.1.7 PLC的软件系统 5
1.2 PLC的工作原理 5
1.2.1 PLC对继电器控制系统的仿真 6
1.2.2 PLC循环扫描的工作方式 8
1.2.3 PLC的编程语言 14
1.3 PLC的硬件基础 16
1.3.1 PLC的接口模块 17
1.3.2 PLC的配置 20
1.4 PLC的软件基础 22
1.4.1 系统监控程序 22
1.4.2 用户程序 23
1.5 PLC的主要性能指标 24
1.5.1 硬件指标体系 24
1.5.2 软件指标体系 24
1.5.3 S7-200系列PLC的主要技术性能指标体系示例 25
第2章 S7-200 PLC系统的组成 29
2.1 S7-200系列PLC的硬件组成 29
2.1.1 S7-200 PLC基本单元 29
2.1.2 S7-200 PLC扩展单元 43
2.2 S7-200 PLC系统的其他组成 63
2.2.1 个人计算机或编程器 64
2.2.2 编程／通信电缆及入机界面 64
2.3 S7-200 PLC的系统配置 68
2.3.1 允许主机所带模块的数量 68
2.3.2 CPU输入、输出映像区的大 68
2.3.3 内部电源的负载能力 68
2.3.4 S7-200 PLC系统的详细配置 70
第3章 S7-200 PLC的指令系统及编程 73
3.1 S7-200 PLC的编程基础 73
3.1.1 编程语言 73
3.1.2 数据类型 74
3.1.3 存储器区域 76
3.1.4 寻址方式 83
3.1.5 用户程序的结构 84
3.2 S7-200 PLC的基本指令及编程 85
3.2.1 位逻辑指令 87
3.2.2 定时器和计数器指令 96
3.2.3 顺序控制继电器指令 105
3.2.4 移位寄存器指令 116
3.2.5 比较操作指令 117
3.3 S7-200 PLC的功能指令 120
3.3.1 数据传送指令 120
3.3.2 数学运算指令 122
3.3.3 逻辑运算指令 129
3.3.4 移位操作指令 133
3.3.5 数据转换操作指令 137
3.3.6 表操作指令 147
3.3.7 程序控制指令 150
3.4 S7-200 PLC的特殊功能指令 156
3.4.1 中断操作指令 156
3.4.2 通信操作指令 164
3.4.3 高速计数器操作指令 180
3.4.4 高速脉冲指令 187
3.4.5 PID操作指令 199
3.4.6 时钟操作指令 208
第4章 PLC控制系统设计与运用STEP 7-Micro/WIN编程软件 210
4.1 PLC控制系统程序设计 210
4.1.1 PLC控制系统设计的基本要求与基本原则 210
4.1.2 PLC控制系统的设计步骤及内容 211
4.1.3 PLC程序设计的一般方法 225
4.2 运用STEP 7-Micro/WIN编程软件设计程序 233
4.2.1 安装STEP7-Micro/WIN编程软件 233
4.2.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的功能 234
4.2.3 STEP 7-Micro/WIN编程软件的基本操作 238
4.2.4 STEP 7-Micro/WIN用于用户程序调试及运行监控 247
4.2.5 S7-200 PLC的出错代码 253
4.3 STEP 7-Micro/WIN组态S7-200 PLC运动控制 256
4.3.1 三种方式的运动控制 256
4.3.2 使用位控向导进行组态 257
4.3.3 位控模块的示例程序 265
4.3.4 EM 253控制面板与PID整定控制面板 270
4.4 PLC控制系统的可靠性设计 273
4.4.1 影响PLC控制系统可靠性的因素 274
4.4.2 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 275
4.4.3 提高PLC控制系统可靠性的硬件措施 276
4.4.4 提高PLC控制系统可靠性的软件措施 279
第5章 S7-200 PLC的通信网络 285
5.1 S7-200 PLC的网络协议 285
5.1.1 网络主站与从站 285
5.1.2 使用PPI协议进行网络通信 287
5.1.3 使用MPI协议进行网络通信 289
5.1.4 使用PROFIBUS协议进行网络通信 290
5.1.5 自由口通信方式 300
5.1.6 使用MODBUS协议进行网络通信 301
5.1.7 使用USS协议进行MicroMaster驱动通信 304
5.2 S7-200 PLC的通信网络部件 315
5.2.1 通信端口 316
5.2.2 PC/PPI网络电缆 316
5.2.3 PROFIBUS网络电缆 319
5.2.4 网络连接器 320
5.2.5 网络中继器 322
5.2.6 EM 227 PROFIBUS-DP模块 323
5.3 网络参数 324
5.3.1 通信接口的安装和删除 324
5.3.2 通信参数的选择和修改 325
5.3.3 通信网络的测试 327
5.4 在网络中使用Modem和STEP 7-Micro/WIN 328
5.4.1 配置一个Modem连接 329
5.4.2 配置远端Modem 330
5.4.3 配置PPI多主站电缆 331
5.4.4 用RS232/PPI多主站电缆连接无线Modem 334
第6章 S7-200 PLC控制系统案例 335
6.1 S7-200 PLC移位寄存器指令用于水力发电站技术供水系统 335
6.2 S7-200 PLC控制水力发电站压缩空气系统 337
6.2.1 压缩空气装置自动控制系统的任务与要求 337
6.2.2 压缩空气装置自动控制系统的硬件配置 337
6.2.3 压缩空气装置自动操作程序 338
6.3 S7-200 PLC控制水力发电站油压装置 341
6.3.1 油压装置自动化的必要性与控制要求 341
6.3.2 PLC控制系统的硬件设计 342
6.3.3 PLC控制系统的程序设计 344
6.4 S7-200 PLC控制水力机组润滑和冷却系统 349
6.4.1 水力机组润滑和冷却系统的简介与控制要求 349
6.4.2 自动化元件配置、控制点数统计及PLC选型 350
6.4.3 PLC控制系统的程序设计 351
6.4.4 程序说明与小结 353
6.5 S7-200/300 PLC在水力发电站自动化系统LCU中的应用 353
6.5.1 现地控制单元的介绍 354
6.5.2 控制系统的构成举例 356
6.5.3 控制系统的功能 358
6.6 S7-200 PLC治理水力机组甩负荷抬机 361
6.6.1 水力机组抬机治理的正确思路 361
6.6.2 治理水力机组甩负荷抬机的PLC控制系统硬件与控制程序 362
6.7 S7-200 PLC控制调相压水系统与治理甩负荷抬机合成的神经元 369
6.7.1 自动化元件配置、I/O统计、PLC及扩展模块选择、内存地址分配 369
6.7.2 程序设计 370
6.7.3 调相压水与治理甩负荷抬机合成神经元数理分析 379
6.8 水力发电机组操作自动化分解与PLC控制系统设计 380
6.8.1 水力发电机组自动操作输入／输出配置 381
6.8.2 水力发电机组自动操作的PLC系统设计 384
6.8.3 水力发电机组自动操作的PLC程序设计 385
6.9 S7-200 PLC用于变电站交流配电盘 387
6.9.1 配电盘系统结构与配置简介 387
6.9.2 配电盘系统应用S7-200 PLC的创新之处 389
6.10 基于S7-200CN PLC的电梯控制系统 396
6.10.1 电梯控制系统 396
6.10.2 AS-I总线技术在电梯控制系统中的应用 396
6.10.3 基于西门子PLC的电梯远程监控系统 399
6.10.4 综合指标分析 400
6.11 S7-200 PLC与计算机在自由口模式下通信 401
6.11.1 S7-200 PLC通信概述 401
6.11.2 通信协议 401
6.11.3 指令格式定义 401
6.11.4 指令中ASCII码的使用 404
6.11.5 PLC程序执行过程 405
6.11.6 PLC寄存器地址分配 405
6.11.7 程序清单 408
6.12 S7-200 PLC应用于电力无功补偿 418
6.12.1 无功补偿控制器的结构 419
6.12.2 无功补偿控制器的功能 427
6.12.3 技术参数 429
6.12.4 入机界面 429
6.13 S7-200 PLC与S7-300 PLC实现自由口无线通信 432
6.13.1 工程项目简介 432
6.13.2 监控系统的硬件及网络结构 432
6.13.3 通信功能的实现 433
6.13.4 电台选型和故障判断 441
6.13.5 小结 442
6.14 FBZ-2610型GIS智能汇控柜 442
6.14.1 系统主要特点 442
6.14.2 工作环境 443
6.14.3 系统构成 443
6.14.4 系统功能 444
6.15 利用S7-224 CPU DC/DC/DC脉冲输出演奏音乐 451
6.15.1 概述 451
6.15.2 硬件要求 451
6.15.3 程序和注释 452
6.15.4 利用S7-224 CPU输出脉冲演奏音乐的另一种方案 461
6.16 S7-224 CPU集成脉冲输出通过步进电动机的定位控制 462
6.16.1 概述 462
6.16.2 硬件要求 462
6.16.3 程序框图 462
6.16.4 程序和注释 463
附录 470
附录A 特殊存储器（SM）标志位 470
附录B 中断事件的优先级顺序 479
附录C 西门子S7-200 PLC的CPU存储器范围及特性 480
附录D 高速计数器HSC0、HSC3、HSC4和HSC5 481
附录E 高速计数器HSC1和HSC2 482
附录F 西门子S7-200 PLC指令一览表 483
参考文献 489