第1章 一般工业控制回路 1
1.1 概述 1
1.1.1 低压电器的作用 1
1.1.2 低压电器的分类 2
1.2 常用低压电器 3
1.2.1 接触器 3
1.2.2 控制继电器 4
1.2.3 主令电器 5
1.3 常用控制回路 6
1.3.1 电气控制图的绘制及读图 6
1.3.2 基本控制线路 7
小结 9
习题 9
第2章 可编程控制器概述 10
2.1 PLC的产生与发展 10
2.1.1 PLC的产生 10
2.1.2 PLC的发展 11
2.2 PLC的特点与功能 11
2.2.1 PLC的特点 11
2.2.2 PLC的基本功能 13
2.3 PLC的基本结构与分类 14
2.3.1 PLC的基本结构 14
2.3.2 PLC的分类 15
2.4 PLC的工作原理 16
2.4.1 PLC的基本工作原理 16
2.4.2 PLC与继电器控制系统的异同 17
2.4.3 PLC与计算机控制系统的异同 18
2.4.4 PLC的主要技术指标 18
2.5 西门子PLC的编程语言 19
2.5.1 梯形图 19
2.5.2 语句表 20
2.5.3 功能块图 20
2.5.4 顺序功能图 20
2.5.5 结构化文本 21
2.6 PLC的应用及发展趋势 21
2.6.1 PLC的应用领域 21
2.6.2 PLC的国内外现状 22
2.6.3 PLC的发展趋势 22
2.7 西门子公司PLC产品简介 23
小结 23
习题 24
第3章 PLC硬件结构 25
3.1 S7-200概述 25
3.2 S7-200 PLC的基本单元 26
3.3 S7-200 PLC的扩展模块 28
3.4 S7-200 PLC的I/O配置及地址分配 30
3.4.1 S7-200 PLC的最大I/O配置 30
3.4.2 S7-200 PLC的地址分配与编址方法 31
3.5 S7-200系列PLC的编程软元件及寻址方式 34
3.5.1 S7-200系列PLC的编程软元件 34
3.5.2 S7-200系列PLC的寻址方式 39
小结 39
习题 40
第4章 数制与编码 41
4.1 计数制 41
4.1.1 十进制 41
4.1.2 二进制 41
4.1.3 八进制和十六进制 42
4.2 不同进制数据的相互转换 42
4.2.1 十进制与其他进制的相互转换 42
4.2.2 二进制与八进制的互相转换 45
4.2.3 二进制与十六进制的互相转换 45
4.3 S7-200中的数据表示 46
4.3.1 逻辑数据和开关量的表示 46
4.3.2 字符数据的表示 46
4.3.3 常数的表示 46
小结 48
习题 48
第5章 PLC指令系统及应用 49
5.1 逻辑指令及其应用 49
5.1.1 逻辑取及线圈驱动指令 49
5.1.2 逻辑堆栈操作指令 53
5.2 计数器指令及其应用 55
5.2.1 计数器指令及格式 55
5.2.2 计数器指令的简单应用 56
5.3 定时器指令及其应用 58
5.3.1 定时器的分类 58
5.3.2 定时器指令及工作原理 59
5.3.3 定时器的刷新方式 61
5.4 高速计数器指令及其应用 62
5.4.1 高速计数器简介 62
5.4.2 高速计数器工作模式 62
5.4.3 高速计数器的外部输入信号 63
5.4.4 定义高速计数器指令 63
5.4.5 高速计数器的编程指令 64
5.4.6 高速计数器的状态字 64
5.4.7 高速计数器的控制字 65
5.4.8 高速计数器的当前值及预设值 66
5.5 时钟指令及其应用 66
5.6 运算指令及其应用 67
5.6.1 数学运算指令 67
5.6.2 函数运算指令 70
5.6.3 递增／递减指令 72
5.6.4 逻辑运算指令 73
5.6.5 表功能指令 74
5.7 传送和比较指令及其应用 78
5.7.1 传送指令 78
5.7.2 比较指令 80
5.7.3 移位和循环指令 81
5.8 字符串指令及其应用 85
5.9 转换指令 87
5.9.1 数据类型转换指令 87
5.9.2 段译码指令 89
5.9.3 编码和译码 91
5.9.4 字符串转换 91
5.9.5 ASCII转换指令 94
5.10 程序控制指令及其应用 95
5.10.1 结束与暂停指令 95
5.10.2 看门狗复位指令 95
5.10.3 跳转及标号指令 96
5.10.4 循环指令 97
5.10.5 子程序指令 97
5.10.6 顺序控制指令 99
5.11 中断指令 99
5.11.1 中断概述 99
5.11.2 中断指令格式及功能 101
小结 103
习题 103
第6章 PLC通信与网络 105
6.1 数据通信的基础知识 105
6.1.1 数据通信的基本概念及主要指标 105
6.1.2 数据信号的编码技术 106
6.1.3 数据通信方式 107
6.1.4 多路复用技术 108
6.1.5 差错控制方法 109
6.1.6 串行通信接口标准 110
6.2 局域网技术 110
6.2.1 计算机网络基本知识 110
6.2.2 网络体系结构 112
6.2.3 现场总线 114
6.3 S7-200 PLC的通信部件 116
6.3.1 通信口 116
6.3.2 网络连接器 117
6.3.3 PPI多主站电缆 118
6.3.4 CP通信卡 118
6.3.5 网络中继器 118
6.3.6 通信模块 118
6.4 S7-200 PLC的通信功能 119
6.4.1 S7-200 PLC的通信协议 119
6.4.2 S7-200 PLC的通信功能 120
小结 121
习题 122
第7章 PLC编程软件——STEP 7-Micro/WIN 123
7.1 编程软件概述 123
7.2 编程软件的安装 124
7.3 编程软件的界面及各部分功能 126
7.4 创建工程及程序编写 129
7.4.1 项目的组成 129
7.4.2 程序的编写 129
7.4.3 数据块 135
7.4.4 系统块 136
7.5 程序调试及运行监控 143
7.5.1 通信网络的配置 143
7.5.2 程序的下载及上载 146
7.5.3 程序的运行调试 147
7.6 帮助功能的使用及程序的出错处理 151
7.6.1 帮助功能的使用 151
7.6.2 程序的出错处理 151
7.7 STEP 7-Micro/WIN仿真软件指南 152
7.7.1 仿真软件简介 152
7.7.2 仿真软件的使用 152
小结 154
习题 155
第8章 PLC工程应用 156
8.1 PLC控制系统设计的原则和内容 156
8.1.1 设计原则 156
8.1.2 设计内容 156
8.1.3 设计步骤 157
8.2 PLC控制系统的硬件设计 160
8.2.1 PLC的选型 160
8.2.2 CPU的选择 160
8.2.3 内存容量的估算 161
8.2.4 I/O模块的选择 162
8.2.5 通信方式的选择 164
8.2.6 通道分配 166
8.2.7 PLC接线设计方式 166
8.3 PLC控制系统软件设计 172
8.3.1 程序设计方法 172
8.3.2 程序设计前的准备工作 172
8.3.3 编写程序 173
8.3.4 程序调试 177
8.4 PLC控制系统的抗干扰设计 177
8.4.1 PLC抗干扰的硬件措施 177
8.4.2 PLC抗干扰的软件措施 178
8.5 常用电动机的基本控制环节及控制实现 179
8.5.1 电动机的起停保控制 179
8.5.2 电动机正、反转 180
8.5.3 两台电动机轮序控制 181
8.5.4 电动机往复运行 183
8.6 数字量的控制 185
8.7 模拟量控制 192
8.7.1 控制系统的设计 192
8.7.2 控制系统梯形图程序及程序注释 196
8.8 PLC与仪表用Modbus协议通信 201
8.9 PLC与变频器通信 203
小结 207
习题 207
第9章 PLC实验 209
9.1 SIMATIC指令的使用方法和PLC的应用练习 209
9.2 定时器实验 210
9.3 计数器实验 212
9.4 PLC循环控制实验 214
9.5 PLC综合控制实验——自动冲压控制实验 215
9.6 PLC综合控制实验——自动送料小车控制实验 216
附录 218
附录A 字符的ASCII编码 218
附录B 错误代码 220
附录C 系统常见故障 222
附录D 中断事件的优先级顺序 225
附录E 特殊存储器（SM）各标志位的功能 226
附录F S7-200系统电源数据简表 237
附录G 最大I/O扩展能力（纯I/O模块时） 239
附录H LAD指令集 240
参考文献 242