第1讲PLC概念与IEC61131-3标准 1
1.1 PLC基本知识 2
1.1.1 PLC的进化与定义 2
1.1.2 PLC的组成部分 3
1.1.3 PLC实现控制的过程 6
1.1.4用户程序 8
1.1.5 PLC的基本特点 8
1.2 PLC的基本应用与分类 10
1.2.1 PLC的基本应用 10
1.2.2 PLC的基本类型 13
1.2.3 PLC的品牌及市场占有率 15
1.3 PLC编程语言标准IEC 61131-3 15
1.3.1 IEC 61131的基本情况 15
1.3.2 IEC 61131-3的软件模型 17
1.3.3 IEC 61131-3的编程模型 22
1.3.4 IEC 61131-3的公共元素 23
1.3.5 IEC 61131-3的数据类型与表示 24
1.3.6 IEC 61131-3的变量 26
1.3.7 IEC 61131-3的程序组织单元 27
1.3.8 IEC 61131-3标准的优势 28
思考与练习 30
第2讲 S7-200 PLC控制基础 31
2.1 S7-200 PLC基础知识 32
2.1.1西门子S7-200 PLC硬件基础 32
2.1.2编程软件的安装 33
2.1.3编程环境的项目组成 33
2.1.4 S7-200 PLC的数据类型 38
2.1.5直接和间接编址 39
2.1.6 S7-200 PLC内存地址范围 40
2.2梯形图的设计方法与LAD编辑、编译 41
2.2.1根据继电器电路设计梯形图的方法 41
2.2.2 LAD编辑与编译 42
2.3位逻辑、定时器与计数器 46
2.3.1位逻辑指令 46
2.3.2定时器 46
2.3.3计数器 52
2.3.4特殊存储器标志位 SMBO 54
2.4简单电气控制电路的编程与运行 55
2.4.1灯控电路的应用 55
2.4.2增氧泵控制应用 58
2.4.3电动机正反转控制应用 59
思考与练习 62
第3讲 S7-200 PLC仿真软件及应用 65
3.1 S7-200 PLC仿真软件的使用 66
3.1.1 PLC仿真程序使用介绍 66
3.1.2菜单命令介绍 66
3.2自动开关门控制LAD设计与仿真 71
3.2.1自动开关门控制概述 71
3.2.2自动门控制的硬件设计 73
3.2.3自动门控制的软件设计 73
3.2.4自动门控制的软件仿真 75
3.3扩展模块寻址与仿真 76
3.3.1扩展模块的寻址 76
3.3.2利用仿真软件进行扩展模块的增加与删除 76
3.4模拟量扩展模块及仿真 78
3.4.1模拟量输入 78
3.4.2模拟量与数字量的关系 79
3.4.3西门子模拟量输入/输出模块 80
3.4.4西门子模拟量输入/输出模块的仿真 81
3.5 TD200文本显示与仿真 84
3.5.1 TD200简介 84
3.5.2 TD200与S7-200 CPU的连接 85
3.5.3利用仿真软件来模拟TD200与S7-200 PLC的连接 86
思考与练习 89
第4讲S7-200 PLC高级编程与应用 92
4.1 SCR指令与顺序控制 93
4.1.1顺序控制设计法基本概念 93
4.1.2 SCR、SCRT和SCRE指令 94
4.1.3西门子SCR指令应用举例 94
4.2子程序与CALL指令 96
4.2.1子程序 96
4.2.2 CALL指令 97
4.3中断子程序的使用 98
4.3.1中断子程序的类型 98
4.3.2中断子程序的相关指令 99
4.3.3中断子程序应用一：处理I/O中断 101
4.3.4中断子程序应用二：T32中断控制LED灯 102
4.4 PID指令与向导 103
4.4.1 PID标准指令 103
4.4.2 PID语句的使用 105
4.4.3 PID向导的使用步骤 107
4.4.4 PID向导的使用 107
4.5配方使用 114
4.5.1配方的概念 114
4.5.2饼干配方的PLC编程 117
4.6运动控制应用 122
4.6.1运动控制的基本架构 122
4.6.2脉冲量输入和高速计数器 123
4.6.3西门子S7-200 PLC的高速计数器 126
4.6.4脉冲量输出 128
思考与练习 129
第5讲S7-300/400 PLC控制基础 131
5.1大中型PLC模块化控制系统 132
5.1.1大中型PLC的模块化结构 132
5.1.2大中型PLC系统的配置流程 133
5.1.3西门子S7-300 PLC 134
5.1.4西门子S7-400 PLC 136
5.1.5西门子S7-400 PLC的电气安装举例 138
5.2 STEP 7编程软件介绍 140
5.2.1 STEP 7概述 140
5.2.2 STEP 7用户权限 144
5.2.3安装STEP 7 147
5.2.4 STEP 7的其他编程语言 151
5.3硬件配置与组态 151
5.3.1 STEP 7硬件配置介绍 151
5.3.2模块的寻址 157
5.4 STEP 7程序结构 158
5.4.1 STEP 7程序结构的基本原理 158
5.4.2组织块 159
5.4.3功能块、功能和数据块 164
5.4.4用户程序中的调用体系 164
思考与练习 165
第6讲S7-300/400 PLC指令 166
6.1 LAD/FBD/STL基本指令 167
6.1.1 STEP 7位逻辑指令 167
6.1.2 STEP 7数据指令 169
6.2 STL编程常见指令 173
6.2.1装入指令、传送指令在寻址中的编程 173
6.2.2比较指令 175
6.2.3数据转换指令 176
6.2.4取反与求补指令 177
6.2.5数学运算指令 177
6.2.6移位与循环移位指令 178
6.2.7字逻辑运算指令 179
6.2.8累加器指令 180
6.2.9逻辑控制指令 181
6.2.10程序控制指令 182
6.2.11数据块指令 182
6.3 LAD/STL编程举例 182
6.3.1传送带控制 182
6.3.2检测传送带的运动方向 184
6.3.3仓库区库存显示 186
6.3.4解决算术问题MW4=（（IW0+DBW3）×15）/MW0 187
6.3.5加热炉控制 188
6.4送料机的PLC控制案例 190
6.4.1控制要求 190
6.4.2硬件设计 190
6.4.3硬件配置 191
6.4.4软件编程 195
思考与练习 197
第7讲S7-300/400 PLC的调试与仿真 199
7.1 S7-300/400 PLC的复位与在线诊断 200
7.1.1 S7-300 CPU复位的基本方法 200
7.1.2 S7-300 PLC的故障在线诊断 200
7.2 S7-300/400 PLC远程维护与诊断 204
7.2.1概述 204
7.2.2组态 205
7.3仿真软件S7-PLCSIM的使用 211
7.3.1 S7-PLCSIM仿真软件概述 211
7.3.2 S7-PLCSIM的安装 212
7.3.3 S7-PLCSIM的菜单介绍 215
7.3.4 S7-PLCSIM使用举例 218
7.3.5 S7-PLCSIM使用中的问题解答 222
7.4 S7-400 PLC的S7通信仿真 224
7.4.1 S7-400 PLC的S7通信仿真概述 224
7.4.2硬件组态 224
7.4.3网络组态 226
7.4.4编程 227
7.4.5 PLCSIM仿真调试 228
思考与练习 231
第8讲S7-300/400 PLC模拟量与PID控制 232
8.1模拟量输入与输出基础 233
8.1.1概况 233
8.1.2 S7-300 PLC模拟量输入/输出 234
8.1.3西门子S7-300 PLC温度模块 236
8.1.4西门子S7-300 PLC闭环控制模块FM355 237
8.1.5 FM355-2闭环温度控制模块 238
8.2模拟量输入/输出及规范化 240
8.2.1液位传感器的接线及其硬件组态 240
8.2.2实际液位值的工程转换与FC105功能 242
8.2.3模拟量输出转换的数字表达方式 246
8.2.4 FC106程序块功能 250
8.2.5模拟量控制中常用的浮点数运算指令介绍 253
8.3恒液位PID控制 254
8.3.1控制要求 254
8.3.2 PID控制 254
8.3.3软件编程 257
思考与练习 261
第9讲 S7系列PLC的PROFIBUS通信控制 263
9.1 PROFIBUS通信控制基础 264
9.1.1工厂自动化网络结构 264
9.1.2 PROFIBUS通信概述 264
9.1.3 PROFIBUS硬件 266
9.1.4应用PROFIBUS的优点 268
9.1.5设备数据库文件GSD 268
9.2 EM277的通信控制 272
9.2.1 EM277模块概述 272
9.2.2 EM277作为从站的硬件组态与软件编程 274
9.2.3 EM277模块的软件编程 279
9.3 PROFIBUS-PA/DP通信控制在化工厂的应用 280
9.3.1化工厂现场仪表概况 280
9.3.2某化工厂现场仪表工程 281
9.4 ET200的PROFIBUS通信 292
9.4.1概述 292
9.4.2 ET200的应用 295
9.4.3 ET200M的组成与安装 297
思考与练习 301
参考文献 302