第1讲 S7-300/400 PLC入门 1
1.1 PLC的组成与原理 1
1.1.1 PLC的基本概念 1
1.1.2 PLC的硬件组成 2
1.1.3 PLC的软件组成 5
1.1.4 PLC的特点 7
1.1.5 PLC控制与继电器控制的区别 8
1.2 大中型PLC的模块化结构 9
1.2.1 PLC的分类 9
1.2.2 大中型PLC模块化控制器的组成部分 10
1.2.3 大中型PLC系统的配置流程 11
1.3 S7-300 PLC概述 13
1.3.1 S7-300 PLC的模块化结构 13
1.3.2 S7-300 PLC的主要功能 13
1.3.3 S7-300 PLC的CPU种类 14
1.3.4 S7-300 PLC的扩展单元 14
1.3.5 S7-300 PLC的电气安装举例 15
1.4 S7-400 PLC概述 17
1.4.1 S7-400 PLC设计综述 17
1.4.2 S7-400 PLC的硬件组成 18
1.4.3 S7-400 PLC的特色 20
第2讲 STEP 7软件基础 23
2.1 STEP 7编程软件的安装 23
2.1.1 STEP 7概述 23
2.1.2 STEP 7安装概要 24
2.1.3 设置PG/PC接口 27
2.1.4 STEP 7用户权限 31
2.2 编程软件包的操作基础 33
2.2.1 STEP 7的对象与对象体系 33
2.2.2 对象体系 36
2.3 STEP 7软件的功能概述 38
2.3.1 SIMATIC管理器 38
2.3.2 符号编辑器 38
2.3.3 硬件诊断 39
2.3.4 编程语言 40
2.3.5 硬件配置 42
2.3.6 NetPro 42
2.4 硬件配置与组态 43
2.4.1 STEP 7硬件配置介绍 43
2.4.2 模块的寻址 48
2.4.3 S7系列PLC硬件更新 51
第3讲 S7-300/400 PLC指令简介 53
3.1 LAD/FBD/STL基本指令 53
3.1.1 STEP7位逻辑指令 53
3.1.2 STEP 7数据指令 55
3.2 STL编程常见指令 60
3.2.1 装入指令、传送指令在寻址中的编程 60
3.2.2 比较指令 62
3.2.3 数据转换指令 63
3.2.4 取反与求补指令 64
3.2.5 数学运算指令 65
3.2.6 移位与循环指令 66
3.2.7 字逻辑运算指令 66
3.2.8 累加器指令 67
3.2.9 逻辑控制指令 68
3.2.10 程序控制指令 70
3.2.11 数据块指令 70
3.3 LAD/STL编程举例 71
3.3.1 传送带控制 71
3.3.2 检测传送带的运动方向 72
3.3.3 仓库区库存显示 74
3.3.4 解决算术问题 77
3.3.5 加热炉控制 77
第4讲 程序结构OB/FB/FC 80
4.1 STEP 7程序结构 80
4.1.1 STEP 7程序结构的基本原理 80
4.1.2 组织块 81
4.1.3 功能块、功能和数据块 86
4.1.4 用户程序中的调用体系 87
4.2 组织块（OB）使用说明 88
4.2.1 程序循环组织块（OB1） 88
4.2.2 日期时间中断组织块（OB10～OB17） 89
4.2.3 延时中断组织块（OB20～OB23） 91
4.2.4 循环中断组织块（OB30～OB38） 92
4.2.5 硬件中断组织块（OB40～OB47） 93
4.2.6 时间故障组织块（OB80） 94
4.2.7 电源故障组织块（OB81） 95
4.2.8 诊断中断组织块（OB82） 96
4.2.9 模板插／拔中断组织块（OB83） 97
4.2.10 背景组织块（OB90） 99
4.2.11 编程故障组织块（OB121） 100
4.2.12 I/O访问故障组织块（OB122） 100
4.3 系统功能（SFC）使用说明 101
4.3.1 SFC列表 101
4.3.2 SFC的公共参数 103
4.3.3 复制功能SFC 105
4.4 系统功能块（SFB）使用说明 108
4.4.1 SFB列表 108
4.4.2 IEC定时器和IEC计数器 109
4.5 IEC功能（FC）使用说明 110
4.5.1 IEC功能列表 110
4.5.2 日期和时间作为复杂数据类型 111
4.5.3 比较STRING变量 113
4.5.4 编辑数值 114
第5讲 S7系列PLC的开关量控制基础 118
5.1 开关量控制基础 118
5.1.1 数字量输入和输出电路工作原理 118
5.1.2 S7-300 PLC的数字量输入输出 119
5.2 采用PLC改造传统电路 121
5.2.1 硬件设计 121
5.2.2 STEP7软件使用步骤 122
5.2.3 驱动安装与程序下载 131
5.3 简单开关量控制系统设计 133
5.3.1 送料机的交流电动机正反转控制 133
5.3.2 锅炉风机的控制 141
5.3.3 液体自动混合的控制 143
第6讲 S7-300/400 PLC的调试与仿真 149
6.1 S7-300/400 PLC的复位与在线诊断 149
6.1.1 S7-300 CPU复位的基本方法 149
6.1.2 S7-300 PLC的故障在线诊断 150
6.2 S7-300/400 PLC远程维护与诊断 154
6.2.1 概述 154
6.2.2 组态 154
6.3 仿真软件S7-PLCSIM的使用 161
6.3.1 S7-PLCSIM仿真软件概述 161
6.3.2 S7-PLCSIM的安装 162
6.3.3 S7-PLCSIM的菜单介绍 167
6.3.4 S7-PLCSIM使用举例 169
6.3.5 S7-PLCSIM使用中的问题解答 174
6.4 S7-400的S7通信仿真 175
6.4.1 概述 175
6.4.2 硬件组态 175
6.4.3 网络组态 177
6.4.4 编程 180
6.4.5 PLCSIM仿真调试 181
第7讲 灌装生产线的PLC设计 183
7.1 灌装生产线的控制要求 183
7.1.1 概况 183
7.1.2 技术要求 184
7.2 灌装生产线的硬件设计 184
7.2.1 电气接线及I/O资源定义 184
7.2.2 硬件组态 186
7.3 灌装生产线的软件设计 188
7.3.1 软件框图 188
7.3.2 程序解析 188
第8讲 S7-300/400 PLC模拟量控制 201
8.1 模拟量输入与输出基础 201
8.1.1 概况 201
8.1.2 S7-300 PLC模拟量输入输出 203
8.1.3 S7-300 PLC温度模块 205
8.2 模拟量输入及规范化 206
8.2.1 液位传感器的接线及其硬件组态 206
8.2.2 实际液位值的工程转换与FC105功能 209
8.2.3 技术问答 212
8.3 模拟量输出及规范化 216
8.3.1 模拟量输出转换的数字表达方式 216
8.3.2 FC106程序块功能 221
8.3.3 模拟量控制中常用的浮点数运算指令介绍 223
8.4 S7-400 PLC模拟量应用 224
8.4.1 S7-400 PLC模拟量模块的寻址 224
8.4.2 S7-400 PLC热电偶模块的应用 225
第9讲 PID与闭环控制 231
9.1 恒液位PID控制 231
9.1.1 控制要求 231
9.1.2 PID控制 231
9.1.3 软件编程 235
9.2 FM355闭环模块 240
9.2.1 S7-300 PLC闭环控制模块FM355 240
9.2.2 FM355-2闭环温度控制模块 240
第10讲 PROFIBUS通信控制 246
10.1 PROFIBUS通信控制基础 246
10.1.1 工厂自动化网络结构 246
10.1.2 PROFIBUS通信概述 247
10.1.3 PROFIBUS硬件 249
10.1.4 应用PROFIBUS的优点 253
10.1.5 设备数据库（GSD）文件 256
10.1.6 PROFIBUS产品的多样性与测试认证 260
10.2 EM277的PROFIBUS通信控制 262
10.2.1 EM277模块概述 262
10.2.2 EM277作为从站的硬件组态与软件编程 263
10.2.3 EM277模块的软件编程 267
10.3 化工厂现场仪表的PROFIBUS通信 269
10.3.1 化工厂现场仪表概况 269
10.3.2 某化工厂现场仪表工程 271
第11讲 ET200应用 283
11.1 分布式I/O应用基础 283
11.1.1 概述 283
11.1.2 ET200的应用 286
11.2 ET200M与软冗余 288
11.2.1 ET200M的组成与安装 288
11.2.2 软冗余系统概述 291
11.2.3 软冗余系统下ET200M的有源总线底板配置说明 294
11.2.4 PROFIBUS-DP连接ET200M的实例 296
11.3 ET200S的使用 300
11.3.1 概述 300
11.3.2 ET200S组态案例 300
11.3.3 在冗余系统中使用ET 200S 307
11.4 ET200S SIWAREX CS称重模块的使用 308
11.4.1 概述 308
11.4.2 通过SIWATOOLCS软件校秤 309
11.4.3 通过STEP7软件校秤 314
第12讲 CP通信模块 319
12.1 串口通信模块CP34x/CP44x 319
12.1.1 概述 319
12.1.2 CP34x调试过程 321
12.2 工业以太网CP343 328
12.2.1 S7-300以太网通信处理器概述 328
12.2.2 调试以太网的步骤 330
12.2.3 通过CP343-1模块实现S7-300 PLC之间的以太网通信 331
12.3 CP343-1 PROFINETIO通信 340
12.3.1 PROFINET IO概述 340
12.3.2 PROFINET IO现场设备简介 340
12.3.3 S7-300C PLC通过CP343-1模块与ET200S模块通信案例 341
第13讲 S7-300/400 PLC与变频器的通信 353
13.1 S7-300 PLC与MM440的PROFIBUS-DP通信 353
13.1.1 硬件接线 353
13.1.2 组态主站系统 353
13.1.3 组态DP从站 356
13.1.4 MM440硬件及参数设置 359
13.1.5 程序的编写 360
13.2 S7-300 PLC与MM440的非周期性通信编程 368
13.2.1 非周期性数据通信的报文说明 368
13.2.2 硬件组态和站地址设置 370
13.2.3 非周期DP通信读取和修改参数例程 371
13.3 S7-400 PLC与MM440变频器之间的PP04通信 376
13.3.1 PP04通信协议的应用 376
13.3.2 硬件组态 376
13.3.3 软件编程 376
13.3.4 PP04协议的其他应用 378
13.4 S7-300 PLC与6SE70变频器的PROFIBUS-DP通信 381
13.4.1 硬件接线 381
13.4.2 硬件组态变频器 381
13.4.3 写通信程序 383
13.4.4 变频器参数设置 384
13.4.5 PLC与变频器通信测试 384
参考文献 386