第1章 PLC的硬件与工作原理 1
1.1概述 1
1.2 S7-200系列PLC 3
1.2.1 S7-200的特点 3
1.2.2 CPU模块 4
1.2.3数字量输入与数字量输出 6
1.2.4扩展模块 8
1.3 I/O地址分配与外部接线 11
1.4逻辑运算与PLC的工作原理 12
1.4.1用触点和线圈实现逻辑运算 12
1.4.2 PLC的工作原理 14
1.5 PLC控制系统的可靠性措施 17
1.6习题 20
第2章 STEP 7-Micro/WIN编程软件与仿真软件使用指南 21
2.1编程软件概述 21
2.1.1编程软件的安装与项目的组成 21
2.1.2帮助功能的使用与S7-200的出错处理 23
2.2程序的编写与传送 24
2.2.1生成用户程序 24
2.2.2下载与调试用户程序 28
2.3符号表与符号地址的使用 32
2.4用编程软件监控与调试程序 34
2.4.1用程序状态监控与调试程序 34
2.4.2用状态表监控与调试程序 37
2.4.3写入与强制数值 39
2.4.4调试用户程序的其他方法 40
2.5使用系统块设置PLC的参数 41
2.5.1断电数据保持的设置与编程 41
2.5.2创建与使用密码 43
2.5.3组态输入输出参数 45
2.6 S7-200仿真软件的使用 46
2.7习题 49
第3章 S7-200编程基础 51
3.1 PLC的编程语言与程序结构 51
3.1.1 PLC编程语言的国际标准 51
3.1.2 S7-200的程序结构 53
3.2数据类型与寻址方式 53
3.2.1数制 53
3.2.2数据类型 55
3.2.3 CPU的存储区 57
3.2.4直接寻址与间接寻址 59
3.3位逻辑指令 61
3.3.1触点指令与堆栈指令 61
3.3.2输出类指令与其他指令 65
3.4定时器与计数器指令 67
3.4.1定时器指令 67
3.4.2计数器指令 70
3.5习题 71
第4章 S7-200的功能指令 74
4.1功能指令概述 74
4.1.1功能指令的分类 74
4.1.2 S7-200的指令规约 75
4.2数据处理指令 76
4.2.1比较指令与数据传送指令 76
4.2.2移位与循环移位指令 78
4.2.3数据转换指令 80
4.2.4表格指令 82
4.2.5实时时钟指令 84
4.3数学运算指令 85
4.3.1整数运算指令 85
4.3.2浮点数函数运算指令 87
4.3.3逻辑运算指令 88
4.4程序控制指令 90
4.4.1跳转指令 90
4.4.2循环指令 91
4.4.3其他指令 92
4.5局部变量与子程序 94
4.5.1局部变量 94
4.5.2子程序的编写与调用 95
4.6中断程序与中断指令 100
4.6.1中断的基本概念与中断事件 100
4.6.2中断指令 101
4.6.3中断程序举例 102
4.7高速计数器与高速脉冲输出指令 104
4.7.1高速计数器的工作模式与外部输入信号 104
4.7.2高速计数器的程序设计 107
4.7.3高速脉冲输出与开环位置控制 109
4.8数据块应用与字符串指令 112
4.8.1数据块概述 112
4.8.2字符、字符串与数据的转换指令 113
4.8.3字符串指令 117
4.9习题 118
第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法 120
5.1梯形图的经验设计法 120
5.2根据继电器电路图设计梯形图的方法 125
5.2.1基本方法 125
5.2.2注意事项 126
5.3顺序控制设计法与顺序功能图 127
5.3.1步与动作 128
5.3.2有向连线与转换条件 130
5.3.3顺序功能图的基本结构 131
5.3.4顺序功能图中转换实现的基本规则 132
5.4使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法 133
5.4.1单序列的编程方法 134
5.4.2选择序列与并行序列的编程方法 136
5.4.3应用举例 137
5.5使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法 139
5.5.1顺序控制继电器指令的应用 139
5.5.2选择序列与并行序列的编程方法 141
5.5.3应用举例 142
5.6具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法 145
5.6.1系统的硬件结构与工作方式 145
5.6.2公用程序与手动程序 147
5.6.3自动程序 148
5.7习题 151
第6章 PLC的通信与自动化通信网络 155
6.1计算机通信概述 155
6.1.1串行通信 155
6.1.2串行通信的端口标准 156
6.2计算机通信的国际标准 157
6.2.1开放系统互连模型 157
6.2.2 IEEE 802通信标准 158
6.2.3现场总线及其国际标准 160
6.3西门子的工业自动化通信网络 161
6.4 S7-200的通信功能与串行通信网络 163
6.4.1 S7-200的网络通信协议 163
6.4.2 S7-200的通信功能 164
6.4.3 S7-200的串行通信网络 166
6.5 S7-200的通信指令 167
6.5.1网络读写指令 167
6.5.2发送指令与接收指令 169
6.6使用自由端口模式的计算机与PLC的通信 173
6.6.1使用接收完成中断的通信程序设计 173
6.6.2串口通信调试软件的应用 176
6.7 Modbus协议在通信中的应用 178
6.7.1 Modbus RTU通信协议 178
6.7.2基于Modbus RTU主站协议的通信 179
6.7.3基于Modbus RTU从站协议的通信 182
6.8 S7-200与变频器的USS协议通信 185
6.8.1 V20变频器USS通信的硬件接线和参数设置 185
6.8.2 USS通信的编程 187
6.8.3 S7-200与V20变频器USS通信的实验 189
6.9 S7-200通信模块的应用 191
6.9.1 PROFIBUS-DP从站模块EM 277的应用 191
6.9.2 S7-200与S7-300/400的以太网通信 193
6.10习题 196
第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用 197
7.1闭环控制与PID控制器 197
7.1.1模拟量闭环控制系统 197
7.1.2 PID控制器的数字化 200
7.1.3 PID指令向导的应用 202
7.2 PID参数的整定方法 204
7.2.1 PID参数的物理意义 204
7.2.2 PID参数整定的规则 207
7.2.3 PID参数整定的实验 208
7.3 PID参数自整定 213
7.3.1自整定的基本方法与自整定过程 214
7.3.2 PID参数自整定实验 215
7.4习题 217
附录 218
附录A实验指导书 218
A.1编程软件使用练习 218
A.2符号表应用实验 219
A.3用编程软件调试程序实验 220
A.4位逻辑指令的功能与应用实验 221
A.5定时器应用实验 222
A.6计数器应用实验 223
A.7比较指令与传送指令应用实验 223
A.8移位与循环移位指令应用实验 224
A.9数据转换指令应用实验 225
A.10实时时钟指令应用实验 226
A.11数学运算指令应用实验 226
A.12逻辑运算指令应用实验 227
A.13跳转指令应用实验 228
A.14循环指令与看门狗复位指令实验 228
A.15子程序的编程实验 229
A.16中断程序的编程实验 230
A.17高速计数器与高速输出应用实验 230
A.18数据块与字符串指令应用实验 231
A.19定时器计数器应用的编程实验 232
A.20自动往返的小车控制系统的编程实验 232
A.21使用置位复位指令的顺序控制程序的编程实验 233
A.22液体混合控制与剪板机控制程序的编程实验 233
A.23使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验 234
A.24内胎硫化机与专用钻床控制程序的编程实验 234
A.25具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验 235
A.26使用网络读写指令的通信实验 236
A.27使用接收完成中断的通信实验 236
A.28使用Modbus RTU主站协议的通信实验 237
A.29 PLC与变频器的USS协议通信实验 237
A.30 PID控制器参数整定实验 238
A.31 PID控制器参数自整定实验 238
附录B 常用特殊存储器位 239
附录C S7-200指令表索引 240
附录D 配套光盘说明 240
参考文献 242