第一章 PLC系统认知 1
第一节 PLC的基本概念 1
一、可编程控制器（PLC）的由来 1
二、可编程控制器的定义 2
三、可编程控制器的分类及特点 3
四、可编程控制器与各类控制系统的比较 5
五、PLC控制系统的类型 5
六、可编程控制器的应用 6
七、可编程控制器的发展趋势 7
第二节 PLC的组成与基本结构 8
一、PLC的基本组成 8
二、PLC各组成部分 9
第三节 PLC的基本工作原理 9
一、PLC的循环扫描工作过程 9
二、PLC的I/O滞后现象 10
第四节 PLC的干扰因素 11
一、空间电磁干扰 11
二、系统外引线干扰 11
三、系统内部干扰 12
第二章 S7-300/400硬件结构及STEP 7的使用 13
第一节 SIMATIC自动控制系统简介 13
一、SIMATIC自动化控制系统的组成 13
二、全集成自动化 15
第二节 S7-300系列PLC模块 16
一、S7-300PLC的系统结构 16
二、S7-300的组成部件 18
三、CPU模块元件 21
四、电源模块 28
第三节 S7-400系列PLC的基本模块 30
一、S7-400的基本结构与特点 30
二、机架与接口模块 32
三、CPU模块与电源模块 34
第四节 ET 200的基本模块 37
第五节 STEP 7软件的安装与使用 40
一、STEP 7软件的安装 40
二、对STEP 7软件的初步认识 43
三、使用STEP 7编程实现刀具正反转控制任务 49
四、STEP 7标准软件包的扩展 58
第六节 PLCSIM的使用 59
一、PLCSIM的安装和初步认识 59
二、下载用户程序和组态信息 60
三、用PLCSIM的视图对象调试程序 61
四、PLCSIM工具栏上的其他按钮的说明 63
五、关闭PLCSIM 64
第七节 用WinCC flexible完成人机界面HMI的组态 65
一、人机界面（HMI）的概述 65
二、SIMATIC面板（HMI）设备简介 65
三、HMI组态软件——WinCC flexible简介 73
四、HMI组态实训项目——实现刀具和运料小车的正反转、多屏幕控制 77
第三章 S7－300/400指令系统 99
第一节 S7-300/400指令系统概述 99
一、STEP 7的编程语言 99
二、STEP 7-300/400的CPU存储区 101
三、STEP 7编程与调试 110
实训项目1 位逻辑指令的应用 125
实训项目2 定时器与计数器指令的应用 137
实训项目3 数据处理指令的应用 152
实训项目4 数学运算指令应用 159
第二节 S7-300/400用户程序结构 168
实训项目1 功能与功能块应用 168
实训项目2 组织块的应用 189
第三节 顺序控制系统的应用 194
一、顺序控制的含义 194
二、顺序功能图的组成 195
三、顺序功能图的基本结构 196
四、顺序功能图中转换实现的基本规则 197
实训项目1 皮带运输控制系统 199
实训项目2 SFC实现顺序控制系统 208
第四章 S7-300/400 PLC的综合应用 223
第一节 运料小车控制系统 223
第二节 刀具控制系统 239
第五章 S7-300/400的PROFIBUS网络通信的组态与编程 261
第一节 通信的基础知识 261
一、通信的基本概念 261
二、通信协议 266
三、现场总线通信系统 269
四、基于PROFIBUS现场总线的通信 271
五、基于PROFIBUS-DP的通信 277
六、PROFIBUS-DP的接线 279
第二节 S7-300/400与ET200的PROFIBUS-DP通信的组态与编程 281
一、主站与ET200通信的组态与编程 281
二、主站与ET200通信的PLCSIM仿真 289
第三节 S7-300/400 DP主站与智能从站的组态与编程 292
一、通信框架的搭建 292
二、数据单元一致性传输的组态、编程和调试 294
三、数据绝对一致性传输的组态、编程和调试 300
第四节 S7-300/400与变频器MM420的DP通信的组态与编程 302
一、西门子驱动设备与PLC的通信方式 302
二、S7-300与变频器MM420 PROFIBUS-DP的组态、编程与调试 303
第六章 S7－300/400的PROFINET网络通信的组态与编程 307
第一节 S7-300与S7-300智能从站的组态与编程 307
一、PROFINET网络通信概述 307
二、通信框架的搭建 313
三、S7-300与S7-300 RPOFINET通信的组态 315
四、S7-300与S7-300 RPOFINET通信的编程与调试 319
第二节 S7-300和变频器G120的组态与编程 321
一、通信框架的搭建 321
二、用变频器手动控制电动机的启停 322
三、PLC与变频器通信控制电动机 322
第七章 TIA PORTAL V11在S7-300/400和HMI中的应用 333
第一节 TIA PORTAL简介 333
第二节 霓虹灯控制系统的实现 337
一、控制任务解析 337
二、霓虹灯控制程序的组态、编程与调试 337
第三节 报警控制系统 350
一、报警设置的相关参数 350
二、控制任务 350
三、报警的组态与编程 351
第四节 运料小车自动往返控制系统 365
一、控制任务 365
二、组态、编程和调试 366
第五节 PLC、HMI和G120实现变频调速 376
一、G120设备组件的安装 376
二、G120变频器参数的设置 379
三、S7-300和G120的PROFINET的组态、编程与调试 379
参考文献 394