第1章 可编程序控制器（PLC）基础 1
1.1 概述 1
1.1.1 PLC的发展历史 1
1.1.2 PLC的主要特点 2
1.1.3 PLC的应用范围 3
1.1.4 PLC的分类与性能指标 3
1.1.5 PLC与继电器控制系统的比较 4
1.1.6 PLC与微机的比较 5
1.1.7 PLC的发展趋势 5
1.1.8 PLC在我国 6
1.2 可编程序控制器的结构和工作原理 6
1.2.1 可编程序控制器的硬件组成 6
1.2.2 可编程序控制器的工作原理 11
1.2.3 可编程序控制器的立即输入、输出功能 12
1.3 接近开关 13
1.3.1 接近开关的功能 13
1.3.2 接近开关的分类和工作原理 13
1.3.3 接近开关的选型 14
1.3.4 应用接近开关的注意事项 16
小结 19
习题 19
第2章 S7-200系列PLC 20
2.1 S7-200系列PLC简介 20
2.1.1 西门子S7系列模块简介 20
2.1.2 S7-200 PLC的性能特点 21
2.2 S7-200 CPU模块及其接线 22
2.2.1 S7-200 CPU模块 22
2.2.2 S7-200 CPU的接线 23
2.3 S7-200 PLC扩展模块 26
2.3.1 数字量I/O扩展模块 27
2.3.2 模拟量I/O扩展模块 28
2.3.3 其他扩展模块 32
2.4 S7-200 PLC的安装 34
2.4.1 安装的预留空间 34
2.4.2 S7-200 PLC模块的安装和拆卸 35
2.5 电源需求 36
2.5.1 最大I/O配置 36
2.5.2 电源需求计算 37
小结 37
习题 37
第3章 西门子S7-200 PLC编程软件 39
3.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装 39
3.1.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件概述 39
3.1.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装步骤 40
3.2 STEP 7-Micro/WIN的使用 43
3.2.1 STEP 7-Micro/WIN软件的打开 43
3.2.2 STEP 7-Micro/WIN软件的界面介绍 43
3.2.3 创建新工程 47
3.2.4 保存工程 48
3.2.5 打开工程 48
3.2.6 系统块的设置 49
3.2.7 数据块 52
3.2.8 程序调试 53
3.2.9 交叉引用 55
3.2.10 符号表 55
3.2.11 变量表 56
3.2.12 工具浏览条 57
3.2.13 帮助菜单 57
3.3 用户自定义指信库 58
3.4 S7-200 PLC扩展模块的地址分配 60
3.4.1 模块的地址分配 60
3.4.2 模块的地址查询 61
3.5 用STEP 7-Micro/WIN建立一个完整的项目 62
3.6 仿真软件的使用 69
3.6.1 仿真软件简介 69
3.6.2 仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用 69
小结 70
习题 70
第4章 PLC的编程语言 72
4.1 S7-200 PLC的编程基础知识 72
4.1.1 数据的存储类型 72
4.1.2 元件的功能与地址分配 74
4.1.3 STEP 7中的编程语言 79
4.2 位逻辑指令 80
4.2.1 基本位操作指令 80
4.2.2 置位／复位指令 83
4.2.3 RS触发器指令 83
4.2.4 边沿触发指令 85
4.2.5 逻辑栈操作指令 87
4.3 定时器与计数器指令 88
4.3.1 定时器指令 88
4.3.2 计数器指令 96
4.3.3 基本指令的应用实例 102
4.4 功能指令 114
4.4.1 比较指令 114
4.4.2 数据处理指令 117
4.4.3 移位与循环指令 121
4.4.4 时钟指令及其应用 126
4.4.5 算术运算指令 129
4.4.6 功能指令的应用 142
4.5 S7-200 PLC的程序控制指令及其应用 145
4.5.1 子程序调用 145
4.5.2 中断调用 147
4.5.3 跳转指令 152
4.5.4 循环指令 152
4.5.5 暂停指令 153
4.5.6 结束指令 154
4.5.7 指针 154
4.5.8 顺控继电器指令 155
4.5.9 程序控制指令的应用 157
小结 157
习题 157
第5章 逻辑控制编程的编写方法 161
5.1 顺序功能图 161
5.1.1 顺序功能图的画法 161
5.1.2 梯形图编程的原则 166
5.2 逻辑控制的梯形图编程方法 168
小结 187
习题 187
第6章 S7-200 PLC的通信及其应用 189
6.1 通信基础知识 189
6.1.1 通信的基本概念 189
6.1.2 RS-485标准串行接口 190
6.1.3 PLC网络的术语解释 191
6.1.4 OSI参考模型 192
6.1.5 工业通信网络结构 193
6.1.6 西门子通信网络技术说明 194
6.2 PPI通信及其应用 195
6.2.1 PPI通信基础 195
6.2.2 PPI通信的应用 196
6.3 S7-200 PLC的MPI通信及应用 204
6.3.1 MPI通信概述 204
6.3.2 无组态连接MPI通信的应用 204
6.4 自由口通信 211
6.4.1 自由口通信概述 211
6.4.2 S7-200系列PLC自由口通信的应用 213
6.4.3 S7-200 PLC与个人计算机（自编程序）的自由口通信 218
6.4.4 S7-200 PLC与三菱FX系列PLC的自由口通信 220
6.5 PROFIBUS现场总线及应用 224
6.5.1 现场总线的概念 224
6.5.2 主流现场总线的简介 224
6.5.3 现场总线的特点 226
6.5.4 现场总线的现状 227
6.5.5 现场总线的发展 227
6.5.6 S7-200 PLC PROFIBUS通信的应用 228
6.6 以太网通信 239
6.6.1 工业以太网通信简介 239
6.6.2 S7-200 PLC以太网通信的应用 240
6.7 Modbus通信 253
6.7.1 Modbus通信概述 253
6.7.2 S7-200 PLC Modbus通信的应用 255
小结 259
习题 260
第7章 上位机对S7-200系列PLC的监控 261
7.1 简单组态软件工程的建立 261
7.1.1 认识组态软件 261
7.1.2 安装WinCC的硬件要求 262
7.1.3 安装WinCC的软件要求 263
7.2 用WinCC监控S7-200 PLC 264
7.2.1 OPC基本知识 264
7.2.2 PC Access软件简介 265
7.2.3 WinCC与S7-200 PLC的通信 267
小结 275
习题 275
第8章 S7-200 PLC的高速输入和高速输出功能及其应用 276
8.1 S7-200 PLC的高速输入及其应用 276
8.1.1 高速计数器的简介 276
8.1.2 高速计数器在转速测量中的应用 281
8.2 S7-200 PLC的高速输出及其应用 283
8.2.1 S7-200 PLC的高速输出简介 283
8.2.2 PWM的应用 285
8.2.3 S7-200系列PLC的高速输出点控制步进电动机 286
8.2.4 使用定位模块控制步进电动机 296
8.2.5 步进电动机的调速控制 307
8.2.6 步进电动机的正反转控制 309
8.2.7 PLC控制伺服系统 311
小结 315
习题 315
第9章 PLC在变频器调速系统中的应用 317
9.1 三相异步电动机的机械特性和调速原理 317
9.1.1 三相异步电动机的机械特性 317
9.1.2 三相异步电动机的调速原理 318
9.1.3 变频器的发展 321
9.1.4 变频器的分类 324
9.2 西门子MM 440变频器使用简介 326
9.2.1 认识变频器 326
9.2.2 西门子MM 440变频器使用简介 327
9.3 变频器多段速度给定 332
9.4 变频器模拟量速度给定 339
9.4.1 模拟量模块的简介 339
9.4.2 模拟量速度给定的应用 340
9.5 变频器的通信速度给定 343
9.5.1 USS协议简介 343
9.5.2 USS通信的应用 344
9.6 使用变频器时的常用回路 349
9.6.1 制动控制回路 349
9.6.2 使用变频器时，电动机的起停控制 350
9.6.3 变频器的正反转控制 351
小结 353
习题 353
第10章 S7-200系列PLC的其他应用技术 354
10.1 S7-200 PLC在PID中的应用 354
10.1.1 PID控制原理简介 354
10.1.2 利用S7-200 PLC进行电炉的温度控制 357
10.2 程序的下载方法 366
10.2.1 用PPI协议下载程序 366
10.2.2 用MPI协议下载程序 373
10.2.3 用PROFIBUS协议下载程序 376
10.2.4 用TCP/IP下载程序 378
小结 386
习题 386
第11章 工程应用案例 387
11.1 分高峰和非高峰时段的交通灯PLC控制系统 387
11.1.1 绘制时序图 387
11.1.2 系统软硬件配置 388
11.1.3 编写控制程序 388
11.2 行车呼叫PLC控制系统 394
11.2.1 系统软硬件配置 394
11.2.2 编写程序 395
11.3 送料小车自动往复运动的PLC控制系统 399
11.3.1 系统软硬件配置 400
11.3.2 编写控制程序 401
11.4 搬运站PLC控制系统 405
11.4.1 系统软硬件配置 406
11.4.2 编写控制程序 407
11.5 跳动度测试仪控制 410
11.5.1 系统软硬件配置 410
11.5.2 编写控制程序 412
11.6 刨床PLC控制系统 414
11.6.1 系统软硬件配置 414
11.6.2 编写控制程序 415
11.7 电镀生产线的PLC控制 417
11.7.1 系统软硬件配置 418
11.7.2 编写控制程序 420
11.8 十字滑台的PLC控制 425
11.8.1 系统软硬件配置 426
11.8.2 编写控制程序 427
11.9 定长前切机的PLC控制 431
11.9.1 系统软硬件配置 432
11.9.2 控制程序的编写 433
11.10 工业氮气管道流量监控系统的PLC控制 440
11.10.1 系统软硬件配置 440
11.10.2 编写控制程序 442
11.11 物料搅拌机的PLC控制 444
11.11.1 系统软硬件配置 444
11.11.2 编写控制程序 446
小结 447
习题 448
参考文献 449