第1章 PLC系统概述 1
1．1 PLC的主要功能 1
1．2 PLC的主要特点 2
1．3 西门子PLC系统 3
1．3．1 S7-200系列PLC 3
1．3．2 S7-300系列PLC 4
13．3．3 S7-400系列PLC 4
1．4 全集成自动化系统 5
思考题 6
第2章 西门子S7-300／400系列PLC硬件系统 7
2．1 S7-300／400 PLC硬件系统 7
2．1．1 系统机架 7
2．1．2 系统电源模块 8
2．1．3 CPU系统 9
2．1．4 信号模块（SM） 14
2．1．5 通信模块（cP） 17
2．1．6 功能模块（FM） 18
2．1．7 接口模块（IM） 19
2．2 PLC集中式系统扩展 20
2．3 PLC分布式系统扩展 21
思考题 23
第3章 西门子S7-300／400系列PLC程序结构基础 24
3．1 用户程序中的块 24
3．2 程序结构和组织块 25
3．2．1 程序结构 25
3．2．2 组织块 27
3．3 功能（FC）、功能块（FB） 28
3．3．1 功能（FC） 28
3．3．2 功能块（FB） 29
3．4 数据块 30
3．4．1 背景数据块（Instance DB） 30
3．4．2 共享数据块（DB） 31
3．4．3 基于UDT的数据块 32
3．5 系统功能（SFC）和系统功能块（SFB） 32
3．6 系统集成库函数 33
思考题 33
第4章 西门子S7-300／400系列PLC编程系统 34
4．1 STEP7编程软件组件 34
4．2 STEP7编程软件版本 35
4．3 STEP7编程软件的安装 36
4．3．1 硬件要求 36
4．3．2 软件要求 36
4．3．3 软件安装步骤 36
4．4 STEP7的指令结构 37
4．5 S7-300／400PLC地址区 39
4．5．1 CPU地址区的划分 39
4．5．2 程序变量 42
4．6 编程指令简介 42
4．6．1 位逻辑指令 42
4．6．2 比较指令 43
4．6．3 转换指令 44
4．6．4 计数器指令 45
4．6．5 数据块指令 47
4．6．6 逻辑控制指令 47
4．6．7 整数数学运算指令 48
4．6．8 浮点运算指令 48
4．6．9 赋值指令 49
4．6．10 程序控制指令 50
4．6．11 移位和循环指令 51
4．6．12 状态位指令 52
4．6．13 定时器指令 54
4．6．14 字逻辑指令 58
思考题 59
第5章 创建和编辑项目 60
5．1 STEP7创建项目的基本流程 60
5．2 创建新项目 61
5．2．1 通过向导功能创建新项目 61
5．2．2 直接创建新项目 63
5．3 系统硬件配置 64
5．4 系统硬件配置实例 66
5．5 CPU参数配置 68
5．5．1 常规界面 68
5．5．2 启动界面 68
5．5．3 循环／时钟寄存器界面 69
5．5．4 保持存储器界面 70
5．5．5 诊断／时钟界面 71
5．5．6 程序保护界面 72
5．5．7 通信设置界面 73
5．5．8 中断设置界面 73
5．5．9 日期中断设置界面 74
5．5．10 循环中断设置界面 75
5．6 信号模块参数配置 76
5．6．1 数字量I／O模块参数配置 76
5．6．2 模拟量模块参数化设置 78
5．7 分布式I／O扩展 80
5．7．1 配置PROFIBUS-DP远程站 80
5．7．2 远程I／O站的诊断 82
5．7．3 添加第三方设备从站 82
5．8 符号地址寻址 82
5．8．1 共享符号名 83
5．8．2 局域符号名 84
5．8．3 共享和局域符号名区分 85
5．8．4 导入／导出符号表 85
5．9 用户程序的生产 86
5．9．1 建立系统数据块（SDB） 86
5．9．2 建立逻辑程序块 87
5．9．3 块和段的标题与注释 88
5．9．4 块比较 89
5．9．5 再接线 89
5．9．6 生成程序库函数 90
5．9．7 程序块一致性检查 91
5．9．8 变量监控表 91
5．9．9 显示参考数据 93
思考题 95
第6章 通信网络 96
6．1 网络概述 96
6．2 MPI网络 96
6．2．1 MPI网络接口 96
6．2．2 MPI网络通信速率 97
6．2．3 MPI网络拓扑结构 97
6．2．4 MPI网络通信应用 98
6．3 PROFIBUS网络 99
6．3．1 PROFIBUS网络接口 99
6．3．2 PROFIBUS网络通信行规 99
6．3．3 PROFIBUS网络硬件 101
6．3．4 PROFIBUS网络拓扑规则 107
6．3．5 PROFIBUS通信协议 107
6．4 工业以太网 108
6．4．1 工业以太网网络接口 108
6．4．2 工业以太网通信介质和交换机 108
6．4．3 工业以太网拓扑结构 111
6．4．4 工业以太网支持的通信协议和服务 113
6．5 串行通信 114
6．5．1 串行通信物理接口 114
6．5．2 串行通信支持的通信协议和处理器 116
思考题 116
第7章 程序在线和模拟调试 117
7．1 设置PG／PC接口 117
7．2 在线连接及诊断 118
7．3 程序的在线下载、上传操作 119
7．3．1 程序的在线下载 119
7．3．2 程序的在线上传 119
7．3．3 删除CPU中程序块 120
7．4 程序的在线调试 120
7．4．1 变量表应用 120
7．4．2 强制变量 122
7．4．3 用程序编辑器调试程序 122
7．5 S7-PLCSIM简介 123
7．5．1 S7-PLCSIM与真实PLC的区别 123
7．5．2 S7-PLCSIM特性 124
7．5．3 S7-PLCSIM应用 124
思考题 126
第8章 PID控制算法及其应用 127
8．1 PID控制概述 127
8．2 PID控制算法 128
8．3 PID控制算法PLC应用 128
8．3．1 增量式PID算法编程 128
8．3．2 编写功能块 129
8．3．3 功能块的调用及参数给定 132
8．4 用STEP7中系统功能块实现PID控制 133
8．4．1 参数赋值工具 134
8．4．2 功能块介绍 134
8．4．3 功能块调用 139
思考题 141
第9章 WinCC监控和数据采集系统 142
9．1 组态软件基本功能 142
9．2 WinCC组态软件简介 142
9．2．1 WinCC基本特点 142
9．2．2 WinCC V6．2系统构成 143
9．3 WinCC组态软件应用 144
9．3．1 建立单用户项目 144
9．3．2 组态变量 144
9．3．3 组态过程画面 148
9．3．4 画面切换和画中画 150
9．4 WinCC通信技术 154
9．4．1 WinCC与S7 PLC的通信通道单元 154
9．4．2 用TCP／IP连接PLC通信 155
9．4．3 OPC通信技术 158
9．5 WinCC智能工具 162
思考题 163
第10章 电厂水处理控制工程应用 164
10．1 水处理工艺系统 164
10．2 控制系统I／O点统计分析 166
10．3 控制系统设计 169
10．4 系统操作功能 170
10．5 系统程序控制表设计 170
10．6 PLC系统程序设计 171
10．6．1 PLC硬件配置 171
10．6．2 程序块功能划分 171
10．6．3 存储器资源分配 171
10．6．4 程序块设计 172
10．7 WinCC上位程序设计 179
10．7．1 建立变量 179
10．7．2 组态画面 179
10．7．3 脚本控制编程 180
思考题 184
参考文献 185