第1章 计算机控制系统简介 1
1.1计算机控制系统的结构与原理 1
1.1.1计算机控制系统基本结构 1
1.1.2计算机控制系统基本原理 2
1.2计算机控制系统的分类 4
1.2.1操作指导控制ODC （Operate Direction Control）系统 4
1.2.2直接数字控制DDC （Direct Digital Control）系统 5
1.2.3计算机监督控制SCC （Supervisory Computer Control）系统 5
1.2.4集散控制系统DCS （Distributed Control System） 6
1.2.5现场总线控制系统FCS （ FieldBus Control System） 8
1.3计算机控制技术的发展概况及趋势 9
1.3.1计算机技术对控制技术的影响 9
1.3.2计算机控制技术的发展历程 9
1.4控制技术中的计算机系统 11
1.4.1工业控制计算机 11
1.4.2嵌入式系统 13
1.4.3可编程控制器 19
1.5 PID控制 20
1.5.1 PID控制规律 20
1.5.2 PID参数的调整原则 21
1.5.3 PID参数整定 21
习题 23
第2章PLC概述 24
2.1继电器控制系统 24
2.2 PLC的由来 26
2.3 PLC的定义 29
2.4 PLC工作原理 31
2.5 PLC的编程语言 34
2.6 I/O单元 37
习题 41
第3章PLC控制基础 42
3.1 PLC控制系统的基本组成形式 42
3.1.1 PLC的基本结构 42
3.1.2 PLC控制系统的结构 43
3.1.3 PLC网络及特点 44
3.2 PLC电源模块 46
3.3 PLC的运行 47
3.3.1工作方式 47
3.3.2出错处理 47
3.3.3编程器 49
3.4扩展功能模块 49
3.4.1模块之间的连接 49
3.4.2 I/O的一般问题 50
3.4.3常用模块介绍 52
3.5冗余设计 62
3.5.1 PLC的冗余运行 62
3.5.2供电系统的设计 62
习题 63
第4章PLC编程基础 64
4.1指令执行原理 64
4.1.1 STL使用的逻辑堆栈 64
4.1.2梯形图的能流概念 65
4.1.3梯形图的特点 66
4.2寻址方式 67
4.2.1 I/O地址分配 67
4.2.2寻址方式 69
4.3存储器的划分 72
4.4 S7-200 CPU中的程序组织 80
4.4.1 S7-200 CPU中的程序组织 80
4.4.2数据类型 82
4.4.3指令格式 82
4.5 S7-226性能指标简介 84
4.5.1面板端子简介 84
4.5.2性能指标 86
4.6配置PLC 87
习题 90
第5章S7-200指令系统详解 91
5.1概述 91
5.2位逻辑指令 92
5.2.1指令介绍 92
5.2.2指令使用举例 96
5.3比较指令 97
5.4传输指令 99
5.4.1指令介绍 99
5.4.2传输指令举例 101
5.5定时器指令 101
5.5.1定时器的分类 102
5.5.2指令介绍 102
5.5.3定时器指令举例 103
5.6计数器指令 103
5.7时钟指令 105
5.8数学运算指令 106
5.9逻辑运算指令 108
5.10中断指令 111
5.11转换指令 114
5.12移位和循环指令 121
5.13比例/积分/微分（PID）回路控制指令 122
5.14程序控制指令 126
5.15 字符串指令 129
习题 130
第6章PLC应用系统设计 131
6.1 PLC应用系统设计概述 131
6.2 PLC控制系统的设计 132
6.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤 132
6.2.2 PLC控制系统的硬件设计 134
6.2.3 PLC控制系统的软件设计 138
6.2.4 PLC程序设计的常用方法 143
6.2.5 PLC程序设计步骤 155
6.3人机界面的设计 158
6.3.1 PLC应用系统的人机界面 158
6.3.2人机界面设计时应考虑的几个问题 158
6.3.3人机界面设计的方法和步骤 160
6.3.4人机界面设计过程 161
6.3.5人机界面设计原则 162
习题 163
第7章S7-200的通信与网络 164
7.1通信基础知识 164
7.1.1基本概念和术语 164
7.1.2差错控制 167
7.1.3传输介质 169
7.1.4串行通信接口标准 169
7.2工业局域网基础 171
7.2.1局域网4大要素 172
7.2.2网络协议和体系结构 174
7.2.3现场总线 176
7.3 S7-200通信部件介绍 178
7.3.1通信端口 178
7.3.2 PC/PPI电缆 179
7.3.3网络连接器 181
7.3.4 PROFIBUS网络电缆 181
7.3.5网络中继器 182
7.3.6 EM277 PROFIBUS-DP模块 182
7.4 S7-200 PLC的通信 183
7.4.1概述 183
7.4.2利用PPI协议进行网络通信 184
7.4.3利用MPI协议进行网络通信 184
7.4.4利用PROFIBUS协议进行网络通信 185
7.4.5利用ModBus协议进行网络通信 191
7.4.6工业以太网 196
第8章PLC控制系统设计及实例 198
8.1 PLC控制系统中常用输入/输出部件 198
8.1.1接近开关和光电开关 198
8.1.2旋转编码器 200
8.1.3模拟量变送器 200
8.1.4继电器与接触器 201
8.1.5电磁阀和电动阀 202
8.2常用电动机的基本控制环节及控制实现 203
8.2.1起动、停车和点动 203
8.2.2电机正、反转控制 206
8.2.3基本联锁控制 209
8.2.4多地点控制 210
8.2.5小结 210
8.3 PLC在钢筋矫直机中的应用 210
8.3.1钢筋矫直机工艺要求及控制方案 210
8.3.2 PLC、触摸屏及变频器选型 211
8.3.3 PLC的I/O分配 211
8.3.4钢筋矫直机电气控制原理图 212
8.3.5人机界面设计 213
8.3.6控制程序设计 216
8.4 PLC在小区恒压供水中的应用 221
8.4.1恒压供水控制要求 222
8.4.2控制策略及PLC的I/O分配 223
8.4.3恒压供水电气控制原理图 224
8.4.4控制程序设计 227
8.5 PLC在电梯控制中的应用 231
8.5.1电梯控制要求 231
8.5.2 PLC的I/O分配 231
8.5.3控制电路的设计 232
8.5.4控制软件设计 234
8.6 PLC在层压机控制系统中的应用 236
8.6.1层压机概述及控制要求 236
8.6.2 PLC的I/O分配 237
8.6.3层压机电气控制原理图 237
8.6.4层压机控制程序设计 242
8.7 PLC在运动控制中的应用 246
8.7.1步进电动机和伺服电动机 246
8.7.2 S7-200 PLC实现运动控制的指令 247
8.7.3使用S7-200 PLC控制步进电机实例 248
习题 250
第9章STEP 7开发环境介绍 252
9.1 STEP 7概述 252
9.1.1 STEP 7-Micro/WIN的安装 252
9.1.2 STEP 7-Micro/WIN窗口组件 252
9.1.3定制STEP 7-Micro/WIN 32 254
9.1.4使用帮助 255
9.2编程准备 255
9.2.1编辑器比较 256
9.2.2指令系统比较 256
9.2.3硬件连接及参数设置 256
9.3 STEP 7-Micro/WIN 32主要编程功能 258
9.3.1编程元素及项目组件 258
9.3.2编写梯形图程序 259
9.3.3数据块编辑 264
9.3.4符号表操作 264
9.4通信 267
9.4.1配置通信网络 267
9.4.2下载 269
9.4.3上装 269
9.5调试与监控 270
9.5.1选择工作模式 270
9.5.2程序状态显示 270
9.5.3状态图显示 271
9.5.4执行有限次扫描 272
9.5.5查看交叉引用 273
9.6管理项目 273
9.6.1打印 273
9.6.2复制项目 274
9.6.3引入文件 274
9.6.4引出文件 274
习题 275
附录A错误代码信息表 276
附录B常用特殊存储器（SM）标志位 278
参考文献 283