第1章 PLC的硬件与工作原理 1
1.1 S7-200 SMART系列PLC 1
1.1.1 PLC的基本结构 1
1.1.2 S7-200 SMART的特点 2
1.1.3 CPU模块 5
1.1.4 数字量扩展模块与信号板 6
1.1.5 模拟量扩展模块 8
1.1.6 I/O地址分配与外部接线 9
1.2 PLC的逻辑运算与工作原理 10
1.2.1 用触点和线圈实现逻辑运算 10
1.2.2 PLC的工作原理 12
1.3 习题 15
第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南 16
2.1 编程软件概述 16
2.1.1 编程软件的界面 16
2.1.2 窗口操作与帮助功能 18
2.2 程序的编写与下载 20
2.2.1 创建项目 20
2.2.2 生成用户程序 21
2.2.3 以太网基础知识 24
2.2.4 组态以太网地址 25
2.2.5 下载与调试用户程序 28
2.3 符号表与符号地址的使用 30
2.4 用编程软件监控与调试程序 33
2.4.1 用程序状态监控与调试程序 33
2.4.2 用状态图表监控与调试程序 36
2.4.3 写入与强制数值 37
2.4.4 调试用户程序的其他方法 39
2.5 使用系统块设置PLC的参数 40
2.5.1 组态PLC的参数 40
2.5.2 组态输入输出参数 42
2.6 习题 45
第3章 S7-200 SMART编程基础 46
3.1 PLC的编程语言与程序结构 46
3.2 数据类型与寻址方式 48
3.2.1 数制 48
3.2.2 数据类型 50
3.2.3 CPU的存储区 52
3.2.4 直接寻址与间接寻址 54
3.3 位逻辑指令 56
3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令 56
3.3.2 输出类指令与其他指令 60
3.4 定时器指令与计数器指令 62
3.4.1 定时器指令 62
3.4.2 计数器指令 66
3.5 习题 68
第4章 S7-200 SMART的功能指令 71
4.1 功能指令概述 71
4.1.1 怎样学习功能指令 71
4.1.2 S7-200 SMART的指令规约 72
4.2 数据处理指令 73
4.2.1 比较指令与数据传送指令 73
4.2.2 移位与循环移位指令 75
4.2.3 数据转换指令 77
4.2.4 表格指令 79
4.2.5 实时时钟指令 81
4.3 数学运算指令 82
4.3.1 四则运算指令与递增递减指令 82
4.3.2 浮点数函数运算指令 84
4.3.3 逻辑运算指令 85
4.4 程序控制指令 86
4.4.1 跳转指令 86
4.4.2 循环指令 88
4.4.3 其他指令 89
4.5 局部变量与子程序 90
4.5.1 局部变量 90
4.5.2 子程序的编写与调用 92
4.6 中断程序与中断指令 97
4.6.1 中断的基本概念 97
4.6.2 中断指令 98
4.6.3 中断程序举例 99
4.7 高速计数器与高速脉冲输出指令 101
4.7.1 高速计数器的工作模式与外部输入信号 102
4.7.2 高速计数器的程序设计 104
4.7.3 高速脉冲输出与开环位置控制 106
4.8 数据块应用与字符串指令 110
4.8.1 数据块概述 110
4.8.2 字符、字符串与数据的转换指令 110
4.8.3 字符串指令 114
4.9 习题 115
第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法 118
5.1 梯形图的经验设计法 118
5.2 顺序控制设计法与顺序功能图 121
5.2.1 步与动作 121
5.2.2 有向连线与转换条件 123
5.2.3 顺序功能图的基本结构 124
5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则 127
5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法 128
5.3.1 单序列的编程方法 128
5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法 130
5.3.3 应用举例 131
5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法 134
5.4.1 顺序控制继电器指令 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 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法 138
5.5.1 系统的硬件结构与工作方式 138
5.5.2 公用程序与手动程序 140
5.5.3 自动程序 142
5.6 习题 145
第6章 PLC的通信与自动化通信网络 148
6.1 计算机通信概述 148
6.1.1 串行通信 148
6.1.2 串行通信的端口标准 149
6.2 计算机通信的国际标准 150
6.2.1 开放系统互连参考模型 150
6.2.2 IEEE 802通信标准 151
6.2.3 现场总线及其国际标准 153
6.3 基于以太网的S7协议通信 154
6.3.1 S7-200 SMART之间的以太网通信 154
6.3.2 S7-200 SMART与其他S7 PLC的以太网通信 157
6.4 PPI网络 161
6.5 自由端口模式通信 163
6.5.1 通信指令 163
6.5.2 自由端口模式的串行通信程序设计 167
6.5.3 串口通信调试软件与串口通信实验 170
6.6 Modbus协议在通信中的应用 173
6.6.1 Modbus通信协议 173
6.6.2 Modbus RTU从站协议通信的编程 174
6.6.3 基于Modbus RTU主站协议的通信 176
6.7 S7-200 SMART与变频器的USS协议通信 179
6.7.1 硬件接线与变频器参数设置 179
6.7.2 USS协议通信的组态与编程 182
6.7.3 USS协议通信的实验 184
6.7.4 用PLC读／写变频器的参数 186
6.8 基于PC AccessSMART的OPC通信 187
6.8.1 OPC通信与PCAccess SMART 187
6.8.2 组态软件与S7-200 SMART的OPC通信 189
6.9 习题 191
第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用 193
7.1 闭环控制与PID控制器 193
7.1.1 模拟量闭环控制系统 193
7.1.2 PID控制器的数字化 195
7.1.3 PID指令向导的应用 197
7.2 PID控制器的参数整定方法 199
7.2.1 PID参数的物理意义 199
7.2.2 PID参数的整定方法 202
7.2.3 PID控制器参数整定的实验 203
7.3 PID参数自整定 208
7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程 208
7.3.2 PID参数自整定实验 209
7.4 习题 210
第8章 PLC应用中的一些问题 212
8.1 PLC控制系统的可靠性措施 212
8.1.1 硬件的可靠性措施 212
8.1.2 故障的检测与诊断的编程 215
8.2 触摸屏的组态与应用 216
8.2.1 人机界面与触摸屏 216
8.2.2 生成项目与组态变量 217
8.2.3 组态指示灯与按钮 219
8.2.4 组态文本域与IO域 221
8.2.5 用控制面板设置触摸屏的参数 222
8.2.6 PLC与触摸屏通信的实验 223
8.3 数据记录与存储卡应用 225
8.3.1 数据记录 225
8.3.2 存储卡应用 227
8.4 习题 228
附录 230
附录A 实验指导书 230
A.1 编程软件使用练习 230
A.2 符号表应用实验 231
A.3 用编程软件调试程序的实验 232
A.4 位逻辑指令应用实验 233
A.5 定时器应用实验 234
A.6 计数器应用实验 235
A.7 比较指令与传送指令应用实验 236
A.8 移位与循环移位指令应用实验 237
A.9 数据转换指令应用实验 238
A.10 实时时钟指令应用实验 238
A.11 数学运算指令应用实验 239
A.12 逻辑运算指令应用实验 240
A.13 跳转指令应用实验 240
A.14 循环指令与看门狗复位指令实验 241
A.15 子程序的编程实验 242
A.16 中断程序的编程实验 243
A.17 高速计数器与高速输出应用实验 243
A.18 数据块与字符串指令应用实验 244
A.19 自动往返的小车控制系统的编程实验 244
A.20 使用置位复位指令的顺序控制程序的编程实验 245
A.21 专用钻床顺序控制程序的调试实验 246
A.22 使用SCR指令的顺序控制程序的调试实验 246
A.23 使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验 247
A.24 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验 247
A.25 S7-200 SMART CPU之间的以太网通信实验 248
A.26 使用接收完成中断的通信实验 249
A.27 使用Modbus RTU主站协议的通信实验 249
A.28 使用信号板CM01的串口通信实验 250
A.29 使用信号板CM01的Modbus主站协议通信实验 250
A.30 变频器USS协议通信实验 250
A.31 OPC通信实验 251
A.32 PID控制器参数整定实验 251
A.33 PID控制器参数自整定实验 252
A.34 触摸屏通过以太网通信的实验 252
A.35 触摸屏通过RS-485端口的通信实验 253
附录B 常用特殊存储器位 253
附录C S7-200 SMART指令表索引 254
附录D 配套光盘说明 254
参考文献 257