码上学会 S7-200/300/400 PLC编程及应用全能一本通 双色版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 可编程控制器概述1

1.1 可编程控制器的定义1

1.2 可编程控制器的发展过程及基本功能1

1.3 可编程控制器的特点、性能指标及分类2

1.4 可编程控制器的基本结构及工作原理5

1.4.1 可编程控制器的基本结构5

1.4.2 可编程控制器的工作原理6

原理动画——S7-200系列PLC的工作原理6

1.5 可编程控制器的编程语言7

1.6 可编程控制器与其他工业控制装置的比较9

1.7 可编程控制器的发展趋势10

1.8 思考与练习11

第2章 S7 PLC的系统特性12

2.1 S7-200 PLC的系统组成及特性12

2.1.1 S7-200 PLC概述12

原理动画——S7-200系列PLC12

2.1.2 S7-200 PLC的系统特性14

2.1.3 S7-200 PLC的扩展模块15

2.1.4 S7-200 PLC的I／O地址分配15

2.2 S7-200系列PLC的性能与工作方式16

2.2.1 S7-200系列PLC的输入／输出系统性能16

2.2.2 S7-200系列PLC的存储系统性能17

2.2.3 S7-200系列PLC的工作方式19

2.2.4 S7-200系列PLC的电源计算19

2.2.5 S7-200系列PLC的最大I／O原则20

2.2.6 S7-200系列PLC的外部接线21

2.3 S7-200系列PLC的编程23

2.3.1 PLC的编程语言23

2.3.2 S7-200系列PLC的程序结构24

2.3.3 实例：异步电动机正反转控制25

2.4 S7-300 PLC的系统组成及特性25

2.4.1 S7-300 PLC概述26

2.4.2 S7-300 PLC的系统特性27

2.4.3 S7-300 PLC的I／O地址分配30

2.5 S7-400 PLC的系统组成及特性31

2.5.1 S7-400 PLC概述31

2.5.2 S7-400 PLC的系统特性32

2.5.3 S7-400 PLC的I／O地址分配33

2.6 S7-300 PLC的模块特性33

2.7 S7-400 PLC的模块特性39

2.8 思考与练习43

第3章 S7-200的指令系统44

3.1 编程元件及寻址方式44

3.1.1 S7-200的基本数据类型44

3.1.2 编程元件44

原理动画——S7-200系列PLC的内部元器件44

3.1.3 编程元件的寻址48

3.2 基本指令50

原理动画——S7-200系列PLC基本指令的使用50

3.2.1 基本位操作指令50

3.2.2 逻辑堆栈指令57

3.2.3 定时器指令59

3.2.4 计数器指令66

3.2.5 比较指令70

3.3 运算指令72

原理动画——S7-200系列PLC的功能指令72

3.3.1 四则运算及增减指令72

3.3.2 数学函数指令76

3.3.3 逻辑运算指令78

3.4 数据处理指令81

3.4.1 数据传送指令81

3.4.2 移位指令84

3.4.3 字节交换指令87

3.5 表功能指令87

3.5.1 填表指令87

3.5.2 表取数指令88

3.5.3 填充指令90

3.5.4 表查找指令90

3.6 转换指令91

3.6.1 数据类型转换指令91

3.6.2 编码和译码指令93

3.6.3 字符串转换指令94

3.7 程序控制类指令98

3.7.1 结束、暂停指令和看门狗指令98

3.7.2 跳转指令99

3.7.3 循环指令100

3.7.4 子程序指令102

3.7.5 与ENO指令104

3.8 特殊指令104

3.8.1 实时时钟指令104

3.8.2 中断指令105

3.8.3 高速计数器指令109

3.8.4 高速脉冲输出指令119

3.8.5 PID指令126

原理动画——PID控制的水箱水位控制129

3.9 实例：广告牌循环彩灯的PLC控制130

原理动画——广告牌循环彩灯的PLC控制130

3.10 思考与练习132

第4章 PLC梯形图程序设计133

4.1 PLC的程序设计方法133

4.1.1 经验设计法133

4.1.2 继电器控制电路移植法134

4.1.3 顺序控制设计法136

4.2 梯形图设计规则136

4.3 顺序功能图137

4.3.1 顺序功能图简介137

4.3.2 顺序功能图绘制的注意事项138

4.3.3 顺序控制指令139

4.3.4 顺序功能图的编程140

原理动画——单流程控制140

原理动画——并行流程和选择流程控制141

4.4 PLC程序及调试说明142

4.4.1 复杂程序的设计方法142

4.4.2 程序的内容和质量143

4.4.3 程序的调试143

4.5 典型的简单电路编程144

4.6 典型的简单环节编程147

原理动画——电动机的正反转控制148

4.7 实例：顺序控制功能图在小车行程控制中的应用151

原理动画——送料小车3点往返运行PLC控制系统151

4.8 思考与练习153

第5章 S7-200系列PLC的通信与网络154

5.1 PLC数据通信的基础知识154

5.1.1 数据通信的传输方式154

5.1.2 通信介质156

5.1.3 串行通信接口标准158

5.1.4 PLC的通信网络结构160

5.2 S7-200的通信系统与网络162

5.2.1 S7-200的通信概述162

5.2.2 通信连接方式164

5.2.3 通信协议165

5.3 S7-200的网络通信及应用170

5.3.1 S7-200的通信指令170

5.3.2 PPI通信170

5.3.3 自由口通信174

5.3.4 自由口通信应用实例176

5.4 西门子MPI协议及应用182

5.5 Profibus-DP通信及应用183

5.5.1 PROFIBUS通信概述183

5.5.2 S7-300／400和S7-200 PLC的PROFIBUS-DP通信应用实例184

5.6 工业以太网通信及应用187

5.6.1 工业以太网概述187

5.6.2 S7-200 PLC之间的以太网通信188

5.6.3 S7-200 PLC和S7-300 PLC的以太网连接190

5.6.4 PC-ACCESS通过以太网访问S7-200 PLC191

5.7 实例：PLC与远程PC的通信192

5.8 思考与练习193

第6章 STEP 7-Micro／WIN编程软件194

6.1 编程软件STEP 7-Micro／WIN的安装194

6.2 STEP 7-Micro／WIN编程软件的功能194

6.2.1 STEP 7-Micro／WIN的基本功能194

6.2.2 软件界面及其功能介绍195

6.2.3 系统组态197

6.3 STEP 7-Micro／WIN编程软件的使用201

6.3.1 文件操作202

6.3.2 编辑程序204

6.3.3 下载与运行程序211

6.4 仿真运行点动控制程序212

6.5 实例1：使用指令向导初始化HSC1的工作模式0216

6.6 实例2：应用PID指令向导编写水箱水位控制程序218

6.7 思考与练习222

第7章 STEP 7编程软件基础223

7.1 STEP 7编程软件概述223

7.2 STEP 7软件安装225

7.3 SIMATIC管理器227

7.3.1 SIMATIC管理器的操作界面227

7.3.2 SIMATIC管理器自定义选项设置228

7.4 STEP 7的使用230

7.4.1 创建项目230

7.4.2 硬件组态234

7.4.3 编辑符号表241

7.4.4 生成用户程序243

7.4.5 程序的下载与上传244

7.5 S7-PLCSIM仿真软件245

7.5.1 S7-PLCSIM的主要功能245

7.5.2 S7-PLCSIM的使用方法246

7.5.3 仿真PLC与真实PLC的区别247

7.6 实例：S7-300系列PLC硬件组态248

7.7 思考与练习251

第8章 STEP 7指令系统及应用252

8.1 PLC编程基础252

8.1.1 STEP 7中的编程语言252

8.1.2 S7-300／400 CPU的系统存储器254

8.1.3 S7-300／400 CPU的寄存器254

8.1.4 数据类型255

8.2 S7-300／400指令基础256

8.2.1 指令操作数257

8.2.2 寻址方式257

8.2.3 指令的基本构成258

8.2.4 PLC编程的基本原则258

8.3 位逻辑指令及其应用258

8.3.1 触点与线圈指令259

8.3.2 基本逻辑指令259

8.3.3 置位和复位指令261

8.3.4 RS和SR触发器指令262

8.3.5 跳变沿检测指令262

8.4 定时器与计数器指令263

8.4.1 定时器指令263

8.4.2 计数器指令266

8.5 数据处理功能指令269

8.5.1 装入和传送指令269

8.5.2 比较指令272

8.5.3 转换指令273

8.5.4 移位和循环移位指令276

8.5.5 累加器操作和地址寄存器指令277

8.5.6 数据处理功能指令编程举例279

8.6 控制指令279

8.6.1 逻辑控制指令279

8.6.2 程序控制指令281

8.6.3 主控继电器指令282

8.7 数据运算指令282

8.7.1 整数算术运算指令282

8.7.2 浮点数算术运算指令284

8.7.3 字逻辑运算指令286

8.7.4 数据运算指令举例287

8.8 实例1：位逻辑指令的应用287

8.9 实例2：定时器与计数器指令编程288

8.10 思考与练习290

第9章 S7-300／400系列PLC的程序结构和程序设计291

9.1 编程方式与程序块291

9.2 数据块与数据结构297

9.3 PLC中的程序299

9.4 用户程序300

9.4.1 用户程序中的块结构300

9.4.2 程序结构301

9.5 组织块与中断处理301

9.5.1 中断的基本概念301

9.5.2 组织块302

9.5.3 循环处理的主程序OB 1302

9.5.4 日期时间中断组织块OB10～OB 17303

9.5.5 时间延时中断组织块OB20～OB23304

9.5.6 循环中断组织块OB30～OB38305

9.5.7 硬件中断组织块OB40～OB47305

9.5.8 背景组织块OB90306

9.5.9 启动组织块OB 100／OB101／OB102306

9.5.10 故障处理组织块OB80-OB87／OB 121 ／OB 122306

9.6 S7系列PLC程序设计308

9.6.1 实例1：工业搅拌过程控制308

9.6.2 实例2：抢答器设计314

9.6.3 实例3：液压送料机PLC控制317

9.6.4 实例4：五层电梯的PLC控制322

9.7 思考与练习331

第10章 PLC控制系统的应用设计333

10.1 PLC控制系统的总体设计333

10.1.1 PLC控制系统的类型333

10.1.2 PLC控制系统设计的基本原则334

10.1.3 PLC控制系统的设计步骤335

10.1.4 减少PLC输入和输出点数的方法337

10.2 提高PLC控制系统可靠性的措施339

10.2.1 供电系统设计339

10.2.2 接地设计342

10.2.3 PLC输入／输出电路的设计342

10.2.4 电气柜结构设计345

10.2.5 现场布线图设计345

10.2.6 冗余设计345

10.2.7 软件抗干扰方法346

10.2.8 工作环境处理346

10.2.9 抑制电路347

10.2.10 抗干扰措施347

10.3 S7-200 PLC控制系统的设计348

10.3.1 三级皮带运输机348

10.3.2 机械手工作控制351

10.3.3 钻床精度控制系统355

10.3.4 自动配料控制系统359

10.3.5 炉窖温度控制系统362

10.4 水塔水位S7-300／400 PLC控制370

10.4.1 水塔水位控制系统PLC硬件设计370

10.4.2 水塔水位控制系统PLC软件设计371

10.5 交通灯控制系统S7-300／400 PLC设计375

10.5.1 系统控制要求375

10.5.2 交通灯控制系统硬件设计375

10.5.3 交通灯控制系统软件设计377

10.6 思考与练习379

第11章 S7 PLC安装维修与故障诊断382

11.1 S7-200 PLC的安装和拆除382

11.1.1 S7-200 PLC的安装环境382

11.1.2 S7-200 PLC安装注意事项383

11.1.3 安装或拆除S7-200 PLC383

11.1.4 S7-200 PLC的接线385

11.2 S7-200 PLC故障检查和维修387

11.2.1 PLC的维护388

11.2.2 定期维护检修389

11.2.3 PLC的故障分析和处理390

11.2.4 S7-200的故障信息诊断392

11.3 S7-200 PLC应用系统的调试394

11.4 S7-200 PLC故障检查实例395

11.5 S7-300 ／400 PLC的基本故障种类398

11.6 S7-300／400 PLC的常规检查与维护398

11.7 S7-300／400 PLC外部故障的排除399

11.8 S7-300／400 PLC内部错误的故障诊断403

11.8.1 故障诊断的基本方法403

11.8.2 利用CPU诊断缓冲区进行详细故障诊断403

11.8.3 错误处理组织块406

11.9 思考与练习421