S7-300/400PLC编程设计与应用

前言
第1章 PLC的基础知识 1
1.1 概述 1 1.1.1 PLC的产生和定义 1
1.1.2 PLC的主要功能与性能指标 1
1.2 PLC的基本结构和各部分的作用 3
1.2.1 中央处理单元 3
1.2.2 存储器单元 3
1.2.3 电源单元 4
1.2.4 输入/输出单元 5
1.2.5 接口单元 5
1.2.6 外部设备 6
1.3 PLC的工作原理 6
1.3.1 PLC对继电器控制系统的仿真 6
1.3.2 PLC的循环扫描工作方式 7
1.4 PLC的软件基础 10
1.4.1 系统监控程序 10
1.4.2 用户程序 11
1.4.3 PLC的编程语言 12
1.4.4 PLC控制系统设计的一般步骤 13
第2章 S7-300/400PLC的硬件特性与组态 14
2.1 S7-300PLC的硬件组成 14
2.1.1 S7-300PLC概述 14
2.1.2 S7-300PLC的CPU模块 19
2.1.3 S7-300PLC的I/O模块及其他模块 25
2.1.4 S7-300PLC的配置与组态 40
2.2 S7-400PLC的硬件组成 43
2.2.1 S7-400PLC的基本结构与特点 43
2.2.2 机架与接口模块 45
2.2.3 S7-400PLC的CPU模块和电源模块 46
2.2.4 S7-400PLC的输入/输出模块及其他模块 52
第3章 S7-300/400PLC的指令系统及编程 56
3.1 S7-300/400PLC的编程基础 56
3.2 S7-300/400PLC的基本指令与编程 64
3.2.1 位逻辑指令 643.2.2 定时器指令 74
3.2.3 计数器指令 82
3.3 S7-300/400PLC的功能指令及编程 87
3.3.1 装载与传输指令 88
3.3.2 比较指令 913.3.3 数据转换指令 93
3.3.4 移位和循环移位指令 99
3.3.5 运算指令 105
3.3.6 控制指令 1123.3.7 累加器指令 119
3.3.8 数据块指令 121
3.3.9 S7-300/400PLC功能块简介 122
3.4 梯形图编程规则 126
3.4.1 继电器线路与程序梯形图的转换 126
3.4.2 梯形图的优化 130
第4章 编程软件STEP7的应用 132
4.1 STEP7介绍 132
4.1.1 关于STEP7 132
4.1.2 STEP7标准软件包 134
4.1.3 STEP7V5.4中的内容 136
4.1.4 STEP7标准软件包的扩展应用 137
4.2 编程软件STEP7的安装与卸载 139
4.3 设计自动化解决方案 140
4.3.1 设计自动化项目的一般步骤 140
4.3.2 设计油压装置自动化示例 140
4.4 用户程序结构基础 145
4.4.1 数据块及其数据结构 146
4.4.2 数组 148
4.4.3 结构 149
4.4.4 用户数据类型 150
4.5 功能块编程及调用 151
4.5.1 符号表与变量声明表（局域数据） 152
4.5.2 逻辑块局部数据的类型 155
4.5.3 块调用过程及内存分配 157
4.5.4 参数传递的限制 159
4.5.5 时间标记冲突与一致性检查 160
4.5.6 功能块编程与调用举例 161
4.6 组织块OB与中断优先级 168
4.6.1 中断过程 168
4.6.2 组织块的分类 169
4.6.3 组织块优先级 188
4.6.4 中断控制 190
4.6.5 其他组织块 192
4.7 PLC控制系统的可靠性设计 192
4.7.1 影响PLC控制系统可靠性的因素 193
4.7.2 PLC控制系统工程应用的抗干扰设计 194
4.7.3 提高PLC控制系统可靠性的硬件措施 194
4.7.4 提高PLC控制系统可靠性的软件措施 198
第5章 S7-300/400PLC的通信网络 203
5.1 现场总线与S7-300/400PLC集成通信网络 203
5.1.1 现场总线 203
5.1.2 S7-300/400PLC的集成通信网络 206
5.2 MPI网络与全局数据通信 209
5.2.1 MPI网络 2095.2.2 MPI的通信及组态 211
5.3 AS-I接口网络 218
5.3.1 AS-I的网络结构及技术指标 218
5.3.2 AS-I的主站模块 221
5.4 工业以太网 230
5.4.1 工业以太网概述 230
5.4.2 工业以太网的连接 231
5.4.3 工业以太网交换技术 233
5.4.4 工业以太网的网卡与通信处理器 234
5.4.5 工业以太网的通信 235
第6章 S7-300/400PLC控制系统案例解析 239
6.1 S7-300PLC与S7-200PLC实现自由口无线通信 239
6.1.1 自由口无线通信项目简介 239
6.1.2 监控系统的硬件及网络结构 239
6.1.3 通信功能的实现 239
6.1.4 数传电台选型和故障判断 246
6.1.5 小结 246
6.2 S7-300PLC在变电站中的应用 246
6.2.1 硬件系统构成 2476.2.2 监控系统软件 247
6.2.3 小结 253
6.3 S7-300PLC在断路器极限电流测试系统中的应用 253
6.3.1 极限电流测试系统介绍 254
6.3.2 串行通信的实现 2546.3.3 控制系统完成的功能 255
6.3.4 小结 257
6.4 S7-300PLC与DCS串行通信 257
6.4.1 系统连接 257
6.4.2 CP341模块应用简述 258
6.4.3 软件组态 259
6.4.4 实施过程中的注意事项 260
6.4.5 小结 260 6.5 S7-300/400PLC在永久船闸系统中的应用 261
6.5.1 船闸控制系统的组成与运行 261
6.5.2 船闸控制系统的基本配置 262
6.5.3 西门子PLC在船闸系统中的控制特点 263
6.5.4 小结 266
附录 S7-300/400PLC指令一览表 267
参考文献 272