从零学西门子PLC编程

第1章 西门子PLC 硬件系统 001
1.1 PLC 概述 002
1.1.1　PLC 的产生 002
1.1.2　PLC 定义 003
1.1.3　PLC 硬件及工作原理 005
1.2　S7-200 SMART 系列PLC 概述 008
1.2.1　西门子S7 系列简介 008
1.2.2　S7-200 SMART 系列PLC 的产品特点010
1.3　S7-200 SMART CPU 模块 011
1.4　CPU 模块接线及扩展模块015
1.5　实例1——I/O 地址分配与电源需求计算 023
1.6　实例2——认识S7-200 SMART PLC 026

第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程软件使用 028
2.1　STEP 7-Micro/WIN SMART 编程软件概述029
2.2　程序的编写与下载 036
2.2.1　创建项目（工程） 037
2.2.2　生成用户程序 038
2.2.3　以太网基础知识 042
2.2.4　组态以太网地址 043
2.2.5　下载与调试用户程序 045
2.3　符号表与符号地址的使用 046
2.4　用编程软件监控与调试程序 047
2.4.1　用程序状态监控与调试程序 047
2.4.2　用状态图表监控程序 049
2.4.3　用状态图表调试程序 051
2.4.4　调试用户程序的其他方法 052
2.5　使用系统块设置PLC 的参数 052
2.5.1　组态PLC 的参数 052
2.5.2　组态输入输出参数 053
2.6　实例3——仿真软件使用 054

第3章 S7-200 SMART PLC 编程基础 057
3.1　编程语言及程序结构 058
3.2　数据类型与寻址方式 059
3.2.1　数据类型 060
3.2.2　数据存储器编址 062
3.2.3　CPU 的存储区 064
3.2.4　寻址方式 069
3.3　位逻辑指令 070
3.3.1　基本位操作指令 070
3.3.2　置位与复位指令 078
3.3.3　置位和复位优先双稳态触发器指令 079
3.3.4　边沿触发指令081
3.3.5　空操作和取非指令 082
3.4　定时器指令与计数器指令 083
3.4.1　定时器指令 083
3.4.2　计数器指令 089
3.5　梯形图的基本知识 093
3.5.1　梯形图的特点 093
3.5.2　梯形图的编程规则 093
3.6　基本指令的应用举例 095
3.6.1　两条运输带的控制程序 095
3.6.2　电动机顺序控制 096
3.6.3　仓库货物统计 097
3.6.4　Y- △降压启动控制系统 098

第4章 S7-200 SMART PLC 的功能指令 101
4.1　功能指令概述102
4.2　数据处理指令102
4.2.1　比较指令与数据传送指令103
4.2.2　移位与循环移位指令105
4.2.3　数据转换指令108
4.2.4　字符串转换指令111
4.3　表功能指令 114
4.4　实时时钟指令122
4.5　数学运算指令123
4.5.1　四则运算指令与增减指令123
4.5.2　浮点数函数运算指令 127
4.5.3　逻辑运算指令129
4.6　程序控制指令132
4.6.1　结束指令、暂停指令和看门狗指令133
4.6.2　跳转指令135
4.6.3　循环指令137
4.6.4　子程序指令139
4.6.5　ENO 指令 141
4.7　中断指令 141
4.8　高速计数器与高速脉冲输出145
4.8.1　高速计数器146
4.8.2　高速脉冲输出与开环位置控制150
4.9　实例4——彩灯控制154

第5章 PLC 梯形图程序设计 158
5.1　PLC 的程序设计方法159
5.1.1　经验设计法159
5.1.2　继电器控制电路移植法 161
5.1.3　顺序控制设计法163
5.2　梯形图设计规则163
5.3　顺序功能图164
5.3.1　顺序功能图的构成164
5.3.2　顺序功能图绘制的注意事项166
5.3.3　顺序控制指令166
5.3.4　顺序功能图的编程167
5.4　PLC 程序及调试说明172
5.4.1　复杂程序的设计方法172
5.4.2　程序的内容和质量173
5.4.3　程序的调试173
5.5　典型的简单电路编程174
5.6　典型的简单环节编程177
5.7　 实例5——顺序控制功能图在小车行程控制中的应用182

第6章 PLC 的通信与自动化通信网络 185
6.1　PLC 数据通信的基础知识186
6.1.1　数据通信的传输方式186
6.1.2　通信介质 188
6.1.3　串行通信接口标准190
6.1.4　PLC 的通信网络结构192
6.1.5　S7-200 SMART 通信端口194
6.2　基于以太网的S7 协议通信195
6.3　自由口通信201
6.4　Modbus 协议在通信中的应用 211
6.5　实例6——串口通信程序设计213
6.6　实例7—— PLC 与远程PC 的通信215

第7章 S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其应用 217
7.1　闭环控制与PID 控制器218
7.1.1　模拟量闭环控制系统218
7.1.2　PID 控制器的数字化219
7.1.3　PID 指令向导的应用 221
7.2　PID 控制器的参数整定 222
7.2.1　PID 参数的物理意义 222
7.2.2　PID 参数整定的规则 223
7.2.3　PID 参数自整定 224
7.3　PID 指令 225
7.4　PID 指令应用实例 228

第8章 PLC 应用中的一些问题 230
8.1　PLC 控制系统的可靠性措施231
8.1.1　供电系统设计231
8.1.2　接地设计 233
8.1.3　PLC 输入/ 输出电路的设计 234
8.1.4　电气柜结构设计 236
8.1.5　现场布线图设计 236
8.1.6　冗余设计 236
8.1.7　软件抗干扰方法 237
8.1.8　工作环境处理 237
8.2　故障的检测与诊断 238

第9章 综合实例 240
9.1　PLC 控制系统的总体设计241
9.1.1　PLC 控制系统的类型241
9.1.2　PLC 控制系统设计的基本原则 242
9.1.3　PLC 控制系统的设计步骤 243
9.1.4　减少PLC 输入和输出点数的方法 244
9.2　综合实例1——恒温控制 246
9.2.1　恒温控制的系统组成 247
9.2.2　恒温控制的面板图 247
9.2.3　恒温控制的软件系统设计 247
9.2.4　恒温控制软件程序的设计 248
9.2.5　恒温控制程序组成 248
9.2.6　恒温控制程序梯形图 249
9.3　综合实例2——自动售货机的设计 252
9.3.1　自动售货机的基本功能 252
9.3.2　自动售货机I/O 点的分配 252
9.3.3　自动售货机的接线图 254
9.3.4　自动售货机的顺序功能图（SFC） 254
9.3.5　自动售货机的梯形图（LAD） 255
9.4　综合实例3——钻床精度控制系统261
9.4.1　确定设计任务书261
9.4.2　确定外围I/O 设备 263
9.4.3　选定PLC 的型号 263
9.4.4　编制输入/ 输出分配表 263
9.4.5　PLC 外部接线图 264
9.4.6　程序设计 265
9.5　综合实例4——自动配料控制系统 266
9.5.1　确定设计任务书 266
9.5.2　确定外围I/O 设备 267
9.5.3　选定PLC 的型号 267
9.5.4　编制编程元件地址分配表 267
9.5.5　程序设计 268

参考文献 272