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第1章 绪论1

1.1 PLC概述1

1.1.1 PLC的发展1

1.1.2 PLC的基本组成和工作原理3

1.1.3 PLC的功能特点和分类7

1.2 西门子S7系列PLC11

1.3 系统的设计方法12

1.4 PLC的应用15

第2章 硬件系统及内部资源16

2.1 硬件系统的基本结构16

2.1.1 基本组成17

2.1.2 基本结构19

2.2 PLC的CPU模块和I/O模块21

2.2.1 S7-300系列PLC21

2.2.2 S7-400系列PLC29

2.2.3 I/O模块的地址确定33

2.3 PLC的分布式I/O模块34

2.4 PLC的内部资源模块36

2.4.1 内部存储区36

2.4.2 外设I/O存储区39

2.4.3 累加器39

2.4.4 状态字寄存器40

第3章 指令系统及应用系统的设计42

3.1 指令系统预备知识42

3.1.1 数制42

3.1.2 数据类型42

3.2 S7-300/400 PLC的指令系统44

3.2.1 指令的构成44

3.2.2 指令的操作数44

3.2.3 寻址方式45

3.3 S7-300/400 PLC的常用指令46

3.3.1 位逻辑指令46

3.3.2 数据处理指令50

3.3.3 计数器与定时器指令54

3.3.4 数据运算指令57

3.3.5 程序控制指令63

3.3.6 数据块指令64

3.3.7 逻辑控制指令65

3.3.8 累加器操作指令66

3.4 PLC应用系统的设计67

3.4.1 PLC应用系统的硬件设计67

3.4.2 PLC应用系统的软件设计71

第4章 STEP7编程环境的使用74

4.1 STEP7编程的流程76

4.1.1 创建与编辑项目78

4.1.2 硬件组态82

4.1.3 定义符号93

4.1.4 生成逻辑块99

4.1.5 参考数据的显示103

4.1.6 程序的上传和下载113

4.1.7 程序的调试和故障诊断119

4.2 PLC程序结构134

4.2.1 CPU程序135

4.2.2 用户程序135

4.2.3 功能块140

4.2.4 数据块142

4.2.5 组织块152

第5章 PLC的通信与网络164

5.1 PLC控制网络和通信功能164

5.2 S7-300/400 PLC的通信网络165

5.3 工业以太网167

5.3.1 概述167

5.3.2 工业以太网的构成167

5.3.3 工业以太网的网络方案168

5.3.4 工业以太网的交换技术169

5.3.5 自适应与冗余网络170

5.4 MPI网络170

5.4.1 概述170

5.4.2 全局数据通信171

5.4.3 MPI网络的组态172

5.4.4 事件驱动的GD通信175

5.4.5 不用GD通信组态的MPI通信175

5.5 AS-I网络177

5.5.1 概述177

5.5.2 AS-I网络部件178

5.5.3 AS-I的寻址模式178

5.5.4 AS-I的通信方式179

5.5.5 AS-I的工作模式179

5.6 PROFIBUS通信网络179

5.6.1 概述179

5.6.2 PROFIBUS的通信协议180

5.6.3 PROFIBUS的网络部件181

5.6.4 利用STEP7组态PROFIBUS-DP通信网络182

5.7 点对点通信187

5.7.1 点对点通信的硬件187

5.7.2 点对点通信协议188

5.7.3 用于点对点通信的功能块189

第6章 基本逻辑控制192

6.1 交通信号灯控制硬件配置及梯形图程序192

6.2 电梯控制硬件配置及梯形图程序194

6.3 开发技巧与经验总结198

第7章 PID控制200

7.1 模拟量的PID控制200

7.2 PID算法模拟量的闭环控制203

7.3 开发技巧与经验总结210

第8章 S7-300/400 PLC电动机控制211

8.1 ？-△起动电动机控制211

8.2 双速电动机控制212

8.3 开发技巧与经验总结229

第9章 机床控制231

9.1 剪板机的PLC控制231

9.2 模压机的PLC控制233

9.3 自动选刀的PLC控制237

9.4 机械手的PLC自动控制240

9.5 开发技巧与经验总结243

第10章 热轧层流冷却控制系统244

10.1 层流冷却控制系统的功能244

10.1.1 控冷区控制功能概述244

10.1.2 控冷区域的设备概况及功能245

10.2 层流冷却控制系统硬件设计249

10.2.1 层流冷却系统的硬件配置249

10.2.2 层流冷却系统的网络组成249

10.2.3 定义I/O表及硬件控制原理250

10.3 层流冷却控制系统软件设计259

10.3.1 项目的创建260

10.3.2 硬件组态260

10.3.3 程序块的编写260

10.3.4 PLC调试273

10.4 开发技巧与经验总结277

第11章 可逆冷轧机控制系统278

11.1 可逆冷轧机控制系统的功能278

11.2 可逆冷轧机控制系统的硬件设计285

11.2.1 系统的硬件配置285

11.2.2 系统的通信设置289

11.3 可逆冷轧机控制系统的软件设计290

11.3.1 系统的设计原理290

11.3.2 系统的软件实现290

11.4 开发技巧与经验总结297

附录299

附录A 所有语句表指令299

附录B 组织块、系统功能与系统功能块301

附录C 常用英文缩写306

参考文献309