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第1章　一般工业控制回路1

1.1　概述1

1.1.1　低压电器的作用1

1.1.2　低压电器的分类2

1.2　常用低压电器3

1.2.1　接触器3

1.2.2　控制继电器4

1.2.3　主令电器5

1.3　常用控制回路6

1.3.1 电气控制图的绘制及读图6

1.3.2　基本控制线路7

小结9

习题9

第2章　可编程控制器概述10

2.1 PLC的产生与发展10

2.1.1　PLC的产生10

2.1.2　PLC的发展11

2.2　PLC的特点与功能11

2.2.1 PLC的特点11

2.2.2　PLC的基本功能13

2.3　PLC的基本结构与分类14

2.3.1　PLC的基本结构14

2.3.2　PLC的分类15

2.4　PLC的工作原理16

2.4.1　PLC的基本工作原理16

2.4.2　PLC与继电器控制系统的异同17

2.4.3　PLC与计算机控制系统的异同18

2.4.4　PLC的主要技术指标18

2.5　西门子PLC的编程语言19

2.5.1　梯形图19

2.5.2　语句表20

2.5.3　功能块图20

2.5.4　顺序功能图20

2.5.5　结构化文本21

2.6　PLC的应用及发展趋势21

2.6.1　PLC的应用领域21

2.6.2　PLC的国内外现状22

2.6.3　PLC的发展趋势22

2.7　西门子公司PLC产品简介23

小结23

习题24

第3章　PLC硬件结构25

3.1　S7-200概述25

3.2　S7-200 PLC的基本单元26

3.3　S7-200 PLC的扩展模块28

3.4　S7-200 PLC的I/O配置及地址分配30

3.4.1　S7-200 PLC的最大I/O配置30

3.4.2　S7-200 PLC的地址分配与编址方法31

3.5　S7-200系列PLC的编程软元件及寻址方式34

3.5.1　S7-200系列PLC的编程软元件34

3.5.2　S7-200系列PLC的寻址方式39

小结39

习题40

第4章　数制与编码41

4.1　计数制41

4.1.1　十进制41

4.1.2　二进制41

4.1.3　八进制和十六进制42

4.2　不同进制数据的相互转换42

4.2.1　十进制与其他进制的相互转换42

4.2.2　二进制与八进制的互相转换45

4.2.3　二进制与十六进制的互相转换45

4.3　S7-200中的数据表示46

4.3.1　逻辑数据和开关量的表示46

4.3.2　字符数据的表示46

4.3.3　常数的表示46

小结48

习题48

第5章　PLC指令系统及应用49

5.1　逻辑指令及其应用49

5.1.1　逻辑取及线圈驱动指令49

5.1.2　逻辑堆栈操作指令53

5.2　计数器指令及其应用55

5.2.1　计数器指令及格式55

5.2.2　计数器指令的简单应用56

5.3　定时器指令及其应用58

5.3.1　定时器的分类58

5.3.2　定时器指令及工作原理59

5.3.3　定时器的刷新方式61

5.4　高速计数器指令及其应用62

5.4.1　高速计数器简介62

5.4.2　高速计数器工作模式62

5.4.3　高速计数器的外部输入信号63

5.4.4　定义高速计数器指令63

5.4.5　高速计数器的编程指令64

5.4.6　高速计数器的状态字64

5.4.7　高速计数器的控制字65

5.4.8　高速计数器的当前值及预设值66

5.5　时钟指令及其应用66

5.6　运算指令及其应用67

5.6.1　数学运算指令67

5.6.2　函数运算指令70

5.6.3　递增／递减指令72

5.6.4　逻辑运算指令73

5.6.5　表功能指令74

5.7　传送和比较指令及其应用78

5.7.1　传送指令78

5.7.2　比较指令80

5.7.3　移位和循环指令81

5.8　字符串指令及其应用85

5.9　转换指令87

5.9.1　数据类型转换指令87

5.9.2　段译码指令89

5.9.3　编码和译码91

5.9.4　字符串转换91

5.9.5　ASCII转换指令94

5.10　程序控制指令及其应用95

5.10.1　结束与暂停指令95

5.10.2　看门狗复位指令95

5.10.3　跳转及标号指令96

5.10.4　循环指令97

5.10.5　子程序指令97

5.10.6　顺序控制指令99

5.11 中断指令99

5.11.1　中断概述99

5.11.2　中断指令格式及功能101

小结103

习题103

第6章　PLC通信与网络105

6.1　数据通信的基础知识105

6.1.1　数据通信的基本概念及主要指标105

6.1.2　数据信号的编码技术106

6.1.3　数据通信方式107

6.1.4　多路复用技术108

6.1.5　差错控制方法109

6.1.6　串行通信接口标准110

6.2　局域网技术110

6.2.1　计算机网络基本知识110

6.2.2　网络体系结构112

6.2.3　现场总线114

6.3 S7-200 PLC的通信部件116

6.3.1 通信口116

6.3.2　网络连接器117

6.3.3　PPI多主站电缆118

6.3.4　CP通信卡118

6.3.5　网络中继器118

6.3.6　通信模块118

6.4　S7-200 PLC的通信功能119

6.4.1　S7-200 PLC的通信协议119

6.4.2　S7-200 PLC的通信功能120

小结121

习题122

第7章　PLC编程软件——STEP 7-Micro/WIN123

7.1　编程软件概述123

7.2　编程软件的安装124

7.3　编程软件的界面及各部分功能126

7.4　创建工程及程序编写129

7.4.1　项目的组成129

7.4.2　程序的编写129

7.4.3　数据块135

7.4.4　系统块136

7.5　程序调试及运行监控143

7.5.1　通信网络的配置143

7.5.2　程序的下载及上载146

7.5.3　程序的运行调试147

7.6　帮助功能的使用及程序的出错处理151

7.6.1　帮助功能的使用151

7.6.2　程序的出错处理151

7.7　STEP 7-Micro/WIN仿真软件指南152

7.7.1　仿真软件简介152

7.7.2　仿真软件的使用152

小结154

习题155

第8章　PLC工程应用156

8.1　PLC控制系统设计的原则和内容156

8.1.1　设计原则156

8.1.2　设计内容156

8.1.3　设计步骤157

8.2　PLC控制系统的硬件设计160

8.2.1 PLC的选型160

8.2.2　CPU的选择160

8.2.3　内存容量的估算161

8.2.4　I/O模块的选择162

8.2.5　通信方式的选择164

8.2.6　通道分配166

8.2.7 PLC接线设计方式166

8.3　PLC控制系统软件设计172

8.3.1　程序设计方法172

8.3.2　程序设计前的准备工作172

8.3.3 编写程序173

8.3.4　程序调试177

8.4　PLC控制系统的抗干扰设计177

8.4.1　PLC抗干扰的硬件措施177

8.4.2　PLC抗干扰的软件措施178

8.5 常用电动机的基本控制环节及控制实现179

8.5.1 电动机的起停保控制179

8.5.2　电动机正、反转180

8.5.3　两台电动机轮序控制181

8.5.4　电动机往复运行183

8.6　数字量的控制185

8.7　模拟量控制192

8.7.1　控制系统的设计192

8.7.2　控制系统梯形图程序及程序注释196

8.8　PLC与仪表用Modbus协议通信201

8.9　PLC与变频器通信203

小结207

习题207

第9章　PLC实验209

9.1 SIMATIC指令的使用方法和PLC的应用练习209

9.2　定时器实验210

9.3　计数器实验212

9.4　PLC循环控制实验214

9.5　PLC综合控制实验——自动冲压控制实验215

9.6　PLC综合控制实验——自动送料小车控制实验216

附录218

附录A　字符的ASCII编码218

附录B　错误代码220

附录C　系统常见故障222

附录D 中断事件的优先级顺序225

附录E　特殊存储器（SM）各标志位的功能226

附录F　S7-200系统电源数据简表237

附录G　最大I/O扩展能力（纯I/O模块时）239

附录H　LAD指令集240

参考文献242