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第1章 可编程控制器（PLC）概述1

1.1 PLC结构1

1.1.1 硬件组成2

1.1.2 软件组成3

1.2 PLC的基本工作原理及性能指标5

1.2.1 PLC的基本工作原理5

1.2.2 PLC的主要性能指标6

1.3 PLC的应用及与继电器控制的比较7

1.3.1 PLC的应用7

1.3.2 PLC与继电器控制的比较8

1.4 PLC分类介绍9

1.4.1 按控制规模分类比较9

1.4.2 按生产厂家分类比较10

1.4.3 按结构划分类比较10

1.5 小结11

第2章 SIMATIC S7系列可编程控制器12

2.1 SIMATIC S7系列 PLC简介12

2.1.1 SIMATIC S7-200简介13

2.1.2 SIMATIC S7-300简介13

2.1.3 SIMATIC S7-400简介18

2.2 SIMATIC S7-200系列PLC及其系统配置20

2.2.1 SIMATIC S7-200系列结构特点20

2.2.2 S7-200 PLC与编程工具的连接22

2.2.3 CPU模块及技术指标22

2.2.4 CPU模块端子连接25

2.2.5 S7-200扩展模块及技术指标30

2.2.6 S7-200 CPU的扩展能力33

2.2.7 工作模式及选用34

2.3 SIMATIC S7-200系列PLC的内部资源35

2.3.1 控制逻辑的执行方式35

2.3.2 数据类型和数值表示36

2.3.3 寻址方式36

2.3.4 数据存储及元件38

2.4 SIMATIC S7-300系列PLC及其系统配置40

2.4.1 SIMATIC S7-300系列结构特点40

2.4.2 CPU模块及技术指标41

2.4.3 S7-300扩展模块及技术指标43

2.4.4 S7-300 CPU的扩展能力46

2.4.5 工作模式及选用46

2.5 SIMATIC S7-300系列PLC的内部资源48

2.5.1 寻址方式48

2.5.2 存储器49

2.5.3 CPU中的寄存器50

2.6 小结51

第3章 SIMATIC S7-200/S7-300的指令系统与基本程序52

3.1 SIMATIC S7-200/S7-300系列PLC的指令系统52

3.1.1 S7-200/S7-300指令编程的一般规范52

3.1.2 指令编程使用技巧53

3.2 基本指令及其应用54

3.2.1 位逻辑指令及应用54

3.2.2 逻辑堆栈指令58

3.2.3 比较指令60

3.2.4 定时器指令61

3.2.5 计数器指令66

3.3 功能指令及其应用69

3.3.1 数据传送和交换指令69

3.3.2 移位和循环指令73

3.3.3 数学运算指令76

3.3.4 数字功能指令83

3.3.5 增1／减1计数指令85

3.3.6 逻辑运算指令86

3.3.7 表功能指令89

3.3.8 数据转换指令92

3.3.9 程序控制指令95

3.4 小结98

第4章 SIMATIC S7-200/300程序设计及应用99

4.1 电动机控制程序及应用99

4.1.1 三相异步电动机自由运转控制程序99

4.1.2 三相异步电动机启动控制程序106

4.1.3 三相异步电动机制动控制程序110

4.1.4 三相异步电动机速度控制116

4.1.5 步进电动机控制程序118

4.2 小型系统控制程序及应用121

4.2.1 灯光控制程序121

4.2.2 物料控制程序128

4.3 机床控制程序及应用145

4.3.1 常用机床的数控程序流程145

4.3.2 常用机床的数控改造程序146

4.4 小结150

第5章 SIMATIC S7-200的编程软件（STEP 7）151

5.1 STEP 7-Micro/WIN 32系统概述151

5.1.1 系统要求151

5.1.2 软件安装151

5.2 S7-200与计算机的连接与通信152

5.2.1 硬件连接152

5.2.2 参数设置152

5.2.3 建立在线联系153

5.2.4 建立修改PLC通信参数154

5.3 SETP 7-Micro/WIN 32编程软件功能154

5.3.1 功能简介154

5.3.2 窗口组件155

5.3.3 系统组态155

5.4 SETP 7-Micro/WIN 32编程及运行157

5.4.1 程序文件操作158

5.4.2 编辑程序159

5.4.3 程序调试164

5.4.4 运行监视166

5.5 小结168

第6章 程序的移植与应用169

6.1 从继电器逻辑电路到PLC的梯形图169

6.2 不同机种、型号PLC控制程序的移植170

6.2.1 不同机种寻址方式的比照171

6.2.2 不同机种同类指令的比照171

6.3 梯形图程序的移植172

6.4 端口的连接173

6.4.1 通信端口的连接173

6.4.2 I/O端子的连接174

6.5 小结174

第7章 机床自动控制系统实例175

7.1 机床控制系统PLC设计原理175

7.1.1 程序设计步骤175

7.1.2 程序设计方法175

7.2 内圆磨床自动控制系统178

7.2.1 磨床控制系统工艺流程179

7.2.2 电气控制系统PLC程序设计180

7.2.3 自控系统PLC程序说明182

7.3 机床数控滑台PLC控制185

7.3.1 数控滑台的机构和PLC控制方法185

7.3.2 PLC软件控制逻辑187

7.3.3 伺服控制驱动和接口191

7.3.4 系统效果191

7.4 小结191

第8章 模拟量控制系统应用实例192

8.1 模拟量控制变频器192

8.1.1 模拟量信号介绍192

8.1.2 系统控制方法194

8.1.3 PLC梯形图设计195

8.2 PID控制197

8.2.1 PID控制方法198

8.2.2 S7-200 PID控制指令与介绍198

8.2.3 PID应用实例199

8.3 FUZZY-PI温度控制201

8.3.1 控制方案的选择202

8.3.2 控制系统设计202

8.3.3 PLC编程的实现206

8.3.4 FUZZY-PI控制效果207

8.4 小结208

第9章 网络通信系统应用实例209

9.1 网络通信知识简介209

9.2 PLC网络系统连接方式介绍210

9.2.1 PLC网络系统的上位连接213

9.2.2 PLC网络系统的下位连接213

9.2.3 PLC网络系统的同位连接215

9.3 网络通信系统实例216

9.3.1 无人抄表系统设计原理216

9.3.2 设计过程及方法216

9.3.3 设计工作流程217

9.3.4 系统配置及网络架构218

9.3.5 相关程序设计及说明219

9.4 S7-300与S7-200自由口无线通信应用220

9.4.1 项目背景介绍220

9.4.2 系统硬件及网络结构220

9.4.3 通信功能的实现221

9.4.4 项目实施232

9.5 小结232

附录A233

表A.1 西门子S7-200系列CPU规格233

表A.2 西门子S7-200系列CPU电源规范235

表A.3 西门子S7-200系列CPU数字量输入值236

表A.4 西门子S7-200系列CPU数字量输出值237