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第1章 可编程控制器概述1

1.1常用低压电器1

1.1.1概述1

1.1.2电磁式低压电器的结构和工作原理4

1.1.3接触器7

1.1.4继电器9

1.1.5刀开关与低压断路器16

1.1.6熔断器19

1.1.7主令电器21

1.2电气控制线路基础知识25

1.2.1电气控制线路的绘制原则、图形符号及文字符号25

1.2.2三相异步电动机全压起动控制线路26

1.3 PLC的产生32

1.3.1 PLC的由来32

1.3.2 PLC的发展历程34

1.3.3 PLC的定义36

1.4 PLC的组成和工作原理37

1.4.1 PLC的基本组成37

1.4.2 PLC的工作原理42

1.4.3 PLC的编程语言和程序结构45

1.5 PLC的特点和应用48

1.5.1 PLC的主要特点48

1.5.2 PLC的应用范围50

1.6 PLC的分类与发展趋势51

1.6.1 PLC的分类51

1.6.2 PLC的发展趋势52

思考与练习54

第2章 西门子S7-200 PLC基础知识56

及基本指令56

2.1 S7-200 PLC基础知识56

2.1.1 S7-200 PLC的系统构成56

2.1.2 S7-200 PLC的主要技术性能指标61

2.1.3 S7-200 PLC的硬件系统及编程元件62

2.2 S7-200 PLC的基本指令70

2.2.1逻辑取及线圈驱动指令71

2.2.2触点串联指令71

2.2.3触点并联指令72

2.2.4串联电路块的并联连接指令73

2.2.5并联电路块的串联连接指令73

2.2.6置位、复位指令73

2.2.7立即指令75

2.2.8边沿脉冲指令76

2.2.9逻辑堆栈操作指令76

2.2.10RS触发器指令77

2.2.11取反指令NOT78

2.2.12定时器指令83

2.2.13计数器指令92

思考与练习96

第3章 西门子S7-200 PLC功能指令及应用99

3.1数据传送指令99

3.1.1单一数据传送指令99

3.1.2数据块传送指令100

3.1.3字节立即读、写指令102

3.1.4字节交换指令103

3.2数据比较指令103

3.3四则运算指令106

3.3.1整数与双整数加减法指令106

3.3.2整数乘除法指令107

3.3.3实数加减乘除指令109

3.3.4数学函数变换指令109

3.4逻辑运算指令111

3.5递增、递减指令113

3.6移位与循环移位指令114

3.6.1左、右移位指令114

3.6.2循环左、右移位指令115

3.6.3移位寄存器指令117

3.7数据转换指令121

3.7.1字节与字整数之间的转换121

3.7.2字整数与双字整数之间的转换122

3.7.3双字整数与实数之间的转换122

3.7.4 BCD码与整数的转换123

3.7.5七段显示译码指令126

3.7.6 ASCII码与十六进制数之间的转换指令127

3.8表功能指令128

3.8.1填表指令129

3.8.2表取数指令130

3.8.3表查找指令130

3.8.4字填充指令132

3.9时钟指令133

3.10程序控制类指令135

3.101结束指令135

3.10.2停止指令135

3.10.3看门狗复位指令135

3.10.4跳转及标号指令136

3.10.5循环指令137

3.10.6子程序138

3.11中断指令139

3.11.1中断源139

3.11.2中断指令142

3.11.3中断程序143

3.11.4程序举例143

3.12高速计数器与高速脉冲输出145

3.12.1占用输入／输出端子146

3.12.2高速计数器的工作模式146

3.12.3高速计数器的控制字节和状态字节149

3.12.4高速计数器指令及举例150

3.12.5高速脉冲输出153

3.13 PID控制163

3.13.1 PID指令163

3.13.2 PID控制功能的应用165

思考与练习169

第4章 可编程控制器程序设计170

4.1程序设计方法170

4.2继电器控制线路移植法171

4.2.1概述171

4.2.2移植设计法的编程步骤172

4.2.3设计注意事项174

4.3经验设计法175

4.3.1经验设计法的编程步骤175

4.3.2经验设计法的特点180

4.4逻辑设计法181

4.4.1 PLC程序的组合逻辑设计法181

4.4.2 PLC程序的时序逻辑设计法189

4.5顺序控制设计法191

4.5.1单流程及编程方法191

4.5.2选择分支及编程方法195

4.5.3并行分支及编程方法197

4.5.4循环、跳转流程及编程方法201

4.6程序设计举例202

思考与练习212

第5章 S7-200可编程控制器的通信及网络213

5.1通信网络的基础知识213

5.1.1数据通信基础213

5.1.2工业局域网基础220

5.2 S7-200的通信与网络226

5.2.1 S7-200系列网络层次结构226

5.2.2 S7-200 PLC网络通信协议227

5.2.3网络部件234

5.3 S7-200通信指令240

5.3.1网络读／写指令240

5.3.2发送与接收指令242

5.3.3 USS通信指令242

5.4 S7-200通信的应用246

5.4.1 PPI通信方式的应用246

5.4.2 MPI通信方式的应用250

5.4.3 PROFIBUS-DP通信方式的应用253

5.4.4自由口通信方式的应用259

5.4.5以太网通信268

思考与练习277

第6章 编程软件及其使用278

6.1编程软件安装278

6.1.1计算机的配置要求278

6.1.2软件的安装与卸载278

6.1.3硬件的安装与卸载282

6.1.4参数的设置283

6.1.5 S7-200通信的建立284

6.2编程软件的功能284

6.2.1基本功能284

6.2.2界面及各部分的功能284

6.2.3工具栏286

6.2.4浏览条中各部分的功能289

6.3程序编辑器使用292

6.3.1程序编辑器中使用的惯例292

6.3.2建立程序292

6.4调试及运行监控297

6.4.1S7-200 PLC操作模式的选择297

6.4.2选择扫描次数297

6.4.3状态表监控和趋势图监控297

6.4.4运行模式下编辑应用程序299

6.4.5程序监控300

思考与练习300

第7章 PLC工控组态控制及其应用302

7.1概述302

7.2常用组态软件303

7.2.1组态软件的特点303

7.2.2组态软件主要功能303

7.2.3常用组态软件305

7.3组态王软件307

7.3.1概述307

7.3.2特点308

7.4 S7-200 PLC液体混合控制的组态过程310

7.4.1根据控制要求编写PLC程序310

7.4.2系统硬件连接312

7.4.3创建液体混合控制应用工程314

7.4.4联机调试355

思考与练习359

第8章 可编程控制器系统设计与维护360

8.1系统设计的内容和步骤360

8.1.1系统设计的原则与内容360

8.1.2系统设计步骤361

8.2系统的硬件配置及网络结构363

8.2.1 PLC机型的选择363

8.2.2 PLC容量估算364

8.2.3 I/O模块的选择365

8.2.4分配I/O点367

8.2.5设计安全回路368

8.2.6系统的结构368

8.3系统的软件设计370

8.3.1 PLC程序设计370

8.3.2监控软件的设计372

8.3.3联机调试375

8.4火电厂叶轮给煤控制系统设计376

8.4.1分析工艺过程，明确控制要求376

8.4.2控制系统的硬件设计377

8.4.3系统应用软件设计379

8.5控制系统的维护390

8.5.1检查与维护390

8.5.2故障查找390

8.5.3故障处理394

8.6抗干扰措施396

8.6.1PLC系统中干扰分类及来源396

8.6.2提高硬件部分的抗干扰能力397

8.6.3加强软件的检测功能399

思考与练习400

附录1 S7-200的SIMATIC指令集简表401

附录2 S7-200的特殊存储器（SM）标志位405

附录3 S7-200错误代码419

附录4 电工系统常用图符423

参考文献430