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第1章 可编程序控制器基础1

1.1可编程序控制器的基本概念与硬件结构1

1.1.1可编程序控制器的基本概念1

1.1.2可编程序控制器的硬件结构1

1.2可编程序控制器的特点、主要功能及性能指标3

1.2.1可编程序控制器的特点3

1.2.2可编程序控制器的主要功能及性能指标4

1.2.3 S7-200 PLC概述6

1.2.4 S7-300/400 PLC的概述8

1.3可编程序控制器的工作原理与编程语言10

1.3.1可编程序控制器的工作方式10

1.3.2可编程序控制器的扫描工作过程11

1.3.3可编程序控制器的编程语言11

1.4可编程序控制器的应用及发展14

1.4.1可编程序控制器的应用领域14

1.4.2可编程序控制器的发展方向14

思考与练习15

第2章S7-200 PLC硬件的组成16

2.1 S7-200 PLC的系统组成16

2.1.1 S7-200 PLC的系统基本构成16

2.1.2主机单元17

2.1.3数字量扩展模块18

2.1.4模拟量扩展模块20

2.1.5通信模块及智能模块23

2.1.6其他设备26

2.2 S7-200 PLC的性能特点及基本功能27

2.2.1 S7-200 PLC的主要技术性能指标28

2.2.2 S7-200 PLC的输入/输出特性29

2.2.3存储系统34

2.2.4 S7-200 PLC的工作方式36

思考与练习36

第3章S7-200 PLC的基本指令37

3.1 S7-200 PLC的内部元件及程序结构37

3.1.1 S7-200 PLC的基本数据类型37

3.1.2 S7-200 PLC的寻址方式38

3.1.3 S7-200 PLC的编程元件40

3.1.4 S7-200 PLC的程序结构45

3.2 S7-200 PLC的基本逻辑指令46

3.2.1位逻辑指令47

3.2.2定时器指令57

3.2.3计数器指令61

3.2.4定时器及计数器指令的使用扩展64

3.2.5移位寄存器指令65

3.2.6比较触点指令67

3.2.7顺序控制指令68

3.3 S7-200 PLC的运算指令69

3.3.1加、减、乘、除指令与加1、减1指令70

3.3.2数学功能指令76

3.3.3逻辑运算指令77

3.4 S7-200 PLC的数据处理指令79

3.4.1数据传送指令79

3.4.2字节交换指令80

3.4.3字填充指令81

3.4.4移位和循环移位指令81

思考与练习83

第4章S7-200 PLC的功能指令86

4.1 S7-200 PLC的指令规约86

4.1.1使能输入与使能输出86

4.1.2梯形图中的网络与指令87

4.2程序控制类指令87

4.3局部变量表与子程序90

4.3.1局部变量表90

4.3.2子程序的编写与调用91

4.4数据处理类指令93

4.4.1数据转换指令93

4.4.2表指令96

4.4.3时钟指令98

4.4.4字符串指令99

4.5中断程序与中断指令99

4.5.1中断源100

4.5.2中断优先级102

4.5.3中断指令102

4.6高速计数器与高速脉冲输出指 令103

4.6.1高速计数器的工作模式与输入端口103

4.6.2高速计数器指令106

4.6.3高速计数器的程序设计107

4.6.4高速脉冲输出108

思考与练习109

第5章S7-200 PLC程序设计方法110

5.1编程原则110

5.1.1程序设计内容110

5.1.2程序设计步骤111

5.1.3编程基本规则111

5.2基本电路编程114

5.3经验设计法120

5.3.1基本方法120

5.3.2设计举例120

5.4顺序控制设计法123

5.4.1顺序功能图的组成124

5.4.2顺序功能图的实现126

5.4.3顺序功能图的注意事项136

5.5使用起保停电路的编程方法136

5.5.1编程方法136

5.5.2虚拟步的应用137

思考与练习139

第6章S7-200 PLC的通信及网络140

6.1通信基础知识140

6.1.1基本概念和术语140

6.1.2异步串行通信接口标准141

6.2计算机通信网络及拓扑结构143

6.2.1构成局域网的四大要素143

6.2.2网络协议和体系结构146

6.2.3现场总线概述147

6.3西门子SIMATIC NET149

6.3.1西门子工业以太网150

6.3.2 PROFIBUS现场总线151

6.3.3 AS-i现场总线151

6.4 S7-200 PLC的网络通信152

6.4.1 S7-200 PLC的通信协议152

6.4.2 S7-200 PLC的通信网络配置153

6.4.3 PPI网络的组成形式155

6.5 S7-200 PLC的网络应用156

6.5.1网络指令及应用156

6.5.2自由口指令及应用157

6.6 USS协议控制电动机驱动器161

6.6.1使用USS协议的优点161

6.6.2 USS通信硬件连接161

6.6.3 USS协议的通信报文结构162

6.6.4利用基本指令实现USS通信的编程163

6.7使用USS协议库控制MicroMaster变频器164

6.7.1使用USS协议专用指令的要求164

6.7.2与变频器通信的时间要求165

6.7.3使用USS协议指令的步骤165

6.7.4 USS协议指令165

6.7.5连接和设置4系列MicroMaster变频器168

思考与练习170

第7章STEP 7-Micro/WIN编程软件171

7.1编程软件概述171

7.1.1编程软件的安装与项目的组成171

7.1.2通信参数的设置与在线连接的建174

7.1.3帮助功能的使用与S7-200的出错处理176

7.2程序的编写与传送179

7.2.1编程的准备工作179

7.2.2编写与传送用户程序180

7.2.3数据块的使用182

7.3用编程软件监控与调试程序183

7.3.1基于程序编辑器的程序状态监控183

7.3.2用状态表监控与调试程序186

7.3.3用状态表强制改变数值188

7.3.4在RUN模式下编辑用户程序188

7.3.5调试用户程序的其他方法189

7.4使用系统块设置PLC的参数189

7.4.1断电数据保持的设置189

7.4.2创建CPU密码190

7.4.3输出表与输入滤波器的设置192

7.4.4脉冲捕捉功能与后台通信时间的设置193

7.5 S7-200 PLC仿真软件的使用194

思考与练习196

第8章S7-200 PLC控制系统的设计与应用197

8.1 PLC控制系统设计简介197

8.1.1系统设计的原则197

8.1.2系统设计和调试的主要步骤198

8.2 PLC应用系统的可靠性措施200

8.2.1安装和布线200

8.2.2控制系统的接地202

8.2.3抑制电路的使用203

8.2.4 S7-200 PLC的电源计算与抗干扰205

8.3节省PLC输入/输出点数的方法206

8.3.1减少输入点数的方法206

8.3.2减少输出点数的方法207

8.4 S7-200 PLC的模拟量PID控制及应用207

8.4.1 PID算法简介207

8.4.2 PID回路指令209

8.4.3应用举例212

8.5运输机顺序控制系统214

8.5.1控制要求214

8.5.2系统设计214

8.6反应池送液控制系统217

8.6.1控制要求217

8.6.2系统设计217

8.7电梯控制系统220

8.7.1控制要求220

8.7.2系统设计221

8.8炉温控制系统223

8.8.1控制要求223

8.8.2系统设计224

8.9组合机床动力滑台控制系统228

8.9.1控制要求228

8.9.2系统设计229

思考与练习231

参考文献233