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第1章　可编程控制器概述1

1.1 可编程控制器的主要特点1

1.2　可编程控制器的主要应用2

1.3　可编程控制器的分类3

1.3.1　按结构形式分类3

1.3.2　按功能分类5

1.3.3　按I/O点数分类5

1.4　国内外产品介绍6

1.4.1 美国产品6

1.4.2　欧洲产品7

1.4.3 日本产品7

1.4.4　我国产品8

1.5　可编程控制器控制系统与继电器控制系统的比较8

1.5.1　继电器控制8

1.5.2　可编程控制器控制9

1.5.3　可编程控制器控制系统与继电器控制系统的区别10

第2章　可编程控制器的基本组成和工作原理11

2.1 可编程控制器的基本组成和各部分的作用11

2.1.1 可编程控制器的基本组成11

2.1.2　可编程控制器各组成部分的作用11

2.2　可编程控制器工作原理16

2.2.1　循环扫描工作原理16

2.2.2　循环扫描工作过程16

2.2.3　用户程序的循环扫描过程17

2.3　输入／输出延迟响应19

2.3.1　输入／输出延迟响应19

2.3.2 响应时间19

第3章 典型可编程控制器技术特性及系统配置22

3.1 西门子S7系列PLC22

3.2 S7-200系列PLC23

3.2.1 S7-200系列PLC的基本硬件组成24

3.2.2 S7-200系列PLC的主要技术性能25

3.2.3　S7-200编址28

3.3 S7-300系列PLC30

3.3.1 S7-300系列PLC的基本硬件组成30

3.3.2 S7-300 CPU模块31

3.3.3 S7-300的输入／输出模块36

3.3.4 S7-300的功能模块36

3.3.5 S7-300 PLC的系统结构及编址36

3.4 FX系列PLC39

3.4.1 FX系列PLC型号的说明39

3.4.2 FX系列PLC的硬件组成40

3.4.3 FX系列PLC的性能指标44

3.4.4 FX系列PLC编址46

第4章　指令系统47

4.1 编程语言47

4.2 PLC指令系统的基本知识49

4.2.1 数据类型49

4.2.2　数据区存储器的地址表示格式49

4.2.3　寻址方式51

4.3　编程元件（软继电器）52

4.3.1　输入／输出映像区54

4.3.2 内部继电器55

4.4　基本指令56

4.4.1　触点及线圈指令56

4.4.2　逻辑堆栈指令61

4.4.3　三菱FX2N主控指令62

4.4.4　定时器指令、计数器指令63

4.4.5　梯形图的编程规则70

4.5　功能指令概述70

4.6　数据处理指令72

4.6.1　传送指令73

4.6.2　转换指令73

4.6.3 比较指令75

4.6.4　移位和循环移位指令76

4.7　数据运算指令77

4.7.1　数学运算指令77

4.7.2　加1和减1指令78

4.7.3　逻辑运算指令78

4.8　程序控制指令79

4.8.1 跳转指令79

4.8.2　监视定时器复位指令（WDR）80

4.8.3　主程序结束指令80

4.8.4　循环指令80

4.8.5　子程序指令81

4.8.6 中断指令82

第5章　开关量控制系统使用及编程85

5.1 概述85

5.1.1　设计时应注意的五个问题85

5.1.2 PLC对输入信号的处理86

5.2 PLC开关量控制典型应用程序87

5.2.1　异步电动机控制87

5.2.2　通电禁止输出程序89

5.2.3　多地点控制90

5.2.4　优先控制90

5.2.5 闪烁控制91

5.2.6　分频电路91

5.2.7　定时器、计数器的扩展92

5.3　顺序控制与顺序功能图93

5.3.1　顺序功能图93

5.3.2　顺序功能图法的设计步骤96

5.3.3　顺序功能图法中梯形图的编程方式96

5.3.4　应用举例98

5.4　具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法102

5.4.1　控制要求与工作方式102

5.4.2　程序设计103

第6章　可编程控制器模拟量控制109

6.1　模拟量控制相关问题109

6.1.1　概述109

6.1.2　变送器的选择110

6.1.3 PLC模拟量输入、输出处理110

6.1.4　工程量与模拟量模块输出值的转换111

6.2　西门子S7-200系列模拟量扩展模块112

6.2.1　模拟量输入模块112

6.2.2　模拟量输出模块（D/A）114

6.3　FX系列模拟量输入／输出模块115

6.3.1　模拟量输入模块115

6.3.2　模拟量输出模块117

6.3.3　特殊功能模块的读／写指令119

6.4　模拟量闭环控制120

6.4.1　通／断控制120

6.4.2 PID控制121

6.5　西门子S7-200 PID指令实现PID控制124

6.5.1 PID指令说明124

6.5.2 S7-200 PID指令的使用127

6.6　三菱FX2N PID指令实现PID控制129

6.6.1　三菱PID指令129

6.6.2　编程举例133

第7章　可编程控制器通信与网络技术135

7.1 PLC通信基础135

7.1.1　通信方式135

7.1.2　常用通信介质137

7.1.3 PLC常用通信接口139

7.2　工厂自动化PLC控制网络140

7.2.1　工厂计算机控制系统网络结构140

7.2.2 PLC网络的拓扑结构141

7.2.3 PLC网络各级子网通信协议配置的规律144

7.2.4　现场总线技术144

7.3 西门子S7-200系列PLC的网络与通信149

7.3.1 S7-200系列PLC的通信协议149

7.3.2 S7-200 PLC通信功能与通信方式150

7.3.3 S7-200 PLC通信参数设置152

7.4 PC与PLC通信实现153

7.4.1 基于VB的PC方程序设计154

7.4.2 PC与S7-200系列PLC通信的实现156

第8章　可编程控制器常用外围设备159

8.1 PLC人机界面159

8.1.1 PLC人机界面概述159

8.1.2　触摸屏的组成原理及分类160

8.1.3　触摸屏的工作原理（以电阻感应式触摸屏为例）161

8.1.4　触摸屏与PLC的通信162

8.1.5　常见触摸屏的编程软件162

8.1.6　通用组态软件SuperCx163

8.2　台达触摸屏168

8.2.1　画面编辑基础169

8.2.2　与PLC通信172

8.2.3　在西门子S7-200控制系统中的使用实例173

8.3 PLC控制变频调速技术的应用180

8.3.1　变频器调速技术概述180

8.3.2　变频器的选型182

8.3.3 自动石板材连续研磨机床变频调速控制183

8.4　旋转编码器在PLC控制系统中的应用187

8.4.1　增量型旋转编码器188

8.4.2　绝对值型旋转编码器195

第9章　可编程控制器控制系统设计及综合应用200

9.1　控制系统设计概述200

9.1.1 PLC控制系统类型200

9.1.2　控制系统工作方式202

9.1.3　系统设计原则203

9.2　系统设计的基本步骤203

9.3 PLC配置206

9.3.1　选择PLC机型206

9.3.2　开关量输入模块的选择207

9.3.3　开关量输出模块的选择208

9.3.4　模拟量I/O模块的选择209

9.3.5　智能I/O模块的选择209

9.4　系统可靠性设计209

9.4.1　控制系统冗余设计209

9.4.2　供电系统可靠性设计211

9.4.3　接地系统设计212

9.5　控制系统设计实例214

9.5.1　煤气电站瓦斯输送系统214

9.5.2　某污水处理控制系统设计实例220

第10章　可编程控制器控制系统安装维护及故障诊断227

10.1　安装与布线227

10.1.1 环境要求227

10.1.2　安装空间要求228

10.1.3　其他注意事项229

10.1.4　连接线敷设229

10.2　系统调试230

10.3 PLC控制系统的维护231

10.4 PLC的故障诊断232

10.4.1 PLC控制系统故障类型232

10.4.2 PLC控制系统的故障诊断方法233

10.4.3　故障诊断步骤233

附录236

附录1 S7-200特殊存储器（SM）标志位236

附录2 S7-200错误代码240

附录3 S7-200 PLC指令集242

参考文献244