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第1章 认识西门子S7-200 PLC1

1．1认识西门子PLC的硬件2

实例1：单输入／单输出控制2

1．1．1 S7-200 PLC的主机模块2

1．1．2 S7-200系列PLC的I／O接线4

1．2认识西门子PLC的程序开发过程5

实例2：电动机的启停控制5

1．2．1 PLC的程序开发环境5

1．2．2电动机启停控制程序的开发7

1．3理解西门子PLC的工作原理10

实例3：加电输出禁止程序10

1．3．1 PLC的工作原理10

1．3．2用户程序的执行过程14

思考题14

第2章 PLC的指令系统15

2．1 S7-200 PLC的基本指令17

2．1．1位操作类指令18

实例4：位的设置19

实例5：电动机优先控制20

实例6：置位／复位指令实现电动机的启停控制21

实例7：输入信号的边沿检测23

2．1．2定时器和计数器指令24

实例8：定时器延迟控制26

实例9：计数器控制29

2．1．3比较操作指令30

实例10：数据的比较30

实例11：水位、水温控制31

2．1．4移位操作指令33

实例12：跑马灯的实现34

实例13：应用寄存器移位36

2．1．5程序控制指令37

实例14：PLC故障控制38

实例15：循环指令的应用40

实例16：子程序的调用41

实例17：自动＼手动切换控制43

实例18：设备的初始化控制43

2．2 S7-200 PLC的功能指令44

2．2．1数据传送指令44

2．2．2数学运算指令46

实例19：用除法实现数据的分离48

实例20：按比例放大模拟值49

实例21：求解75°的正弦值52

2．2．3逻辑运算指令52

实例22：利用逻辑运算指令实现数据分离53

2．2．4表功能指令54

实例23：表中取数55

2．2．5数据转换指令56

实例24：BCD码与整数之间的转换58

实例25：双整数与实数之间的转换59

实例26：英寸转换为厘米59

实例27：ASCⅡ码与十六进制数之间的转换62

2．2．6中断指令63

实例28：处理输入／输出中断程序67

实例29：处理定时中断程序69

实例30：模拟量的定时采集70

2．2．7时钟指令72

实例31：设定CPU时钟72

2．2．8高速处理类指令74

实例32：高速计数器指令的应用78

实例33：高速脉冲输出指令的应用83

思考题83

第3章 PLC系统的基本控制编程87

3．1 PLC程序的结构与编程规则88

3．1．1 PLC程序的结构88

3．1．2编程技巧与规则89

3．2基本控制程序91

3．2．1自锁、互锁控制91

实例34：自锁控制91

实例35：互锁控制91

实例36：连锁控制92

3．2．2时间控制93

实例37：瞬时接通／延时断开控制93

实例38：延时接通／延时断开控制94

实例39：多个定时器组合实现长延时控制95

实例40：定时器和计数器组合实现长延时控制96

实例41：计数器串联组合实现时钟控制97

3．2．3脉冲触发控制98

实例42：用微分操作指令实现脉冲触发98

实例43：用定时器实现周期脉冲触发控制99

实例44：用定时器实现脉宽可控的脉冲触发控制99

3．2．4分频控制101

实例45：二分频控制101

3．2．5报警控制102

实例46：单故障报警控制102

实例47：多故障报警控制103

3．2．6计数控制104

实例48：扫描计数控制104

实例49：6位数计数控制105

3．2．7顺序控制107

实例50：用定时器实现顺序控制107

实例51：用计数器实现顺序控制108

实例52：用移位指令实现顺序控制109

3．2．8循环控制111

实例53：彩灯闪亮循环控制111

3．2．9多地点控制113

实例54：三地控制一盏灯114

3．2．10高速计数器控制116

实例55：高速计数器模拟控制116

实例56：高速计数器测速控制118

3．3常用典型环节或系统控制编程120

实例57：电动机正、反转控制120

实例58：电动机Y-Δ减压启动控制122

实例59：电动机的软启动控制124

实例60：物流检测控制126

实例61：钻孔动力头控制128

实例62：液位控制130

实例63：音乐演奏程序132

思考题141

第4章 PLC扩展系统143

4．1 S7-200 PLC的系统配置144

4．2数字量扩展模块144

实例64：数字量扩展模块的I／O编址145

4．3模拟量扩展模块146

4．3．1模拟量输入模块EM231146

4．3．2热电偶、热电阻扩展模块EM231148

4．3．3模拟量输出模块EM232150

实例65：CPU扩展EM231进行模拟量输入信号测量151

实例66：CPU扩展EM235实现温度控制153

4．4位控模块156

4．4．1位控模块EM253的硬件特性156

4．4．2位控模块EM253的配置158

4．4．3位控模块EM253的子程序166

实例67：EM253实现简单相对运动167

实例68：EM253实现典型的运动控制169

4．5 PID算法原理及指令介绍172

4．5．1 PID算法介绍172

4．5．2 PID回路指令173

4．5．3 PID回路指令输入／输出变量数值转换174

实例69：水储罐恒压控制175

思考题178

第5章 顺序功能图程179

5．1基本概念180

5．2结构形式184

5．3顺序功能图的编程方法及梯形图表示185

5．3．1使用通用逻辑指令的方法186

实例70：冲床动力头进给运动控制186

实例71：自动门控制系统187

实例72：专用钻床部分控制程序189

5．3．2使用置位、复位（S、R）指令的方法190

5．3．3使用SCR指令的方法192

思考题196

第6章 PLC控制系统应用197

6．1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤198

6．1．1 PLC控制系统设计的基本原则198

6．1．2 PLC控制系统设计的一般步骤和内容199

6．2 PLC系统控制程序设计方法200

6．2．1逻辑设计法200

实例73：通风系统运行状态监控200

实例74：电动机交替运行控制204

6．2．2移植设计法206

实例75：某卧式镗床继电器控制系统移植设计为PLC控制系统207

6．2．3经验设计法213

实例76：PLC控制送料小车的经验设计213

6．2．4顺序功能图设计法215

6．3 PLC控制系统应用设计215

实例77：交通灯控制216

实例78：工业机械手的PLC控制219

实例79：U形板折板机的PLC控制225

实例80：某型导弹测试架控制232

思考题238

第7章 PLC系统通信239

7．1 S7-200 PLC通信部件介绍240

7．1．1通信端口240

7．1．2 PC／PPI电缆241

7．1．3网络连接器242

7．1．4网络中继器243

7．1．5 EM277 PROFIBUS-DP模块243

7．1．6 CP 243-1和CP 243-1 IT模块244

7．2 S7-200 PLC的通信协议及指令244

7．2．1 PPI协议244

7．2．2 MPI协议245

7．2．3自由口通信协议245

7．2．4 PROFIBUS协议245

7．2．5 TCP／IP协议246

7．2．6通信指令246

实例81：检测XMT指令对数据的发送248

7．3 PPI通信实例250

实例82：两台S7-200实现PPI通信250

实例83：多台S7-200 PLC实现PPI通信254

7．4 MPI通信实例256

实例84：全局数据包通信方式256

实例85：无组态连接通信方式261

7．5 PROFIBUS-DP通信实例265

实例86：以EM277为接口的S7-200与Profibus-DP的连接266

7．6工业以太网通信实例269

实例87： S7-200为服务器、S7-400为客户机的以太网通信269

实例88： S7-200为客户机、S7-400为服务器的以太网通信277

7．7自由口通信实例283

实例89：利用S7-200的自由通信口收／发数据283

实例90：利用S7-200的自由通信口发送数据285

实例91：利用S7-200的自由通信口接收数据289

实例92：利用S7-200的自由通信口控制调制解调器292

实例93：利用S7-200的自由通信口发送实时信息295

思考题298

第8章 PLC与人机界面299

8．1西门子人机界面（HMI）概述300

8．1．1人机界面的硬件装置300

8．1．2人机界面的组态软件302

8．2 WinCC flexible组态软件的使用304

实例94： WinCC flexible组态项目的创建304

8．3操作元件的组态309

实例95：按钮的生成与组态309

实例96：开关的生成和组态311

实例97：滚动条的组态313

8．4显示元件的组态315

实例98：指示灯的组态315

实例99：日期时间显示的组态317

实例100：IO域的组态318

思考题319

第9章 物料混合控制系统321

9．1物料混合控制系统简介322

9．1．1系统工艺过程概述322

9．1．2 PLC系统选型322

9．1．3触摸屏选型323

9．1．4 PLC与触摸屏的连接324

9．2 PLC程序设计325

9．3触摸屏画面设计328

思考题330

附录A 特殊寄存器（SM）标志位331

附录B 错误代码信息335

附录C S7-200可编程控制器指令集337

参考文献341