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第1章 概述1

PLC性能简介1

PLC的定义及特点1

PLC的主要功能3

PLC的应用领域4

PLC的结构与工作原理5

PLC的基本结构5

PLC的工作原理7

PLC的分类10

按结构分类11

按控制规模分类11

按控制性能分类12

SIMATIC S7系列PLC的发展12

第2章S7-200 PLC14

S7-200 PLC硬件构成14

S7-200 PLC的基本结构14

CPU模块14

数字量输入／输出模块18

模拟量输入／输出模块21

通信模块25

S7-200 PLC的系统配置26

扩展模块的数量与编址26

内部电源的负载能力27

扩展实例27

第3章S7-300 PLC30

S7-300 PLC概述30

系统结构及特点31

电源及CPU模块33

电源模块33

CPU模块34

输入／输出模块38

数字量输入／输出模块38

模拟量输入／输出模块45

模拟值的表示50

模拟量输入模块与传感器的连接54

传感器的连接57

热电偶的连接59

模拟量输出模块的连接60

模拟量模块的诊断与中断62

其他模块63

计数器模块63

位置控制与检测模块64

称重模块67

通信处理器模块68

接口模块及连接器69

测试模块70

人机操作界面（HMI）70

S7-300的系统配置72

S7-300的I/O编址73

第4章S7-400 PLC76

S7-400 PLC概述76

S7-400 PLC的基本结构77

电源模块及CPU模块81

电源模块的特性81

CPU模块83

输入／输出及功能模块87

数字量输入／输出模块87

模拟量输入／输出模块91

功能模块95

通信及接口模块97

通信模块97

接口模块99

S7-400H容错系统概述100

S7-400 PLC的扩展102

扩展配置要求102

扩展形式102

第5章S7-200、300／400 PLC的指令系统及编程107

S7-200 PLC的编程基础107

编程语言107

数据类型108

存储器区域110

寻址方式116

S7-200 PLC的基本指令及编程118

位逻辑指令120

定时、计数指令129

应用举例136

S7-200的功能指令139

传送指令143

比较指令143

数学运算指令145

逻辑运算指令148

移位和循环移位指令149

程序控制指令152

PID回路指令157

S7-300／400 PLC的编程基础164

编程语言与数据类型164

存储区功能与状态字170

寻址方式175

S7-300／400 PLC的基本指令及其编程177

位逻辑指令177

定时器指令185

计数器指令189

S7-300／400 PLC的功能指令及编程192

装载与传送指令194

比较指令196

移位指令197

运算指令200

控制指令203

功能模块206

梯形图编程规则210

继电器线路与程序梯形图的转换210

梯形图的优化213

典型梯形图的设计213

第6章S7-200、300／400 PLC的编程软件217

STEP7-Micro／WIN32编程软件217

编程软件的主要功能217

通信连接与参数设置217

应用窗口说明220

编程软件的使用222

用编程软件监视与调试程序230

STEP 7编程软件的使用232

S7-300／400用户程序的模块化结构233

STEP 7的安装与图标说明236

创建项目241

在OB1中创建程序243

创建一个具有功能块和数据块的程序244

对功能块的编程248

对共享数据块的编程252

使用多重背景编程252

S7-PLCSIM仿真软件257

S7-PLCSIM的主要功能257

S7-PLCSIM的使用方法258

S7-PLCSIM的应用举例259

仿真PLC与真实PLC的区别260

第7章WinCC组态软件262

监控组态软件概述262

组态软件的系统构成262

组态软件的主要作用及性能264

WinCC软件266

WinCC软件的性能特点266

WinCC的系统结构及选项268

SCADA系统的基本功能269

WinCC的组态274

创建WinCC项目274

过程值归档281

组态报警记录285

打印消息顺序报表293

打印变量记录运行系统报表295

第8章S7-300／400 PLC的通信与网络298

通信与网络的基本知识298

数据通信基础298

工业控制局域网302

开放系统互连模型304

IEEE 802局域网参考模型及标准305

现场总线307

S7-300／400的集成通信网络311

工厂自动化系统的典型结构311

S7-300／400的通信网络312

S7通信的分类314

MPI网络与全局数据通信315

MPI网络315

MPI的通信及组态317

AS-I接口网络326

AS-I的网络结构及技术指标326

AS-I的通信原理329

AS-I的工作过程332

AS-I的主站模块333

工业以太网343

工业以太网概述343

工业以太网的连接344

工业以太网的交换技术346

工业以太网的网卡与通信处理器347

工业以太网的通信348

PROFIBUS现场总线353

PROFIBUS的主要构成353

PROFIBUS协议及通信方式354

PROFIBUS的数据传输与总线拓扑359

PROFIBUS的开放式接口366

PROFIBUS-DP368

建立一个S7-300硬件组态实例372

第9章PLC控制系统的设计与维护380

PLC控制系统设计概述380

系统设计原则与主要内容381

系统设计和调试的主要步骤381

PLC控制系统的结构设计与选型383

控制结构和方式的选择383

PLC的选择384

PLC的安装389

环境技术条件设计389

系统供电设计391

系统接地设计396

外部配线的连接398

冗余设计399

提高PLC控制系统可靠性的措施399

输入端的抗干扰措施400

输出端的抗干扰措施401

电源的抗干扰措施403

PLC控制系统的维护与诊断404

PLC控制系统的维护404

PLC控制系统的诊断与处理405

PLC的故障查找方法及处理406

S7-300／400 PLC的在线诊断411

PLC诊断的基本步骤411

PLC诊断符号与诊断信息412

PLC诊断注意点414

第10章PLC的工程应用实践415

S7-200 PLC在炉温控制系统中的应用415

温度控制系统的组成415

硬件电路设计416

软件设计418

S7-200 PLC在数控系统中的应用421

数控平台控制系统421

PLC控制程序设计422

S7-200 PLC在电梯控制系统中的应用425

系统概述425

系统设计425

指示灯程序的设计426

S7-300 PLC在轧机控制系统中的应用427

系统概述427

系统工作原理及硬件配置428

软件的设计429

S7-300 PLC在钢铁生产线中的应用430

系统概述430

系统网络结构及配置431

PLC程序设计432

变频器参数设置及系统分析434

S7-300 PLC在恒压供水控制系统中的应用435

系统概述435

系统组态436

程序设计436

MPI网络在水厂自动监控系统中的应用439

系统概述439

控制系统硬件设计440

系统通信原理及PLC程序编制441

PROFIBUS总线技术在网络压机控制系统中的应用443

系统概述443

系统硬件组成443

通信原理分析444

程序设计446

S7-400 PLC在造纸行业的应用447

系统概述447

控制对象分析448

系统配置449

PROFIBUS总线技术在机械手控制系统中的应用450

系统概述450

系统硬件组成451

系统的通信451

系统软件设计452

附录454

附录A S7-200的SIMATIC指令简表454

附录B S7-300／400的指令一览表458

附录C STEP 7保留的关键字462

参考文献467