PLC是工控自动化领域应用最为热门的技术。PLC全称为Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器，主要用于代替继电器实现逻辑控制。随着计算机技术的发展，PLC的功能不断扩展和完善，远远超出了逻辑控制的范围，具有了PID、A/D、D/A、算术运算、数字量智能控制、监控及通信联网等多方面的功能，逐渐变成了实际意义上的一种工业控制计算机，现在广泛用于机电控制、电气控制、数据采集、网络通信传输等多个领域。

PLC系列中西门子应用最为深入，是大学里计算机硬件、电子、自动化及相关专业的必修课。但目前市场上同类的PLC书中，介绍基础原理的较多，而对常用模块的开发实例涉及甚少，从常用模块到工业应用系统的实例提高更是空白。本书的出版弥补了这种不足。

本书内容

全书从工程实用的角度出发，通过实例精讲的形式，详细介绍了西门子PLC常用模块与工业应用系统设计的方法与技巧。全书分3篇共18章，具体内容安排如下：

第一篇为PLC基础知识篇，包括第1～4章，简要介绍了PLC硬件结构、工作原理、PLC的编程基础、S7-200/300指令系统、STEP7开发软件，引导读者入门。已经具备了PLC编程基础的读者可以跳过这部分。

第二篇为PLC常用模块设计篇，包括第5～16章，通过11个模块设计实例，详细介绍了PLC的各种开发技术和使用技巧。这些模块实例基础典型实用，易学易懂，全部调试通过，几乎涵盖了所有的PLC开发技术，读者通过学习可以理解掌握PLC各个模块的编程原理与应用方法。

第三篇为两个工业系统实例，通过电气控制和机电控制两个系统实例，对前面的PLC用模块进行了综合应用设计，帮助读者巩固所学知识，实现举一反三，完成入门到精通的技术飞跃。

本书配光盘一张，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。本书适合计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的大学生，以及从事PLC开发的科研人员使用。

本书特色

本书作者长期从事PLC方面的编程设计工作，具有丰富的实践经验，从而保证了本书良好的实用性和指导性。归纳本书，具有以下一些特点。

（1）本书以实战为主，讲解了11个PLC常用模块设计实例。这些实例实用、基础、典型，易学易懂，全部调试通过，几乎涵盖了所有的PLC开发技术。

（2）两个工业系统实例，对PLC的基本知识和常用模块进行了综合应用，有利于读者巩固所学知识，举一反三，设计水平产生质的飞跃。

（3）书中实例采用梯形图和STL语言编程结合的形式，适合各级读者学习。重点介绍PLC的模块化编程思想、工业系统设计思路以及编程经验与技巧，帮助读者解决各种设计问题。

（4）本书盘书结合，光盘中包括实例章节的梯形图文件和程序源代码，读者稍加修改，便可应用于自己的工作中，物超所值。

读者与作者

本书比较适合计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的学生进行学习，同时也可供从事PLC开发的科研人员参考使用。

本书主要由高强、马丁编写。其中第1～4章和第18章由高强编写，另外，唐清善、邱宝良、周克足、刘 斌、李永怀、李宁宇、刘伟捷、黄小欢、严剑忠、黄小宽、李彦超、付军鹏、张广安、贾素龙、王艳波、金 平、徐春林、谢正义、郑贞平、张小红等在资料收集、整理和技术支持方面做了大量的工作，在此一并向他们表示感谢！

由于时间仓促，加之作者的水平有限，书中难免存在一些不足之处，欢迎广大读者批评和指正。

第一部分 PLC基础 知识篇

第1章 PLC入门概述 2

1.1 PLC的定义与发展趋势 2

1.2 PLC特点、分类与应用 4

1.2.1 PLC的特点 4

1.2.2 PLC的分类 5

1.2.3 PLC的应用范围 6

1.3 PLC的硬件结构 7

1.3.1 PLC的一般组成 7

1.3.2 S7-200的结构特点 9

1.4 PLC的工作原理 10

1.4.1 循环扫描 10

1.4.2 I/O响应时间 12

1.5 S7产品特点与性能指标 13

1.5.1 S7-200新一代产品 13

1.5.2 S7-300产品简介 14

1.5.3 PLC的性能指标 15

1.6 本章小结 16

第2章 PLC编程基础 17

2.1 PLC的编程语言 17

2.1.1 PLC编程语言的国际标准 17

2.1.2 梯形图LAD 18

2.1.3 语句表STL 18

2.1.4 功能块图FBD 19

2.1.5 结构文本ST 19

2.1.6 顺序功能图SFC 19

2.2 指令原理与执行格式 20

2.2.1 指令执行原理 20

2.2.2 PLC指令格式 23

2.3 PLC存储器的划分 24

2.3.1 S7-200/300 CPU存储器 25

2.3.2 S7-200/300中的系统存储区 26

2.4 PLC程序组织 27

2.5 用户程序结构 29

2.5.1 结构化程序 29

2.5.2 块的种类 29

2.6 数制与二进制逻辑 31

2.6.1 数制 31

2.6.2 带点分隔符的十进制记数法 34

2.6.3 二进制逻辑函数 34

2.7 数据类型及寻址方式 36

2.7.1 数据类型 36

2.7.2 寻址方式 39

2.8 本章小结 41

第3章 S7-200/300指令系统 42

3.1 位逻辑指令 42

3.2 比较指令 50

3.3 转换指令 53

3.4 计数器指令 63

3.5 数据块指令 70

3.6 逻辑控制指令 70

3.7 整数算术运算指令 73

3.8 浮点算术运算指令 81

3.8.1 浮点算术运算指令概述 81

3.8.2 判断浮点算术运算指令后

3.8.2 状态字的位 82

3.8.3 基本指令 82

3.8.4 扩展指令 86

3.9 赋值指令 90

3.10 程序控制指令 91

3.11 移位和循环指令 100

3.11.1 移位指令 100

3.11.2 循环指令 106

3.12 状态位指令 107

3.13 定时器指令 111

3.14 字逻辑指令 124

3.15 本章总结 129

第4章 STEP 7编程软件 130

4.1 STEP 7概述 130

4.1.1 STEP 7的功能 130

4.1.2 STEP 7的安装提示 131

4.1.3 STEP 7的授权使用 131

4.1.4 SIMATIC管理器 131

4.1.5 使用帮助 132

4.2 项目结构 133

4.2.1 新项目的创建 133

4.2.2 项目结构 134

4.3 硬件组态 134

4.3.1 硬件组态窗口 135

4.3.2 主机架的配置 136

4.3.3 CPU参数设置 137

4.3.4 I/O模块参数设置 139

4.3.5 机架扩展 141

4.4 STEP 7编程 142

4.4.1 程序结构 142

4.4.2 程序语言 143

4.4.3 程序编辑器 144

4.4.4 符号编程 145

4.4.5 用LAD编写程序逻辑块 147

4.5 下载与测试 148

4.5.1 建立在线连接 148

4.5.2 下载 149

4.5.3 上传 149

4.5.4 测试程序 150

4.6 本章小结 150

第二部分 常用模块设计实例篇

第5章 PLC接口模块设计简介 152

5.1 西门子PLC接口模块介绍 152

5.2 PLC程序设计的常用方法 153

5.3 PLC程序设计的一般步骤 153

5.4 PLC程序设计技巧与经验 154

5.5 本章小结 158

第6章 PLC电源模块设计 159

6.1 实例说明 159

6.2 硬件基础介绍 159

6.3 硬件电路结构图 162

6.4 软件设计 163

6.4.1 S7-300系列 164

6.4.2 S7-400系列 170

6.5 实例总结 173

第7章 PLC数字量接口：输入模块

第7章 设计 174

7.1 实例说明 174

7.2 设计方法分析 174

7.3 实现方法与步骤 177

7.3.1 硬件设计 177

7.3.2 软件设计 179

7.4 运行结果与总结 190

第8章 PLC数字量接口：输出

第8章 模块设计 191

8.1 实例说明 191

8.2 设计方法分析 191

8.3 实现方法与步骤 193

8.3.1 硬件设计 193

8.3.2 软件设计 193

8.4 运行结果与总结 205

第9章 PLC模拟量接口：输入

第9章 模块设计 206

9.1 实例说明 206

9.2 设计方法分析 206

9.3 实现方法与步骤 212

9.3.1 硬件设计 212

9.3.2 软件设计 212

9.4 运行结果与总结 226

第10章 PLC模拟量接口：输出

第10章 模块设计 227

10.1 实例说明 227

10.2 设计方法分析 227

10.3 实现方法与步骤 231

10.3.1 硬件设计 231

10.3.2 软件设计 232

10.4 运行结果与总结 252

第11章 PLC计数器模块设计 253

11.1 实例说明 253

11.2 设计方法分析 253

11.3 实现方法与步骤 254

11.3.1 硬件设计 254

11.3.2 软件设计 255

11.4 运行结果与总结 268

第12章 PLC称重模块设计 269

12.1 实例说明 269

12.2 设计方法分析 269

12.3 实现方法和步骤 276

12.4 运行结果与总结 279

第13章 PLC位置控制模块设计 280

13.1 位置控制模块概述 280

13.2 PLC控制异步电机实例 280

13.2.1 实例说明 280

13.2.2 设计方法分析 280

13.2.3 实现方法和步骤 283

13.2.4 运行结果与总结 286

13.3 PLC控制步进电动机设计

13.3 实例 286

13.3.1 实例说明 286

13.3.2 设计方法分析 286

13.3.3 实现方法和步骤 297

13.3.4 运行结果与总结 302

第14章 PLC闭环控制模块设计 303

14.1 闭环控制模块概述 303

14.2 PID控制器说明 305

14.3 脉冲发生器的应用实例 306

14.3.1 实例说明 306

14.3.2 设计方法分析 306

14.3.3 程序代码说明 308

14.3.4 运行结果与总结 310

14.4 连续控制器的应用实例 311

14.4.1 实例说明 311

14.4.2 设计方法分析 311

14.4.3 实现方法与步骤 313

14.4.4 运行结果与总结 313

第15章 PLC显示与人机界面

第15章 模块设计 314

15.1 PLC系统的人机界面概述 314

15.1.1 人机界面设计的方法和

15.1.1 步骤 314

15.1.2 人机界面设计的设计过程

15.1.2 以及原则 314

15.2 人机界面模块应用实例 315

15.2.1 实例内容和说明 315

15.2.2 设计方法分析 315

15.2.3 实现方法与步骤 317

15.2.4 运行结果与总结 327

第16章 PLC通信网络模块设计 328

16.1 PLC通信功能介绍 328

16.2 S7的通信网络及分类 328

16.3 通信模块应用实例 331

16.3.1 实例说明 331

16.3.2 设计方法分析 331

16.3.3 实现方法与步骤 334

16.3.4 运行结果与总结 341

第三部分 综合系统设计实例篇

第17章 PLC电气控制设计实例 344

17.1 实例说明 344

17.2 设计方法分析 345

17.3 硬件电路设计 346

17.4 软件程序设计 348

17.5 运行结果与总结 371

第18章 PLC机电控制系统设计

第18章 实例 372

18.1 实例说明 372

18.2 设计思路分析 373

18.3 硬件电路设计 373

18.4 软件程序设计 373

18.5 运行结果与总结 385

参考文献 3862100433B

全书从工程实用的角度出发，以实例精讲的形式，详细介绍了西门子PLC常用模块与工业应用系统设计的方法与技巧。全书分3篇共18章，第一篇为PLC基础知识篇，简要介绍了PLC硬件结构、工作原理、PLC的编程基础、S7-200/300指令系统、STEP7开发软件，引导读者入门；第二篇为PLC常用模块设计篇，通过11个模块设计实例，详细介绍了PLC的各种开发技术和使用技巧，这些模块实例基础典型实用，易学易懂，全部调试通过，几乎涵盖了所有的PLC开发技术；第三篇通过两个工业系统实例，对前面介绍的PLC常用模块进行了综合应用设计，帮助读者巩固所学知识，实现入门到精通的技术飞跃。

本书结构合理、内容翔实，讲解由浅入深、循序渐进，基础知识与大量实例结合叙述，工程实践性强。不但详细介绍了PLC的模块化编程思想，以及工业系统设计思路与流程，而且提供了PLC编程经验与技巧，帮助读者领悟PLC技术精髓，快速提升编程技能，步入高级工程师的行列。

本书配光盘一张，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。本书适合计算机、自动化、电子技术及硬件等相关专业的大学生，以及从事PLC开发的科研人员使用。

全书以Freescale的HCS08主流芯片为写作对象，通过实例精讲的形式，详细介绍了Freescale单片机常用模块与综合系统设计的方法与技巧。

全书共分3篇24章：第一篇为基础知识篇，简要介绍了Freescale单片机的硬件结构与工作原理、指令系统、C语言开发基础及集成开发环境，引导读者入门；第二篇为常用模块设计实例篇，通过18个模块实例，详细介绍了Freescale单片机的各种开发技术和使用技巧，这些模块实例基础、实用，易学易懂，全部调试通过，几乎涵盖了Freescale单片机所有的开发技术；第三篇为综合系统设计实例篇，通过2个复杂项目，对前面的Freescale单片机常用模块进行了综合应用设计，经过此篇学习，读者的Freescale单片机设计能力将迅速提升，步入高级工程师的行列。

本书配有一张光盘，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。本书的读者对象为Freescale单片机的初、中级用户，特别适合计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的大学生及从事Freescale单片机开发的工程师阅读使用。