本书从基础和实用出发，系统介绍了西门子S7-200/200SMART/1200/300/400等系列PLC技术。

全书分两个部分：第一部分为入门篇，主要介绍了可编程序控制器（PLC）基础、西门子PLC的硬件、西门子PLC的软件、西门子PLC的指令系统、逻辑控制编程的编写方法与调试；第二部分为精通篇，包括PLC在过程控制中的应用、PLC在运动控制中的应用、PLC在变频器调速系统中的应用、PLC的PPI/MPI/PROFIBUS和MODBUS通信、工业以太网通信、西门子PLC其他应用技术、西门子PLC工程应用案例等。

本书内容丰富，重点突出，强调知识的实用性，同时配有大量实用的例题，便于读者模仿学习。大部分实例都有详细的软件、硬件配置清单，并配有接线图和程序。本书所配电子资源中有重点内容的程序和操作视频资料。

本书可供从事PLC应用的技术人员学习使用，也可以作为大中专院校的机电类、信息类专业的教材。

第1篇入门篇

第1章可编程序控制器（PLC）基础2

1.1概述2

1.1.1PLC的发展历史2

1.1.2PLC的主要特点3

1.1.3PLC的应用范围3

1.1.4PLC的分类与性能指标4

1.1.5PLC与继电器系统的比较5

1.1.6PLC与微机的比较5

1.1.7PLC的发展趋势5

1.1.8PLC在我国6

1.2可编程序控制器的结构和工作原理6

1.2.1可编程序控制器的硬件组成6

1.2.2可编程序控制器的工作原理9

1.2.3可编程序控制器的立即输入、输出功能10

第2章西门子PLC的硬件12

2.1西门子PLC概述12

2.2S7-200系列PLC13

2.2.1S7-200CPU模块13

2.2.2S7-200CPU的接线14

2.3S7-200扩展模块17

2.3.1数字量I/O扩展模块17

2.3.2模拟量I/O扩展模块18

2.3.3其他扩展模块20

2.4S7-200电源需求计算23

2.4.1最大I/O配置23

2.4.2电源需求计算23

2.5S7-300PLC常用模块及其接线24

2.5.1S7-300PLC的基本结构24

2.5.2S7-300PLC的CPU模块25

2.5.3数字量模块28

2.5.4模拟量模块33

2.5.5S7-300PLC的通信处理模块37

2.5.6S7-300PLC的功能模块37

2.5.7S7-300PLC的其他模块38

2.6S7-400PLC常用模块简介38

2.6.1S7-400PLC的概述38

2.6.2S7-400PLC的机架39

第3章西门子PLC的软件42

3.1西门子PLC编程软件的简介42

3.1.1LOGO！的编程软件42

3.1.2S7-200的编程软件42

3.1.3S7-200SMART的编程软件42

3.1.4S7-1200的编程软件42

3.1.5S7-300/400的编程软件42

3.2S7-200的编程软件STEP7-Micro/WIN的使用42

3.2.1STEP7-Micro/WIN软件的界面介绍42

3.2.2编译STEP7-Micro/WIN项目45

3.2.3用STEP7-Micro/WIN建立一个完整的项目53

3.2.4S7-200仿真软件的使用59

3.3S7-300/400编程软件STEP7的使用61

3.3.1STEP7软件简介61

3.3.2编程界面的SIMATIC管理器62

3.3.3硬件组态与参数设置65

3.3.4STEP7的下载和上传80

3.3.5STEP7软件编程85

3.3.6用STEP7建立一个完整的项目86

第4章西门子PLC的指令系统93

4.1西门子PLC的编程基础知识93

4.1.1数据的存储类型93

4.1.2编程语言95

4.2S7-200系列PLC的指令系统96

4.2.1S7-200的元件的功能与地址分配96

4.2.2位逻辑指令100

4.2.3定时器与计数器指令104

4.2.4功能指令118

4.2.5S7-200PLC的程序控制指令及其应用137

4.3S7-300/400系列PLC的指令系统146

4.3.1S7-300/400编程元件与数据类型146

4.3.2寻址方式150

4.3.3CPU中的寄存器153

4.3.4位逻辑指令156

4.3.5定时器与计数器指令162

4.3.6其他常用指令168

4.4S7-300/400PLC的程序结构172

4.4.1功能、功能块和数据块173

4.4.2共享数据块（DB）及其应用176

4.4.3组织块（OB）184

4.5S7-300/400实例194

第5章逻辑控制编程的编写方法与调试197

5.1顺序功能图197

5.1.1顺序功能图的画法197

5.1.2梯形图编程的原则202

5.1.3流程图设计法204

5.2应用实例219

5.2.1液体混合的PLC控制219

5.2.2全自动洗衣机的PLC控制223

5.3程序的调试方法228

5.3.1用变量监控表进行调试228

5.3.2使用PLCSIM软件进行调试（对于S7-300/400）231

5.4故障诊断233

5.4.1使用状态和出错LED进行故障诊断234

5.4.2用STEP7快速视图进行故障诊断236

5.4.3用通信块的输出参数/返回值（RET_VAL）诊断故障242

第2篇精通篇

第6章PLC在过程控制中的应用246

6.1PID控制简介246

6.1.1PID控制原理简介246

6.1.2PID控制器的参数整定249

6.2利用PID指令编写过程控制程序251

第7章PLC在运动控制中的应用273

7.1PLC控制步进电动机273

7.1.1步进电动机简介273

7.1.2直接使用PLC的高速输出点控制步进电动机274

7.1.3步进电动机的调速控制287

7.1.4步进电动机的正反转控制289

7.2PLC控制伺服系统291

7.2.1伺服系统基础291

7.2.2直接使用PLC的高速输出点控制伺服系统293

第8章PLC在变频器调速系统中的应用305

8.1西门子MM440变频器使用简介305

8.1.1认识变频器305

8.1.2西门子MM440变频器使用简介306

8.2变频器多段频率给定309

8.3变频器模拟量频率给定314

8.3.1模拟量模块的简介314

8.3.2电流信号频率给定（利用S7-200）316

8.3.3电压信号频率给定（利用S7-300）318

8.4变频器的通信频率给定319

8.4.1MM440变频器通信的基本知识319

8.4.2S7-200与MM440变频器的USS通信频率给定322

8.4.3S7-1200PLC与MM440的USS通信327

8.4.4S7-300与MM440变频器的场总线通信频率给定333

8.5使用变频器时电动机的制动和正反转338

8.5.1使用变频器时电动机的制动338

8.5.2使用变频器时电动机的正反转339

第9章PLC的PPI/MPI/PROFIBUS和MODBUS通信341

9.1通信基础知识341

9.1.1通信的基本概念341

9.1.2RS-485标准串行接口344

9.1.3OSI参考模型345

9.2SIMATICNET工业通信网络346

9.2.1工业通信网络结构346

9.2.2通信网络技术说明347

9.3PPI通信347

9.3.1初识PPI协议347

9.3.2S7-200系列PLC之间的PPI通信348

9.4MPI通信352

9.4.1MPI通信概述352

9.4.2无组态连接通信方式352

9.5PROFIBUS现场总线通信359

9.5.1PROFIBUS现场总线概述359

9.5.2PROFIBUS通信概述360

9.5.3PROFIBUS总线拓扑结构362

9.5.4S7-300与ET200M的PROFIBUS-DP通信364

9.5.5S7-300与S7-200间的PROFIBUS-DP通信370

9.5.6S7-300与S7-300间的PROFIBUS-DP通信379

9.6MODBUS通信概述387

9.6.1MODBUS通信概述387

9.6.2MODBUS传输模式388

9.6.3S7-200PLC间MODBUS通信388

9.6.4S7-1200与S7-1200的MODBUS通信392

第10章工业以太网通信397

10.1以太网通信概述397

10.1.1以太网通信简介397

10.1.2工业以太网通信简介398

10.2S7-200PLC的以太网通信399

10.3S7-1200PLC的以太网通信407

10.3.1S7-1200系列PLC间的以太网通信407

10.3.2S7-1200系列PLC与S7-300系列PLC间的以太网通信412

10.4S7-300/400系列PLC的以太网通信418

10.4.1S7-300间的以太网通信418

10.4.2S7-400与远程I/O模块ET200间的PROFINET通信427

10.4.3S7-400与S7-200SMART间的以太网通信433

第11章西门子PLC其他应用技术439

11.1高速计数器的应用439

11.1.1高速计数器的简介439

11.1.2高速计数器在转速测量中的应用441

11.2PWM449

11.2.1PWM功能简介449

11.2.2PWM功能应用举例450

11.3其他技巧/难点453

11.3.1安装和使用西门子软件注意事项453

11.3.2创建和使用S7-200的库函数454

11.3.3指针的应用457

第12章西门子PLC工程应用案例459

12.1压力数据采集PLC控制系统459

12.1.1系统软硬件配置459

12.1.2编写控制程序459

12.2物料混合机的PLC控制464

12.2.1系统软硬件配置464

12.2.2编写控制程序466

12.3小型搅拌机的PLC控制467

12.3.1系统软硬件配置468

12.3.2控制程序的编写468

12.4啤酒灌装线系统的PLC控制471

12.4.1系统软硬件配置472

12.4.2控制程序的编写474

12.5往复运动小车PLC控制系统479

12.5.1系统软硬件配置479

12.5.2控制程序的编写481

参考文献485 2100433B

随着计算机技术的发展，以可编程序控制器、变频器调速和计算机通信等技术为主体的新型电气控制系统已经逐渐取代传统的继电器电气控制系统，并广泛应用于各行业。由于西门子PLC具有的卓越的性能，因此在工控市场占有非常大的份额，应用十分广泛。虽然PLC入门相对比较容易，但对于那些西门子PLC刚入门的读者来说，要系统掌握PLC的应用还不太容易（如PLC通信、运动控制、PID控制等技术）。编者曾经编写出版了一系列PLC技术图书，读者反映较好。因此，为了使读者能既容易读懂，又更好地掌握综合应用技术，我们总结长期的教学经验和工程实践经验，联合企业相关人员，共同编写了《西门子PLC完全精通教程》，本书出版后，深受广大读者的欢迎，有很多读者发来邮件与我们探讨PLC技术问题，并对本书的内容提出了宝贵意见。近年来，随着PLC技术的进步，我们又对第一版的内容进行了优化、调整，并增加了大量的经典小程序和工程实例，使本书的内容更加全面和实用。

我们在编写过程中，除了全面系统地介绍了西门子PLC技术的基础知识外，还结合实际应用，将一些生动的操作实例融入到书中，以提高读者的学习兴趣。本书具有以下特点。

（1）内容由浅入深、由基础到应用，理论联系实际，既适合初学者学习使用，也可以供有一定基础的人结合书中大量的实例，深入学习西门子PLC的工程应用。

（2）用实例引导读者学习。本书的内容全部用精选的例子来讲解，例如，用例子说明现场总线通信的实现全过程。同时所有的例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序，而且为确保程序的正确性，程序已经在PLC上运行通过。

《西门子PLC工业通信完全精通教程》结合工程应用案例，详细介绍了西门子PLC工业通信网络应用技术，包括：西门子PLC的自由口通信、西门子PLC与变频器的USS通信、西门子PLC的Modbus通信、西门子PLC的PPI通信、西门子PLC的MPI通信、西门子PLC的PROFIBUS通信、工业以太网通信、第三方网关模块的使用、OPC通信、工业物联网应用等内容。书中所有的例子都是经过实践检验的，每个例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序。对于比较复杂的例子，有专门的视频教学文件和程序源代码，读者可以从光盘中学习。

《西门子PLC工业通信完全精通教程》可供PLC应用技术人员学习使用，也可供大中专院校相关专业师生参考使用。

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本书内容丰富，重点突出，强调知识的实用性，几乎每章中都配有大量实用的例题，便于读者模仿学习，另外每章配有习题供读者训练之用。大部分实例都有详细的软件、硬件配置清单，并配有接线图和程序。本书所配光盘中有重点内容的程序和操作视频资料。

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