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