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第1章 可编程序控制器（PLC）基础1

1.1 概述1

1.1.1 PLC的发展历史1

1.1.2 PLC的主要特点2

1.1.3 PLC的应用范围3

1.1.4 PLC的分类与性能指标3

1.1.5 PLC与继电器控制系统的比较4

1.1.6 PLC与微机的比较5

1.1.7 PLC的发展趋势5

1.1.8 PLC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11

1.2.3 可编程序控制器的立即输入、输出功能12

1.3 接近开关13

1.3.1 接近开关的功能13

1.3.2 接近开关的分类和工作原理13

1.3.3 接近开关的选型14

1.3.4 应用接近开关的注意事项16

小结19

习题19

第2章 S7-200系列PLC20

2.1 S7-200系列PLC简介20

2.1.1 西门子S7系列模块简介20

2.1.2 S7-200 PLC的性能特点21

2.2 S7-200 CPU模块及其接线22

2.2.1 S7-200 CPU模块22

2.2.2 S7-200 CPU的接线23

2.3 S7-200 PLC扩展模块26

2.3.1 数字量I/O扩展模块27

2.3.2 模拟量I/O扩展模块28

2.3.3 其他扩展模块32

2.4 S7-200 PLC的安装34

2.4.1 安装的预留空间34

2.4.2 S7-200 PLC模块的安装和拆卸35

2.5 电源需求36

2.5.1 最大I/O配置36

2.5.2 电源需求计算37

小结37

习题37

第3章 西门子S7-200 PLC编程软件39

3.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装39

3.1.1 STEP 7-Micro/WIN编程软件概述39

3.1.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装步骤40

3.2 STEP 7-Micro/WIN的使用43

3.2.1 STEP 7-Micro/WIN软件的打开43

3.2.2 STEP 7-Micro/WIN软件的界面介绍43

3.2.3 创建新工程47

3.2.4 保存工程48

3.2.5 打开工程48

3.2.6 系统块的设置49

3.2.7 数据块52

3.2.8 程序调试53

3.2.9 交叉引用55

3.2.10 符号表55

3.2.11 变量表56

3.2.12 工具浏览条57

3.2.13 帮助菜单57

3.3 用户自定义指信库58

3.4 S7-200 PLC扩展模块的地址分配60

3.4.1 模块的地址分配60

3.4.2 模块的地址查询61

3.5 用STEP 7-Micro/WIN建立一个完整的项目62

3.6 仿真软件的使用69

3.6.1 仿真软件简介69

3.6.2 仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用69

小结70

习题70

第4章 PLC的编程语言72

4.1 S7-200 PLC的编程基础知识72

4.1.1 数据的存储类型72

4.1.2 元件的功能与地址分配74

4.1.3 STEP 7中的编程语言79

4.2 位逻辑指令80

4.2.1 基本位操作指令80

4.2.2 置位／复位指令83

4.2.3 RS触发器指令83

4.2.4 边沿触发指令85

4.2.5 逻辑栈操作指令87

4.3 定时器与计数器指令88

4.3.1 定时器指令88

4.3.2 计数器指令96

4.3.3 基本指令的应用实例102

4.4 功能指令114

4.4.1 比较指令114

4.4.2 数据处理指令117

4.4.3 移位与循环指令121

4.4.4 时钟指令及其应用126

4.4.5 算术运算指令129

4.4.6 功能指令的应用142

4.5 S7-200 PLC的程序控制指令及其应用145

4.5.1 子程序调用145

4.5.2 中断调用147

4.5.3 跳转指令152

4.5.4 循环指令152

4.5.5 暂停指令153

4.5.6 结束指令154

4.5.7 指针154

4.5.8 顺控继电器指令155

4.5.9 程序控制指令的应用157

小结157

习题157

第5章 逻辑控制编程的编写方法161

5.1 顺序功能图161

5.1.1 顺序功能图的画法161

5.1.2 梯形图编程的原则166

5.2 逻辑控制的梯形图编程方法168

小结187

习题187

第6章 S7-200 PLC的通信及其应用189

6.1 通信基础知识189

6.1.1 通信的基本概念189

6.1.2 RS-485标准串行接口190

6.1.3 PLC网络的术语解释191

6.1.4 OSI参考模型192

6.1.5 工业通信网络结构193

6.1.6 西门子通信网络技术说明194

6.2 PPI通信及其应用195

6.2.1 PPI通信基础195

6.2.2 PPI通信的应用196

6.3 S7-200 PLC的MPI通信及应用204

6.3.1 MPI通信概述204

6.3.2 无组态连接MPI通信的应用204

6.4 自由口通信211

6.4.1 自由口通信概述211

6.4.2 S7-200系列PLC自由口通信的应用213

6.4.3 S7-200 PLC与个人计算机（自编程序）的自由口通信218

6.4.4 S7-200 PLC与三菱FX系列PLC的自由口通信220

6.5 PROFIBUS现场总线及应用224

6.5.1 现场总线的概念224

6.5.2 主流现场总线的简介224

6.5.3 现场总线的特点226

6.5.4 现场总线的现状227

6.5.5 现场总线的发展227

6.5.6 S7-200 PLC PROFIBUS通信的应用228

6.6 以太网通信239

6.6.1 工业以太网通信简介239

6.6.2 S7-200 PLC以太网通信的应用240

6.7 Modbus通信253

6.7.1 Modbus通信概述253

6.7.2 S7-200 PLC Modbus通信的应用255

小结259

习题260

第7章 上位机对S7-200系列PLC的监控261

7.1 简单组态软件工程的建立261

7.1.1 认识组态软件261

7.1.2 安装WinCC的硬件要求262

7.1.3 安装WinCC的软件要求263

7.2 用WinCC监控S7-200 PLC264

7.2.1 OPC基本知识264

7.2.2 PC Access软件简介265

7.2.3 WinCC与S7-200 PLC的通信267

小结275

习题275

第8章 S7-200 PLC的高速输入和高速输出功能及其应用276

8.1 S7-200 PLC的高速输入及其应用276

8.1.1 高速计数器的简介276

8.1.2 高速计数器在转速测量中的应用281

8.2 S7-200 PLC的高速输出及其应用283

8.2.1 S7-200 PLC的高速输出简介283

8.2.2 PWM的应用285

8.2.3 S7-200系列PLC的高速输出点控制步进电动机286

8.2.4 使用定位模块控制步进电动机296

8.2.5 步进电动机的调速控制307

8.2.6 步进电动机的正反转控制309

8.2.7 PLC控制伺服系统311

小结315

习题315

第9章 PLC在变频器调速系统中的应用317

9.1 三相异步电动机的机械特性和调速原理317

9.1.1 三相异步电动机的机械特性317

9.1.2 三相异步电动机的调速原理318

9.1.3 变频器的发展321

9.1.4 变频器的分类324

9.2 西门子MM 440变频器使用简介326

9.2.1 认识变频器326

9.2.2 西门子MM 440变频器使用简介327

9.3 变频器多段速度给定332

9.4 变频器模拟量速度给定339

9.4.1 模拟量模块的简介339

9.4.2 模拟量速度给定的应用340

9.5 变频器的通信速度给定343

9.5.1 USS协议简介343

9.5.2 USS通信的应用344

9.6 使用变频器时的常用回路349

9.6.1 制动控制回路349

9.6.2 使用变频器时，电动机的起停控制350

9.6.3 变频器的正反转控制351

小结353

习题353

第10章 S7-200系列PLC的其他应用技术354

10.1 S7-200 PLC在PID中的应用354

10.1.1 PID控制原理简介354

10.1.2 利用S7-200 PLC进行电炉的温度控制357

10.2 程序的下载方法366

10.2.1 用PPI协议下载程序366

10.2.2 用MPI协议下载程序373

10.2.3 用PROFIBUS协议下载程序376

10.2.4 用TCP/IP下载程序378

小结386

习题386

第11章 工程应用案例387

11.1 分高峰和非高峰时段的交通灯PLC控制系统387

11.1.1 绘制时序图387

11.1.2 系统软硬件配置388

11.1.3 编写控制程序388

11.2 行车呼叫PLC控制系统394

11.2.1 系统软硬件配置394

11.2.2 编写程序395

11.3 送料小车自动往复运动的PLC控制系统399

11.3.1 系统软硬件配置400

11.3.2 编写控制程序401

11.4 搬运站PLC控制系统405

11.4.1 系统软硬件配置406

11.4.2 编写控制程序407

11.5 跳动度测试仪控制410

11.5.1 系统软硬件配置410

11.5.2 编写控制程序412

11.6 刨床PLC控制系统414

11.6.1 系统软硬件配置414

11.6.2 编写控制程序415

11.7 电镀生产线的PLC控制417

11.7.1 系统软硬件配置418

11.7.2 编写控制程序420

11.8 十字滑台的PLC控制425

11.8.1 系统软硬件配置426

11.8.2 编写控制程序427

11.9 定长前切机的PLC控制431

11.9.1 系统软硬件配置432

11.9.2 控制程序的编写433

11.10 工业氮气管道流量监控系统的PLC控制440

11.10.1 系统软硬件配置440

11.10.2 编写控制程序442

11.11 物料搅拌机的PLC控制444

11.11.1 系统软硬件配置444

11.11.2 编写控制程序446

小结447

习题448

参考文献449