SIMATIC可编程序控制器及应用图书目录

第2版前言

第1章 可编程序控制器概述

1.1 PLC的发展过程及基本功能

1.1.1 PLC的发展过程

1.1.2 PLC的基本功能

1.2 PLC的特点、性能指标及分类

1.2.1 PLC的特点

1.2.2 PLC的性能指标

1.2.3 PLC的分类

1.3 PLC的基本结构及工作原理

1.3.1 PLC的基本结构

1.3.2 PLC的工作原理

1.4 PLC与其他工业控制装置的比较

1.4.1 PLC与继电器 接触器控制系统的比较

1.4.2 PLC与集散控制系统的比较

1.4.3 PLC与工业控制计算机的比较

1.5 PLC的发展趋势

复习思考题

第2章 可编程序控制器的硬件组成及系统特性

2.1 S5系列可编程序控制器

2.1.1 S5 90U/95U可编程序控制器

2.1.2 S5 100U可编程序控制器

2.1.3 S5 115U可编程序控制器

2.1.4 S5 135U/155U可编程序控制器

2.2 S7系列可编程序控制器

2.2.1 S7 200可编程序控制器

2.2.2 S7 300可编程序控制器

2.2.3 S7 400可编程序控制器

复习思考题

第3章 STEP 7指令系统及应用

3.1 PLC编程基础

3.1.1 指令及其结构

3.1.2 PLC编程的基本原则

3.1.3 STEP 7的软件结构及调用执行

3.2 位逻辑指令及应用

3.2.1 基本逻辑指令及应用

3.2.2 置位/复位指令及应用

3.2.3 边沿识别指令及应用

3.2.4 跳步指令及应用

3.2.5 主控指令及应用

3.3 数据块及数据传送指令

3.3.1 数据块的结构及数据格式

3.3.2 数据传送指令

3.4 定时器指令及应用

3.4.1 脉冲定时器

3.4.2 扩展脉冲定时器

3.4.3 接通延时定时器

3.4.4 保持型接通延时定时器

3.4.5 关断延时定时器

3.4.6 定时器指令的应用

3.4.7 程序设计指导

3.5 计数器及比较指令

3.5.1 计数器指令及应用

3.5.2 比较指令及应用

3.6 参数/变量声明及应用

3.7 移位/循环、转换及数学运算指令

3.7.1 移位/循环指令

3.7.2 转换指令

3.7.3 数学运算指令

3.7.4 数字逻辑运算指令

3.7.5 高级数学运算指令

复习思考题

第4章 PLC控制系统的设计与故障诊断

4.1 PLC控制系统的总体设计

4.1.1 PLC控制系统设计的基本原则

4.1.2 PLC控制系统设计的基本内容

4.1.3 PLC控制系统的设计步骤

4.2 PLC控制系统硬件设计方法

4.2.1 应用系统总体方案设计

4.2.2 系统硬件设计的依据

4.2.3 PLC的机型选择

4.2.4 I/O模板的选择

4.2.5 系统硬件设计文件

4.2.6 PLC供电系统设计

4.2.7 系统接地设计

4.2.8 电缆设计和敷设

4.3 程序设计与调试

4.3.1 程序结构设计

4.3.2 符号表与符号化编程

4.4 PLC在顺序控制中的应用

4.4.1 顺序控制结构与程序结构

4.4.2 顺序控制系统程序设计实例

4.5 PLC系统的现场调试

4.5.1 信号模拟

4.5.2 寻找/替换与换线

4.5.3 变量监控与修改

4.5.4 I/O强制

4.6 组织块(OB)及其应用

4.6.1 组织块概述

4.6.2 循环控制组织块

4.6.3 中断组织块及应用

4.6.4 初始化模块及应用

4.7 故障特性及故障诊断

4.7.1 故障特性

4.7.2 故障诊断

4.8 模拟量处理

4.8.1 模拟量I/O模板特性及参数设置

4.8.2 模拟量输出信号的量值整定

4.8.3 模拟量的规范化

复习思考题

第5章 PLC系统的硬件组态及I/O扩展

5.1 S7 300 PLC系统的模板特性

5.1.1 PLC的CPU模板

5.1.2 PLC的数字量模板

5.1.3 PLC的模拟量模板

5.1.4 PLC的电源模板

5.1.5 PLC的接口模板

5.2 S7 400 PLC系统的模板特性

5.2.1 PLC的CPU模板

5.2.2 PLC的数字量模板

5.2.3 PLC的模拟量模板

5.2.4 PLC的电源模板

5.2.5 PLC的接口模板

5.3 PLC系统的硬件组态

5.3.1 S7 300 PLC的硬件组态

5.3.2 S7 400 PLC的硬件组态

5.4 PLC的I/O扩展

5.4.1 S7 300 PLC系统的I/O扩展

5.4.2 S7 400 PLC系统的I/O扩展

5.5 SIMATIC S7冗余系统

5.5.1 冗余的概念

5.5.2 S7 400H硬冗余系统

5.5.3 S7 300软冗余系统

复习思考题

第6章 PLC通信网络

6.1 通信的基本概念

6.1.1 OSI参考模型

6.1.2 RS232C规范与RS485标准

6.2 S7 300/S7 400通信处理器

6.2.1 S7 300通信处理器

6.2.2 S7 400通信处理器

6.3 多点接口(MPI)

6.3.1 多点接口网络组态

6.3.2 多点接口全局数据设置

6.3.3 多点接口网络应用

6.4 工业现场总线(PROFIBUS)

6.4.1 PROFIBUS DP系统及I/O从站

6.4.2 PROFIBUS DP系统组态

6.4.3 PROFIBUS DP网络应用

6.5 工业以太网(Industrial Ethernet)

6.5.1 通信处理器

6.5.2 工业以太网组态

6.6 点到点通信(PTP)

6.6.1 CP340通信模板介绍

6.6.2 CP340的工作原理

6.6.3 CP340的起动及工作特性

6.6.4 CP340的通信功能块

复习思考题

第7章 S7 200可编程序控制器

7.1 S7 200 PLC的硬件配置及编址

7.1.1 PLC模板的特点、技术参数及

工作方式

7.1.2 PLC的编程元件及I/O编址

7.1.3 S7 200的编程语言及程序结构

7.2 S7 200的常用指令

7.2.1 位逻辑指令

7.2.2 定时器指令

7.2.3 计数器指令和比较指令

7.2.4 S7 200 PLC应用实例

7.3 S7 200 其他指令

7.3.1 程序控制指令

7.3.2 算术运算指令

7.3.3 逻辑运算指令

7.3.4 传送及移位指令

7.4 S7 200编程软件的使用

7.4.1 菜单功能说明

7.4.2 软件编程及调试

复习思考题

第8章 PLC的应用

8.1 液压送料机控制系统

8.2 机床走刀机构控制

8.3 打印设备控制

8.4 自动停车场控制

8.5 交通灯控制

8.6 生产线料仓控制

8.7 切料机控制

8.8 实训练习

8.8.1 生产线传送带控制

8.8.2 百叶窗控制

8.8.3 升降机控制

8.8.4 自动加工机床控制

8.8.5 自动生产线检测站控制

8.8.6 生产线搬运单元控制

8.8.7 自动生产线包装单元控制

参考文献

本书以德国西门子公司生产的S7-300/400为参考机型，适当兼顾S7-200以及S5系列PLC，系统阐述可编程序控制器的指令系统、程序设计、硬件组态及故障诊断方法和技巧，详细讲解MPI网，PROFIBUS-DP网，Industrial Ethernet网等常见的S7工业网络，并简单介绍PLC冗余技术。本书着力把握PLC及其应用技术的发展趋势，针对当前高职学生的水平和特点，强调编程练习、程序调试和项目实训，突出可编程序控制技术关键能力的培养。使读者能够举一反三，触类旁通。本书强化工程应用能力，注重实用，针对性强，可作为高等职业教育、应用型本科电气自动化、机电一体化、数控、生产过程自动化等专业学生用书，也可作为从事PLC系统设计开发及现场维护的工程技术人员参考。

西门子的SIMATIC S7系列是市场上流行的具有代表性的可编程序控制器，它包括S7-200、S7-300、S7-4000三大类，其中S7-200是小型可编程序控制器，可以应用于各种小型自动化系统，具有紧凑的设计，良好的扩展性，安全可靠的通读，界面友好的编程软件，高速的处理能车，强大的指令集。

可编程序控制器是一种新型的工业自动化控制装置，在今后的工业控制领域中它必将迅速发展并成为主统，因此，在各工科院校自动控制、机电一体化等专业开设这门课程是很有必要的。本书以S7-200可编程序控制器为主，介绍了可编程序控制器存储器的数据类型及寻址方式，较详细地叙述了S7-200可编程序控制器的各种控制功能和指令，并配有简单而实用的应用实例，便于自学。

本书还介绍了S7-200可编程序控制器的编程软件和使用方法，重点讲解了如何输入梯形图逻辑程序，如何下载和测试程序等，并有上机指导练习。读者可借助于这本书独立掌握软件的使用方法，熟悉基本指令。本书还配有可编程序控制器的基本实验和综合实验，加强了对可编程控制器的综合性和应用性的训练。

前言

第1章概述

1.1PLC的产生与分类

1.1.1PLC的产生

1.1.2PLC的分类

1.2PLC与其他工业控制系统的比较

1.3PLc的特点及应用

1.3.1PLc的特点

1.3.2PLC的应用

本章小结

思考与练习题

第2章可编程序控制器的结构及工作原理

2.1PLc的硬件结构

2.1.1中央处理器

2.1.2存储器

2.1.3I/0接口

2.1.4编程器

2.1.5外部设备

2.2PLC的系统结构

2.3PLc的技术性能

2.3.1基本技术性能

2.3.2PLC的内存分配及容量

2.4PLc的工作原理

2.4.1PLC的等效工作电路

2.4.2PLC的工作过程

2.4.3PLC的扫描周期及响应时间

2.5PLC的特殊功能简介

本章小结

思考与练习题

第3章国内外主要厂家PLC产品简介

3.1国产PLc主要生产厂家及产品性能

3.2日本三菱公司PLC

3.3日本立石公司PLC

3.4日本松下公司PLC

3.5美国通用电气公司GE系列PLC

3.6德国西门子公司s系列PLc

本章小结一

思考与练习题

第4章西门子公司S7.200系列PLC

4.1s7.200系列PLC的系统配置

4.1.1结构概述

4.1.2系统配置

4.1.3s7.200编程元件的寻址

4.1.4技术指标

4.2s7.200系列PLC的指令系统

4.2.1基本指令

4.2.2数据处理指令

4.2.3应用及控制类指令

4.3s7.200PLc的编程系统

4.3.1s7.200PLC的编程系统简介

4.3.2sTEP7-Micro/wIN32编程基本概念及使用规则

4.3.3STEP7-Micro/WIN32编程软件的使用

本章小结

思考与练习题

第5章S7-300/400的硬件

5.1s7.300系列PLC简介

5.1.1s7.300的概况

5.1.2s7.300的硬件组成

5.1.3s7.300的系统结构

5.1.4I/O模块地址的确定

5.2s7-300的CPU模块

5.3s7.300的输入/输出模块

5.4s7.300的其他模块

5.4.1计数器模块

5.4.2位置控制与位置检测模块

5.4.3F:M355闭环控制模块

5.5s7.400系列PLc的硬件组成

5.5.1s7.400的基本结构与特点

5.5.2s7-400的通信功能

5.5.3功能模块

5.6s7-300/400的维护

5.7ET200分布式I/O

5.7.1ET200的特点

5.7.2ET200的分类

本章小结

思考与练习题

第6章S7_300/400指令系统

6.1s7-300/400的数据类型及cPu存储区

6.1.1s7-300/400中数的表示方法

6.1.2基本数据类型

6.1.3复合数据类型与参数类型

6.1.4cPu的存储区分布

6.1.5系统存储器

6.1.6cPu中的寄存器

6.2sTEP7指令系统简介

本章小结

思考与练习题

第7章STEP7编程软件的使用方法

7.1用户程序的基本结构

7.1.1用户程序中的块

7.1.2PLc的程序设计方法

7.2sTEP7编程软件简夼

7.2.1STEP7概述

7.2.2STEP7的授权

7.2.3STEP7的项目结构

7.2.4STEP7的使用设置

7.3硬件组态

7.3.1创建项目

7.3.2硬件组态程序

7.3.3配置主机架

7.3.4CPU参数配置

7.4使用LAD编程

7.4.1任务描述

7.4.2创建项目

7.4.3编辑符号表

7.4.4编辑FCI

7.4.5编辑FBl

7.4.6编辑DBl、DB2

7.4.7编辑OBl

本章小结

思考与练习题

第8章PLC网络通信功能及其应用

8.1常用现场总线介绍

8.2PROFIBUS现场总线技术简介

8.2.1PROFIBUS概貌

8.2.2PROFIBUS协议结构

8.2.3PROFIBUS传输技术

8.2.4PROFIBUS总线存取协议

8.2.5PROFIBUS-DP

8.2.6PROFIBUS-PA

8.2.7PROFIBUS控制系统组成

8.2.8PROFIBUS控制系统配置的几种形式

8.3PROFIBUS网络连接实例

8.3.1通过CP342-5的主从连接

8.3.2FDL通信方式

本章小结

思考与练习题

第9章数字量控制系统程序的设计方法

9.1使用起保停电路的顺序控制梯形图编程方法

9.1.1设计顺序控制梯形图的一些基本问题

9.1.2单序列的编程方法

9.1.3选择序列和并行序列的编程方法

9.2使用置位/复位指令的顺序控制梯形图编程方法

本章小结

思考与练习题

第10章PLC在模拟量闭环控制中的应用

10.1模拟量闭环控制的基本概念

10.1.1模拟量单闭环控制系统的组成

10.1.2复杂控制系统的结构

lO.1.3数字PID控制器

10.2SFB41及其应用

10.2.1sFB41的参数设置

10.2.2sFB41使用举例

本章小结

思考与练习题

第11章PLC应用设计举例

11.1PLc的应用设计方法

11.1.1控制任务的评估

11.1.2PLC的选择

11.1.3系统设计及程序编制

11.1.4系统调试

11.2应用实例

11.2.1异步电动机丫-△起动控制

11.2.2机床顺序控制

11.2.3交通路口信号灯控制

11.2.4机械手工件取放控制

11.2.5两种液体的混合装置控制

11.2.6五层电梯控制

11.2.7自动堆垛机控制

本章小结

思考与练习题

第1章 概论

1.1 可编程序控制器的产生和发展

1.2 可编程序控制器的定义功能和特点

1.3 可编程序控制器的基本性能指标和分类

1.4 可编程序控制器的典型产品

第2章 可编程序控制器的工作原理

2.1 可编程序控制器的基本结构

2.2 可编程序控制器的各部分的作用

2.3 可编程序控制器的工作原理

2.4 可编程序控制器的编程语言

第3章 S7-200 CPU存储器的数据类型及寻址方式

3.1 S7-224 CPU存储器的有效范围和特性

3.2 S7-200 CPU存储器的直接寻址

3.3 S7-200 CPU存储器的区域的SIMATIC间接寻址

第4章 S7-200可编程序控制器指令

4.1 概述

4.2 位逻辑指令

4.3 定时器及计数器指令

4.4 程序控制指令

4.5 传送和比较指令

4.6 逻辑操作指令

4.7 移位和循坏移位指令

4.8 数学运算指令

4.9 高速计数器指令

4.10 中断指令和通讯指令

4.11 其他指令

4.12 编程实例

第5章 S7-200可编程序控制器的编程系统

5.1 S7-200编程序控制器编程系统简介

5.2 STEP7-Micro/WIN32编程软件使用简介

第6章 如何用STEP7-Micro/WIN32编程和调试

6.1 STEP7-Micro/WIN32编程的概念和规则

6.2 如何输入梯形逻辑程序

6.3 如何下载和上装程序

6.4 如何对程序进行调试和监控

第7章 SLMATIC基本指令的上机练习

7.1 位逻辑指令

7.2 传送指令

7.3 比较指令

7.4 定时器指令

7.5 计数器指令

7.6 整数数学运算指令

7.7 逻辑操作指令

7.8 移位和循坏移位指令

7.9 程序控制指令

7.10 掉电保持指令

7.11 A/D、D/A指令

第8章 可编程序控制器的基本实验及综合实验

8.1 实验一 三相异步电动机的Y-启动实验

8.2 实验二 多级传送带实验

8.3 实验三 运料小车实验

8.4 实验四 节日彩灯实验

8.5 实验五 交通信号灯实验

附录1 S7-200 CPU的有效范围

附表1 S7-200 CPU存储器范围和特性一览表

附表2 S7-200 CPU操作数范围

附录2 CPU224(DC/DC/DC)连线端子图

附录3 综合实验程序