电气控制系统与S7-200系列PLC

前言

第1章常用低压电器元件

11常用继电类电气控制与保护设备

111熔断器

112断路器

113按键、旋钮与指示灯

114行程开关

115接近开关

116光电开关

117电磁继电器

118热继电器

119时间继电器

1110交流接触器

1111中间继电器

1112速度继电器

1113电磁阀

1114气缸

1115旋转编码器

12常用模拟类信号设备

121电位器

122变送器

123电动阀

13规模集成类设备

131变频器

132TD400C文本显示屏

本章小结

习题

第2章电气电路基础设计入门

21基本继电器逻辑电路设计

211继电器弱电控制强电功能

212自锁功能

213自锁解锁功能

214互锁功能

22电动机起停与保护电路

23典型控制电路

231多地控制

232电动机手、自动运行联锁

233顺序联锁起停电路

234具有自动延时间隔的电路设计

235电动机制动

236自动循环控制电路

237电路参数计算

本章小结

习题

第3章PLC与西门子S7

系列产品简介

31PLC的产生及其特点

32西门子S7系列产品简介

321LOGO！

322S7300/400系列PLC

323S71200系列PLC

324S71500系列PLC

本章小结

习题

第4章S7200系列PLC的

结构与工作方式

41PLC的硬件组成与基本结构

42PLC的基本工作方式

43S7200系列产品硬件的性能指标

本章小结

习题

第5章S7200系列PLC的

指令与程序设计

51软件的基本操作与数据类型

511软件的基本操作

512S7200的数据类型

513数据的寻址方式

52常用位逻辑指令

521常开常闭触点与线圈输出

522触点串联和并联

523立即指令

524取反指令

525边沿指令

526置位、复位指令

527堆栈操作

528双稳态触发器指令

529定时器指令

5210计数器指令

53常用字节、字和双字操作指令

531数据传送类指令

532运算指令

533比较指令

534转换指令

535字符串指令

54其他指令

541实时时钟操作指令

542时钟捕捉指令

543程序控制指令

544顺序控制指令

545其他控制类指令

55子程序与中断程序

551子程序

552中断程序

56指令向导

561高速计数器

562PID配置向导

563文本显示向导

57程序调试与运行

571数据块

572程序编译与下载

573程序与状态表监控

574交叉引用

58采用列表法进行程序设计

581PLC编程中的逻辑关系分析

582列表法

本章小结

习题

第6章通信与网络

61PLC通信的硬件标准、协议与网络

611串行通信概述

612串行异步通信协议

613串行异步通信的普遍协议

62MODBUS与USS协议

621MODBUS 协议简介

622USS协议简介

623其他工业网络

63S7200的通信网络

631通信标准

632S7200支持的通信协议

633MPI通信简介

634S7200系列PLC与其他

设备之间的通信

64S7200 CPU的PPI与自由口通信

641PPI通信

642自由口通信

本章小结

习题

第7章典型PLC系统设计

71PLC系统设计的一般过程

72简单电气控制系统设计

73电气控制柜设计实例

本章小结

习题

附录

附录AS7200 CPU选型表

附录BS7200 数字量与模拟量

扩展模块选型表

附录C循环冗余码生成程序与示例

附录D冲压控制系统操作规程

参考文献 2100433B

本书以实际工程应用为主线，以西门子S7～200可编程序控制器（PLC）为主要机型，重点介绍了PLC的工作原理、系统配置、指令系统、编程软件、设计方法等内容；同时根据项目设计的需要，增加了外围电器元件的原理、继电器电气电路的设计、网络与通信协议等内容。此外还以作者实际参与并完成的冲压自动化改造项目为实例，详细介绍了以可编程逻辑控制器为核心的电气电路设计、应用软件设计以及现场安装调试等项目完成的全过程，相信通过对本书的学习，将为读者带来一种与众不同的工程学习体验。

前言

第一篇　基础篇

第1章　PLC基础

1.1　PLC的由来和发展

1.2　PLC的特点和应用

1.3　PLC的结构和工作原理

1.4　西门子PLC简介

1.5　本章小结

第2章　S7-200系列PLC的硬件结构

2.1　概述

2.2　S7-200系列PLC的基本硬件单元

2.3　S7-200系列PLC的扩展硬件单元

2.4　S7-200系列PLC的特殊功能模块

2.5　S7-200系列PLC的相关辅助设备

2.6　本章小结

第3章　S7-200系列PLC的内部资源

3.1　S7-200系列PLC的寻址方式

3.2　S7-200系列PLC的内部软元件

3.3　本章小结

第4章　S7-200系列PLC的基本指令及简单应用实例

4.1　常用指令及其应用

4.2　堆栈操作指令及其应用

4.3　计数器指令及其应用

4.4　定时器指令及其应用

4.5　比较指令及其应用

4.6　程序控制指令及其应用

4.7　本章小结

第5章　S7-200系列PkC的功能指令及简单应用实例

5.1　传送、移位及填充指令及应用

5.2　数学运算指令及应用

5.3　PID指令及应用

5.4　表处理指令及应用

5.5　字符串指令及应用

5.6　中断指令及应用

5.7　转换指令及应用

5.8　高速计数指令及应用

5.9　高速输出指令及应用

5.10　时钟指令及应用

5.11　通信指令及应用

5.12　本章小结

第二篇　提高篇

第6章　S7-200系列PLC的开发环境简介及使用

6.1　开发软件STEP　7-Micro/WIN32简介

6.2　STEP　7-Micro/WIN32的安装

6.3　STEP　7-Micro/WIN32的功能

6.4　创建一个工程

6.5　调试及运行监控

6.6　本章小结

第7章　S7-200系列PLC控制系统开发

7.1　需求分析

7.2　总体设计

7.3　系统硬件设计

7.4　系统软件设计

7.5　现场调试

7.6　本章小结

第8章　S7-200系列PLC的网络通信技术

8.1　网络通信技术基础知识

8.2　S7-200系列PLC的网络通信

8.3　本章小结

第三篇　综合应用篇

第9章　S7-200系列PLC在电器控制中的应用实例

9.1　三相异步电动机自动往返正反转控制

9.2　步进电机控制系统

9.3　交流伺服电机运动控制系统

9.4　直流电机速度系统

9.5　变频调速恒压供水系统

9.6　船舶主机应急控制系统

9.7　本章小结

第10章　S7-200系列PkC在机电设备中的应用实例

10.1　多维机械手控制系统

10.2　烘丝机控制系统

10.3　电焊机焊丝摆动控制系统

10.4　本章小结

第11章　S7-200系列PLC在工业生产及日常生活中的应用实例

11.1　化工溶液混合过程控制系统

11.2　带人行横道过马路请求的十字马路交通灯控制系统

11.3　全自动洗衣机控制系统

11.4　喷泉控制系统

11.5　中央空调控制系统

11.6　本章小结

第12章　S7-200系列PLC的网络通信应用实例

12.1　PC机与S7-200系列PLC的通信

12.2　无人抄表系统

12.3　本章小结

参考资料

参考文献2100433B

第一讲PLC介绍

一、PLC的定义

二、PLC的特点

三、PLC的主要技术指标

四、PLC的分类

五、常用PLC介绍

六、PLC基本结构组成

【练一练】认识西门子S7-200系列PLC

第二讲PLC的工作原理与编程软元件

一、PLC的工作原理

二、S7-200 PLC的编程软元件

三、S7-200 PLC的存储器的数据类型与寻址方式

第三讲PLC的常用外部设备与接线

一、PLC的输入设备与接线

二、PLC的输出设备与接线

【练一练】传统继电控制与PLC控制比较

第四讲编程语言与程序结构

一、编程语言

二、程序结构

第五讲STEP7-Micro/WIN V40编程软件安装

一、系统安装要求

二、软件的安装步骤

三、PLC与计算机的连接

第六讲STEP7-Micro/WIN V40编程软件主界面

一、菜单栏

二、工具栏

三、浏览条

四、指令树

五、输出窗口

六、状态栏

七、程序编辑器

八、局部变量表

第七讲STEP7-Micro/WIN V40编程软件使用

一、建立计算机和PLC通信联系

二、新建一个项目

三、编辑符号表

四、输入梯形图程序

五、运行、监控和调试程序

第八讲S7-200仿真软件使用

一、仿真软件简介

二、仿真软件界面

三、仿真软件使用

第九讲位逻辑指令及编程规则

一、触点类指令

二、线圈类指令

三、梯形图的编程规则

【练一练】位逻辑指令应用——三相异步电动机的连续控制

第十讲定时器/计数器指令

一、定时器

二、计数器

【练一练】定时器与计数器的应用——报警灯闪烁报警

第十一讲S7-200系列PLC功能指令概述

一、功能指令的分类及用途

二、功能指令的表示形式及使用要素

第十二讲程序控制指令

一、结束指令（END/MEND）、停止(STOP)、看门狗复位

(WDR)指令

二、跳转、标号指令

三、循环指令FOR、NEXT

四、顺序控制继电器（SCR）指令

【练一练】简易交通信号灯控制系统

【练一练】简易洗车控制系统

第十三讲传送指令

一、单一传送指令

二、字节立即传送（读和写）指令

三、块传送指令

【练一练】用传送指令控制多盏彩灯的亮灭

第十四讲移位和循环移位指令

一、左/右移位指令

二、循环左/右移位指令

三、寄存器移位指令

四、字节交换指令

【练一练】单按钮控制彩灯循环

第十五讲比较指令

【练一练】3台电动机顺序启动与停止

第十六讲转换指令

一、数据类型转换指令

二、BCD码转换指令

三、七段码指令

四、译码和编码指令

【练一练】四路抢答器的PLC控制

第十七讲数字运算指令

一、加、减、乘、除指令

二、递增/递减指令

【练一练】彩灯的闪烁控制

第十八讲逻辑操作指令

一、取反指令INV

二、逻辑与、逻辑或和逻辑异或指令

第十九讲子程序指令和中断指令

一、子程序指令

二、中断指令

第二十讲高速计数器指令

一、高速计数器

二、高速计数器指令

【练一练】高速计数器的应用

第二十一讲脉冲输出指令

一、高速脉冲发生器

二、高速脉冲输出指令PLS

第二十二讲S7-200系列PLC的扩展模块

一、S7-200 CPU数字量 I/O 扩展模块

二、S7-200 主机的模拟量扩展模块

三、特殊功能模块

四、I/O点数扩展和编址

第二十三讲模拟量扩展模块的应用

一、模拟量输入/输出映像寄存器（AI/AQ）

二、PLC模拟量扩展模块的应用

第二十四讲通信控制基础知识

一、基本概念

二、通信方式

三、通信参数

四、串行通信接口标准

五、通信协议

第二十五讲S7-200系列PLC的通信

一、S7-200系列PLC的通信网络部件

二、S7-200系列PLC的PPI通信协议

三、S7-200 PLC网络读/写指令

【练一练】两台S7-200 PLC之间的PPI通信

第二十六讲PLC控制系统的总体设计

一、PLC控制系统的规划

二、PLC控制系统的设计流程

三、PLC控制系统的设计步骤

第二十七讲三相异步电动机正反转PLC控制

一、控制要求

二、传统的正反转继电器控制线路

三、PLC控制电动机正反转线路

第二十八讲触摸屏与PLC控制电动机正反转

一、控制要求

二、操作步骤

第二十九讲三相异步电动机-△降压启动PLC控制

一、控制要求

二、传统的继电器控制电动机-△降压启动线路

三、PLC控制三相异步电动机-△降压启动

第三十讲传送带PLC控制

一、控制要求

二、操作步骤

第三十一讲电动机自动延时循环PLC控制

一、控制要求

二、操作步骤

第三十二讲步进电动机的PLC控制

一、控制要求

二、操作步骤

第三十三讲PLC控制变频器的正反转

一、控制要求

二、操作步骤

第三十四讲PLC控制变频器的三段速控制

一、控制要求

二、操作步骤

第三十五讲触摸屏与PLC控制电动机的变频运行

一、控制要求

二、操作步骤

第三十六讲PLC与变频器的RS-485通信控制

一、控制要求

二、操作步骤

第三十七讲CA6140车床的PLC控制

一、控制要求

二、CA6140车床电气控制线路分析

三、PLC改造CA6140车床

第三十八讲X62W万能铣床的PLC控制

一、控制要求

二、X62W万能铣床电气控制线路分析

三、X62W万能铣床的PLC控制

附录AS7-200的SIMATIC指令集简表

附录BS7-200的特殊存储器（SM）标志位

附录CS7-200的错误代码