PLC应用及实验教程

本教程是学习PLC的入门读物，便于自学和教学，可作为有关培训班及高等学校相关专业理论教学及实验指导教材。

本教程分为理论知识、实验指导及附录3个部分。

理论知识按讲义风格编写，分16讲。每讲大约为2或3课时。具体包括PLC基础知识，编程语言；OMRON、西门子、三菱公司常用机型的硬件组成、内部器件、基本及应用指令的对照说明；PLC用于顺序控制（开关量控制）、过程控制（模拟量控制）、运动控制（脉冲量控制）及信息控制（组态控制）的算法分析及用这3个品牌PLC实现的程序实例；PLC联网通信（远程控制）简介；PLC程序的工程组织。显然，像这样的内容组织，可兼顾更多的培训班及院校作为参考教材选用，更有利于使用者全面、系统、完整地掌握PLC的知识。

实验指导包括基本实验、选用实验、参考实验和专题实验。实验内容紧密配合理论教学，并与沈阳旭风电子公司等厂家的流行PLC实验设备硬件配置相一致。实验内容由浅入深，对深刻理解PLC理论知识和掌握PLC的使用技能有极大的帮助。

附录包括3个品牌PLC的常用指令对照表、实验用梯形图参考程序及继电控制逻辑电路的基础知识。

第1章 绪论

1.1 可编程控制器的产生及发展

1.2 可编程控制器的基本结构及工作原理

1.2.1 PLC的基本结构

1.2.2 PLC的工作原理

1.3 可编程控制器的功能特点及分类

1.3.1 PLC的功能特点

1.3.2 PLC的分类

1.4 可编程控制器的应用

小结

习题

第2章 PLC的硬件结构

2.1 PLC硬件系统的基本结构

2.1.1 硬件系统的基本组成

2.1.2 基本结构

2.2 PLC的CPIJ模块

2.2.1 S7-300系列PLC

2.2.2 S7-400系列PLC

2.3 PLC的I/O模块

2.3.1 S7-300/400的I/O模块

2.3.2 I/O模块的地址确定

2.4 PLC的分布式I/O

2.5 内部资源模块

小结

习题

第3章 指令系统

3.1 指令系统基础知识

3.1.1 数制

3.1.2 数据类型和参数类型

3.1.3 数据的格式标记

3.2 S7-300/400PLC的指令系统

3.2.1 指令的构成

3.2.2 寻址方式

3.2.3 常用指令

小结

习题

第4章 S7-300/400的编程环境

4.1 STEP 7概述

4.2 STEP 7的编程流程

4.2.1 创建与编辑项目

4.2.2 硬件组态

4.2.3 定义符号

4.2.4 生成逻辑块

4.2.5 参考数据的显示

4.2.6 程序的上传和下载

4.2.7 程序的调试和故障诊断

4.3 STEP7的程序结构

4.3.1 CPU程序

4.3.2 用户程序

4.3.3 功能块

4.3.4 数据块

4.3.5 组织块

4.4 模拟软件S7-PLCSIM简介

4.4.1 S7-PLCSIM的主要功能

4.4.2 S7-PLCSIM仿真软件调试程序的

步骤

小结

习题

第5章 PLC系统的设计及调试

5.1 PLC系统的设计方法

5.2 PLC系统的硬件设计

5.2.1 PLC选型

5.2.2 PLC容量估算

5.2.3 I/O模块的选择

5.2.4 编程功能的选择

5.2.5 分配I/O点

5.2.6 设计安全回路

5.3 PLC应用系统的软件设计

5.3.1 软件设计内容

5.3.2 软件设计步骤

5.4 PLC系统的调试

5.5 PLC系统设计实例

小结

习题

第6章 PLC通信网络

6.1 PLc控制网络和通信功能

6.2 S7-300/400PLC的通信网络

6.3 工业以太网

6.3.1 概述

6.3.2 工业以太网的构成

6.3.3 工业以太网的网络方案

6.3.4 工业以太网的交换技术

6.3.5 自适应与冗余网络

6.4 MPI网络

6.4.1 概述

6.4.2 全局数据通信

6.4.3 MPI网络的组态

6.4.4 事件驱动的GD通信

6.4.5 不用GD通信组态的MPI通信

6.5 AS-I网络

6.5.1 概述

6.5.2 AS-I网络部件

6.5.3 AS-I的寻址模式

6.5.4 AS-I的通信方式

6.5.5 AS-I的工作模式

6.6 PROFlIBus通信网络

6.6.1 概述

6.6.2 PROFIBUS的通信协议

6.6.3 PROFIBUS的网络部件

6.6.4 利用STEP7组态PROFIBUS-DP通信网络

6.7 点对点通信

6.7.1 点对点通信的硬件

6.7.2 点对点通信协议

6.7.3 用于点对点通信的功能块

小结

习题

第7章 PLC系统的工程应用

7.1 概述

7.2 PLC系统的工程应用实例

7.2.1 可逆冷轧机控制系统的功能

7.2.2 可逆冷轧机控制系统的硬件设计

7.2.3 可逆冷轧机控制系统的软件设计

7.3 PLC工程应用的经验总结

7.3.1 PLC工程应用的系统设计经验总结

7.3.2 PLC工程应用的系统调试经验总结

小结

习题

第8章 PLC实验

8.1 熟悉PLC硬件及STEP7软件环境实验

8.2 简单设计性实验

8.3 交通信号灯控制实验

8.4 三层楼电梯控制实验

8.5 水塔水位自动控制实验

8.6 两种液体自动混合实验

8.7 舞台灯光的模拟实验

小结

附录

附录A 所有语句表指令

附录B 组织块、系统功能与系统功能块

附录C 常用缩写词

附录D 部分习题提示及参考答案

参考文献

本书以我国目前应用最广和市场占有率最高的SIMATIC S7-300/400为样机，从实际应用的角度出发，结合工程实践，全面介绍了可编程控制器的相关知识及应用。本书首先介绍了可编程控制器的概况、S7-300/400 PLC的硬件配置、指令系统、程序结构以及通信网络等基础知识；通过实例详细介绍S7-300/400 PLC的编程环境STEP 7以及仿真软件S7-PLCSIM的功能及应用；然后结合实例介绍PLC系统的设计与调试方法、手段，并以S7-300/400在可逆冷轧机控制系统中的应用为例，介绍PLC的工程应用以及工程设计中的经验技巧；本书最后通过实验指导书的形式，介绍可编程控制器的基础实验、简单设计性实验和具体应用设计实验等，以提高学生的实际动手能力。

本书既可用作高等院校计算机科学与技术、工业自动化、电气技术、机电一体化、电子信息等相关专业的教学用书，也可作为PLC初学者和工程技术人员的技术参考书。

《PLC技术及应用教程(S7-200)》可作为应用型本科、高职高专院校等机电一体化技术、电气自动化技术、应用电子技术、楼宇智能化技术、电气工程及自动化技术、生产过程自动化技术等专业的教材和教学参考书，也适用于成人教育和职业培训的同类专业，还可供相关领域的工程技术人员参考。