西门子S7 PLC应用简明教程

2012年12月简称与全称

STEP7适用S7300/400PLC的编程软件

STEP7Micro/WIN适用S7200PLC的编程软件

PG西门子专用电脑编程器（可以用PC代替）

I/O输入/输出

DI数字量输入

DO数字量输出

AI模拟量输入

AO模拟量输出

PROFIBUS一种IEC标准的现场总线，由西门子公司率先提出

PLCSIM一种适用S7300/400PLC的仿真软件

CPU224等西门子S7200PLC的主机模块

EM231等西门子S7200PLC的扩展模块

CPU313C等西门子S7300PLC的CPU模块型号

PS307等西门子电源模块（适用S7300/400PLC）

SM321等西门子信号模块（适用S7300/400PLC）

DM370等西门子占位模块（适用S7300/400PLC）

IM360等西门子接口模块（适用S7300/400PLC）

CP340等西门子通信模块（适用S7300/400PLC）

6SE7****西门子产品订货号

OB/FB/FC西门子STEP7的软件结构中的组织块/功能块/功能

SFB/SFC西门子STEP7的软件结构中的系统功能块/系统功能

PID闭环控制（包括比例P、积分I和微分D）

GSD具有PROFIBUS通信协议接口的产品的设备数据库文件

LAD/STL/FBDPLC的编程方法（梯形图/语句表/功能块）

西门子S7PLC应用简明教程目录目录

序

前言

简称与全称

第1讲PLC概念与IEC611313

标准1

1.1PLC基本知识2

1.1.1PLC的进化与定义2

1.1.2PLC的组成部分3

1.1.3PLC实现控制的过程6

1.1.4用户程序8

1.1.5PLC的基本特点8

1.2PLC的基本应用与分类10

1.2.1PLC的基本应用10

1.2.2PLC的基本类型13

1.2.3PLC的品牌及市场占有率15

1.3PLC编程语言标准IEC61131315

1.3.1IEC61131的基本情况15

1.3.2IEC611313的软件模型17

1.3.3IEC611313的编程模型22

1.3.4IEC611313的公共元素23

1.3.5IEC611313的数据类型与表示24

1.3.6IEC611313的变量26

1.3.7IEC611313的程序组织单元27

1.3.8IEC611313标准的优势28

思考与练习30

第2讲S7200PLC控制基础31

2.1S7200PLC基础知识32

2.1.1西门子S7200PLC硬件基础32

2.1.2编程软件的安装33

2.1.3编程环境的项目组成33

2.1.4S7200PLC的数据类型38

2.1.5直接和间接编址39

2.1.6S7200PLC内存地址范围40

2.2梯形图的设计方法与LAD编辑、

编译41

2.2.1根据继电器电路设计梯形图的

方法41

2.2.2LAD编辑与编译42

2.3位逻辑、定时器与计数器46

2.3.1位逻辑指令46

2.3.2定时器46

2.3.3计数器52

2.3.4特殊存储器标志位SMB054

2.4简单电气控制电路的编程与运行55

2.4.1灯控电路的应用55

2.4.2增氧泵控制应用58

2.4.3电动机正反转控制应用59

思考与练习62

第3讲S7200PLC仿真软件及

应用65

3.1S7200PLC仿真软件的使用66

3.1.1PLC仿真程序使用介绍66

3.1.2菜单命令介绍66

3.2自动开关门控制LAD设计与仿真71

3.2.1自动开关门控制概述71

3.2.2自动门控制的硬件设计73

3.2.3自动门控制的软件设计73

3.2.4自动门控制的软件仿真75

3.3扩展模块寻址与仿真76

3.3.1扩展模块的寻址76

3.3.2利用仿真软件进行扩展模块的

增加与删除76

3.4模拟量扩展模块及仿真78

3.4.1模拟量输入78

3.4.2模拟量与数字量的关系79

3.4.3西门子模拟量输入/输出模块80

3.4.4西门子模拟量输入/输出模块的

仿真81

3.5TD200文本显示与仿真84

3.5.1TD200简介84

3.5.2TD200与S7200CPU的连接85

3.5.3利用仿真软件来模拟TD200

与S7200PLC的连接86

思考与练习89

第4讲S7200PLC高级编程与应用92

4.1SCR指令与顺序控制93

4.1.1顺序控制设计法基本概念93

4.1.2SCR、SCRT和SCRE指令94

4.1.3西门子SCR指令应用举例94

4.2子程序与CALL指令96

4.2.1子程序96

4.2.2CALL指令97

4.3中断子程序的使用98

4.3.1中断子程序的类型98

4.3.2中断子程序的相关指令99

4.3.3中断子程序应用一：处理I/O

中断101

4.3.4中断子程序应用二：T32中断

控制LED灯102

4.4PID指令与向导103

4.4.1PID标准指令103

4.4.2PID语句的使用105

4.4.3PID向导的使用步骤107

4.4.4PID向导的使用107

4.5配方使用114

4.5.1配方的概念114

4.5.2饼干配方的PLC编程117

4.6运动控制应用122

4.6.1运动控制的基本架构122

4.6.2脉冲量输入和高速计数器123

4.6.3西门子S7200PLC的高速

计数器126

4.6.4脉冲量输出128

思考与练习129

第5讲S7300/400PLC控制基础131

5.1大中型PLC模块化控制系统132

5.1.1大中型PLC的模块化结构132

5.1.2大中型PLC系统的配置流程133

5.1.3西门子S7300PLC134

5.1.4西门子S7400PLC136

5.1.5西门子S7400PLC的电气安装

举例138

5.2STEP7编程软件介绍140

5.2.1STEP7概述140

5.2.2STEP7用户权限144

5.2.3安装STEP7147

5.2.4STEP7的其他编程语言151

5.3硬件配置与组态151

5.3.1STEP7硬件配置介绍151

5.3.2模块的寻址157

5.4STEP7程序结构158

5.4.1STEP7程序结构的基本原理158

5.4.2组织块159

5.4.3功能块、功能和数据块164

5.4.4用户程序中的调用体系164

思考与练习165

第6讲S7300/400PLC指令166

6.1LAD/FBD/STL基本指令167

6.1.1STEP7位逻辑指令167

6.1.2STEP7数据指令169

6.2STL编程常见指令173

6.2.1装入指令、传送指令在寻址中的

编程173

6.2.2比较指令175

6.2.3数据转换指令176

6.2.4取反与求补指令177

6.2.5数学运算指令177

6.2.6移位与循环移位指令178

6.2.7字逻辑运算指令179

6.2.8累加器指令180

6.2.9逻辑控制指令181

6.2.10程序控制指令182

6.2.11数据块指令182

6.3LAD/STL编程举例182

6.3.1传送带控制182

6.3.2检测传送带的运动方向184

6.3.3仓库区库存显示186

6.3.4解决算术问题MW4=（（IW0 DBW3）×15）/MW0187

6.3.5加热炉控制188

6.4送料机的PLC控制案例190

6.4.1控制要求190

6.4.2硬件设计190

6.4.3硬件配置191

6.4.4软件编程195

思考与练习197

第7讲S7300/400PLC的调试与

仿真199

7.1S7300/400PLC的复位与在线诊断200

7.1.1S7300CPU复位的基本方法200

7.1.2S7300PLC的故障在线诊断200

7.2S7300/400PLC远程维护与诊断204

7.2.1概述204

7.2.2组态205

7.3仿真软件S7PLCSIM的使用211

7.3.1S7PLCSIM仿真软件概述211

7.3.2S7PLCSIM的安装212

7.3.3S7PLCSIM的菜单介绍215

7.3.4S7PLCSIM使用举例218

7.3.5S7PLCSIM使用中的问题解答222

7.4S7400PLC的S7通信仿真224

7.4.1S7400PLC的S7通信仿真

概述224

7.4.2硬件组态224

7.4.3网络组态226

7.4.4编程227

7.4.5PLCSIM仿真调试228

思考与练习231

第8讲S7300/400PLC模拟量与PID

控制232

8.1模拟量输入与输出基础233

8.1.1概况233

8.1.2S7300PLC模拟量输入/输出234

8.1.3西门子S7300PLC温度模块236

8.1.4西门子S7300PLC闭环控制

模块FM355237

8.1.5FM3552闭环温度控制模块238

8.2模拟量输入/输出及规范化240

8.2.1液位传感器的接线及其硬件

组态240

8.2.2实际液位值的工程转换与FC105

功能2428.2.3模拟量输出转换的数字表达

方式246

8.2.4FC106程序块功能250

8.2.5模拟量控制中常用的浮点数运算

指令介绍253

8.3恒液位PID控制254

8.3.1控制要求254

8.3.2PID控制254

8.3.3软件编程257

思考与练习261

第9讲S7系列PLC的PROFIBUS

通信控制263

9.1PROFIBUS通信控制基础264

9.1.1工厂自动化网络结构264

9.1.2PROFIBUS通信概述264

9.1.3PROFIBUS硬件266

9.1.4应用PROFIBUS的优点268

9.1.5设备数据库文件GSD268

9.2EM277的通信控制272

9.2.1EM277模块概述272

9.2.2EM277作为从站的硬件组态与

软件编程274

9.2.3EM277模块的软件编程279

9.3PROFIBUSPA/DP通信控制在化

工厂的应用280

9.3.1化工厂现场仪表概况280

9.3.2某化工厂现场仪表工程281

9.4ET200的PROFIBUS通信292

9.4.1概述292

9.4.2ET200的应用295

9.4.3ET200M的组成与安装297

思考与练习301

参考文献302

《西门子S7 PLC应用简明教程》可作为高职高专电气自动化、机电一体化、楼宇智能化等专业的课程教材，也可作为广大电工技术爱好者、求职者、下岗再就业者、职业培训人员的教材。

双证融通系列丛书 (共7册), 这套丛书还有 《数控机床电气控制简明教程》,《AutoCAD工程绘图简明教程》,《电力电子技术简明教程》,《三菱PLC应用简明教程》,《西门子S7 PLC应用简明教程》 等。

内容简介

《三菱PLC应用简明教程》内容简介：“PLC应用”是目前高职高专电气自动化、机电一体化和楼宇智能化等专业所必学的课程之一。三菱PLC是最常见的工业控制器之一，《三菱PLC应用简明教程》主要选用了FX系列PLC进行26个实例讲解。《三菱PLC应用简明教程》从工程应用出发，重点以三菱公司FX系列PLC为例，介绍了PLC的工作原理和编程方法，强调软件和硬件的有机结合，突出了PLC应用能力的培养。书中例子全部采用工程和实训教学中的实例，使用者可直接借用。《三菱PLC应用简明教程》可作为高职高专电气自动化、机电一体化、楼宇智能化等专业的课程教材，也可作为广大电工技术爱好者、求职者、下岗再就业者、职业培训人员的参考用书。

本书全面介绍了S7-200、S7-300/400 PLC的硬件模块、编程指令，STEP 7-Micro/WIN、STEP 7编程软件的使用，西门子WinCC组态软件的性能特点、使用方法，S7-300/400 PLC的通信与组网，以及PLC控制系统的设计方法与安装维护。

本书注重工程应用，内容较多取自生产第一线，通过实例引导读者，注意选择有价值的典型实例来介绍PLC的应用技术。全书内容兼有普遍性和具体性，言简意赅，便于读者理解和自学。

本书既可供从事工业自动化相关工作的技术人员阅读和培训，也可作为本专科院校自动化、电气工程和机电一体化等专业的教学参考用书。