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本書以西門子S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成、指令系統(tǒng)及應(yīng)用為基礎(chǔ)，以開(kāi)關(guān)量、模擬量、通信控制的編程方法與案例為重點(diǎn)，以PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為*終目的，詳細(xì)講述了西門子S7-200 SMART PLC的編程技巧與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。主要內(nèi)容包括S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成與編程基礎(chǔ)、指令系統(tǒng)及案例、開(kāi)關(guān)量控制程序設(shè)計(jì)、模擬量控制程序設(shè)計(jì)、通信及應(yīng)用、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及附錄。本書實(shí)用性強(qiáng)，圖文并茂，不僅為初學(xué)者提供了一套有效的編程方法，還為工程技術(shù)人員提供了大量的編程技巧和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可作為廣大電氣工程技術(shù)人員的參考用書，也可作為高等工科院校、職業(yè)院校工業(yè)自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)的PLC教材。

隨著時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步，PLC廠商也都推出了自己的更新?lián)Q代產(chǎn)品，作為全球PLC生產(chǎn)大型廠商的西門子公司也不例外。目前，西門子小型PLC更新替代產(chǎn)品的發(fā)展呈兩大方向：S7-200 SMART和S7-1200。S7-200 SMART是2013年西門子公司推出的新興產(chǎn)品，與S7-200 PLC相比具有自己的特點(diǎn)： ◆ 機(jī)型豐富，選擇更多； ◆ 以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷； ◆ 軟件友好，編程高效； ◆ 三軸脈沖，運(yùn)動(dòng)自如； ◆ 高速芯片，性能卓越； ◆ 完美整合，無(wú)縫集成；由于S7-200 SMART PLC是新興產(chǎn)品，工程技術(shù)人員需要了解它的功能和應(yīng)用，基于此，筆者結(jié)合多年的教學(xué)與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，編寫本書。本書以西門子S7-200 SMART PLC為講授對(duì)象，著眼實(shí)際，以S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成、指令系統(tǒng)及應(yīng)用為基礎(chǔ)，以開(kāi)關(guān)量、模擬量、通信控制的編程方法與案例為重點(diǎn)，以PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為最終目的，詳細(xì)講述了西門子S7-200 SMART PLC的編程技巧與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。內(nèi)容上循序漸進(jìn)，由淺入深全面展開(kāi)。該書在編寫的過(guò)程中有以下特點(diǎn)： (1)去粗取精，直擊要點(diǎn)； (2)以圖解形式講解，生動(dòng)形象，易于讀者學(xué)習(xí)； (3)案例多且典型，讀者可邊學(xué)邊用； (4)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全從工程的角度出發(fā)，可與實(shí)際直接接軌，易于讀者模仿和上手； (5)開(kāi)關(guān)量、模擬量、通信等編程方法闡述系統(tǒng)、詳細(xì)，讓讀者編程時(shí)，有法可依； (6)以S7-200 SMART PLC的手冊(cè)為第一手資料，直接和工程接軌。全書共分7章，其主要內(nèi)容為S7-200 SMART PLC硬件組成與編程基礎(chǔ)、指令系統(tǒng)及案例、開(kāi)關(guān)量控制程序設(shè)計(jì)、模擬量控制程序設(shè)計(jì)、通信及應(yīng)用、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和附錄。本書實(shí)用性強(qiáng)，圖文并茂，不僅為初學(xué)者提供了一套有效地編程方法，還為工程技術(shù)人員提供了大量的編程技巧和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可作為廣大電氣工程技術(shù)人員自學(xué)和參考用書，也可作為高等工科院校、高等職業(yè)技術(shù)院校工業(yè)自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)的PLC教材。全書由韓相爭(zhēng)編著，遼寧城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊靜審閱，李艷昭、喬海、杜海洋、劉江帥、楊萍和寧偉超校對(duì)。韓霞、張振生、韓英、馬力、鄭宏俊、李志遠(yuǎn)、張孝雨、張巖為本書編寫提供了幫助，在此一并感謝。由于筆者水平有限，書中不足之處，敬請(qǐng)廣大專家和讀者批評(píng)指正。編著者

第1章S7-200 SMART PLC硬件組成與編程基礎(chǔ)001

1.1S7-200 SMART PLC概述與控制系統(tǒng)硬件組成001

1.1.1S7-200 SMART PLC概述001

1.1.2S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成002

1.2S7-200 SMART PLC外部結(jié)構(gòu)及外部接線004

1.2.1S7-200 SMART PLC的外部結(jié)構(gòu)004

1.2.2S7-200 SMART PLC外部接線圖005

1.2.3S7-200 SMART PLC電源需求與計(jì)算009

1.3S7-200 SMART PLC的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)區(qū)劃分與地址格式011

1.3.1數(shù)據(jù)類型011

1.3.2存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)區(qū)劃分011

1.3.3數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的地址格式 018

1.4S7-200 SMART PLC的尋址方式019

1.4.1立即尋址019

1.4.2直接尋址020

1.4.3間接尋址020

第2章STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件快速應(yīng)用022

2.1STEP 7- Micro/WIN SMART 編程軟件的界面022

2.2項(xiàng)目創(chuàng)建與硬件組態(tài)026

2.2.1創(chuàng)建與打開(kāi)項(xiàng)目026

2.2.2硬件組態(tài)027

2.3程序編輯、傳送與調(diào)試033

2.3.1程序編輯033

2.3.2程序下載037

2.3.3程序監(jiān)控與調(diào)試040

第3章S7-200 SMART PLC指令系統(tǒng)及案例042

3.1位邏輯指令及案例042

3.1.1觸點(diǎn)取用指令與線圈輸出指令043

3.1.2觸點(diǎn)串聯(lián)指令(與指令)044

3.1.3觸點(diǎn)并聯(lián)指令045

3.1.4電路塊串聯(lián)指令046

3.1.5電路塊并聯(lián)指令047

3.1.6置位與復(fù)位指令048

3.1.7脈沖生成指令049

3.1.8觸發(fā)器指令049

3.1.9邏輯堆棧指令050

3.1.10位邏輯指令應(yīng)用案例051

3.2定時(shí)器指令及案例056

3.2.1定時(shí)器指令介紹056

3.2.2定時(shí)器指令的工作原理058

3.2.3定時(shí)器指令應(yīng)用舉例060

3.3計(jì)數(shù)器指令及案例062

3.3.1加計(jì)數(shù)器(CTU)062

3.3.2減計(jì)數(shù)器(CTD)063

3.3.3加減計(jì)數(shù)器(CTUD)065

3.3.4計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用舉例066

3.4基本指令應(yīng)用案例067

3.4.1電動(dòng)機(jī)星三角減壓?jiǎn)?dòng)067

3.4.2電視塔彩燈控制069

3.4.3兩種液體混合控制072

3.5程序控制類指令及案例075

3.5.1跳轉(zhuǎn)/標(biāo)號(hào)指令075

3.5.2子程序指令076

3.5.3綜合舉例3臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制078

3.6比較指令及案例079

3.6.1指令格式079

3.6.2指令用法082

3.6.3應(yīng)用舉例082

3.7數(shù)據(jù)傳送指令及案例084

3.7.1單一傳送指令084

3.7.2數(shù)據(jù)塊傳送指令086

3.7.3字節(jié)交換指令087

3.7.4數(shù)據(jù)傳送指令綜合舉例088

3.8移位與循環(huán)指令及案例091

3.8.1移位指令091

3.8.2移位循環(huán)指令094

3.8.3移位寄存器指令095

3.9數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令及案例099

3.9.1數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令099

3.9.2譯碼與編碼指令102

3.10數(shù)學(xué)運(yùn)算類指令及案例104

3.10.1四則運(yùn)算指令104

3.10.2數(shù)學(xué)功能指令107

3.10.3遞增、遞減指令109

3.10.4綜合應(yīng)用舉例110

3.11邏輯操作指令及案例111

3.11.1邏輯與指令111

3.11.2邏輯或指令112

3.11.3邏輯異或指令114

3.11.4取反指令115

3.11.5綜合應(yīng)用舉例搶答器控制115

3.12實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令及案例118

3.12.1指令格式118

3.12.2應(yīng)用舉例119

3.13中斷指令及案例120

3.13.1中斷事件120

3.13.2中斷指令及中斷程序121

3.13.3中斷指令應(yīng)用舉例123

第4章S7-200 SMART PLC開(kāi)關(guān)量控制程序設(shè)計(jì)124

4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及案例124

4.1.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)述124

4.1.2設(shè)計(jì)步驟124

4.1.3應(yīng)用舉例125

4.2翻譯設(shè)計(jì)法及案例128

4.2.1翻譯設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)述128

4.2.2設(shè)計(jì)步驟129

4.2.3使用翻譯法的幾點(diǎn)注意129

4.2.4應(yīng)用舉例131

4.3順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖138

4.3.1順序控制設(shè)計(jì)法138

4.3.2順序功能圖簡(jiǎn)介139

4.4啟保停電路編程法143

4.4.1單序列編程143

4.4.2選擇序列編程146

4.4.3并列序列編程151

4.5置位復(fù)位指令編程法155

4.5.1單序列編程155

4.5.2選擇序列編程157

4.5.3并列序列編程160

4.6順序控制繼電器指令編程法162

4.6.1單序列編程162

4.6.2選擇序列編程164

4.6.3并列序列編程167

4.7移位寄存器指令編程法170

4.8交通信號(hào)燈程序設(shè)計(jì)172

4.8.1控制要求172

4.8.2程序設(shè)計(jì)172

第5章S7-200 SMART PLC模擬量控制程序設(shè)計(jì)186

5.1模擬量控制概述186

5.1.1模擬量控制簡(jiǎn)介186

5.1.2模塊擴(kuò)展連接187

5.2模擬量模塊及內(nèi)碼與實(shí)際物理量轉(zhuǎn)換案例187

5.2.1模擬量輸入模塊EM AE04187

5.2.2模擬量輸出模塊EM AQ02189

5.2.3模擬量輸入輸出混合模塊EM AM06191

5.2.4熱電偶模塊EM AT04192

5.2.5熱電阻模塊EM AR02195

5.2.6內(nèi)碼與實(shí)際物理量的轉(zhuǎn)換及案例197

5.3空氣壓縮機(jī)改造項(xiàng)目201

5.3.1控制要求201

5.3.2設(shè)計(jì)過(guò)程202

5.4PID控制及應(yīng)用案例208

5.4.1PID控制簡(jiǎn)介208

5.4.2PID指令210

5.4.3PID控制編程思路211

5.4.4PID控制工程實(shí)例恒壓控制211

5.5PID向?qū)Ъ皯?yīng)用案例217

5.5.1PID向?qū)Ь幊滩襟E217

5.5.2PID向?qū)?yīng)用案例恒壓控制224

5.6模擬量信號(hào)發(fā)生與接收應(yīng)用案例225

5.6.1控制要求225

5.6.2硬件設(shè)計(jì)225

5.6.3硬件組態(tài)228

5.6.4模擬量信號(hào)發(fā)生PLC程序設(shè)計(jì)228

5.6.5模擬量信號(hào)發(fā)生觸摸屏程序設(shè)計(jì)229

5.6.6模擬量信號(hào)接收PLC程序設(shè)計(jì)238

第6章S7-200 SMART PLC通信及應(yīng)用案例240

6.1通信基礎(chǔ)知識(shí)240

6.1.1通信方式240

6.1.2通信傳輸介質(zhì)241

6.1.3串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)242

6.2S7-200 SMART PLC Modbus通信及案例243

6.2.1Modbus尋址243

6.2.2主站指令與從站指令244

6.2.3應(yīng)用案例245

6.3S7-200 SMART PLC自由口通信及案例250

6.3.1自由口模式的參數(shù)設(shè)置250

6.3.2發(fā)送與接收指令251

6.3.3應(yīng)用案例252

6.4S7-200 SMART PLC與SMART LINE觸摸屏的以太網(wǎng)通信255

6.4.1簡(jiǎn)介255

6.4.2應(yīng)用案例255

第7章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)261

7.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則與步驟261

7.1.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境261

7.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則262

7.1.3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟262

7.2組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)265

7.2.1雙面單工位液壓組合機(jī)床的繼電器控制265

7.2.2雙面單工位液壓組合機(jī)床的PLC控制270

7.3機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)283

7.3.1機(jī)械手的控制要求及功能簡(jiǎn)介283

7.3.2PLC及相關(guān)元件選型285

7.3.3硬件設(shè)計(jì)286

7.3.4程序設(shè)計(jì)286

7.3.5機(jī)械手自動(dòng)控制調(diào)試299

7.3.6編制控制系統(tǒng)使用說(shuō)明300

7.4兩種液體混合PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)300

7.4.1兩種液體控制系統(tǒng)的控制要求300

7.4.2PLC及相關(guān)元件選型301

7.4.3硬件設(shè)計(jì)301

7.4.4硬件組態(tài)309

7.4.5程序設(shè)計(jì)309

7.4.6兩種液體混合自動(dòng)控制調(diào)試316

7.4.7編制控制系統(tǒng)使用說(shuō)明317

7.5含有觸摸屏交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)317

7.5.1交通燈的控制要求317

7.5.2硬件設(shè)計(jì)318

7.5.3硬件組態(tài)318

7.5.4PLC程序設(shè)計(jì)318

7.5.5觸摸屏程序設(shè)計(jì)318

7.6清掃設(shè)備PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)330

7.6.1清掃設(shè)備控制要求330

7.6.2硬件設(shè)計(jì)331

7.6.3硬件組態(tài)331

7.6.4程序設(shè)計(jì)與解析331

附錄337

附錄AS7-200 SMART PLC外部接線圖337

附錄B捷尼查多功能儀表接線圖及參數(shù)設(shè)置345

附錄C特殊輔助繼電器的含義346

附錄D磁滯位移傳感器352

參考文獻(xiàn)354

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