西門子S7系列PLC性能卓越，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)中，在工控市場占有非常大的份額。
本書內(nèi)容包括電氣控制與PLC編程技術(shù)兩部分。電氣控制部分包括常用低壓電器的工作原理及選型、電氣控制電路的分析與設(shè)計等；PLC編程技術(shù)以西門子S7-300可編程序控制器及其編程軟件STEP 7為主線，重點(diǎn)介紹了PLC工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、編程軟件、指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)以及PLC控制工程實(shí)例等。本書內(nèi)容豐富、全面系統(tǒng)、實(shí)用性強(qiáng)，注重理論結(jié)合實(shí)例清晰易懂，可以讓讀者快速掌握西門子自動化的相關(guān)技術(shù)。
本書可作為高等院校自動化、電氣工程及其自動化、機(jī)電一體化、計算機(jī)控制及相關(guān)專業(yè)大學(xué)本科專業(yè)教材，也可作為工程技術(shù)人員培訓(xùn)及自學(xué)參考使用，對西門子自動化系統(tǒng)的用戶也是很好的參考書。
S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及高、電磁兼容性強(qiáng)、抗震動沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。
本書打破市場上現(xiàn)有這方面教材傳統(tǒng)的編寫特點(diǎn)，通過通俗易懂的語言和大量的實(shí)驗案例以及真實(shí)的工程實(shí)例使學(xué)習(xí)和實(shí)踐能融會貫通。通過實(shí)例編程技術(shù)的介紹，提供給讀者易于學(xué)習(xí)掌握的平臺和清晰的編程思路。
PLC是可編程序控制器的簡稱，是一種在繼電器接觸器控制技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型工業(yè)自動控制裝置。PLC以其控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，成為工業(yè)控制領(lǐng)域中增長速度最迅猛的工業(yè)控制設(shè)備，在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
本書以德國西門子公司的S7-300 PLC為主，全面介紹了PLC的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用設(shè)計方法，全書共分為10章。第1章介紹了電氣控制的相關(guān)知識；第2章主要介紹可編程控制器的發(fā)展、定義和工作原理；第3章介紹了S7-300 PLC的硬件體系和模塊特性；第4章主要介紹了S7-300 PLC的編程軟件STEP 7的使用方法；第5章介紹了S7-300 PLC的編程基礎(chǔ)；第6章重點(diǎn)講解了S7-300 PLC的指令系統(tǒng)；第7章介紹了編程方法，重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)化編程；第8章介紹了數(shù)據(jù)塊和組織塊的使用方法；第9章介紹了模擬量控制的處理及閉環(huán)控制；第10章結(jié)合工程實(shí)例給出了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原則、內(nèi)容和步驟。
本書由南陽理工學(xué)院劉忠超、田金云任主編，南陽理工學(xué)院劉增磊、楊旭、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院李名莉任副主編。第1章由劉增磊編寫，第2章、第8章由李名莉編寫，第3章、第4章由楊旭編寫，第5章由中國礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電與信息工程學(xué)院范偉強(qiáng)編寫，第6章由劉忠超編寫，第7章、第9章、第10章由田金云編寫。朱清慧、翟天嵩、蓋曉華、崔世林、殷華文、肖東岳參加了本書的編寫和審閱工作，在此一并表示衷心的感謝。劉忠超負(fù)責(zé)本書的結(jié)構(gòu)和組織安排，并對全書進(jìn)行了整理和統(tǒng)稿。
由于編者水平和時間有限，書中難免有疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。
第1章 電氣控制基礎(chǔ)
1.1 常用低壓電器
1.1.1 刀開關(guān)
1.1.2 熔斷器
1.1.3 斷路器
1.1.4 接觸器
1.1.5 控制繼電器
1.1.6 主令電器
1.2 電氣圖中的圖形符號和文字符號
1.2.1 電器的文字符號
1.2.2 電器的圖形符號
1.3 電氣圖基本知識
1.4 三相異步電動機(jī)的基本控制電路
1.4.1 基本控制環(huán)節(jié)
1.4.2 三相異步電動機(jī)啟動控制
1.4.3 三相異步電動機(jī)制動控制
1.4.4 三相異步電機(jī)調(diào)速控制線路
習(xí)題
第2章 可編程序控制器概述
2.1 PLC的介紹與特點(diǎn)
2.1.1 PLC的產(chǎn)生
2.1.2 PLC的定義
2.1.3 PLC的分類
2.1.4 PLC的發(fā)展
2.1.5 PLC的特點(diǎn)
2.1.6 PLC性能指標(biāo)
2.2 PLC硬件組成
2.3 PLC編程環(huán)境和工作原理
2.3.1 PLC編程環(huán)境
2.3.2 PLC編程語言及編程軟件
2.3.3 PLC的工作原理
2.4 PLC產(chǎn)品概況及發(fā)展趨勢
2.5 PLC在工業(yè)自動化中的地位和作用
2.6 SIMATIC自動化控制系統(tǒng)
2.6.1 SIMATIC的組成
2.6.2 全集成自動化
習(xí)題
第3章 S7-300 PLC硬件系統(tǒng)
3.1 S7-300 PLC硬件簡介
3.2 S7-300機(jī)架
3.3 S7-300電源模塊
3.4 S7-300 CPU模塊
3.4.1 CPU模塊的分類
3.4.2 CPU面板介紹
3.4.3 CPU模塊存儲器
3.5 S7-300接口模塊
3.6 S7-300信號模塊
3.6.1 數(shù)字量模塊
3.6.2 模擬量模塊
3.6.3 數(shù)字量仿真模塊
3.7 其他模塊
3.8 編程設(shè)備PG/PC
3.9 人機(jī)操作界面
3.9.1 人機(jī)界面的概念
3.9.2 人機(jī)界面的功能
3.9.3 WinCC軟件
3.10 S7-300模塊的安裝與擴(kuò)展
3.10.1 模塊配放原則
3.10.2 模塊安裝規(guī)范
3.10.3 模塊安裝步驟
3.10.4 模塊擴(kuò)展
3.11 S7-300模塊編址
3.11.1 數(shù)字量I/O編址
3.11.2 模擬量I/O編址
3.11.3 面向用戶編址
習(xí)題
第4章 編程軟件STEP 7的介紹與使用
4.1 STEP 7概述
4.2 安裝與卸載STEP 7
4.2.1 安裝系統(tǒng)配置
4.2.2 STEP 7授權(quán)
4.2.3 安裝STEP 7
4.2.4 卸載STEP 7
4.3 SIMATIC管理器概述
4.4 項目的管理與創(chuàng)建
4.4.1 STEP 7創(chuàng)建項目步驟
4.4.2 項目結(jié)構(gòu)
4.4.3 創(chuàng)建項目
4.4.4 編輯項目
4.5 硬件組態(tài)
4.5.1 硬件組態(tài)步驟
4.5.2 參數(shù)設(shè)置
4.5.3 硬件組態(tài)目錄更新
4.6 符號表
4.6.1 符號表的創(chuàng)建
4.6.2 符號表的管理
4.7 邏輯塊的生成
4.7.1 邏輯塊的組成
4.7.2 程序編輯器的設(shè)置
4.7.3 輸入程序的方式
4.7.4 程序塊上鎖
4.7.5 程序編輯器
4.8 硬件接口與程序下載、上傳
4.8.1 硬件接口
4.8.2 程序下載、上傳
4.9 程序調(diào)試工具PLCSIM
4.9.1 S7-PLCSIM的介紹
4.9.2 S7-PLCSIM的使用
4.9.3 S7-PLCSIM的調(diào)試舉例
4.9.4 PLCSIM與真實(shí)PLC的差別
習(xí)題
第5章 S7-300的編程基礎(chǔ)
5.1 IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)簡介
5.2 S7-300 PLC編程語言
5.3 梯形圖繪制原則
5.4 變量與數(shù)制
5.4.1 變量
5.4.2 常量和數(shù)制
5.5 數(shù)據(jù)類型
5.5.1 基本數(shù)據(jù)類型
5.5.2 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型
5.5.3 參數(shù)類型
5.6 PLC中的存儲區(qū)與寄存器
5.6.1 系統(tǒng)存儲器
5.6.2 CPU中的寄存器
5.7 尋址方式
5.7.1 指令結(jié)構(gòu)
5.7.2 尋址方式
5.8 S7-300程序結(jié)構(gòu)
習(xí)題
第6章 S7-300 PLC指令系統(tǒng)與編程
6.1 位邏輯指令
6.1.1 位邏輯指令簡介
6.1.2 位邏輯指令
6.1.3 位操作指令
6.1.4 位測試指令
6.2 定時器指令
6.2.1 定時器簡介
6.2.2 定時器指令
6.2.3 定時器舉例
6.3 計數(shù)器指令
6.3.1 計數(shù)器簡介
6.3.2 計數(shù)器指令
6.3.3 計數(shù)器舉例
6.4 數(shù)據(jù)處理指令
6.4.1 裝入指令與傳送指令
6.4.2 比較指令
6.4.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令
6.4.4 移位指令
6.5 運(yùn)算指令
6.5.1 算術(shù)運(yùn)算指令
6.5.2 字邏輯運(yùn)算指令
6.5.3 累加器指令
6.6 控制指令
6.6.1 邏輯控制指令
6.6.2 程序控制指令
6.6.3 主控繼電器指令
6.6.4 數(shù)據(jù)塊指令
6.7 庫分類及應(yīng)用
6.7.1 庫的分類
6.7.2 庫的應(yīng)用
6.7.3 庫的生成
習(xí)題
第7章 結(jié)構(gòu)化編程
7.1 編程方式和程序結(jié)構(gòu)
7.1.1 編程方式
7.1.2 程序結(jié)構(gòu)
7.2 結(jié)構(gòu)化編程的實(shí)現(xiàn)
7.2.1 結(jié)構(gòu)化編程
7.2.2 實(shí)現(xiàn)形式
7.3 功能與功能塊
7.3.1 功能塊
7.3.2 功能
7.3.3 功能的調(diào)用
7.3.4 功能塊的調(diào)用
7.4 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計實(shí)例
7.4.1 編輯并調(diào)用有參功能（FC）
7.4.2 多重背景使用舉例
習(xí)題
第8章 數(shù)據(jù)塊和組織塊
8.1 數(shù)據(jù)塊
8.1.1 數(shù)據(jù)塊的類型
8.1.2 數(shù)據(jù)塊的生成
8.1.3 數(shù)據(jù)塊的訪問
8.2 S7-300的組織塊
8.2.1 組織塊的分類
8.2.2 中斷
8.2.3 啟動組織塊
8.2.4 時間延時中斷組織塊
8.2.5 硬件中斷組織塊
8.3 定期執(zhí)行組織塊
8.3.1 日期時間中斷組織塊
8.3.2 循環(huán)中斷組織塊
8.4 錯誤處理組織塊
8.4.1 錯誤處理概述
8.4.2 錯誤的分類
8.4.3 同步錯誤組織塊
8.4.4 冗余錯誤組織塊
習(xí)題
第9章S7-300/400在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用
9.1 PID控制器
9.1.1 PID控制的基本原理
9.1.2 PID控制器的數(shù)字化
9.1.3 PID控制器參數(shù)與系統(tǒng)性能關(guān)系
9.2 連續(xù)PID控制模塊SFB41
9.2.2 控制器算法
9.2.3 輸出值的處理
9.3 脈沖發(fā)生器模塊FB43
9.3.1 脈沖發(fā)生器的功能與結(jié)構(gòu)
9.3.2 兩步控制器
9.3.3 三步控制器
9.4 閉環(huán)控制示例
9.4.1 系統(tǒng)簡介
9.4.2 硬件選型及信號類型設(shè)置
9.4.3 程序設(shè)計
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