本書(shū)主要介紹西門子公司S7-200系列PLC的硬件資源、指令系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識(shí)，并詳細(xì)講解了編程軟件的安裝和使用方法、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與步驟，并通過(guò)10個(gè)綜合實(shí)例介紹了S7-200系列PLC在控制領(lǐng)域的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)方法。本書(shū)采用圖、表、文相結(jié)合的方法，使書(shū)中的內(nèi)容通俗易懂又不失專業(yè)性。
學(xué)習(xí)西門子PLC的必讀開(kāi)悟書(shū)
S7-200系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)全面介紹
STEP7-Micro/WIN編程軟件的安裝及使用方法
PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)方法詳細(xì)講解
在電氣控制系統(tǒng)、機(jī)電控制系統(tǒng)及生活和生產(chǎn)中的10種應(yīng)用實(shí)例
理論與實(shí)際操作相結(jié)合，讀者可以邊學(xué)邊用
豈興明，男, 清華大學(xué)工程熱物理博士學(xué)位，現(xiàn)任中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心工程師，具有二十余年自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。擔(dān)任1500噸級(jí)科考船、6500噸級(jí)救助船等多型號(hào)的動(dòng)力系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師。承擔(dān)《動(dòng)力總體技術(shù)》等3項(xiàng)十二五預(yù)研課題。 累計(jì)發(fā)表科技論文23篇（其中EI檢索14篇，ISTP檢索3篇），出版專著20本，發(fā)明專利8項(xiàng)。
入 門 篇
第 1章 可編程控制器概述2
1.1 PLC的定義與發(fā)展2
1.1.1 PLC的定義2
1.1.2 PLC的產(chǎn)生3
1.1.3 PLC的發(fā)展歷史3
1.1.4 PLC的發(fā)展趨勢(shì)4
1.2 PLC的特點(diǎn)、功能及分類5
1.2.1 PLC的特點(diǎn)5
1.2.2 PLC的功能7
1.2.3 PLC的分類8
1.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理9
1.3.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)10
1.3.2 PLC的軟件系統(tǒng)17
1.3.3 PLC的工作原理20
1.3.4 PLC的掃描工作方式20
1.3.5 PLC的I/O原則22
1.4 西門子S7系列PLC簡(jiǎn)介22
1.4.1 西門子S7-300/400系列PLC22
1.4.2 西門子S7-1500系列PLC24
1.5 本章小結(jié)25
第 2章 S7-200系列PLC的硬件及內(nèi)部資源26
2.1 S7-200系列PLC簡(jiǎn)介26
2.2 S7-200系列PLC的基本硬件單元27
2.2.1 主機(jī)27
2.2.2 存儲(chǔ)系統(tǒng)28
2.3 S7-200系列PLC的擴(kuò)展硬件單元29
2.3.1 擴(kuò)展模塊概述29
2.3.2 I/O點(diǎn)的擴(kuò)展和編址30
2.4 S7-200系列PLC的尋址方式32
2.4.1 CPU224的有效范圍和特性32
2.4.2 存儲(chǔ)器的直接尋址34
2.4.3 存儲(chǔ)器的間接尋址41
2.5 本章小結(jié)42
第3章 S7-200系列PLC的基本指令系統(tǒng)44
3.1 基本邏輯指令44
3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令44
3.1.2 輸出指令45
3.1.3 置位和復(fù)位指令45
3.2 立即I/O指令46
3.2.1 立即觸點(diǎn)指令46
3.2.2 立即輸出指令47
3.2.3 立即置位和立即復(fù)位指令47
3.3 電路塊串、并聯(lián)指令48
3.4 多路輸出指令48
3.5 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令49
3.5.1 定時(shí)器指令49
3.5.2 計(jì)數(shù)器指令52
3.6 正（負(fù)）跳變觸點(diǎn)指令54
3.7 順序控制繼電器指令54
3.8 比較觸點(diǎn)指令57
3.9 本章小結(jié)58
第4章 S7-200系列PLC的功能指令60
4.1 程序控制指令60
4.1.1 有條件結(jié)束（END）指令60
4.1.2 暫停（STOP）指令60
4.1.3 監(jiān)視定時(shí)器復(fù)位（WDR）指令61
4.1.4 跳轉(zhuǎn)（JMP）與標(biāo)號(hào)（LBL）指令61
4.1.5 循環(huán)指令（FOR、NEXT）62
4.1.6 子程序指令63
4.2 傳送指令65
4.2.1 數(shù)據(jù)傳送指令65
4.2.2 數(shù)據(jù)塊傳送指令66
4.3 邏輯操作指令67
4.3.1 邏輯與指令67
4.3.2 邏輯或指令68
4.3.3 邏輯取反指令68
4.3.4 邏輯異或指令68
4.4 移位和循環(huán)移位指令70
4.4.1 右移位指令70
4.4.2 左移位指令71
4.4.3 循環(huán)右移位指令71
4.4.4 循環(huán)左移位指令72
4.5 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令73
4.5.1 加法指令73
4.5.2 減法指令74
4.5.3 乘法指令75
4.5.4 除法指令76
4.5.5 遞增和遞減指令77
4.5.6 數(shù)學(xué)功能指令78
4.6 高速運(yùn)算指令82
4.6.1 高速計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)介82
4.6.2 使用高速計(jì)數(shù)器82
4.6.3 理解高速計(jì)數(shù)器的時(shí)序82
4.6.4 訪問(wèn)高速計(jì)數(shù)器（HC）85
4.6.5 高速計(jì)數(shù)器輸入線的連接86
4.6.6 對(duì)高速計(jì)數(shù)器的理解88
4.7 中斷指令90
4.7.1 中斷的種類和優(yōu)先級(jí)91
4.7.2 中斷指令簡(jiǎn)介92
4.8 PID指令93
4.8.1 PID回路93
4.8.2 PID算法93
4.8.3 PID指令簡(jiǎn)介95
4.8.4 PID指令的使用96
4.8.5 PID的實(shí)際應(yīng)用96
4.9 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令99
4.9.1 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令99
4.9.2 編碼和譯碼指令100
4.9.3 段碼指令101
4.9.4 ASCII碼轉(zhuǎn)換指令101
4.9.5 字符串轉(zhuǎn)換指令103
4.10 其他功能指令104
4.10.1 時(shí)鐘指令104
4.10.2 脈沖輸出指令104
4.11 本章小結(jié)108
提 高 篇
第5章 S7-200系列PLC的編程系統(tǒng)110
5.1 S7-200系列PLC編程系統(tǒng)簡(jiǎn)介110
5.2 STEP 7-Micro/WIN編程軟件的安裝110
5.2.1 編程軟件的系統(tǒng)要求110
5.2.2 編程軟件STEP 7-Micro/WIN的安裝方法111
5.2.3 設(shè)置編程軟件的中文界面113
5.2.4 編程軟件的參數(shù)設(shè)置113
5.3 STEP 7-Micro/WIN編程軟件簡(jiǎn)介114
5.3.1 STEP 7-Micro/WIN的基本功能114
5.3.2 STEP 7-Micro/WIN的窗口組件115
5.3.3 STEP 7-Micro/WIN主菜單功能介紹118
5.3.4 STEP 7-Micro/WIN的工具條121
5.3.5 STEP 7-Micro/WIN軟件中幫助功能的使用123
5.4 編程前準(zhǔn)備124
5.4.1 指令集和編輯器的選擇124
5.4.2 根據(jù)PLC類型進(jìn)行參數(shù)檢查125
5.5 程序的調(diào)試與監(jiān)控125
5.5.1 選擇工作方式125
5.5.2 狀態(tài)表顯示126
5.5.3 執(zhí)行有限次掃描127
5.5.4 運(yùn)行監(jiān)控127
5.6 本章小結(jié)129
第6章 S7-200系列PLC的網(wǎng)絡(luò)與通信130
6.1 通信的基本知識(shí)130
6.1.1 基本概念和術(shù)語(yǔ)130
6.1.2 差錯(cuò)控制132
6.1.3 傳輸介質(zhì)133
6.1.4 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)134
6.2 工業(yè)局域網(wǎng)基礎(chǔ)136
6.2.1 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)136
6.2.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議136
6.2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線137
6.3 S7-200系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信部件138
6.3.1 通信端口138
6.3.2 PC/PPI電纜138
6.3.3 網(wǎng)絡(luò)連接器140
6.3.4 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)電纜140
6.3.5 網(wǎng)絡(luò)中繼器141
6.3.6 EM 277 PROFIBUS-DP模塊141
6.4 S7-200系列PLC網(wǎng)絡(luò)通信143
6.4.1 概述143
6.4.2 西門子S7系列PLC的網(wǎng)絡(luò)層級(jí)結(jié)構(gòu)145
6.5 S7-200系列PLC的通信指令145
6.5.1 網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令145
6.5.2 發(fā)送和接收指令147
6.5.3 USS通信指令149
6.6 本章小結(jié)151
第7章 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法152
7.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程152
7.1.1 PLC控制系統(tǒng)的基本原則152
7.1.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容153
7.1.3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟154
7.2 PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型方法156
7.2.1 PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本流程157
7.2.2 估算I/O點(diǎn)數(shù)157
7.2.3 估算存儲(chǔ)器容量158
7.2.4 功能選擇158
7.2.5 機(jī)型選擇160
7.2.6 外部設(shè)備及專用模塊163
7.2.7 分配PLC的I/O地址，繪制PLC外部I/O接線圖164
7.3 PLC的控制程序設(shè)計(jì)166
7.3 PLC控制程序設(shè)計(jì)步驟166
7.3.2 PLC控制程序設(shè)計(jì)方法167
7.4 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與注意事項(xiàng)179
7.4.1 干擾和抗干擾措施179
7.4.2 節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)的方法182
7.4.3 PLC的安裝與維護(hù)183
7.5 本章小結(jié)187
實(shí) 踐 篇
第8章 S7-200系列PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例190
8.1 交流雙速電梯控制系統(tǒng)190
8.1.1 系統(tǒng)概述190
8.1.2 硬件系統(tǒng)配置194
8.1.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)199
8.1.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)217
8.2 三相異步電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返正、反轉(zhuǎn)控制218
8.2.1 系統(tǒng)概述218
8.2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)219
8.2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)222
8.2.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)224
8.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)225
8.3.1 系統(tǒng)概述225
8.3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)226
8.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)228
8.3.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)233
8.4 城市供水系統(tǒng)233
8.4.1 系統(tǒng)概述233
8.4.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)236
8.4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)241
8.4.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)257
8.5 本章小結(jié)258
第9章 S7-200系列PLC在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用259
9.1 板材切割控制系統(tǒng)259
9.1.1 系統(tǒng)概述259
9.1.2 硬件系統(tǒng)配置264
9.1.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)267
9.1.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)280
9.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)280
9.2.1 系統(tǒng)概述281
9.2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)282
9.2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)286
9.2.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)290
9.3 橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)290
9.3.1 系統(tǒng)概述290
9.3.2 硬件系統(tǒng)配置294
9.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)298
9.3.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)313
9.4 本章小結(jié)314
第 10章 S7-200系列PLC在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用315
10.1 十字路口交通燈控制系統(tǒng)315
10.1.1 系統(tǒng)概述315
10.1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)317
10.1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)319
10.1.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)322
10.2 污水處理系統(tǒng)322
10.2.1 系統(tǒng)概述322
10.2.2 系統(tǒng)硬件配置328
10.2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)333
10.2.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)356
10.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)357
10.3.1 系統(tǒng)概述357
10.3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)358
10.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)361
10.3.4 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)371
10.4 本章小結(jié)371
附錄372
附錄1 S7-200系列PLC CPU規(guī)格372
附錄1-1 S7-200系列PLC CPU規(guī)格372
附錄1-2 S7-200系列PLC CPU電源規(guī)范373
附錄1-3 S7-200系列PLC CPU數(shù)字量輸入規(guī)范374
附錄1-4 S7-200系列PLC CPU數(shù)字量輸出規(guī)范375
附錄2 S7-200系列PLC數(shù)字量擴(kuò)展模塊376
附錄2-1 S7-200系列PLC數(shù)字量擴(kuò)展模塊輸入規(guī)范376
附錄2-2 S7-200系列PLC數(shù)字量擴(kuò)展模塊輸出規(guī)范376
附錄2-3 S7-200系列PLC數(shù)字量擴(kuò)展模塊輸出規(guī)范（大電流型）378
附錄3 S7-200系列PLC模擬量擴(kuò)展模塊379
附錄3-1 S7-200系列PLC模擬量擴(kuò)展模塊輸入規(guī)格379
附錄3-2 S7-200系列PLC模擬量擴(kuò)展模塊輸出規(guī)范380
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