本書強調(diào)通過實際操作進(jìn)行學(xué)習(xí)。書中有五十個實訓(xùn)，隨書光盤有多個新版中文軟件、三十多個與正文配套的例程和三十多個多媒體視頻教程。讀者一邊看書，一邊根據(jù)實訓(xùn)的要求，用隨書光盤中的編程軟件和仿真軟件在計算機上做仿真實驗，就能快速掌握軟件安裝、硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、編程、監(jiān)控、故障診斷、指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)、編程方法、通信、人機界面應(yīng)用和PID控制等方面的知識和操作方法。光盤中的PID閉環(huán)控制例程可以用來學(xué)習(xí)整定PID參數(shù)的方法。根據(jù)S7-300/400新版的硬件和軟件，第2版對全書內(nèi)容作了優(yōu)化處理和修訂。
S7-300/400PLC是國內(nèi)應(yīng)用最廣、市場占有率最高的大中型PLC，很多同行都覺得自學(xué)非常困難�？梢栽谟嬎銠C上用仿真軟件S7-PLCSIM做仿真實驗，模擬S7-300/400硬件的運行和執(zhí)行用戶程序。仿真實驗和做硬件實驗時觀察到的現(xiàn)象幾乎完全一樣。
看十遍書不如動一次手，本書的特點是強調(diào)通過實際操作來學(xué)習(xí)。本書提供了五十個精心設(shè)計的實訓(xùn)，隨書光盤有三十多個與正文配套的例程，絕大多數(shù)實訓(xùn)都可以做仿真實驗。對于操作中的重點和難點，隨書光盤還提供了三十多個多媒體視頻教程。讀者可以一邊看書，一邊根據(jù)實訓(xùn)的要求，用編程軟件和仿真軟件進(jìn)行操作。通過仿真實驗，就能輕松掌握軟件的操作方法和有關(guān)的知識點，并留下難忘的印象。
本書涵蓋了S7-300/400應(yīng)用技術(shù)主要的知識點，包括軟件安裝、硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、編程、監(jiān)控、指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計方法、通信、故障診斷、人機界面應(yīng)用等內(nèi)容。做完全部實訓(xùn)后，讀者就能較全面地掌握S7-300/400的使用方法�？梢酝ㄟ^隨書光盤中的例程和仿真來學(xué)習(xí)PID參數(shù)的整定方法，實驗結(jié)果用曲線顯示，形象直觀。
隨書光盤還提供了中文版的STEP7V5.5SP4、PLCSIMV5.4SP5、西門子人機界面的組態(tài)軟件WinCCflexible2008SP4和大量的中文用戶手冊。
建議一邊閱讀書中的內(nèi)容，一邊按實訓(xùn)的要求生成項目、組態(tài)硬件、編寫程序和做仿真實驗。如果已經(jīng)熟悉了軟件的操作方法，可以在了解例程的功能和讀懂程序的基礎(chǔ)上，直接運行隨書光盤中比較復(fù)雜的例程，做仿真實驗。
本書絕大多數(shù)實訓(xùn)都有仿真練習(xí)，讀者可以在完成實訓(xùn)要求的操作后，按仿真練習(xí)的要求做類似的或進(jìn)一步的操作和練習(xí)，以鞏固所學(xué)的知識。各章配有適量的習(xí)題。本書可以供工程技術(shù)人員自學(xué)，也可以用作高職高專、技工學(xué)校有關(guān)專業(yè)的教材。
根據(jù)S7-300/400最新版的硬件和軟件，第2版對全書的內(nèi)容作了優(yōu)化處理。例如刪除了順序功能圖語言S7-Graph等章節(jié)，增加了存儲器間接尋址、PLC與變頻器的DP通信、自動顯示有故障的DP從站，以及用報告系統(tǒng)錯誤功能自動診斷和顯示硬件故障等內(nèi)容。調(diào)整和增加了實訓(xùn)，充實了習(xí)題的內(nèi)容。
本書由廖常初主編，范占華、關(guān)朝旺、余秋霞、陳曾漢、陳曉東、王云杰、李遠(yuǎn)樹、廖亮、孫明渝、鄭群英、唐世友、文家學(xué)參加了編寫工作。
因作者水平有限，書中難免有錯漏之處，懇請讀者批評指正。
作者E-mail：liaosun@cqu.edu.cn。歡迎讀者訪問作者在中華工控網(wǎng)的博客。
重慶大學(xué)廖常初
前言
第1章 概述 1
1.1 怎樣學(xué)習(xí)S7-300/400 PLC 1
1.2 實訓(xùn)一 安裝STEP 7和仿真軟件PLCSIM 2
第2章 STEP 7使用入門 7
2.1 S7-300系列PLC簡介 7
2.1.1 S7-300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7
2.1.2 CPU模塊 8
2.1.3 信號模塊 9
2.2 實訓(xùn)二 生成項目與組態(tài)硬件 12
2.2.1 生成一個新的項目 12
2.2.2 組態(tài)硬件 15
2.3 實訓(xùn)三 異步電動機正反轉(zhuǎn)控制 21
2.3.1 生成用戶程序 21
2.3.2 用PLCSIM調(diào)試程序 24
2.4 實訓(xùn)四 小車控制系統(tǒng) 29
2.5 STEP 7與PLC通信的組態(tài) 32
2.5.1 使用MPI和DP接口通信的組態(tài) 32
2.5.2 以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識 36
2.5.3 使用以太網(wǎng)接口通信的組態(tài) 37
2.6 練習(xí)題 39
第3章 S7-300/400的指令應(yīng)用 41
3.1 位邏輯指令 41
3.1.1 實訓(xùn)五 位邏輯指令的仿真實驗 41
3.1.2 實訓(xùn)六 故障顯示電路 46
3.2 定時器計數(shù)器指令 48
3.2.1 實訓(xùn)七 定時器指令的基本功能 48
3.2.2 實訓(xùn)八 衛(wèi)生間沖水控制電路 53
3.2.3 實訓(xùn)九 運輸帶控制系統(tǒng) 54
3.2.4 實訓(xùn)十 小車控制系統(tǒng) 57
3.2.5 實訓(xùn)十一 計數(shù)器指令的基本功能 58
3.3 數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識與邏輯控制指令 61
3.3.1 實訓(xùn)十二 數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識的仿真實驗 61
3.3.2 實訓(xùn)十三 數(shù)據(jù)傳送指令與語句表程序狀態(tài)監(jiān)控 64
3.3.3 實訓(xùn)十四 狀態(tài)字的仿真實驗 66
3.3.4 實訓(xùn)十五 邏輯控制指令的仿真實驗 69
3.3.5 實訓(xùn)十六 存儲器間接尋址的仿真實驗 72
3.3.6 實訓(xùn)十七 循環(huán)程序的仿真實驗 74
3.4 數(shù)據(jù)處理指令 75
3.4.1 實訓(xùn)十八 比較指令的仿真實驗 75
3.4.2 實訓(xùn)十九 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令的仿真實驗 77
3.4.3 實訓(xùn)二十 移位與循環(huán)移位指令的仿真實驗 80
3.5 數(shù)學(xué)運算指令 81
3.5.1 實訓(xùn)二十一 數(shù)學(xué)運算指令的仿真實驗 81
3.5.2 實訓(xùn)二十二 字邏輯運算指令的仿真實驗 84
3.6 練習(xí)題 85
第4章 S7-300/400的用戶程序結(jié)構(gòu) 87
4.1 功能與功能塊 87
4.1.1 S7-300/400的用戶程序結(jié)構(gòu) 87
4.1.2 實訓(xùn)二十三 功能的生成與調(diào)用 88
4.1.3 實訓(xùn)二十四 功能塊的生成與調(diào)用 90
4.1.4 實訓(xùn)二十五 共享數(shù)據(jù)塊與系統(tǒng)功能的調(diào)用 95
4.1.5 實訓(xùn)二十六 多重背景的應(yīng)用 98
4.2 組織塊的應(yīng)用 100
4.2.1 組織塊與中斷 100
4.2.2 實訓(xùn)二十七 使用循環(huán)中斷的彩燈控制程序 102
4.2.3 實訓(xùn)二十八 時間中斷組織塊的仿真實驗 106
4.2.4 實訓(xùn)二十九 硬件中斷組織塊的仿真實驗 108
4.2.5 實訓(xùn)三十 延時中斷組織塊的仿真實驗 110
4.3 練習(xí)題 112
第5章 梯形圖的順序控制設(shè)計法 114
5.1 順序控制設(shè)計法與順序功能圖 114
5.1.1 順序功能圖的基本元件 114
5.1.2 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 117
5.1.3 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則 119
5.2 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖編程方法 120
5.2.1 實訓(xùn)三十一 編程的基本方法 120
5.2.2 實訓(xùn)三十二 選擇序列與并行序列的順序控制編程方法 123
5.2.3 實訓(xùn)三十三 3運輸帶順序控制程序設(shè)計 124
5.2.4 實訓(xùn)三十四 專用鉆床順序控制程序設(shè)計 126
5.3 實訓(xùn)三十五 生成與顯示參考數(shù)據(jù) 130
5.4 練習(xí)題 132
第6章 網(wǎng)絡(luò)通信 134
6.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)通信 134
6.1.1 西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)簡介 134
6.1.2 ET 200 135
6.1.3 實訓(xùn)三十六 DP主站與標(biāo)準(zhǔn)DP從站通信的組態(tài) 137
6.1.4 實訓(xùn)三十七 組態(tài)DP主站與S7-200的通信 140
6.1.5 實訓(xùn)三十八 組態(tài)DP主站與智能從站的主從通信 143
6.1.6 實訓(xùn)三十九 用SFC14和SFC15傳輸一致性數(shù)據(jù) 146
6.1.7 實訓(xùn)四十 組態(tài)S7-300與變頻器的DP通信 149
6.2 S7通信的組態(tài)與編程 153
6.2.1 S7通信簡介 153
6.2.2 實訓(xùn)四十一 基于DP網(wǎng)絡(luò)的單向S7通信 154
6.2.3 實訓(xùn)四十二 基于以太網(wǎng)的雙向S7通信 159
6.2.4 實訓(xùn)四十三 上傳項目文件 163
6.3 練習(xí)題 165
第7章 人機界面的組態(tài)與仿真 166
7.1 人機界面的硬件與組態(tài)軟件 166
7.1.1 人機界面與觸摸屏 166
7.1.2 SIMATIC人機界面 167
7.1.3 安裝WinCC flexible 168
7.2 實訓(xùn)四十四 人機界面的畫面組態(tài)與仿真實驗 169
7.2.1 創(chuàng)建項目和HMI站點 169
7.2.2 組態(tài)指示燈與按鈕 173
7.2.3 組態(tài)文本域與IO域 175
7.2.4 生成液位顯示畫面 177
7.2.5 PLC與人機界面的集成仿真實驗 178
7.3 練習(xí)題 180
第8章 DP網(wǎng)絡(luò)故障診斷 181
8.1 DP從站的故障診斷 181
8.1.1 與網(wǎng)絡(luò)通信有關(guān)的中斷組織塊 181
8.1.2 實訓(xùn)四十五 DP從站的故障診斷 183
8.2 實訓(xùn)四十六 自動顯示有故障的DP從站的仿真實驗 188
8.3 實訓(xùn)四十七 診斷信號模塊故障的仿真實驗 191
8.4 實訓(xùn)四十八 用報告系統(tǒng)錯誤功能診斷和顯示硬件故障 196
8.4.1 生成PLC的報告系統(tǒng)錯誤的程序 196
8.4.2 人機界面的組態(tài)與仿真實驗 199
8.5 實訓(xùn)四十九 編程錯誤的診斷 202
8.6 練習(xí)題 204
第9章 PID閉環(huán)控制 206
9.1 PID閉環(huán)控制系統(tǒng) 206
9.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 206
9.1.2 PID控制器的結(jié)構(gòu)與參數(shù) 208
9.2 實訓(xùn)五十 PID控制的編程與仿真實驗 211
9.2.1 PID控制實例程序 211
9.2.2 PID控制器的參數(shù)整定方法 216
9.2.3 PID控制器參數(shù)整定的仿真實驗 220
9.3 練習(xí)題 224
附錄 隨書光盤內(nèi)容簡介 225
參考文獻(xiàn) 228
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