《西門子S7-200 PLC應用教程》在簡要介紹電器元件、電氣控制典型電路、PLC基礎知識及應用特點的基礎上,系統闡述了S7-200 PLC的性能特點、硬件結構、工作原理、編程資源、指令系統、程序設計方法及應用。通過大量編程實例,對PLC控制系統的編程環境、網絡通信、計算機組態監控及其系統設計思想、設計步驟、方法和調試進行了詳盡的講述。
《西門子S7-200 PLC應用教程》內容循序漸進、由淺入深、實例豐富,便于教學和閱讀。每章均配有實驗和習題,引導讀者逐步認識、熟悉和應用PLC。
《西門子S7-200 PLC應用教程》可作為高等學校電氣工程、自動化、機電、測控及計算機等專業PLC控制技術的教學用書,也可作為應用S7-200 PLC的技術人員的參考用書。
★《西門子S7-200 PLC應用教程》在簡要介紹常用電器元件及電氣控制基本電路的基礎上,以目前廣泛應用的德國西門子S7-200 PLC為例,從教學和應用的角度出發,詳細介紹了PLC的結構、工作原理、硬件配置、指令系統、編程環境、網絡通信及計算機組態監控等內容。
★《西門子S7-200 PLC應用教程》結合具體實例,對工程上常用PLC控制系統的設計思想、設計步驟、設計方法及調試維護,進行了詳盡的講述。
★《西門子S7-200 PLC應用教程》通過大量由淺入深的PLC應用例題及實例,引導讀者逐步認識、熟知、應用PLC,為PLC控制系統的開發和深入應用打下堅實的基礎。
★《西門子S7-200 PLC應用教程》在取材和編排上,由淺入深,循序漸進,便于讀者學習和教學使用。各章節中所列舉的PLC設計實例,都經由STEP7-Micro/WIN編程工具編譯通過,一般情況可直接使用或稍作修改用于相關系統的設計。
前言
第1章電氣控制與PLC基礎
1.1常用低壓電器
1.1.1低壓電器概述
1.1.2常用低壓電器
1.2基本電氣控制電路
1.2.1電氣控制系統圖及繪制原則
1.2.2常用電氣控制電路的設計步驟
1.2.3繼電器控制系統的組成
1.2.4電氣控制基本電路
1.3PLC概述
1.3.1PLC的產生
1.3.2PLC的特點
1.3.3PLC的分類
1.3.4PLC的應用領域
1.3.5PLC的發展趨勢
1.3.6PLC控制和繼電器控制的區別
1.4PLC的工作原理
1.4.1PLC掃描工作方式
1.4.2PLC工作流程圖
1.4.3PLC與普通計算機工作方式的區別
1.5PLC系統基本結構
1.5.1硬件結構
1.5.2軟件組成
1.6PLC的編程語言
1.6.1PLC的編程語言
1.6.2PLC的程序結構
1.6.3從簡單實例看PLC應用開發過程
1.7實驗1PLC應用及簡單實例
1.8思考與練習
第2章S7-200 PLC硬件系統及編程資源
2.1S7-200 PLC硬件系統配置
2.1.1S7-200 PLC的硬件構成和性能特點
2.1.2S7-200 CPU模塊結構和技術指標
2.1.3數字量輸入/輸出(I/O)擴展模塊
2.1.4模擬量輸入/輸出擴展模塊
2.1.5熱電偶、熱電阻輸入擴展模塊
2.1.6網絡通信及其他控制模塊
2.2I/O編址及外部端口接線
2.2.1模塊I/O端口編址
2.2.2S7-200 PLC模塊外部接線及注意事項
2.3S7-200 PLC內部編程資源
2.3.1S7-200 PLC編程軟元件
2.3.2軟元件類型和功能
2.4S7-200尋址方式
2.4.1數據類型
2.4.2直接尋址與間接尋址
2.5實驗2PLC硬件連接及簡單程序
2.6思考與練習
第3章S7-200系列PLC的基本指令及應用
3.1概述
3.1.1S7-200編程軟件簡介
3.1.2S7-200指令基本格式
3.2基本邏輯指令
3.2.1觸點輸入/線圈驅動輸出指令
3.2.2邏輯與指令
3.2.3邏輯或指令
3.2.4邏輯塊與指令
3.2.5邏輯塊或指令
3.2.6置位/復位指令
3.2.7立即指令
3.2.8邊沿觸發指令
3.2.9堆棧操作指令
3.2.10取反指令/空操作指令
3.3定時器指令
3.3.1基本概念及定時器編號
3.3.2通電延時定時器TON(On-Delay Timer)
3.3.3斷電延時定時器TOF(Off-Delay Timer)
3.3.4保持型通電延時定時器TONR(Retentive On-Delay Timer)
3.3.5定時器當前值刷新方式
3.4計數器指令
3.4.1基本概念及計數器編號
3.4.2遞增計數器CTU(Count Up)
3.4.3遞減計數器CTD(Count Down)
3.4.4增減計數器CTUD(Count UP/Down)
3.5比較指令
3.5.1比較指令運算符
3.5.2比較數據類型
3.5.3比較指令格式
3.6程序控制指令
3.6.1跳轉指令
3.6.2循環指令
3.6.3停止、結束及看門狗復位指令
3.6.4子程序
3.6.5“與”ENO指令
3.7實驗3常用基本邏輯指令編程練習
3.8思考與練習
第4章S7-200順序控制程序設計及應用
4.1PLC功能圖概述
4.1.1功能圖基本概念
4.1.2功能圖結構
4.1.3功能圖轉換成梯形圖
4.2順序控制設計方法
4.2.1基于起保停電路的順序控制設計方法
4.2.2基于置位、復位指令的順序控制設計方法
4.3順序控制指令及應用
4.3.1順序控制指令
4.3.2順序控制指令示例
4.3.3順序控制指令使用說明
4.4實驗4順序控制指令編程練習
4.5思考與練習
第5章S7-200系列PLC功能指令及應用
5.1數據傳送指令
5.1.1單個數據傳送指令
5.1.2塊傳送指令
5.1.3字節交換與填充指令
5.2算術和邏輯運算指令
5.2.1算術運算指令
5.2.2增減指令
5.2.3數學函數指令
5.2.4邏輯運算指令
5.3移位指令
5.3.1左移和右移指令
5.3.2循環左移和循環右移指令
5.3.3移位寄存器指令
5.4表功能指令
5.4.1填表指令
5.4.2查表指令
5.4.3表中取數指令
5.5轉換指令
5.5.1數據類型轉換指令
5.5.2編碼和譯碼指令
5.5.3七段顯示碼指令
5.5.4字符串轉換指令
5.6中斷指令
5.6.1中斷源、中斷事件號及中斷優先級
5.6.2中斷指令
5.6.3中斷設計步驟
5.7高速處理指令
5.7.1高速計數指令
5.7.2高速脈沖輸出
5.8時鐘指令
5.8.1讀實時時鐘指令TODR
5.8.2寫實時時鐘指令TODW
5.9實驗5中斷等功能指令編程練習
5.10思考與練習
第6章PLC模擬量采集及閉環控制系統
6.1模擬量閉環控制系統
6.1.1模擬信號獲取及變換
6.1.2計算機閉環控制系統
6.1.3PID控制算法及應用特點
6.2S7-200 PLC對模擬信號的處理
6.2.1模擬量輸入/輸出模塊
6.2.2模擬量/數字量與物理量的標度變換
6.3PID操作指令
6.3.1PID回路輸入轉換及標準化數據
6.3.2回路輸出值轉換成標定數據
6.3.3正作用和反作用回路
6.3.4回路輸出變量范圍、控制方式及特殊操作
6.3.5PID回路表
6.3.6PID回路指令
6.3.7PID編程步驟及應用
6.4實驗6PID閉環控制系統
6.5思考與練習
第7章S7-200 PLC網絡通信及應用
7.1網絡基礎及PLC通信
7.1.1網絡通信協議基礎
7.1.2PLC通信方式
7.1.3PLC常用通信接口
7.2S7-200網絡通信實現
7.2.1S7-200網絡通信概述
7.2.2S7-200網絡通信協議
7.2.3網絡通信配置實例
7.3S7-200通信指令和應用
7.3.1網絡讀與寫指令
7.3.2發送與接收指令
7.3.3獲取/設定口地址指令
7.4實驗7S7-200 PLC網絡通信實驗
7.5思考與練習
第8章PLC控制系統簡介
8.1PLC控制系統結構類型
8.1.1單機控制系統
8.1.2集中控制系統
8.1.3遠程I/O控制系統
8.1.4分布式控制系統
8.2PLC控制系統設計步驟
8.3PLC硬件配置選擇與外圍電路
8.3.1PLC硬件配置
8.3.2PLC外圍電路
8.4PLC軟件設計
8.4.1PLC軟件設計的基本原則
8.4.2PLC軟件設計的內容和步驟
8.5PLC控制系統的運行方式及可靠性
8.5.1PLC控制系統的運行方式
8.5.2PLC控制系統的可靠性
8.6PLC控制系統的安裝與調試
8.6.1PLC控制系統的安裝
8.6.2PLC控制系統的調試
8.7PLC控制系統應用實例
8.7.1原理介紹
8.7.2系統控制要求
8.7.3控制系統I/O資源分配
8.7.4選定PLC型號
8.7.5控制系統原理圖
8.7.6控制系統軟件設計
8.8實驗8步進電動機運動控制
8.9思考與練習
第9章PLC控制系統設計實例
9.1三相異步電動機帶延時的正反轉控制設計
9.1.1工作原理
9.1.2系統控制要求
9.1.3控制系統I/O資源分配
9.1.4選定PLC型號
9.1.5控制系統接線圖
9.1.6控制系統軟件設計
9.2水塔水位實時檢測控制系統設計
9.2.1工藝過程
9.2.2系統控制要求
9.2.3控制系統I/O資源分配
9.2.4選定PLC型號
9.2.5控制系統接線圖
9.2.6控制系統軟件設計
9.3散裝物料輸送系統設計
9.3.1工藝過程
9.3.2系統控制要求
9.3.3控制系統I/O資源分配
9.3.4選定PLC型號
9.3.5控制系統接線圖
9.3.6控制系統軟件設計
9.4葉片式混料機控制系統設計
9.4.1工藝過程
9.4.2系統控制要求
9.4.3控制系統I/O資源分配
9.4.4選定PLC型號
9.4.5控制系統接線圖
9.4.6控制系統軟件設計
9.5自動搬運車控制系統設計
9.5.1工藝過程
9.5.2系統控制要求
9.5.3控制系統I/O資源分配
9.5.4選定PLC型號
9.5.5控制系統接線圖
9.5.6控制系統軟件設計
9.6交通燈控制系統設計
9.6.1工作過程
9.6.2系統控制要求
9.6.3控制系統I/O資源分配
9.6.4選定PLC型號
9.6.5控制系統接線圖
9.6.6控制系統軟件設計
9.7五人搶答器系統設計
9.7.1工作過程
9.7.2系統控制要求
9.7.3控制系統I/O分配
9.7.4選擇PLC型號
9.7.5控制系統接線圖
9.7.6控制系統軟件設計
9.8全自動洗衣機控制系統設計
9.8.1工作過程
9.8.2系統控制要求
9.8.3控制系統I/O資源分配
9.8.4控制系統接線圖
9.8.5全自動洗衣機程序設計
9.9三層電梯控制系統
9.9.1工作過程
9.9.2控制系統I/O資源分配
9.9.3選擇PLC型號
9.9.4控制系統梯形圖程序
9.10實驗9PLC控制系統設計
9.11思考與練習
第10章STEP7-Micro/WIN編程軟件及應用
10.1STEP7-Micro/WINV4.0安裝
10.1.1PC機配置要求
10.1.2硬件連接
10.1.3軟件安裝
10.1.4在線連接
10.2STEP7-Micro/WINV4.0功能簡介
10.2.1編程軟件基本功能
10.2.2窗口組件及功能
10.3程序編輯
10.3.1建立項目
10.3.2編輯程序
10.3.3創建邏輯網絡的規則
10.4編譯下載
10.4.1程序編譯
10.4.2程序下載
10.5調試監控
10.5.1PLC工作模式
10.5.2選擇掃描次數
10.5.3狀態監控
10.6實驗10STEP7-Micro/WIN編程軟件練習
10.7思考與練習
第11章基于MCGS的PLC組態監控系統設計
11.1PLC組態監控系統的組成
11.2MCGS組態軟件的系統構成
11.2.1MCGS組態環境
11.2.2MCGS運行環境
11.3MCGS組態軟件的工作方式
11.3.1MCGS設備通信
11.3.2MCGS動態畫面
11.3.3遠程多機監控
11.3.4系統運行流程控制
11.4MCGS組態過程
11.4.1工程整體規劃
11.4.2工程建立
11.4.3構造實時數據庫
11.4.4組態用戶窗口
11.4.5構造主控窗口
11.4.6組態設備窗口
11.4.7組態運行策略
11.4.8組態結果檢查
11.4.9工程測試
11.5S7-200PLC與MCGS組態實例
11.5.1實例一電動機控制系統組態
11.5.2實例二十字路口交通燈系統組態
11.6實驗11S7-200與MCGS組態系統設計
11.7思考與練習
附錄
附錄A電氣控制線路基本圖形和文字符號
附錄BS7-200 PLC基本指令集
參考文獻