從零學西門子PLC編程

第1章  西門子PLC 硬件系統(tǒng) 001
1.1  PLC 概述 002
1.1.1　PLC 的產(chǎn)生 002
1.1.2　PLC 定義 003
1.1.3　PLC 硬件及工作原理 005
1.2　S7-200 SMART 系列PLC 概述 008
1.2.1　西門子S7 系列簡介 008
1.2.2　S7-200 SMART 系列PLC 的產(chǎn)品特點010
1.3　S7-200 SMART CPU 模塊 011
1.4　CPU 模塊接線及擴展模塊015
1.5　實例1——I/O 地址分配與電源需求計算 023
1.6　實例2——認識S7-200 SMART PLC 026
第2章  STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件使用 028
2.1　STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件概述029
2.2　程序的編寫與下載 036
2.2.1　創(chuàng)建項目（工程） 037
2.2.2　生成用戶程序 038
2.2.3　以太網(wǎng)基礎知識  042
2.2.4　組態(tài)以太網(wǎng)地址 043
2.2.5　下載與調(diào)試用戶程序  045
2.3　符號表與符號地址的使用 046
2.4　用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序 047
2.4.1　用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序 047
2.4.2　用狀態(tài)圖表監(jiān)控程序  049
2.4.3　用狀態(tài)圖表調(diào)試程序 051
2.4.4　調(diào)試用戶程序的其他方法 052
2.5　使用系統(tǒng)塊設置PLC 的參數(shù) 052
2.5.1　組態(tài)PLC 的參數(shù) 052
2.5.2　組態(tài)輸入輸出參數(shù) 053
2.6　實例3——仿真軟件使用 054
第3章  S7-200 SMART PLC 編程基礎 057
3.1　編程語言及程序結(jié)構(gòu) 058
3.2　數(shù)據(jù)類型與尋址方式 059
3.2.1　數(shù)據(jù)類型 060
3.2.2　數(shù)據(jù)存儲器編址 062
3.2.3　CPU 的存儲區(qū) 064
3.2.4　尋址方式 069
3.3　位邏輯指令 070
3.3.1　基本位操作指令 070
3.3.2　置位與復位指令 078
3.3.3　置位和復位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令 079
3.3.4　邊沿觸發(fā)指令081
3.3.5　空操作和取非指令 082
3.4　定時器指令與計數(shù)器指令 083
3.4.1　定時器指令 083
3.4.2　計數(shù)器指令 089
3.5　梯形圖的基本知識 093
3.5.1　梯形圖的特點 093
3.5.2　梯形圖的編程規(guī)則 093
3.6　基本指令的應用舉例 095
3.6.1　兩條運輸帶的控制程序 095
3.6.2　電動機順序控制 096
3.6.3　倉庫貨物統(tǒng)計 097
3.6.4　Y- △降壓啟動控制系統(tǒng) 098
第4章  S7-200 SMART PLC 的功能指令 101
4.1　功能指令概述102
4.2　數(shù)據(jù)處理指令102
4.2.1　比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令103
4.2.2　移位與循環(huán)移位指令105
4.2.3　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令108
4.2.4　字符串轉(zhuǎn)換指令111
4.3　表功能指令 114
4.4　實時時鐘指令122
4.5　數(shù)學運算指令123
4.5.1　四則運算指令與增減指令123
4.5.2　浮點數(shù)函數(shù)運算指令 127
4.5.3　邏輯運算指令129
4.6　程序控制指令132
4.6.1　結(jié)束指令、暫停指令和看門狗指令133
4.6.2　跳轉(zhuǎn)指令135
4.6.3　循環(huán)指令137
4.6.4　子程序指令139
4.6.5　ENO 指令 141
4.7　中斷指令 141
4.8　高速計數(shù)器與高速脈沖輸出145
4.8.1　高速計數(shù)器146
4.8.2　高速脈沖輸出與開環(huán)位置控制150
4.9　實例4——彩燈控制154
第5章  PLC 梯形圖程序設計 158
5.1　PLC 的程序設計方法159
5.1.1　經(jīng)驗設計法159
5.1.2　繼電器控制電路移植法 161
5.1.3　順序控制設計法163
5.2　梯形圖設計規(guī)則163
5.3　順序功能圖164
5.3.1　順序功能圖的構(gòu)成164
5.3.2　順序功能圖繪制的注意事項166
5.3.3　順序控制指令166
5.3.4　順序功能圖的編程167
5.4　PLC 程序及調(diào)試說明172
5.4.1　復雜程序的設計方法172
5.4.2　程序的內(nèi)容和質(zhì)量173
5.4.3　程序的調(diào)試173
5.5　典型的簡單電路編程174
5.6　典型的簡單環(huán)節(jié)編程177
5.7　 實例5——順序控制功能圖在小車行程控制中的應用182
第6章  PLC 的通信與自動化通信網(wǎng)絡 185
6.1　PLC 數(shù)據(jù)通信的基礎知識186
6.1.1　數(shù)據(jù)通信的傳輸方式186
6.1.2　通信介質(zhì) 188
6.1.3　串行通信接口標準190
6.1.4　PLC 的通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)192
6.1.5　S7-200 SMART 通信端口194
6.2　基于以太網(wǎng)的S7 協(xié)議通信195
6.3　自由口通信201
6.4　Modbus 協(xié)議在通信中的應用 211
6.5　實例6——串口通信程序設計213
6.6　實例7—— PLC 與遠程PC 的通信215
第7章  S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其應用 217
7.1　閉環(huán)控制與PID 控制器218
7.1.1　模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)218
7.1.2　PID 控制器的數(shù)字化219
7.1.3　PID 指令向?qū)У膽?221
7.2　PID 控制器的參數(shù)整定 222
7.2.1　PID 參數(shù)的物理意義 222
7.2.2　PID 參數(shù)整定的規(guī)則 223
7.2.3　PID 參數(shù)自整定 224
7.3　PID 指令 225
7.4　PID 指令應用實例 228
第8章  PLC 應用中的一些問題 230
8.1　PLC 控制系統(tǒng)的可靠性措施231
8.1.1　供電系統(tǒng)設計231
8.1.2　接地設計 233
8.1.3　PLC 輸入/ 輸出電路的設計 234
8.1.4　電氣柜結(jié)構(gòu)設計 236
8.1.5　現(xiàn)場布線圖設計 236
8.1.6　冗余設計 236
8.1.7　軟件抗干擾方法 237
8.1.8　工作環(huán)境處理 237
8.2　故障的檢測與診斷 238
第9章  綜合實例 240
9.1　PLC 控制系統(tǒng)的總體設計241
9.1.1　PLC 控制系統(tǒng)的類型241
9.1.2　PLC 控制系統(tǒng)設計的基本原則 242
9.1.3　PLC 控制系統(tǒng)的設計步驟 243
9.1.4　減少PLC 輸入和輸出點數(shù)的方法 244
9.2　綜合實例1——恒溫控制 246
9.2.1　恒溫控制的系統(tǒng)組成 247
9.2.2　恒溫控制的面板圖 247
9.2.3　恒溫控制的軟件系統(tǒng)設計 247
9.2.4　恒溫控制軟件程序的設計 248
9.2.5　恒溫控制程序組成 248
9.2.6　恒溫控制程序梯形圖 249
9.3　綜合實例2——自動售貨機的設計 252
9.3.1　自動售貨機的基本功能 252
9.3.2　自動售貨機I/O 點的分配 252
9.3.3　自動售貨機的接線圖 254
9.3.4　自動售貨機的順序功能圖（SFC） 254
9.3.5　自動售貨機的梯形圖（LAD） 255
9.4　綜合實例3——鉆床精度控制系統(tǒng)261
9.4.1　確定設計任務書261
9.4.2　確定外圍I/O 設備 263
9.4.3　選定PLC 的型號 263
9.4.4　編制輸入/ 輸出分配表 263
9.4.5　PLC 外部接線圖 264
9.4.6　程序設計 265
9.5　綜合實例4——自動配料控制系統(tǒng) 266
9.5.1　確定設計任務書 266
9.5.2　確定外圍I/O 設備 267
9.5.3　選定PLC 的型號 267
9.5.4　編制編程元件地址分配表 267
9.5.5　程序設計 268
參考文獻 272