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第1篇 西门子S7-300PLC的编程及应用 1

第1章 S7-300PLC基本指令的编程及应用 1

1.1 PLC简介 1

1.1.1 PLC的定义及特点 1

1.1.2 PLC的分类及应用 2

1.1.3 PLC的结构与工作过程 3

1.1.4 PLC的编程语言 5

1.1.5 S7-300PLC的硬件模块 6

1.1.6 用户存储区及状态字 9

1.1.7 编程及仿真软件 11

1.2 实训1 软件安装及项目创建 16

1.2.1 实训目的 16

1.2.2 实训任务 16

1.2.3 实训步骤 16

1.2.4 实训拓展 21

1.3 位逻辑指令 21

1.3.1 触点指令 21

1.3.2 输出指令 22

1.3.3 电路块指令 23

1.3.4 异或和同或指令 24

1.3.5 取反指令 24

1.3.6 置复位和触发器指令 25

1.3.7 检测指令 26

1.3.8 存储指令 27

1.3.9 RLO的置位和复位指令 27

1.4 实训2 电动机连续运行的PLC控制 27

1.4.1 实训目的 27

1.4.2 实训任务 27

1.4.3 实训步骤 28

1.4.4 实训拓展 33

1.5 定时器及计数器指令 34

1.5.1 定时器指令 34

1.5.2 计数器指令 41

1.6 实训3 电动机Y／Δ起动的PLC控制 44

1.6.1 实训目的 44

1.6.2 实训任务 45

1.6.3 实训步骤 45

1.6.4 实训拓展 48

1.7 习题与思考 48

第2章 S7-300PLC功能指令的编程及应用 50

2.1 数据类型 50

2.1.1 基本数据类型 50

2.1.2 复杂数据类型 52

2.1.3 参数数据类型 53

2.2 数据处理指令 53

2.2.1 传送指令 53

2.2.2 比较指令 55

2.2.3 转换指令 56

2.2.4 移位指令 58

2.3 实训4 交通灯的PLC控制 61

2.3.1 实训目的 61

2.3.2 实训任务 61

2.3.3 实训步骤 61

2.3.4 实训拓展 66

2.4 数学运算指令 66

2.4.1 算术运算指令 66

2.4.2 逻辑运算指令 70

2.5 实训5 60s倒计时的PLC控制 72

2.5.1 实训目的 72

2.5.2 实训任务 72

2.5.3 实训步骤 72

2.5.4 实训拓展 76

2.6 控制指令 76

2.6.1 逻辑控制指令 76

2.6.2 程序控制指令 79

2.6.3 主控继电器指令 79

2.7 累加器及数据块指令 80

2.7.1 累加器指令 80

2.7.2 数据块指令 80

2.8 实训6 闪光频率的PLC控制 81

2.8.1 实训目的 81

2.8.2 实训任务 81

2.8.3 实训步骤 81

2.8.4 实训拓展 83

2.9 习题与思考 83

第3章 S7-300PLC功能块与组织块的编程及应用 85

3.1 功能和功能块 85

3.1.1 功能 86

3.1.2 功能块 88

3.1.3 功能与功能块的区别 91

3.2 系统功能和系统功能块 92

3.3 实训7 多级分频器的PLC控制 96

3.3.1 实训目的 96

3.3.2 实训任务 96

3.3.3 实训步骤 96

3.3.4 实训拓展 100

3.4 组织块 100

3.4.1 循环执行组织块 101

3.4.2 起动组织块 101

3.4.3 定期执行组织块 102

3.4.4 事件驱动组织块 106

3.5 实训8 电动机轮休的PLC控制 111

3.5.1 实训目的 111

3.5.2 实训任务 111

3.5.3 实训步骤 111

3.5.4 实训拓展 114

3.6 习题与思考 114

第4章 S7-300PLC模拟量与脉冲量的编程及应用 116

4.1 模拟量 116

4.1.1 模拟量模块类型 116

4.1.2 模拟量模块的地址分配 116

4.1.3 模拟量模块的组态 116

4.1.4 模拟值的表示 119

4.2 实训9 炉箱温度的PLC控制 121

4.2.1 实训目的 121

4.2.2 实训任务 121

4.2.3 实训步骤 122

4.2.4 实训拓展 125

4.3 高速脉冲 125

4.3.1 高速脉冲输入 127

4.3.2 高速脉冲输出 133

4.4 实训10 步进电动机的PLC控制 136

4.4.1 实训目的 136

4.4.2 实训任务 136

4.4.3 实训步骤 136

4.4.4 实训拓展 139

4.5 习题与思考 140

第5章 S7-300PLC网络通信的编程及应用 141

5.1 MPI通信 141

5.1.1 MPI通信网络的组建 141

5.1.2 全局数据的MPI通信 143

5.1.3 无组态的MPI通信 147

5.1.4 有组态的MPI通信 150

5.2 实训11 两台电动机的异地起停控制 152

5.2.1 实训目的 152

5.2.2 实训任务 153

5.2.3 实训步骤 153

5.2.4 实训拓展 156

5.3 PROFIBUS通信 156

5.3.1 PROFIBUS-DP通信网络的组建 156

5.3.2 S7-300与远程I／O模块的PROFIBUS-DP通信 157

5.3.3 S7-300与S7-200的PROFIBUS-DP通信 159

5.3.4 S7-300与S7-300的PROFIBUS-DP通信 161

5.4 实训12 两台电动机运行状态的异地监控 166

5.4.1 实训目的 166

5.4.2 实训任务 166

5.4.3 实训步骤 166

5.4.4 实训拓展 169

5.5 PROFINET通信 169

5.5.1 PROFINET通信网络的组建 170

5.5.2 采用S5通信协议的PROFINET通信 171

5.5.3 采用S7通信协议的PROFINET通信 174

5.6 实训13 两台电动机的同向运行控制 178

5.6.1 实训目的 178

5.6.2 实训任务 178

5.6.3 实训步骤 178

5.6.4 实训拓展 182

5.7 习题与思考 182

第2篇 西门子G120变频器的应用 184

第6章 G120变频器的面板操作及调试软件应用 184

6.1 变频器简介 184

6.1.1 变频器的定义及作用 184

6.1.2 变频器的组成及分类 184

6.1.3 变频器的工作原理 185

6.1.4 变频器的应用场所 186

6.2 西门子G120变频器 186

6.2.1 G120变频器的端子介绍 187

6.2.2 G120变频器的操作面板 188

6.2.3 G120变频器的面板操作 190

6.2.4 G120变频器的快速调试 191

6.3 实训14 面板控制电动机的运行 192

6.3.1 实训目的 192

6.3.2 实训任务 192

6.3.3 实训步骤 192

6.3.4 实训拓展 193

6.4 调试软件STARTER的应用 193

6.4.1 创建项目 193

6.4.2 查找节点 193

6.4.3 参数修改 194

6.4.4 在线调试 195

6.5 实训15 使用软件在线控制电动机的运行 196

6.5.1 实训目的 196

6.5.2 实训任务 196

6.5.3 实训步骤 196

6.5.4 实训拓展 197

6.6 习题与思考 197

第7章 G120变频器的数字量应用 198

7.1 数字量输入 198

7.1.1 端子及连接 198

7.1.2 预定义接口宏 199

7.1.3 指令源和设定值源 200

7.1.4 固定频率运行 200

7.2 实训16 电动机的七段速运行控制 203

7.2.1 实训目的 203

7.2.2 实训任务 203

7.2.3 实训步骤 203

7.2.4 实训拓展 205

7.3 数字量输出 205

7.3.1 端子及连接 205

7.3.2 相关参数 205

7.3.3 数字量输出应用 206

7.4 实训17 电动机的工变频运行控制 206

7.4.1 实训目的 206

7.4.2 实训任务 206

7.4.3 实训步骤 206

7.4.4 实训拓展 208

7.5 习题与思考 208

第8章 G120变频器的模拟量应用 210

8.1 模拟量输入 210

8.1.1 端子及连接 210

8.1.2 相关参数 210

8.1.3 预定义宏 211

8.2 实训18 电位器调速的电动机运行控制 212

8.2.1 实训目的 212

8.2.2 实训任务 212

8.2.3 实训步骤 212

8.2.4 实训拓展 213

8.3 模拟量输出 213

8.3.1 端子及连接 213

8.3.2 相关参数 213

8.4 实训19 电动机运行速度的实时监测 214

8.4.1 实训目的 214

8.4.2 实训任务 214

8.4.3 实训步骤 215

8.4.4 实训拓展 217

8.5 习题与思考 217

第9章 G120变频器的PROFINET网络通信应用 218

9.1 PROFINET网络通信应用 218

9.1.1 硬件组态 218

9.1.2 参数设置 220

9.1.3 控制字设置 222

9.1.4 软件编程 222

9.1.5 下载调试 223

9.2 实训20 基于PROFINET网络的电动机运行控制 223

9.2.1 实训目的 223

9.2.2 实训任务 224

9.2.3 实训步骤 224

9.2.4 实训拓展 226

9.3 习题与思考 226

第3篇 西门子TP177B触摸屏的应用 227

第10章 按钮及指示灯的组态 227

10.1 HMI简介 227

10.1.1 人机界面 227

10.1.2 组态软件 229

10.1.3 创建项目 231

10.1.4 通信连接 232

10.1.5 生成变量 233

10.1.6 生成画面 234

10.1.7 项目模拟 235

10.1.8 项目传送 235

10.2 按钮的组态 237

10.2.1 文本按钮 237

10.2.2 图形按钮 238

10.2.3 按钮的其他应用 239

10.3 开关的组态 241

10.3.1 切换开关 241

10.3.2 文本切换开关 242

10.3.3 图形切换开关 243

10.4 指示灯的组态 243

10.5 实训21 电动机的点动和连动运行控制 244

10.5.1 实训目的 244

10.5.2 实训任务 244

10.5.3 实训步骤 244

10.5.4 实训拓展 247

10.6 习题与思考 247

第11章 域的组态 248

11.1 域的组态 248

11.1.1 文本域 248

11.1.2 I／O域 249

11.1.3 符号I／O域 251

11.1.4 图形I／O域 253

11.1.5 日期时间域 254

11.2 实训22 电动机的三段速运行控制 255

11.2.1 实训目的 255

11.2.2 实训任务 255

11.2.3 实训步骤 255

11.2.4 实训拓展 260

11.3 习题与思考 260

第12章 图形对象及动画的组态 262

12.1 图形对象的组态 262

12.1.1 滚动条 262

12.1.2 棒图 264

12.1.3 量表 266

12.2 动画的组态 269

12.3 实训23 电动机的速度在线监控 269

12.3.1 实训目的 269

12.3.2 实训任务 270

12.3.3 实训步骤 270

12.3.4 实训拓展 273

12.4 习题与思考 273

附录 S7-300PLC的指令一览表 274

参考文献 279