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出版说明 1

前言 1

第1章 可编程控制器的概述 1

1.1 可编程控制器的发展概况 1

目录 1

1.2 可编程控制器的定义 2

1.3 可编程控制器的基本组成 3

1.3.1 控制组件 3

1.3.2 输入输出接口电路 4

1.4.1 可编程控制器的工作原理 7

1.3.3 编程器 7

1.4 可编程控制器的工作原理及主要技术指标 7

1.4.2 可编程控制器的主要技术指标 8

1.5 可编程控制器的分类、特点、应用及发展 9

1.5.1 可编程控制器的分类 9

1.5.2 可编程控制器的特点 9

1.5.3 可编程控制器的应用 10

1.5.4 可编程控制器的发展 11

1.6 习题 12

2.1 S7-200系列PLC概述 13

第2章 西门子S7-200系列可编程控制器介绍 13

2.2 S7-200系列CPU224型PLC的结构 14

2.2.1 CPU224型PLC的外形及端子介绍 14

2.2.2 CPU224型PLC的结构及性能指标 17

2.2.3 PLC的CPU的工作方式 18

2.3 扩展功能模块 19

2.3.1 扩展单元及电源模块 19

2.3.2 常用扩展模块介绍 19

2.4 S7-200系列PLC数据存储及元件功能 21

2.4.1 数据存储类型 21

2.4.2 编址方式 22

2.4.3 寻址方式 23

2.4.4 元件功能及地址分配 24

2.5 习题 27

第3章 STEP 7编程软件介绍 28

3.1 STEP 7概述 28

3.1.1 STEP7-Mirco/WIN的安装 28

3.1.2 STEP7-Mirco/WIN窗口组件 30

3.1.3 编程准备 37

3.2 STEP 7-Mirco/WIN主要编程功能 38

3.2.1 编程元素及项目组件 38

3.2.2 梯形图程序的输入 38

3.2.3 数据块编辑 41

3.2.4 符号表操作 42

3.3 通信 43

3.3.1 通信网络的配置 43

3.3.2 上载、下载 44

3.4 程序的调试与监控 45

3.4.1 选择工作方式 45

3.4.2 程序状态显示 45

3.4.3 状态图显示 47

3.4.4 执行有限次扫描 48

3.4.5 查看交叉引用 49

3.5.2 复制项目 51

3.5.3 导入文件 51

3.5 项目管理 51

3.5.1 打印 51

3.5.4 导出文件 52

3.6 编程软件使用实训 52

3.7 习题 54

第4章 S7-200系列PLC基本指令及实训 55

4.1 可编程控制器程序设计语言 55

4.2 基本位逻辑指令与应用 57

4.2.1 基本位操作指令介绍 57

4.2.2 基本位逻辑指令应用举例 65

4.2.3 编程注意事项及编程技巧 68

4.2.4 电动机控制实训 70

4.3 定时器指令 72

4.3.1 定时器指令介绍 72

4.3.2 定时器指令应用举例 75

4.3.3 正次品分拣机编程实训 77

4.4 计数器指令 79

4.4.1 计数器指令介绍 79

4.4.2 计数器指令应用举例 80

4.4.3 轧钢机的控制实训 82

4.5 比较指令 84

4.6 程序控制类指令 85

4.6.1 END、STOP、WDR指令 86

4.6.2 循环、跳转指令 87

4.6.3 子程序调用及子程序返回指令 89

4.6.4 步进顺序控制指令 94

4.6.5 送料车控制实训 96

4.7 习题 100

第5章 数据处理、运算指令及应用 103

5.1 数据处理指令 103

5.1.1 数据传送指令 103

5.1.2 字节交换、字节立即读写指令 104

5.1.3 移位指令及应用举例 105

5.1.4 转换指令 112

5.1.5 天塔之光的模拟控制实训 116

5.2 算术运算、逻辑运算指令 119

5.2.1 算术运算指令 119

5.2.2 逻辑运算指令 122

5.2.3 递增、递减指令 125

5.2.4 运算单位转换实训 126

5.3.1 填表指令 127

5.3 表功能指令 127

5.3.2 表取数指令 128

5.3.3 表查找指令 129

5.3.4 字填充指令 130

5.4 习题 131

第6章 特殊功能指令 133

6.1 立即类指令 133

6.2 中断指令和中断程序 133

6.2.1 中断源 134

6.2.2 中断指令 136

6.2.3 中断程序 136

6.2.5 中断程序编程实训 137

6.2.4 程序举例 137

6.3 高速计数器与高速脉冲输出 140

6.3.1 占用输入／输出端子 140

6.3.2 高速计数器的工作模式 141

6.3.3 高速计数器的控制字和状态字 144

6.3.4 高速计数器指令及举例 144

6.3.5 高速脉冲输出 148

6.3.6 高速输入、高速输出指令编程实训 156

6.4 PID控制 157

6.4.1 PID指令 157

6.4.2 PID控制功能的应用 160

6.5 时钟指令 162

6.6 习题 164

第7章 PLC应用系统设计及实例 165

7.1 应用系统设计概述 165

7.2 PLC应用系统的设计 165

7.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤 165

7.2.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试 166

7.2.3 PLC程序设计常用的方法 167

7.2.4 PLC程序设计步骤 181

7.3 应用举例 181

7.3.1 机械手的模拟控制 181

7.3.2 组合机床的控制 184

7.3.3 除尘室PLC控制 191

7.3.4 水塔水位的模拟控制实训 193

7.3.5 温度的检测与控制实训 194

7.4 S7-200系列PLC的装配、检测和维护 197

7.4.1 PLC的安装与配线 197

7.4.2 PLC的自动检测功能及故障诊断 199

7.4.3 PLC的维护与检修 199

7.5 PLC应用中若干问题的处理 200

7.6 习题 201

8.1.1 基本概念和术语 203

第8章 S7-200的通信与网络 203

8.1 通信的基本知识 203

8.1.2 差错控制 204

8.1.3 传输介质 205

8.1.4 串行通信接口标准 207

8.2 工业局域网基础 208

8.2.1 局域网的拓扑结构 208

8.2.2 网络协议和体系结构 210

8.2.3 现场总线 210

8.3.1 通言口 211

8.3.2 PC/PPI电缆 211

8.3 S7-200通信部件介绍 211

8.3.3 网络连接器 213

8.3.4 PROFIBUS网络电缆 213

8.3.5 网络中继器 214

8.3.6 EM277 PROFIBUS-DP模块 214

8.4 S7-200 PLC的通信 215

8.4.1 概述 216

8.4.2 利用PPI协议进行网络通信 217

8.4.3 利用MPI协议进行网络通信 219

8.4.4 利用PROFIBUS协议进行网络通信 219

8.4.5 利用ModBUS协议进行网络通信 222

8.4.6 工业以太网 225

8.5 习题 225

附录 226

附录A 错 误代码 226

A.1 致命错误代码和信息 226

A.2 运行程序错误 227

A.3 编译规则错误 227

附录B S7-200故障处理指南 228

附录C 特殊存储器位 229

附录D S7-200指令速查 234

参考文献 236