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第一部分　实用教程 1

第1章　PLC概述 1

1.1 PLC主要功能和特点 1

1.1.1 PLC主要功能 1

1.1.2　PLC特点 2

1.2　PLC的工作原理 3

1.2.1 PLC基本组成 3

1.2.2 PLC工作过程 5

1.3　西门子PLC 8

1.3.1 PLC的分类 8

1.3.2　西门子PLC主要性能指标 10

1.3.3 西门子PLC与S7-300 12

1.3.4　西门子PLC控制系统的三层结构 13

本章思考题 14

第2章　西门子S7-300硬件体系架构 15

2.1 S7-300的系统结构和组成 15

2.2　S7-300模块介绍 18

2.2.1　S7-300的CPU 18

2.2.2　S7-300的存储器 22

2.2.3　数字量输入／输出模块 24

2.2.4　模拟量输入／输出模块 30

2.2.5　S7-300电源模块 35

2.2.6　S7-300通信模块 37

2.2.7　S7-300接口模块 38

2.2.8　S7-300功能模块 40

2.2.9　S7-300其他模块 43

2.3　S7-300的硬件组态 43

2.3.1　S7-300的编程元件 51

2.3.2　S7-300的I/O地址组态 53

2.3.3　S7-300的机架组态 57

2.4　S7-300的编程软件STE 7 59

本章思考题 61

第3章　STEP 7的编程 63

3.1　STEP 7编程基础 63

3.1.1　STEP 7的组成 63

3.1.2　STEP 7的程序类型 66

3.1.3　STEP 7的程序结构 68

3.2　STEP 7数据类型和寻址方式 71

3.2.1　STEP 7数据类型 71

3.2.2　STEP 7寻址方式 76

3.3　指令系统 86

3.3.1　位逻辑指令 86

3.3.2　定时器指令 91

3.3.3　计数器指令 100

3.3.4　数据处理指令 110

3.3.5　运算指令 115

3.3.6　移位指令 122

3.3.7　控制指令 126

3.4　STEP 7结构化程序设计 128

3.4.1　块结构类型 128

3.4.2　块编辑 131

3.4.3　功能块 139

3.4.4　参数传递 142

3.4.5　调用 143

3.4.6　数据块（DB） 144

3.4.7　交叉参考数据 151

本章思考题 155

第4章　S7-300的组织块及中断处理 157

4.1　组织块（OB）概述 157

4.2　启动组织块和中断处理 160

4.3　循环执行组织块 165

4.4　定期执行组织块和中断处理 168

4.5　事件驱动组织块和中断处理 171

4.6　系统诊断 185

本章思考题 186

第5章　PLC工程开发应用 187

5.1　工程设计的原则 187

5.1.1　工程设计的原则 187

5.1.2　工程设计流程 188

5.2　需求分析 188

5.3　硬件设计 189

5.3.1　PLC机型选择 189

5.3.2　确定容量参数 190

5.3.3　系统软硬件选择 192

5.4　软件设计 193

5.4.1　控制程序设计的要求、原则、方法和过程 193

5.4.2　控制系统的设计 195

5.5　系统调试 202

5.5.1　系统测试 202

5.5.2　常见故障处理 204

5.5.3　PLC的维护 206

5.6　可靠性设计 208

5.6.1　硬件可靠性设计 209

5.6.2　软件可靠性设计 213

本章思考题 215

第6章　西门子PLC通信技术及网络架构 216

6.1　西门子集成通信网络 216

6.2　MPI通信技术 219

6.2.1　MPI通信技术概述 219

6.2.2　MPI通信组网 220

6.2.3　全局数据通信方式 221

6.3　PROFIBUS通信技术 226

6.3.1　PROFIBUS简介 226

6.3.2　PROFIBUS组成 227

6.4　工业以太网通信技术 230

6.5　全集成自动化（TIA） 239

本章思考题 239

第7章　工程应用实例设计 241

7.1　PLC在电梯控制系统中的应用 241

7.2　PLC在自来水厂自动控制系统中的应用 245

7.3　PLC在水电站自动控制系统中的应用 252

第二部分　实验指导 262

实验1 熟悉PLC硬件及软件环境实验 262

实验2　位逻辑指令实验 262

实验3　定时器与计数器指令实验 264

实验4　数据处理指令实验 265

实验5　运算指令实验 266

实验6　移位控制指令实验 268

实验7　电动机控制系统实验 271

实验8 自动门控制系统实验 272

附录A　S7-PLCSIM仿真软件的程序调试 275

附录B　常用系统功能 278

附录C　S7-300/400指令一览表 280