可編程式控制制器原理與應用

本書系統講述了S7200可編程式控制制器的工作原理、基本結構、指令系統、程序編製及相關應用等方面的知識，並詳細介紹了最新版編程軟體和模擬軟體的使用方法。書中對S7200、S7300及S7400網路通信，組態軟體與PLC連接等也做了相應的介紹，並配有大量的實例。在每一章的後面配備了思考題，供讀者提高、練習。

本書可作為應用型本科院校、高職高專機電類相關專業的教材，也可以作為工程技術人員的參考用書。

第1章可編程式控制制器概述11.1可編程式控制制器的產生和發展1

1.2可編程式控制制器的基本概念3

1.3可編程式控制制器的特點與應用領域4

1.3.1可編程式控制制器的主要特點4

1.3.2可編程式控制制器的應用領域5

思考題 15

第2章可編程式控制制器的硬體結構與工作原理6

2.1可編程式控制制器的硬體結構6

2.2可編程式控制制器的工作原理 11

2.2.1PLC掃描工作原理11

2.2.2PLC的I/O響應時間13

2.2.3PLC與傳統繼電器應用的區別13

思考題 215

第3章S7200系列可編程式控制制器16

3.1S7200系列可編程式控制制器概述16

3.1.1S7200的硬體結構17

3.1.2CPU 221/222/224/226的特點20

3.2S7200系列可編程式控制制器的數據類型與定址方式20

3.2.1S7200系列可編程式控制制器的數據類型20

3.2.2CPU的存儲區22

3.2.3S7200系列可編程式控制制器的編址方法26

3.2.4S7200系列可編程式控制制器的定址27

3.3S7200系列可編程式控制制器的輸入/輸出擴展28

3.4S7200系列可編程式控制制器的編程語言與程序結構30

3.4.1S7200系列可編程式控制制器的編程語言30

3.4.2西門子PLC S7200的程序結構32

思考題 3 33

第4章STEP 7Micro/WIN編程軟體的使用34

4.1編程軟體概述34

4.2STEP 7Micro/WIN 4.0簡介 39

4.2.1STEP 7Micro/WIN 4.0窗口組件及功能 39

4.2.2菜單欄 40

4.2.3系統模塊的設置原理及系統塊配置(CPU組態)方法42

4.2.4幫助功能的使用與S7200的出錯處理46

4.3程序編製及運行 47

4.3.1建立項目（用戶程序）47

4.3.2梯形圖編輯器 48

4.3.3在梯形圖中輸入指令（編程元件） 48

4.3.4程序的監視、運行、調試 50

4.4S7200模擬軟體的使用51

思考題 4 54

第5章S7200系列可編程式控制制器的基本指令55

5.1基本邏輯指令57

5.1.1基本位操作指令57

5.1.2置位/複位指令61

5.1.3其他基本邏輯指令62

5.2定時器與計數器指令63

5.2.1定時器指令63

5.2.2計數器指令66

5.2.3程序應用實例68

思考題 574

第6章S7200系列可編程式控制制器的功能指令77

6.1數據處理指令77

6.1.1數據傳送指令77

6.1.2位元組交換指令80

6.1.3存儲器填充指令80

6.1.4移位與循環指令80

6.1.5比較指令83

6.2數學運算指令84

6.2.1加減乘除指令84

6.2.2加1與減1指令89

6.2.3邏輯運算指令90

6.2.4數學函數變換指令92

6.2.5正弦、餘弦和正切指令93

6.3表功能指令95

6.3.1增加至表格（ATT）95

6.3.2先入先出和后入先出指令96

6.4標準轉換指令98

6.4.1數值轉換98

6.4.2四捨五入和取整指令99

6.4.3段解碼指令99

6.5中斷指令99

6.5.1中斷源99

6.5.2中斷指令102

6.5.3中斷優先順序與中斷隊列溢出103

6.6高速計數器與高速脈衝輸出指令104

6.6.1定義高速計數器的模式和輸入104

6.6.2高速計數器指令與有關的特殊存儲器107

6.6.3高速計數器編程109

6.6.4高速脈衝輸出109

6.7程序控制類指令111

6.7.1條件結束指令111

6.7.2停止指令111

6.7.3看門狗複位指令112

6.7.4跳轉指令112

6.7.5循環控制指令（FOR）113

6.7.6其他功能指令114

思考題 6116

第7章S7200系列可編程式控制制器的程序設計法117

7.1PLC 控制系統的總體設計117

7.1.1PLC控制系統設計的基本原則 117

7.1.2PLC控制系統設計的基本內容118

7.1.3PLC系統設計的步驟118

7.2梯形圖的經驗設計法120

7.2.1經驗設計法中常用的基本電路120

7.2.2梯形圖的經驗設計法舉例122

7.3順序控制設計法與順序功能圖126

7.3.1順序控制設計法126

7.3.2順序功能圖中轉換實現的基本規則130

7.4順序控制梯形圖程序設計方法132

7.4.1使用啟保停電路的順序控制梯形圖程序設計法132

7.4.2以轉換為中心的梯形圖程序設計法136

7.4.3使用SCR指令的梯形圖程序設計法137

7.4.4電鍍生產線的PLC控制142

思考題7152

第8章西門子SIMATIC其他系列PLC簡介153

8.1S5系列可編程式控制制器153

8.1.1系統組成153

8.1.2模板化設計154

8.1.3編址154

8.2SIMATIC S7300簡介156

8.2.1CPU的種類157

8.2.2通信158

8.2.3程序設計158

8.2.4CPU的特點159

8.2.5模板的種類160

8.2.6I/O模板的特點161

8.3SIMATIC S7400簡介162

8.3.1系統安裝163

8.3.2擴展163

8.3.3功能164

8.3.4通信164

8.3.5模板的診斷和過程監視167

思考題 8168

第9章PLC通信技術及應用實例169

9.1計算機通信技術與PROFIBUS 匯流排170

9.1.1計算機通信技術170

9.1.2PROFIBUS 匯流排175

9.2S7200通信及網路177

9.2.1S7200通信綜述177

9.2.2S7200通信網路181

9.2.3S7200設備的網路配置實例187

9.2.4自由口通信191

9.3PLC應用實例193

9.3.1PLC與變頻器的組合使用193

9.3.2PLC在恆壓供水系統的應用198

9.3.3組態王與S7200控制機械手207

9.3.4步進電機的控制219

思考題 9224

第10章PLC應用中的一些問題225

10.1PLC的工作環境225

10.2控制系統中的干擾及其來源226

10.3提高PLC抗干擾能力的措施227

10.4故障的檢測與診斷229

思考題10232

附錄S7200的特殊存儲器（SM）標誌位233參考文獻237