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本書全面介紹了S7-200的硬件結構、指令系統和編程軟件的使用方法；通過大量的例程，介紹了功能指令的使用方法；介紹了一整套先進完整的數字量控制梯形圖的設計方法，這些方法易學易用，可以節約大量的設計時間；介紹了S7-200的通信網絡、通信功能和通信程序的設計方法，PLC與計算機、其他PLC和變頻器之間的通信的編程和實現的方法；還介紹了PID控制和PID參數的整定方法、提高系統可靠性的措施、數據記錄、觸摸屏的組態和應用、組態軟件在系統監控和被控對象仿真中的應用。各章均配有習題，附錄A為39個實驗的實驗指導書。
本書的配套光盤有最新版的S7-200的編程軟件和OPC服務器軟件PCAccess、用戶手冊和產品樣本、30多個免費視頻教程和60多個例程。
本書可以作為大專院校的電類和機電一體化專業的教材，也可以供工程技術人員自學。

 

全國優秀暢銷書全新改版，西門子重點推介，學習PLC的經典圖書。

第1章 PLC的硬件與工作原理 1
1.1　概述 1
1.1.1　PLC的基本結構 1
1.1.2　PLC的特點與應用領域 3
1.2 S7-200系列PLC 4
1.2.1　S7-200的特點 4
1.2.2　CPU模塊 6
1.2.3 數字量輸入與數字量輸出 7
1.2.4　數字量擴展模塊與模擬量擴展模塊 10
1.2.5 稱重模塊與位置控制模塊 12
1.3 I/O地址分配與外部接線 13
1.4 邏輯運算與PLC的工作原理 14
1.4.1 用觸點和線圈實現邏輯運算 14
1.4.2 PLC的工作原理 16

前言
第1章  PLC的硬件與工作原理 1
1.1　概述 1
1.1.1　PLC的基本結構 1
1.1.2　PLC的特點與應用領域 3
1.2  S7-200系列PLC 4
1.2.1　S7-200的特點 4
1.2.2　CPU模塊 6
1.2.3  數字量輸入與數字量輸出 7
1.2.4　數字量擴展模塊與模擬量擴展模塊 10
1.2.5  稱重模塊與位置控制模塊 12
1.3  I/O地址分配與外部接線 13
1.4  邏輯運算與PLC的工作原理 14
1.4.1  用觸點和線圈實現邏輯運算 14
1.4.2  PLC的工作原理 16
1.5  習題 19
第2章  STEP 7-Micro/WIN編程軟件與仿真軟件使用指南 20
2.1  編程軟件概述 20
2.1.1  編程軟件的安裝與項目的組成 20
2.1.2  幫助功能的使用與S7-200的出錯處理 22
2.2  程序的編寫與傳送 23
2.2.1  生成用戶程序 23
2.2.2  下載與調試用戶程序 27
2.3  符號表與符號地址的使用 31
2.4  用編程軟件監控與調試程序 33
2.4.1  用程序狀態監控與調試程序 33
2.4.2  用狀態表監控與調試程序 36
2.4.3  寫入與強制數值 38
2.4.4  調試用戶程序的其他方法 40
2.5  使用系統塊設置PLC的參數 40
2.5.1  斷電數據保持的設置與編程 41
2.5.2  創建與使用密碼 43
2.5.3  組態輸入輸出參數 44
2.6  S7-200仿真軟件的使用 46
2.7  習題 49
第3章  S7-200編程基礎 50
3.1  PLC的編程語言與程序結構 50
3.1.1  PLC編程語言的國際標準 50
3.1.2  S7-200的程序結構 52
3.2  數據類型與尋址方式 52
3.2.1  數制 52
3.2.2  數據類型 54
3.2.3  CPU的存儲區 56
3.2.4  直接尋址與間接尋址 58
3.3  位邏輯指令 60
3.3.1  觸點指令與堆棧指令 60
3.3.2  輸出類指令與其他指令 64
3.4  定時器與計數器指令 66
3.4.1  定時器指令 66
3.4.2  計數器指令 69
3.5  習題 70
第4章  S7-200的功能指令 73
4.1  功能指令概述 73
4.1.1  怎樣學習功能指令 73
4.1.2  S7-200的指令規約 74
4.2  數據處理指令 75
4.2.1  比較指令與數據傳送指令 75
4.2.2  移位與循環移位指令 77
4.2.3  數據轉換指令 79
4.2.4  表格指令 81
4.2.5  實時時鐘指令 83
4.3  數學運算指令 84
4.3.1  整數運算指令 84
4.3.2  浮點數函數運算指令 86
4.3.3  邏輯運算指令 87
4.4  程序控制指令 89
4.4.1  跳轉指令 89
4.4.2  循環指令 90
4.4.3  其他指令 91
4.5  局部變量與子程序 93
4.5.1  局部變量 93
4.5.2  子程序的編寫與調用 94
4.6  中斷程序與中斷指令 98
4.6.1  中斷的基本概念與中斷事件 98
4.6.2  中斷指令 99
4.6.3  中斷程序舉例 101
4.7  高速計數器與高速脈沖輸出指令 103
4.7.1  高速計數器的工作模式與外部輸入信號 103
4.7.2  高速計數器的程序設計 106
4.7.3  高速脈沖輸出與開環位置控制 108
4.8  數據塊應用與字符串指令 111
4.8.1  數據塊概述 111
4.8.2  字符、字符串與數據的轉換指令 112
4.8.3  字符串指令 116
4.9  習題 117
第5章  數字量控制系統梯形圖程序設計方法 119
5.1  梯形圖的經驗設計法 119
5.2  根據繼電器電路圖設計梯形圖的方法 124
5.2.1  基本方法 124
5.2.2  注意事項 125
5.3  順序控制設計法與順序功能圖 126
5.3.1  步與動作 127
5.3.2  有向連線與轉換條件 129
5.3.3  順序功能圖的基本結構 130
5.3.4  順序功能圖中轉換實現的基本規則 131
5.4  使用置位復位指令的順序控制梯形圖設計方法 133
5.4.1  單序列的編程方法 133
5.4.2  選擇序列與并行序列的編程方法 135
5.4.3  應用舉例 136
5.5  使用SCR指令的順序控制梯形圖設計方法 139
5.5.1  順序控制繼電器指令的應用 139
5.5.2  選擇序列與并行序列的編程方法 140
5.5.3  應用舉例 142
5.6  具有多種工作方式的系統的順序控制梯形圖設計方法 144
5.6.1   系統的硬件結構與工作方式 144
5.6.2  公用程序與手動程序 146
5.6.3  自動程序 148
5.7  習題 151
第6章  PLC的通信與自動化通信網絡 155
6.1  計算機通信概述 155
6.1.1  串行通信 155
6.1.2  串行通信的端口標準 156
6.2  計算機通信的國際標準 157
6.2.1  開放系統互連模型 157
6.2.2  IEEE 802通信標準 158
6.2.3  現場總線及其國際標準 160
6.3  西門子的工業自動化通信網絡 161
6.4  S7-200的通信功能與串行通信網絡 162
6.4.1  S7-200的網絡通信協議 162
6.4.2  S7-200的通信功能 164
6.4.3  S7-200的串行通信網絡 166
6.5  S7-200的通信指令 167
6.5.1  網絡讀寫指令 167
6.5.2  發送指令與接收指令 170
6.6  使用自由端口模式的計算機與PLC的通信 174
6.6.1  使用接收完成中斷的通信程序設計 174
6.6.2  串口通信調試軟件的應用 176
6.6.3  使用字符中斷的通信程序設計 179
6.7  Modbus協議在通信中的應用 181
6.7.1  Modbus RTU通信協議 181
6.7.2  基于Modbus RTU主站協議的通信 181
6.7.3  基于Modbus RTU從站協議的通信 185
6.7.4  計算機作主站的Modbus RTU通信 187
6.8  S7-200與變頻器的USS協議和Modbus協議通信 189
6.8.1  V20變頻器USS通信的硬件接線和參數設置 189
6.8.2  USS通信的編程 192
6.8.3  S7-200與V20變頻器USS通信的實驗 194
6.8.4  S7-200與V20的Modbus RTU通信 196
6.9  基于PC Access的OPC通信 199
6.9.1  OPC通信與PC Access 199
6.9.2  組態軟件與S7-200的OPC通信 201
6.9.3  在Excel應用程序中讀寫S7-200的變量 203
6.10  S7-200與S7-300/400的MPI通信 204
6.11  S7-200通信模塊的應用 207
6.11.1  PROFIBUS-DP從站模塊EM 277的應用 207
6.11.2  S7-200與S7-300/400和S7-1200的以太網通信 209
6.12  習題 213
第7章  PLC在模擬量閉環控制中的應用 214
7.1  閉環控制與PID控制器 214
7.1.1  模擬量閉環控制系統 214
7.1.2  PID控制器的數字化 217
7.1.3  PID指令向導的應用 219
7.2  PID參數的整定方法 221
7.2.1  PID參數的物理意義 221
7.2.2  PID參數整定的規則 224
7.2.3  PID參數整定的實驗 225
7.3  PID參數自整定 230
7.3.1  自整定的基本方法與自整定過程 231
7.3.2  PID參數自整定實驗 231
7.4  習題 234
第8章  PLC應用中的一些問題 235
8.1  PLC控制系統的可靠性措施 235
8.2  觸摸屏的組態與應用 238
8.2.1  人機界面與觸摸屏 238
8.2.2  生成項目與組態變量 240
8.2.3  組態指示燈與按鈕 241
8.2.4  組態文本域與IO域 244
8.2.5  用控制面板設置觸摸屏的參數 245
8.2.6  PLC與觸摸屏通信的實驗 246
8.3  數據記錄與存儲卡的應用 248
8.4  習題 251
第9章  組態軟件在PLC控制系統中的應用 252
9.1  組態軟件概述 252
9.2  組態王在PLC控制系統監控中的應用 253
9.2.1  新建工程與組態變量 253
9.2.2  組態畫面 254
9.2.3  用組態軟件監控PLC控制系統 259
9.3  組態軟件在PLC被控對象仿真中的應用 260
9.3.1  小車控制系統仿真 261
9.3.2  液體混合控制系統仿真 263
9.3.3  機械手控制系統仿真 266
9.4  思考題 268
附錄 269
附錄A　實驗指導書 269
A.1　編程軟件使用練習 269
A.2　符號表應用實驗 270
A.3　程序調試方法實驗 271
A.4　位邏輯指令的功能與應用實驗 272
A.5　定時器應用實驗 273
A.6　計數器應用實驗 274
A.7　比較指令與傳送指令應用實驗 274
A.8　移位與循環移位指令應用實驗 275
A.9　數據轉換指令應用實驗 276
A.10　實時時鐘指令應用實驗 277
A.11　數學運算指令應用實驗 277
A.12　邏輯運算指令應用實驗 278
A.13　跳轉指令應用實驗 279
A.14　循環指令與看門狗復位指令實驗 280
A.15　子程序的編程實驗 280
A.16　中斷程序的編程實驗 281
A.17　高速計數器與高速輸出應用實驗 281
A.18　數據塊與字符串指令應用實驗 282
A.19　定時器計數器應用的編程實驗 283
A.20　自動往返的小車控制系統的編程實驗 283
A.21　使用置位復位指令的順序控制程序的編程實驗 284
A.22　液體混合控制與剪切板控制程序的編程實驗 285
A.23　使用SCR指令的順序控制程序的編程實驗 285
A.24　內胎硫化機與專用鉆床控制程序的編程實驗 286
A.25　具有多種工作方式的系統的控制程序調試實驗 286
A.26　使用網絡讀寫指令的通信實驗 287
A.27　使用接收完成中斷的通信實驗 288
A.28　使用字符中斷的通信實驗 288
A.29　使用Modbus RTU主站協議的通信實驗 289
A.30　使用Modbus RTU從站協議的通信實驗 289
A.31　PLC與變頻器的USS協議通信實驗 290
A.32　PLC與變頻器的Modbus協議通信實驗 290
A.33　OPC通信實驗 290
A.34　PID控制器參數整定實驗 291
A.35　PID控制器參數自整定實驗 291
A.36　觸摸屏的組態與通信實驗 292
A.37　組態軟件在控制系統監控和被控對象仿真中的應用 292
A.38　用組態軟件對4限位開關的小車控制系統仿真 293
A.39　用組態軟件對機械手控制系統仿真 293
附錄B　常用特殊存儲器位 293
附錄C　S7-200指令表索引 294
附錄D　配套光盤說明 294
參考文獻 297

廖常初（男），重慶大學教授，本科畢業于清華大學，曾在企業從事機械、電氣技術工作，長期從事工業控制和PLC應用的教學、科研和工程應用工作。多部著作在全國PLC圖書銷售排行榜上名列前茅。其編寫的《S7-300/400PLC應用技術》屬西門子plc教材的經典之作，在自動化領域擁有廣泛的讀者同時許多S7-300/400PLC編寫者也把此書作為參考書目。。

前言
第1章 PLC的硬件與工作原理 1
1.1　概述 1
1.1.1　PLC的基本結構 1
1.1.2　PLC的特點與應用領域 3
1.2 S7-200系列PLC 4
1.2.1　S7-200的特點 4
1.2.2　CPU模塊 6
1.2.3 數字量輸入與數字量輸出 7
1.2.4　數字量擴展模塊與模擬量擴展模塊 10
1.2.5 稱重模塊與位置控制模塊 12
1.3 I/O地址分配與外部接線 13
1.4 邏輯運算與PLC的工作原理 14
1.4.1 用觸點和線圈實現邏輯運算 14
1.4.2 PLC的工作原理 16

前言
第1章  PLC的硬件與工作原理 1
1.1　概述 1
1.1.1　PLC的基本結構 1
1.1.2　PLC的特點與應用領域 3
1.2  S7-200系列PLC 4
1.2.1　S7-200的特點 4
1.2.2　CPU模塊 6
1.2.3  數字量輸入與數字量輸出 7
1.2.4　數字量擴展模塊與模擬量擴展模塊 10
1.2.5  稱重模塊與位置控制模塊 12
1.3  I/O地址分配與外部接線 13
1.4  邏輯運算與PLC的工作原理 14
1.4.1  用觸點和線圈實現邏輯運算 14
1.4.2  PLC的工作原理 16
1.5  習題 19
第2章  STEP 7-Micro/WIN編程軟件與仿真軟件使用指南 20
2.1  編程軟件概述 20
2.1.1  編程軟件的安裝與項目的組成 20
2.1.2  幫助功能的使用與S7-200的出錯處理 22
2.2  程序的編寫與傳送 23
2.2.1  生成用戶程序 23
2.2.2  下載與調試用戶程序 27
2.3  符號表與符號地址的使用 31
2.4  用編程軟件監控與調試程序 33
2.4.1  用程序狀態監控與調試程序 33
2.4.2  用狀態表監控與調試程序 36
2.4.3  寫入與強制數值 38
2.4.4  調試用戶程序的其他方法 40
2.5  使用系統塊設置PLC的參數 40
2.5.1  斷電數據保持的設置與編程 41
2.5.2  創建與使用密碼 43
2.5.3  組態輸入輸出參數 44
2.6  S7-200仿真軟件的使用 46
2.7  習題 49
第3章  S7-200編程基礎 50
3.1  PLC的編程語言與程序結構 50
3.1.1  PLC編程語言的國際標準 50
3.1.2  S7-200的程序結構 52
3.2  數據類型與尋址方式 52
3.2.1  數制 52
3.2.2  數據類型 54
3.2.3  CPU的存儲區 56
3.2.4  直接尋址與間接尋址 58
3.3  位邏輯指令 60
3.3.1  觸點指令與堆棧指令 60
3.3.2  輸出類指令與其他指令 64
3.4  定時器與計數器指令 66
3.4.1  定時器指令 66
3.4.2  計數器指令 69
3.5  習題 70
第4章  S7-200的功能指令 73
4.1  功能指令概述 73
4.1.1  怎樣學習功能指令 73
4.1.2  S7-200的指令規約 74
4.2  數據處理指令 75
4.2.1  比較指令與數據傳送指令 75
4.2.2  移位與循環移位指令 77
4.2.3  數據轉換指令 79
4.2.4  表格指令 81
4.2.5  實時時鐘指令 83
4.3  數學運算指令 84
4.3.1  整數運算指令 84
4.3.2  浮點數函數運算指令 86
4.3.3  邏輯運算指令 87
4.4  程序控制指令 89
4.4.1  跳轉指令 89
4.4.2  循環指令 90
4.4.3  其他指令 91
4.5  局部變量與子程序 93
4.5.1  局部變量 93
4.5.2  子程序的編寫與調用 94
4.6  中斷程序與中斷指令 98
4.6.1  中斷的基本概念與中斷事件 98
4.6.2  中斷指令 99
4.6.3  中斷程序舉例 101
4.7  高速計數器與高速脈沖輸出指令 103
4.7.1  高速計數器的工作模式與外部輸入信號 103
4.7.2  高速計數器的程序設計 106
4.7.3  高速脈沖輸出與開環位置控制 108
4.8  數據塊應用與字符串指令 111
4.8.1  數據塊概述 111
4.8.2  字符、字符串與數據的轉換指令 112
4.8.3  字符串指令 116
4.9  習題 117
第5章  數字量控制系統梯形圖程序設計方法 119
5.1  梯形圖的經驗設計法 119
5.2  根據繼電器電路圖設計梯形圖的方法 124
5.2.1  基本方法 124
5.2.2  注意事項 125
5.3  順序控制設計法與順序功能圖 126
5.3.1  步與動作 127
5.3.2  有向連線與轉換條件 129
5.3.3  順序功能圖的基本結構 130
5.3.4  順序功能圖中轉換實現的基本規則 131
5.4  使用置位復位指令的順序控制梯形圖設計方法 133
5.4.1  單序列的編程方法 133
5.4.2  選擇序列與并行序列的編程方法 135
5.4.3  應用舉例 136
5.5  使用SCR指令的順序控制梯形圖設計方法 139
5.5.1  順序控制繼電器指令的應用 139
5.5.2  選擇序列與并行序列的編程方法 140
5.5.3  應用舉例 142
5.6  具有多種工作方式的系統的順序控制梯形圖設計方法 144
5.6.1   系統的硬件結構與工作方式 144
5.6.2  公用程序與手動程序 146
5.6.3  自動程序 148
5.7  習題 151
第6章  PLC的通信與自動化通信網絡 155
6.1  計算機通信概述 155
6.1.1  串行通信 155
6.1.2  串行通信的端口標準 156
6.2  計算機通信的國際標準 157
6.2.1  開放系統互連模型 157
6.2.2  IEEE 802通信標準 158
6.2.3  現場總線及其國際標準 160
6.3  西門子的工業自動化通信網絡 161
6.4  S7-200的通信功能與串行通信網絡 162
6.4.1  S7-200的網絡通信協議 162
6.4.2  S7-200的通信功能 164
6.4.3  S7-200的串行通信網絡 166
6.5  S7-200的通信指令 167
6.5.1  網絡讀寫指令 167
6.5.2  發送指令與接收指令 170
6.6  使用自由端口模式的計算機與PLC的通信 174
6.6.1  使用接收完成中斷的通信程序設計 174
6.6.2  串口通信調試軟件的應用 176
6.6.3  使用字符中斷的通信程序設計 179
6.7  Modbus協議在通信中的應用 181
6.7.1  Modbus RTU通信協議 181
6.7.2  基于Modbus RTU主站協議的通信 181
6.7.3  基于Modbus RTU從站協議的通信 185
6.7.4  計算機作主站的Modbus RTU通信 187
6.8  S7-200與變頻器的USS協議和Modbus協議通信 189
6.8.1  V20變頻器USS通信的硬件接線和參數設置 189
6.8.2  USS通信的編程 192
6.8.3  S7-200與V20變頻器USS通信的實驗 194
6.8.4  S7-200與V20的Modbus RTU通信 196
6.9  基于PC Access的OPC通信 199
6.9.1  OPC通信與PC Access 199
6.9.2  組態軟件與S7-200的OPC通信 201
6.9.3  在Excel應用程序中讀寫S7-200的變量 203
6.10  S7-200與S7-300/400的MPI通信 204
6.11  S7-200通信模塊的應用 207
6.11.1  PROFIBUS-DP從站模塊EM 277的應用 207
6.11.2  S7-200與S7-300/400和S7-1200的以太網通信 209
6.12  習題 213
第7章  PLC在模擬量閉環控制中的應用 214
7.1  閉環控制與PID控制器 214
7.1.1  模擬量閉環控制系統 214
7.1.2  PID控制器的數字化 217
7.1.3  PID指令向導的應用 219
7.2  PID參數的整定方法 221
7.2.1  PID參數的物理意義 221
7.2.2  PID參數整定的規則 224
7.2.3  PID參數整定的實驗 225
7.3  PID參數自整定 230
7.3.1  自整定的基本方法與自整定過程 231
7.3.2  PID參數自整定實驗 231
7.4  習題 234
第8章  PLC應用中的一些問題 235
8.1  PLC控制系統的可靠性措施 235
8.2  觸摸屏的組態與應用 238
8.2.1  人機界面與觸摸屏 238
8.2.2  生成項目與組態變量 240
8.2.3  組態指示燈與按鈕 241
8.2.4  組態文本域與IO域 244
8.2.5  用控制面板設置觸摸屏的參數 245
8.2.6  PLC與觸摸屏通信的實驗 246
8.3  數據記錄與存儲卡的應用 248
8.4  習題 251
第9章  組態軟件在PLC控制系統中的應用 252
9.1  組態軟件概述 252
9.2  組態王在PLC控制系統監控中的應用 253
9.2.1  新建工程與組態變量 253
9.2.2  組態畫面 254
9.2.3  用組態軟件監控PLC控制系統 259
9.3  組態軟件在PLC被控對象仿真中的應用 260
9.3.1  小車控制系統仿真 261
9.3.2  液體混合控制系統仿真 263
9.3.3  機械手控制系統仿真 266
9.4  思考題 268
附錄 269
附錄A　實驗指導書 269
A.1　編程軟件使用練習 269
A.2　符號表應用實驗 270
A.3　程序調試方法實驗 271
A.4　位邏輯指令的功能與應用實驗 272
A.5　定時器應用實驗 273
A.6　計數器應用實驗 274
A.7　比較指令與傳送指令應用實驗 274
A.8　移位與循環移位指令應用實驗 275
A.9　數據轉換指令應用實驗 276
A.10　實時時鐘指令應用實驗 277
A.11　數學運算指令應用實驗 277
A.12　邏輯運算指令應用實驗 278
A.13　跳轉指令應用實驗 279
A.14　循環指令與看門狗復位指令實驗 280
A.15　子程序的編程實驗 280
A.16　中斷程序的編程實驗 281
A.17　高速計數器與高速輸出應用實驗 281
A.18　數據塊與字符串指令應用實驗 282
A.19　定時器計數器應用的編程實驗 283
A.20　自動往返的小車控制系統的編程實驗 283
A.21　使用置位復位指令的順序控制程序的編程實驗 284
A.22　液體混合控制與剪切板控制程序的編程實驗 285
A.23　使用SCR指令的順序控制程序的編程實驗 285
A.24　內胎硫化機與專用鉆床控制程序的編程實驗 286
A.25　具有多種工作方式的系統的控制程序調試實驗 286
A.26　使用網絡讀寫指令的通信實驗 287
A.27　使用接收完成中斷的通信實驗 288
A.28　使用字符中斷的通信實驗 288
A.29　使用Modbus RTU主站協議的通信實驗 289
A.30　使用Modbus RTU從站協議的通信實驗 289
A.31　PLC與變頻器的USS協議通信實驗 290
A.32　PLC與變頻器的Modbus協議通信實驗 290
A.33　OPC通信實驗 290
A.34　PID控制器參數整定實驗 291
A.35　PID控制器參數自整定實驗 291
A.36　觸摸屏的組態與通信實驗 292
A.37　組態軟件在控制系統監控和被控對象仿真中的應用 292
A.38　用組態軟件對4限位開關的小車控制系統仿真 293
A.39　用組態軟件對機械手控制系統仿真 293
附錄B　常用特殊存儲器位 293
附錄C　S7-200指令表索引 294
附錄D　配套光盤說明 294
參考文獻 297