《S7-200 PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》在簡(jiǎn)單介紹低壓電器、PLC基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從教學(xué)和應(yīng)用的角度出發(fā)，系統(tǒng)地闡述了S7-200 PLC的性能特點(diǎn)、硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、編程資源及指令功能。通過(guò)大量工程實(shí)例，對(duì)PLC控制系統(tǒng)的編程環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)通信、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法及調(diào)試過(guò)程進(jìn)行了詳盡闡述。《S7-200 PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》每章均配有實(shí)訓(xùn)和思考練習(xí)題。?
《S7-200 PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》可作為高職院校電氣電子工程、自動(dòng)化、機(jī)電等專業(yè)的教學(xué)用書，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
前言
第1章 電氣控制與PLC基礎(chǔ)
1.1 低壓電器與電氣控制電路
1.1.1 常用低壓電器
1.1.2 電氣控制電路基礎(chǔ)知識(shí)
1.2 PLC概述
1.2.1 PLC的產(chǎn)生
1.2.2 PLC的特點(diǎn)
1.2.3 PLC的分類
1.2.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.5 PLC的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 PLC控制和繼電器控制的區(qū)別
1.3.1 繼電接觸式控制系統(tǒng)的組成
1.3.2 PLC控制系統(tǒng)的組成
1.3.3 PLC控制與繼電器控制的區(qū)別
1.4 PLC的工作原理
1.4.1 PLC的掃描工作方式
1.4.2 PLC的工作流程圖
1.5 PLC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
1.5.1 硬件結(jié)構(gòu)
.1.5.2 軟件組成
1.6 PLC的編程語(yǔ)言
1.6.1 常用的PLC編程語(yǔ)言
1.6.2 PLC的程序結(jié)構(gòu)
1.6.3 PLC的簡(jiǎn)單應(yīng)用實(shí)例
1.7 實(shí)訓(xùn) PLC的應(yīng)用及簡(jiǎn)單實(shí)例
1.8 思考與練習(xí)
第2章 S7-200 PLC硬件系統(tǒng)及編程資源
2.1 S7-200 PLC硬件系統(tǒng)配置
2.1.1 S7-200 PLC的硬件構(gòu)成和性能特點(diǎn)
2.1.2 S7-200 CPU的結(jié)構(gòu)和擴(kuò)展模塊
2.1.3 CPU模塊連接圖
2.2 S7-200 PLC編程軟元件
2.2.1 概述
2.2.2 軟元件類型和功能
2.3 S7-200 PLC的尋址方式
2.3.1 數(shù)據(jù)類型
2.3.2 直接尋址與間接尋址
2.4 實(shí)訓(xùn) PLC硬件連接及簡(jiǎn)單程序
2.5 思考與練習(xí)
第3章 S7-200 PLC的基本指令及應(yīng)用
3.1 概述
3.1.1 S7-200 PLC編程軟件簡(jiǎn)介
3.1.2 S7-200 PLC指令基本格式
3.2 基本邏輯指令
3.2.1 觸點(diǎn)輸入/線圈驅(qū)動(dòng)輸出指令
3.2.2 邏輯與指令
3.2.3 邏輯或指令
3.2.4 邏輯塊與指令
3.2.5 邏輯塊或指令
3.2.6 置位/復(fù)位指令
3.2.7 立即指令
3.2.8 邊沿觸發(fā)指令
3.2.9 堆棧操作指令
3.2.10 取反/空操作指令
3.3 定時(shí)器指令
3.3.1 基本概念及定時(shí)器編號(hào)
3.3.2 通電延時(shí)定時(shí)器TON（On-Delay Timer）
3.3.3 斷電延時(shí)定時(shí)器TOF（Off-Delay Timer）
3.3.4 保持型通電延時(shí)定時(shí)器TONR（Retentive On-Delay Timer）
3.3.5 定時(shí)器當(dāng)前值刷新方式
3.4 計(jì)數(shù)器指令
3.4.1 基本概念及計(jì)數(shù)器編號(hào)
3.4.2 遞增計(jì)數(shù)器CTU（Count Up）
3.4.3 遞減計(jì)數(shù)器CTD（Count Down）
3.4.4 增減計(jì)數(shù)器CTUD（Count UP/Down）
3.5 比較指令
3.5.1 比較指令運(yùn)算符
3.5.2 比較數(shù)據(jù)類型
3.5.3 比較指令格式
3.6 程序控制指令
3.6.1 跳轉(zhuǎn)指令
3.6.2 循環(huán)指令
3.6.3 停止、結(jié)束及看門狗復(fù)位指令
3.6.4 子程序
3.6.5 “與”ENO指令
3.7 實(shí)訓(xùn) 常用基本邏輯指令編程練習(xí)
3.8 思考與練習(xí)
第4章 S7-200 PLC順序控制指令及應(yīng)用
4.1 PLC功能圖概述
4.1.1 功能圖基本概念
4.1.2 功能圖結(jié)構(gòu)
4.1.3 功能圖轉(zhuǎn)換成梯形圖
4.2 順序控制指令
4.2.1 順序控制指令的格式與功能
4.2.2 順序控制指令示例
4.2.3 順序控制指令使用說(shuō)明
4.3 實(shí)訓(xùn) 順序控制指令編程練習(xí)
4.4 思考與練習(xí)
第5章 S7-200 PLC功能指令及應(yīng)用
5.1 數(shù)據(jù)傳送指令
5.1.1 單個(gè)數(shù)據(jù)傳送指令
5.1.2 塊傳送指令
5.1.3 字節(jié)交換與填充指令
5.2 算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令
5.2.1 算術(shù)運(yùn)算指令
5.2.2 增減指令
5.2.3 數(shù)學(xué)函數(shù)指令
5.2.4 邏輯運(yùn)算指令
5.3 移位指令
5.3.1 左移和右移指令
5.3.2 循環(huán)左移和循環(huán)右移指令
5.3.3 移位寄存器指令
5.4 表功能指令
5.4.1 填表指令
5.4.2 查表指令
5.4.3 表中取數(shù)指令
5.5 轉(zhuǎn)換指令
5.5.1 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令
5.5.2 編碼和譯碼指令
5.5.3 七段顯示碼指令
5.5.4 字符串轉(zhuǎn)換指令
5.6 中斷指令
5.6.1 中斷源、中斷事件號(hào)及中斷優(yōu)先級(jí)
5.6.2 中斷指令的格式與功能
5.6.3 中斷設(shè)計(jì)步驟
5.7 高速處理指令
5.7.1 高速計(jì)數(shù)指令
5.7.2 高速脈沖輸出
5.8 PID操作指令
5.8.1 PID算法
5.8.2 PID回路輸入轉(zhuǎn)換及標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)
5.8.3 回路輸出值轉(zhuǎn)換成標(biāo)定數(shù)據(jù)
5.8.4 正作用和反作用回路
5.8.5 回路輸出變量范圍、控制方式及特殊操作
5.8.6 PID回路表
5.8.7 PID回路指令
5.8.8 PID編程步驟及應(yīng)用
5.9 時(shí)鐘指令
5.9.1 讀實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令TODR
5.9.2 寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令TODW
5.10 實(shí)訓(xùn) 中斷等功能指令編程練習(xí)
5.11 思考與練習(xí)
第6章 STEP7-Micro/WIN編程軟件及應(yīng)用
6.1 STEP7-Micro/WIN V4.0安裝
6.1.1 計(jì)算機(jī)配置要求
6.1.2 硬件連接
6.1.3 軟件安裝
6.1.4 在線連接
6.2 STEP7-Micro/WIN V4.0功能簡(jiǎn)介
6.2.1 編程軟件基本功能
6.2.2 窗口組件及功能
6.3 程序編輯
6.3.1 建立項(xiàng)目
6.3.2 編輯程序
6.3.3 創(chuàng)建邏輯網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則
6.4 編譯下載
6.4.1 程序編譯
6.4.2 程序下載
6.5 調(diào)試監(jiān)控
6.5.1 PLC的工作模式
6.5.2 選擇掃描次數(shù)
6.5.3 狀態(tài)監(jiān)控
6.6 實(shí)訓(xùn) STEP7-Micro/WIN編程軟件練習(xí)
6.7 思考與練習(xí)
第7章 S7-200 PLC網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用
7.1 S7-200 PLC網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)
7.1.1 S7-200 PLC網(wǎng)絡(luò)通信概述
7.1.2 S7-200 PLC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
7.1.3 網(wǎng)絡(luò)通信配置實(shí)例
7.2 S7-200 PLC通信指令和應(yīng)用
7.2.1 網(wǎng)絡(luò)讀與網(wǎng)絡(luò)寫指令
7.2.2 發(fā)送與接收指令
7.2.3 獲取與設(shè)置通信口地址指令
7.3 實(shí)訓(xùn) S7-200 PLC網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)
7.4 思考與練習(xí)
第8章 PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介
8.1 PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型
8.1.1 單機(jī)控制系統(tǒng)
8.1.2 集中控制系統(tǒng)
8.1.3 遠(yuǎn)程I/O控制系統(tǒng)
8.1.4 分布式控制系統(tǒng)
8.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟
8.3 PLC硬件配置選擇與外圍電路
8.3.1 PLC硬件配置
8.3.2 PLC外圍電路
8.4 PLC軟件設(shè)計(jì)
8.4.1 PLC軟件設(shè)計(jì)的基本原則
8.4.2 PLC軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟
8.5 PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行方式及可靠性
8.5.1 PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式
8.5.2 PLC控制系統(tǒng)的可靠性
8.6 PLC控制系統(tǒng)安裝調(diào)試
8.6.1 PLC控制系統(tǒng)的安裝
8.6.2 PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試
8.7 PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例
8.7.1 原理介紹
8.7.2 系統(tǒng)控制要求
8.7.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
8.7.4 選定PLC型號(hào)
8.7.5 控制系統(tǒng)原理圖
8.7.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
8.8 實(shí)訓(xùn) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制
8.9 思考與練習(xí)
第9章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
9.1 三相異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì)
9.1.1 工作原理
9.1.2 系統(tǒng)控制要求
9.1.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
9.1.4 選定PLC型號(hào)
9.1.5 控制系統(tǒng)接線圖
9.1.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.2 水塔水位實(shí)時(shí)檢測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9.2.1 工藝過(guò)程
9.2.2 系統(tǒng)控制要求
9.2.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
9.2.4 選定PLC型號(hào)
9.2.5 控制系統(tǒng)接線圖
9.2.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.3 散裝物料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9.3.1 工藝過(guò)程
9.3.2 系統(tǒng)控制要求
9.3.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
9.3.4 選定PLC型號(hào)
9.3.5 控制系統(tǒng)接線圖
9.3.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.4 葉片式混料機(jī)控制設(shè)計(jì)
9.4.1 工藝過(guò)程
9.4.2 系統(tǒng)控制要求
9.4.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
9.4.4 選定PLC型號(hào)
9.4.5 控制系統(tǒng)接線圖
9.4.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.5 自動(dòng)搬運(yùn)車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9.5.1 工藝過(guò)程
9.5.2 系統(tǒng)控制要求
9.5.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
9.5.4 選定PLC型號(hào)
9.5.5 控制系統(tǒng)接線圖
9.5.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.6 煉鋼廠喂絲機(jī)控制系統(tǒng)
9.6.1 工藝過(guò)程
9.6.2 系統(tǒng)控制要求
9.6.3 控制系統(tǒng)I/O資源分配
9.6.4 選定PLC型號(hào)
9.6.5 控制系統(tǒng)接線圖
9.6.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.7 實(shí)訓(xùn) 機(jī)械手動(dòng)作模擬
9.8 思考與練習(xí)
附錄
附錄A 電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)（部分）
附錄B S7-200 PLC基本指令集
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”
1.2.1 PLC的產(chǎn)生
PLC問(wèn)世以前，人們主要利用繼電接觸式控制系統(tǒng)控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。繼電接觸式控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。但是，繼電接觸式控制系統(tǒng)采用固定的接線方式，靈活性差、工作頻率低、觸點(diǎn)易損壞、可靠性差。
20世紀(jì)60年代，隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)工業(yè)控制器的要求也越來(lái)越高。1968年，美國(guó)通用汽車公司（GM）為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出了把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性好、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)與繼電接觸式控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作便捷、價(jià)格低廉等特性結(jié)合起來(lái)，做成一種能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并簡(jiǎn)化編程方法及程序輸入方法，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能很快掌握。
1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國(guó)通用汽車公司的要求研制出了第一臺(tái)PLC（PDP.14），并在美國(guó)通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，取得了滿意的效果，PLC自此誕生。
20世紀(jì)70年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī)。微型技術(shù)被應(yīng)用到PLC中，不僅用邏輯編程取代硬接線邏輯，還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，使PLc真正成為一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)設(shè)備。
……
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