本書從實際工程應用和教學需要出發，以西門子S7-300/400系列PLC為例，系統地介紹了PLC的硬件資源、指令系統、編程環境及網絡通信等基礎知識，并通過綜合實例詳細闡述了采用PLC進行控制系統設計的一般過程和方法。本書內容系統實用，采用圖、表、文相結合的方式，使書中的內容通俗易懂又不失專業性。
前言
可編程序控制器（PLC）是一種以微處理器技術為核心，綜合應用了自動控制技術、計算機技術和通信技術，在傳統的繼電邏輯控制基礎上發展起來的工業控制裝置。隨著科學技術的發展，PLC以其可靠性高、靈活性強、使用方便等優勢在工業控制領域中得到了越來越廣泛的應用，目前已成為工業自動化的三大支柱之一。因此，學習和掌握PLC基礎知識對于大專院校電類相關專業的學生以及相關領域的廣大工程技術人員而言很有必要。為了滿足社會對于PLC技術人才的需求，我們在參閱、整理大量文獻資料和總結多年教學與工程設計經驗的基礎上，編寫了本書。
本書共包含9章內容，全面介紹了PLC的結構及工作原理、硬件配置、指令系統及系統設計等。第1章介紹了PLC的產生、分類、系統組成及工作原理；第2章介紹了S7-300/400 PLC的硬件配置；第3章介紹了STEP7編程及仿真軟件的使用；第4章和第5章分別介紹了S7-300/400 PLC的基本指令和高級指令；第6章介紹了S7-300/400 PLC的程序結構；第7章介紹了S7-300/400 PLC的通信及網絡；第8章介紹了程序設計及仿真；第9章詳細介紹了PLC系統設計方法及步驟以及典型應用案例。
本書編寫時注重理論聯系實際，突出工程應用能力的訓練和培養，在內容上安排了大量典型應用實例程序。另外，本書每章最后均安排了數量、難度適中的思考與練習，供讀者練習。本書也可作為電氣工程師等有關技術人員的參考資料，可作為高等學校自動化、電氣工程及其自動化、測控技術、機電一體化等本科專業的教材。作為教材使用時，任課教師可根據專業、課時的多少對教學內容進行取舍，有些內容和應用實例可留給學生自學或在實驗、課程設計、畢業設計中作為參考。
本書由曹小燕任主編，王玉萍、訾鴻和趙巖任副主編。其中，曹小燕編寫了第2章、第5章和第7章；王玉萍編寫了第1章、第4章和第8章；訾鴻編寫了第6章、第9章93節至95節及附錄；趙巖編寫了第3章；第9章的其余章節由周寶國、黑龍江省科學院高技術研究院經韜、黑龍江省科學院自動化研究所趙寒濤、管殿柱、李文秋、宋一兵、王獻紅、管玥編寫。全書由曹小燕統稿、定稿。
本書在編寫過程中參考了大量文獻，在此對這些參考文獻的作者表示由衷的感謝！本書在出版過程中得到了電子工業出版社及有關專家的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝！
由于編者水平有限且編寫時間倉促，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正并提出寶貴的意見和建議。
編者
曹小燕，黑龍江科技大學副教授，全國電子設計大賽三等獎指導教師，主要從事電氣控制、PLC、檢測技術等領域的科研和教學工作，具有豐富的實踐與教學經驗。
第1章 PLC概述
1.1 PLC的產生和發展
1.2 PLC系統組成和工作原理
1.3 PLC的性能指標
1.4 PLC的分類及功能
1.5 PLC的特點及應用領域
第2章 S7-300/400 PLC的系統組成
2.1 S7-300/400 PLC概述
2.2 S7-300 PLC的硬件配置
2.2.1 S7-300 PLC的模塊安裝
2.2.2 S7-300 CPU模塊
2.2.3 S7-300 PLC的信號模塊
2.2.4 S7-300 PLC的其他模塊
2.3 S7-400 PLC的硬件配置
2.3.1 S7-400 PLC的模塊安裝
2.3.2 S7-400的CPU模塊
2.3.3 S7-400 PLC的信號模塊
2.3.4 S7-400 PLC的其他模塊
2.4 S7-300/400 PLC的存儲區
2.4.1 CPU的存儲器
2.4.2 CPU中的寄存器
第3章 STEP 7編程及仿真軟件
3.1 STEP 7軟件安裝
3.2 SIMATIC管理器
3.3 STEP 7快速入門
3.3.1 創建項目
3.3.2 硬件組態
3.3.3 編輯符號表
3.3.4 生成用戶程序
3.3.5 程序的下載與上傳
3.4 S7-PLC SIM仿真軟件
第4章 S7-300/400 PLC的基本指令
4.1 編程語言
4.2 基本數據類型
4.3 尋址方式
4.4 位邏輯指令
4.4.1 觸點和線圈
4.4.2 基本邏輯指令
4.4.3 置位和復位指令
4.4.4 RS和SR觸發器指令
4.4.5 邊沿觸發指令
4.5 定時器指令
4.5.1 定時器指令的種類
4.5.2 定時器指令的功能
4.6 計數器指令
4.6.1 計數器指令的種類
4.6.2 計數器指令的功能
4.7 比較指令
第5章 S7-300/400 PLC的高級指令
5.1 數據處理指令
5.1.1 傳送指令
5.1.2 轉換指令
5.1.3 移位指令
5.1.4 數據塊指令
5.2 數據運算指令
5.2.1 整數算術運算指令
5.2.2 浮點數算術運算指令
5.2.3 邏輯運算指令
5.3 控制指令
5.3.1 邏輯控制指令
5.3.2 程序控制指令
5.3.3 主控繼電器指令
第6章 S7-300/400 PLC的程序結構
6.1 用戶程序的基本結構
6.2 功能和功能塊
6.3 數據塊
6.4 組織塊與中斷處理
6.5 編程舉例
6.5.1 編輯并調用無參功能分部程序設計
6.5.2 編輯并調用有參功能結構化程序設計
6.5.3 使用多重背景結構化程序設計
第7章 S7-300/400 PLC的通信及網絡
7.1 網絡通信概述
7.2 計算機通信網絡及拓撲結構
7.3 S7-300/400 PLC的通信網絡
7.4 MPI網絡
7.4.1 MPI概述
7.4.2 MPI網絡的組建
7.4.3 MPI通信方式
7.4.4 MPI通信的組態
7.5 PROFIBUS通信
7.5.1 PROFIBUS協議
7.5.2 PROFIBUS的硬件
7.6 工業以太網
7.7 點對點通信
7.8 AS-i網絡
第8章 程序設計與仿真
8.1 位邏輯指令的仿真
8.1.1 基本邏輯運算
8.1.2 RLO邊沿檢測指令
8.1.3 置位指令與復位指令
8.1.4 SR觸發器與RS觸發器
8.2 三相異步電動機正/反轉控制
8.3 優先搶答器設計
8.4 定時器指令仿真及應用
8.4.1 定時器指令仿真
8.4.2 皮帶運輸控制系統
8.5 計數器指令的仿真和應用
8.5.1 計數器指令的基本功能
8.5.2 停車位計數PLC控制
8.6 移位與循環移位指令的仿真
8.6.1 移位與循環移位指令
8.6.2 彩燈循環移位控制
第9章 系統設計及綜合應用
9.1 PLC系統設計內容和方法
9.1.1 PLC系統設計內容
9.1.2 PLC系統設計步驟與方法
9.1.3 PLC的選擇
9.2 設計注意事項和抗干擾措施
9.2.1 干擾源及其分類
9.2.2 PLC系統中干擾的主要來源及途徑
9.2.3 主要抗干擾措施
9.3 送料小車自動控制系統設計
9.4 三層電梯PLC控制系統設計
9.4.1 電梯的組成及功能簡介
9.4.2 三層電梯系統控制要求
9.4.3 三層電梯控制系統硬件設計
9.4.4 三層電梯控制系統設計
9.5 工業攪拌機控制系統設計
9.5.1 控制系統簡介
9.5.2 系統控制要求
9.5.3 工業攪拌機控制系統硬件設計
9.5.4 工業攪拌機控制系統軟件設計
9.6 成繩機控制系統設計
9.6.1 工程簡介
9.6.2 操作系統構成
9.6.3 程序設計舉例
附錄
附錄A 語句表指令
附錄B 常用縮寫詞
參考文獻
新書資訊