《電氣工程、自動化專業(yè)規(guī)劃教材·普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：可編程控制器原理及應(yīng)用（第2版）》以我國目前應(yīng)用最廣和市場占有率最高的SIMATICS7-300系列PLC為樣機(jī)，從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，突出應(yīng)用性和實(shí)踐性，從以下方面介紹PLC的工作原理和S7-300系列PLC的應(yīng)用：
（1）PLC的組成及工作原理；
（2）S7-300系列PLC的硬件系統(tǒng)、組態(tài)和指令系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)STEP7編程軟件的使用；
（3）S7-300系列PLC的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及中斷處理，采用結(jié)構(gòu)化編程的工程實(shí)例；
（4）S7-300系列PLC的PROFIBUS-DP通信及MPI通信；
（5）SIEMENS公司的模擬軟件SIMATICS7PLCSIM的功能及應(yīng)用；
（6）PLC的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)。
《電氣工程、自動化專業(yè)規(guī)劃教材·普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：可編程控制器原理及應(yīng)用（第2版）》可作為高等院校自動化、電氣技術(shù)、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為廣大電氣工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書。
本書第1版自出版以來，經(jīng)過5年多的教學(xué)實(shí)踐，無論是從教材的內(nèi)容體系上，還是教材的編寫風(fēng)格上，都受到了相關(guān)院校的師生及讀者的認(rèn)可，這些都是對作者的鼓勵。
隨著可編程控制器越來越多的應(yīng)用，對可編程控制器的理解和認(rèn)識越來越深入。尤其是近年來，可編程控制器的控制對象已經(jīng)從單機(jī)、單站、單線逐步走向多機(jī)、多站、多線，可編程控制器的通信和組網(wǎng)已經(jīng)日趨走向常態(tài)。為了適應(yīng)這樣的情況，很多院校和讀者都希望在教材中增加可編程控制器的通信和組網(wǎng)的內(nèi)容，本次修訂就是為了滿足這種需要而編寫的。
然而，可編程控制器的通信及網(wǎng)絡(luò)組態(tài)并不是一件很容易的事情，要涉及很多計(jì)算機(jī)數(shù)字通信的知識，還要與具體的機(jī)器型號相關(guān)。在此次修訂中，仍然是以SIEMENS的S7系列PLC為基礎(chǔ)，介紹了S7的通信網(wǎng)絡(luò)。由于受到課時和篇幅的限制，此次修訂主要介紹S7的PROFIBUS-DP通信及MPI通信。當(dāng)然，S7的通信及組網(wǎng)還有其他形式，如果讀者想進(jìn)一步了解，可參閱有關(guān)的書籍及資料。
為幫助讀者理解和掌握有關(guān)MPI及PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的具體步驟，本書從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，以較多的篇幅詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的過程，并列舉了幾個簡單的實(shí)例，說明可編程控制器通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的基本思路。
本書以SIMATICS7-300系列PLC為樣機(jī)，從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，突出應(yīng)用性和實(shí)踐性。本書可作為高等院校自動化、電氣技術(shù)、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為電大、職大相近專業(yè)的教材，還可作為廣大電氣工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書。
本書的編寫參考了大量資料的文獻(xiàn)，在此謹(jǐn)向相關(guān)公司和作者表示衷心的感謝。
本次修訂改正了第1版中的個別錯誤，由于作者的水平有限，疏漏和錯誤在所難免，敬請專家、同仁及讀者批評指正，不勝感謝！
作者
2012年6月
第1章 可編程控制器概述
1.1 可編程控制器的產(chǎn)生、定義和分類
1.1.1 可編程控制器的產(chǎn)生
1.1.2 可編程控制器的定義
1.1.3 可編程控制器的分類
1.2 可編程控制器的特點(diǎn)及主要功能
1.2.1 可編程控制器的一般特點(diǎn)
1.2.2 可編程控制器與繼電器邏輯控制系統(tǒng)的比較
1.2.3 可編程控制器與其他工業(yè)控制器的比較
1.2.4 可編程控制器的主要功能
1.3 可編程控制器的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
1.3.1 可編程控制器的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 可編程控制器的發(fā)展趨勢
小結(jié)
習(xí)題1
第2章 可編程控制器的組成和工作原理
2.1 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和硬件組成
2.1.1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 可編程控制器各個組成部分的功能
2.2 可編程控制器的軟件及編程語言
2.2.1 系統(tǒng)軟件
2.2.2 應(yīng)用軟件
2.3 可編程控制器的基本工作原理
2.3.1 PLC控制系統(tǒng)的等效工作電路
2.3.2 可編程控制器的工作過程
2.3.3 PLC對輸入/輸出的處理規(guī)則
2.3.4 PLC的掃描周期及滯后響應(yīng)
小結(jié)
習(xí)題2
第3章 S7-300系列PLC的配置及組態(tài)
3.1 S7-300的系統(tǒng)組成簡介
3.1.1 S7-300的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.1.2 CPU模板
3.1.3 信號模板（SM）
3.1.4 功能（FM）模板
3.1.5 接口（IM）模板
3.1.6 電源（PS）模板PS307
3.1.7 通信處理器（CP）模板
3.1.8 Ex輸入／輸出模板
3.1.9 測試模板
3.1.10 編程設(shè)備PG／PC
3.1.11 人機(jī)操作界面HM1
3.2 S7-300的硬件組態(tài)
3.2.1 S7-300的編程元件
3.2.2 S7-300的I／O地址組態(tài)
3.2.3 S7-300的地址編寫方法
3.2.4 S7-300的機(jī)架組態(tài)
3.3 S7-300的編程軟件STEP 7
3.3.1 STEP 7的組成及功能
3.3.2 STEP 7的程序類型
3.3.3 STEP 7的程序結(jié)構(gòu)
小結(jié)
習(xí)題3
第4章 S7-300的指令系統(tǒng)及編程
4.1 STEP 7的數(shù)據(jù)類型和指令結(jié)構(gòu)
4.1.1 STEP 7的數(shù)據(jù)類型
4.1.2 STEP 7的指令結(jié)構(gòu)
4.2 S7-300系列PLC的尋址方式
4.3 位邏輯指令
4.3.1 位邏輯運(yùn)算指令
4.3.2 位邏輯運(yùn)算指令應(yīng)用舉例
4.3.3 定時器指令
4.3.4 定時器編程舉例
4.3.5 時鐘存儲器
4.3.6 計(jì)數(shù)器指令
4.3.7 計(jì)數(shù)器編程舉例
4.4 數(shù)據(jù)傳送與轉(zhuǎn)換指令
4.4.1 數(shù)據(jù)裝入與傳送指令
4.4.2 轉(zhuǎn)換指令
4.5 運(yùn)算指令
4.5.1 算術(shù)運(yùn)算指令
4.5.2 字邏輯運(yùn)算指令
4.5.3 比較指令
4.6 移位指令
4.7 累加器操作和地址寄存器操作指令
4.8 控制指令
4.8.1 邏輯控制指令
4.8.2 程序控制指令
4.9 S7-300的系統(tǒng)功能模塊簡介
小結(jié)
習(xí)題4
第5章 S7-300的組織塊及中斷處理
5.1 組織塊概述
5.1.1 組織塊的組成
5.1.2 組織塊的分類
5.2 循環(huán)執(zhí)行的組織塊
5.3 定期執(zhí)行的組織塊和中斷處理
5.3.1 日期時間中斷組織塊（OB10～OB17）和中斷處理
5.3.2 循環(huán)中斷組織塊（OB30～OB38）
5.4 事件驅(qū)動的組織塊和中斷處理
5.4.1 延遲中斷組織塊（OB20～OB23）和中斷處理
5.4.2 異步故障中斷組織塊（OB80～OB87）
5.4.3 同步故障中斷（OB121和OB122）
5.5 啟動組織塊和中斷處理
5.6 背景組織塊
小結(jié)
習(xí)題5
第6章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.1 可編程控制器控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
6.1.1 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
6.1.2 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
6.1.3 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
6.1.4 PLC控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1.5 PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)
6.1.6 系統(tǒng)調(diào)試
6.1.7 程序存儲及歸檔
6.2 STEP 7的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)
6.2.1 功能塊及其組成
6.2.2 功能塊局部變量聲明表
6.2.3 形式參數(shù)與實(shí)際參數(shù)
6.2.4 局部變量的數(shù)據(jù)類型
6.2.5 功能塊的調(diào)用過程及內(nèi)存分配
6.2.6 功能塊（或功能）的編程及調(diào)用舉例
6.2.7 STEP 7的數(shù)據(jù)塊編程
6.2.8 數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
6.3 程序設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例
6.3.1 十字路口交通信號燈的控制
6.3.2 機(jī)械手的步進(jìn)控制
6.4 模擬量的檢測和控制
6.4.1 模擬量的檢測
6.4.2 模擬量的控制——連續(xù)PID控制器SFB41
6.5 314C-2DP CPU的高速計(jì)數(shù)器的編程
6.5.1 高速計(jì)數(shù)器的參數(shù)組態(tài)
6.5.2 高速計(jì)數(shù)器的接線
6.5.3 計(jì)數(shù)操作模式
6.5.4 頻率測量操作模式
6.5.5 脈沖寬度調(diào)制（PWM）操作模式
小結(jié)
習(xí)題6
第7章 SIEMENS PLC工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)簡介
7.1 通信的基本概念
7.1.1 通信的分類
7.1.2 通信方式
7.1.3 通信網(wǎng)絡(luò)及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7.1.4 介質(zhì)訪問控制方式
7.1.5 串行通信及標(biāo)準(zhǔn)
7.2 SIEMENS S7的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)及分類
7.2.1 S7的通信網(wǎng)絡(luò)
7.2.2 S7的通信分類
7.3 PROFIBBUS-DP通信舉例
7.4 MPI通信舉例
小結(jié)
習(xí)題7
第8章 STEP 7的應(yīng)用指導(dǎo)及調(diào)試方法
8.1 啟動SIMATIC管理器并創(chuàng)建一個項(xiàng)目
8.2 組態(tài)中央機(jī)架和網(wǎng)絡(luò)
8.2.1 組態(tài)中央機(jī)架
8.2.2 組成分布式I/O
8.3 創(chuàng)建OB1程序及編輯符號表
8.3.1 創(chuàng)建OB1程序
8.3.2 編輯符號表
8.4 對功能塊及功能的編程
8.4.1 對功能塊FB的編程
8.4.2 對功能FC的編程
8.5 對數(shù)據(jù)塊的編程
8.5.1 對共享數(shù)據(jù)塊的編程
8.5.2 使用多重背景編程
8.6 下裝和調(diào)試程序
8.6.1 建立在線連接
8.6.2 下裝程序到CPU
8.6.3 用程序狀態(tài)測試程序
8.6.4 用變量表測試程序
8.6.5 評估診斷緩存區(qū)
8.7 S7?PLC模擬軟件S7-PLCSIM簡介
8.7.1 S7-PLCSIM的特性簡介
8.7.2 S7-PLCSIM與真實(shí)PLC的差別
8.7.3 S7-PLCSIM的使用方法
第9章 PLC控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)
9.1 課程設(shè)計(jì)的目的、要求和主要內(nèi)容
9.1.1 課程設(shè)計(jì)的目的
9.1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求
9.1.3 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
9.1.4 課程設(shè)計(jì)報告的主要內(nèi)容
9.2 課程設(shè)計(jì)舉例
9.2.1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
9.2.2 系統(tǒng)配置及輸入/輸出繼電器地址分配
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