全書以S7-300為樣機(jī)，以SIMATIC STEP7 v5.5軟件為平臺，從工程應(yīng)用出發(fā)，以典型項目案例為媒介，按照"項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動”為中心，將PLC的相關(guān)知識與技能劃分為9個項目、31個任務(wù)之中，力爭通過一系列項目的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，使學(xué)員逐步掌握S7-300/400 PLC硬件系統(tǒng)配置及硬件調(diào)試，STEP7軟件的應(yīng)用及仿真，PLC程序結(jié)構(gòu)、LAD語言程序設(shè)計及系統(tǒng)調(diào)試，順序功能圖的結(jié)構(gòu)、順序功能圖的設(shè)計及調(diào)試，PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)調(diào)試的方法和技巧，并具備可編程控制器程序設(shè)計員(師）所要求的基本能力。
郁琰，江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系教師，具備較為豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有教材出版經(jīng)驗(yàn)，主持和參與過多項教科研項目活動，對PLC的應(yīng)用具備較為扎實(shí)的實(shí)踐知識。
第1模塊 基礎(chǔ)應(yīng)用 1
項目一 小車控制系統(tǒng) 1
1．1任務(wù)1――認(rèn)識S7-300PLC 2
任務(wù)描述與分析 2
相關(guān)知識與技能 2
1．1．1 S7-300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2
任務(wù)實(shí)施與拓展 12
1．1．2 S7-300的硬件安裝 12
1．1．3 S7-300的硬件維護(hù) 15
1．2任務(wù)2――安裝STEP7和仿真軟件PLCSIM 17
任務(wù)描述與分析 17
相關(guān)知識與技能（STEP7和PLCSIM簡介） 17
1．2．1 STEP7簡介 17
1．2．2 S7-PLCSIM簡介 17
任務(wù)實(shí)施與拓展 18
1．2．3 安裝STEP 7 18
1．2．4 安裝S7-PLCSIM 21
1．3任務(wù)3――小車控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 22
任務(wù)描述與分析 22
相關(guān)知識與技能（項目生成與硬件組態(tài)簡介） 22
1．3．1項目生成 22
1．3．2硬件組態(tài) 24
任務(wù)實(shí)施與拓展 28
1．3．3小車控制系統(tǒng)的硬件電路 28
1．3．4小車控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 29
1．4任務(wù)4――小車控制系統(tǒng)的控制程序 29
任務(wù)描述與分析 29
相關(guān)知識與技能――PLC的循環(huán)處理過程、位指令 29
1．4．1 PLC的循環(huán)處理過程 29
1．4．2位邏輯指令 31
任務(wù)實(shí)施與拓展 38
1．4．3小車控制系統(tǒng)用戶程序的生成 38
1．5任務(wù)5――小車控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 40
任務(wù)描述與分析 40
相關(guān)知識與技能 40
1．5．1仿真調(diào)試 40
1．5．2硬件PLC的在線操作 40
1．5．3仿真PLC與實(shí)際PLC的區(qū)別 40
任務(wù)實(shí)施與拓展 41
1．5．4小車控制系統(tǒng)的仿真調(diào)試 41
1．5．5小車控制系統(tǒng)的硬件PLC在線操作 43
項目小結(jié) 43
能力測試 43
思考練習(xí) 44
項目二 運(yùn)輸帶控制系統(tǒng) 45
2．1任務(wù)1――運(yùn)輸帶控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 45
任務(wù)描述與分析 45
任務(wù)實(shí)施與拓展 46
2．1．1控制系統(tǒng)的硬件電路 46
2．1．2控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 47
2．2任務(wù)2――運(yùn)輸帶控制系統(tǒng)的控制程序 47
任務(wù)描述與分析 47
相關(guān)知識與技能――定時器指令 47
2．2．1定時器指令 47
2．2．2定時器指令的應(yīng)用舉例 53
任務(wù)實(shí)施與拓展 55
2．2．3 運(yùn)輸帶控制系統(tǒng)程序設(shè)計 55
任務(wù)拓展 57
2．3任務(wù)3――運(yùn)輸帶控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 63
任務(wù)描述與分析 63
相關(guān)知識與技能――用仿真軟件調(diào)試倉庫存儲控制系統(tǒng)程序 63
任務(wù)實(shí)施與拓展 64
項目小結(jié) 65
能力測試 66
思考練習(xí) 66
項目三 倉庫存儲控制系統(tǒng) 68
3．1任務(wù)1――倉庫存儲控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 69
任務(wù)描述與分析 69
相關(guān)知識與技能――光電開關(guān) 69
3．1．1光電開關(guān) 69
任務(wù)實(shí)施與拓展 70
3．1．2控制系統(tǒng)的硬件電路 70
3．1．3控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 72
3．2任務(wù)2――倉庫存儲控制系統(tǒng)的控制程序 72
任務(wù)描述與分析 72
相關(guān)知識與技能――計數(shù)器指令、轉(zhuǎn)換指令、算術(shù)指令、比較指令 72
3．2．1計數(shù)器指令 72
3．2．2轉(zhuǎn)換指令 78
3．2．3算術(shù)指令 88
3．2．4比較指令 99
任務(wù)實(shí)施與拓展 101
3．2．5倉庫存儲控制系統(tǒng)梯形圖程序 101
3．2．6任務(wù)拓展 105
3．3任務(wù)3――倉庫存儲控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 108
任務(wù)描述與分析 108
相關(guān)知識與技能――用程序狀態(tài)功能調(diào)試程序 108
3．3．1程序狀態(tài)功能的起動與顯示 108
任務(wù)實(shí)施與拓展 108
3．3．2用程序狀態(tài)功能調(diào)試倉庫存儲控制系統(tǒng)程序 108
3．3．3用仿真軟件調(diào)試倉庫存儲控制系統(tǒng)程序 111
項目小結(jié) 112
能力測試 112
思考練習(xí) 113
項目四 工業(yè)機(jī)械手順序控制系統(tǒng) 114
4．1任務(wù)1――工業(yè)機(jī)械手順序控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 115
任務(wù)描述與分析 115
相關(guān)知識與技能――電磁閥 115
4．1．1電磁閥 116
任務(wù)實(shí)施與拓展 117
4．1．2控制系統(tǒng)的硬件電路 117
4．1．3控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 119
4．2任務(wù)2――工業(yè)機(jī)械手順序控制系統(tǒng)的控制程序 119
任務(wù)描述與分析 119
相關(guān)知識與技能――順序控制設(shè)計法 120
4．2．1順序控制設(shè)計法 120
4．2．2順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 120
任務(wù)實(shí)施與拓展 121
4．2．2工業(yè)機(jī)械手順序控制系統(tǒng)梯形圖程序 121
4．2．3任務(wù)拓展――繪制順序功能圖的注意事項 130
4．3任務(wù)3――工業(yè)機(jī)械手順序控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 131
任務(wù)描述與分析 131
相關(guān)知識與技能――用變量表調(diào)試程序 131
4．3．1變量表的基本功能 131
4．3．2變量表的生成 131
4．3．3變量表的使用 132
任務(wù)實(shí)施與拓展 134
4．3．4用變量表調(diào)試工業(yè)機(jī)械手順序控制系統(tǒng)程序 134
4．3．5用仿真軟件調(diào)試工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)程序 136
項目小結(jié) 137
能力測試 137
思考練習(xí) 138
項目五 四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng) 138
5．1任務(wù)1――四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng)的硬件組態(tài) 139
任務(wù)描述與分析 139
任務(wù)實(shí)施與拓展 139
5．1．1控制系統(tǒng)的硬件電路 139
5．1．2控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 141
5．2任務(wù)2――四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng)的控制程序 141
任務(wù)描述與分析 141
相關(guān)知識與技能――用戶程序結(jié)構(gòu) 141
5．2．1用戶程序結(jié)構(gòu) 142
任務(wù)實(shí)施與拓展 143
5．2．2編輯四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng)的功能（FC） 143
5．2．3在OB1中調(diào)用有參功能（FC）實(shí)現(xiàn)四臺電機(jī)順序啟停控制 145
5．3任務(wù)3――四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 149
任務(wù)描述與分析 149
相關(guān)知識與技能――用變量表調(diào)試程序 149
5．3．1用變量表調(diào)試程序的基本步驟 149
任務(wù)實(shí)施與拓展 150
5．3．2用變量表調(diào)試四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng)程序 150
5．3．3用仿真軟件調(diào)試四臺電機(jī)順序控制系統(tǒng)程序 152
項目小結(jié) 153
能力測試 153
思考練習(xí) 154
項目六 交通信號燈控制系統(tǒng) 154
6．1任務(wù)1――交通信號燈控制系統(tǒng)的硬件組態(tài) 155
任務(wù)描述與分析 156
任務(wù)實(shí)施與拓展 156
6．1．1控制系統(tǒng)的硬件電路 156
6．1．2控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 157
6．2任務(wù)2――交通信號燈控制系統(tǒng)的控制程序 157
任務(wù)描述與分析 157
相關(guān)知識與技能――功能塊、數(shù)據(jù)塊、背景數(shù)據(jù)塊 157
6．2．1功能塊 158
6．2．2數(shù)據(jù)塊 158
6．2．3背景數(shù)據(jù)塊 158
任務(wù)實(shí)施與拓展 158
6．2．4編輯交通信號燈控制系統(tǒng)的功能塊（FB1） 158
6．2．5編輯啟動組織塊OB100 163
6．2．6在OB1中調(diào)用功能塊（FB1）實(shí)現(xiàn)交通信號燈的控制 164
6．3任務(wù)3――交通信號燈控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 167
任務(wù)描述與分析 167
相關(guān)知識與技能――背景數(shù)據(jù)塊的監(jiān)視 167
6．3．1背景數(shù)據(jù)塊的監(jiān)視 168
任務(wù)實(shí)施與拓展 168
6．3．2用監(jiān)視背景數(shù)據(jù)塊來調(diào)試交通信號燈控制系統(tǒng)程序 168
6．3．3用仿真軟件調(diào)試交通信號燈控制系統(tǒng)程序 169
項目小結(jié) 169
能力測試 170
思考練習(xí) 170
第2模塊 綜合應(yīng)用 171
項目七 S7-300PLC的通信 171
7．1任務(wù)1――SIMATIC S7-300 PLC的AS-Interface 通信 172
任務(wù)描述與分析 172
相關(guān)知識與技能 172
7．1．1 AS-i的特點(diǎn)與功能 173
7．1．2 AS-i的組成 173
7．1．3 AS-i 的硬件設(shè)置 174
7．1．4 AS-i的硬件配置 175
任務(wù)實(shí)施與拓展 184
7．2任務(wù)2――S7-300PLC的PROFIBUS 現(xiàn)場總線通信 186
7．2．1 SIMATIC S7-300 PLC PROFIBUS DP分布式I/O通信 186
任務(wù)描述與分析 186
相關(guān)知識與技能 186
任務(wù)實(shí)施與拓展 187
7．2．2 SIMATIC S7-300 PLC PROFIBUS DP與S7-200PLC的通信 189
相關(guān)知識與技能 190
任務(wù)實(shí)施與拓展 190
7．2．3 SIMATIC S7-300 PLC PROFIBUS DP主站與智能從站的通信 193
任務(wù)描述與分析 193
相關(guān)知識與技能 193
任務(wù)實(shí)施與拓展 194
7．3 任務(wù)3――SIMATIC S7-300 PLC的以太網(wǎng)通信 201
任務(wù)描述與分析 202
相關(guān)知識與技能 202
7．3．1 以太網(wǎng)技術(shù) 202
7．3．2 工業(yè)以太網(wǎng)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的比較 202
7．3．3 西門子工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù) 203
7．3．4 S7-300PLC的工業(yè)以太網(wǎng)通信方法 204
7．3．5 S7-300PLC利用S5兼容的通信協(xié)議進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)通信 205
7．3．6 S7-300PLC利用S7通信協(xié)議進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)通信 219
任務(wù)實(shí)施與拓展 225
項目小結(jié) 227
能力測試 227
思考練習(xí) 227
項目八 基于MM440與S7-300的自動生產(chǎn)線多段速控制系統(tǒng) 228
8．1任務(wù)1――自動生產(chǎn)線多段速控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 230
任務(wù)描述與分析 230
相關(guān)知識與技能――MM440簡介及相關(guān)參數(shù)設(shè)置 230
8．1．1 MM440簡介及相關(guān)參數(shù)設(shè)置 230
任務(wù)實(shí)施與拓展 236
8．1．2 自動生產(chǎn)線多段速控制系統(tǒng)的硬件電路 236
8．1．3控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 238
8．2任務(wù)2――自動生產(chǎn)線多段速控制的軟件設(shè)計 238
任務(wù)描述與分析 238
相關(guān)知識與技能――自動生產(chǎn)線多段速控制的工作原理 238
8．2．1自動生產(chǎn)線多段速控制的工作原理 238
任務(wù)實(shí)施與拓展 239
8．2．2自動生產(chǎn)線多段速控制系統(tǒng)的梯形圖程序 239
8．3 任務(wù)3――自動生產(chǎn)線的多段速控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 248
任務(wù)描述與分析 248
任務(wù)實(shí)施與拓展 248
8．3．1自動生產(chǎn)線多段速控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 248
項目小結(jié) 249
能力測試 250
思考練習(xí) 250
項目九 基于S7-300、變頻器、觸摸屏的水箱水位控制系統(tǒng) 251
9．1任務(wù)1――水箱水位控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集 253
任務(wù)描述與分析 253
相關(guān)知識與技能――壓力傳感器、模擬輸入輸出量的數(shù)據(jù)采集 253
9．1．1 壓力傳感器 253
9．1．2模擬輸入輸出量的數(shù)據(jù)采集 253
9．1．3 MM440變頻器的模擬信號控制 257
任務(wù)實(shí)施與拓展 258
9．1．4系統(tǒng)的硬件電路 258
9．1．5控制系統(tǒng)的項目生成與硬件組態(tài) 259
9．2任務(wù)2――水箱水位控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理 260
任務(wù)描述與分析 260
相關(guān)知識與技能――模擬輸入輸出量的規(guī)范化 260
9．2．1模擬輸入輸出量的規(guī)范化 260
任務(wù)實(shí)施與拓展 262
9．2．2水箱水位控制系統(tǒng)的模擬量輸入控制 262
9．3 任務(wù)3――基于PLC的水箱水位控制實(shí)現(xiàn) 263
任務(wù)描述與分析 263
相關(guān)知識與技能――組織塊與中斷 263
9．3．1組織塊與中斷 263
9．3．2 SFB41/FB41指令 265
任務(wù)實(shí)施與拓展 268
9．3．3水箱水位控制系統(tǒng)的PID控制梯形圖 268
9．4 任務(wù)4――水箱水位控制系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計 271
任務(wù)描述與分析 271
相關(guān)知識與技能――SIMATIC人機(jī)界面與組態(tài)軟件 271
9．4．1 SIMATIC人機(jī)界面與組態(tài)軟件 271
任務(wù)實(shí)施與拓展 272
9．4．2 創(chuàng)建項目和HMI站點(diǎn) 272
9．4．3 組態(tài)指示燈 274
9．4．4 組態(tài)按鈕 275
9．4．5 組態(tài)文本域與IO域 276
9．5任務(wù)5――基于S7-300、變頻器、觸摸屏的水箱水位控制系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行 276
任務(wù)描述與分析 277
相關(guān)知識與技能――PLC與人機(jī)界面的模擬調(diào)試 277
9．5．1 PLC與人機(jī)界面的模擬調(diào)試 277
任務(wù)實(shí)施與拓展 277
9．5．2模擬調(diào)試 277
9．5．3硬件調(diào)試 278
項目小結(jié) 279
能力測試 279
思考練習(xí) 280
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