前言

第1章PLC基礎1

1.1概述1

1.1.1兩種形式的PLC1

1.1.2PLC控制與繼電器控制的比較1

1.1.3PLC的內部組成3

1.1.4PLC的工作方式3

1.1.5PLC的編程語言4

1.2西門子S7200 PLC介紹5

1.2.1S7系列PLC5

1.2.2S7200 PLC面板說明5

1.2.3S7200 PLC輸入/輸出端子內部電路及接線7

1.2.4S7200 PLC的實際接線8

1.2.5技術規范10

1.2.6S7200 PLC的編程元件（軟元件）11

1.3PLC控制雙燈亮滅的開發實例14

1.3.1PLC應用系統開發的一般流程14

1.3.2明確系統的控制要求14

1.3.3選擇PLC型號并確定輸入/輸出設備及I/O端子14

1.3.4繪制PLC控制雙燈亮滅電路15

1.3.5用編程軟件編寫PLC控制程序15

1.3.6DC24V電源適配器介紹16

1.3.7用編程電纜連接計算機和PLC并下載程序17

1.3.8模擬調試18

1.3.9實際接線19

1.3.10操作測試19

第2章S7200 PLC編程與仿真軟件的使用 21

2.1S7200 PLC編程軟件的使用21

2.1.1軟件的啟動和中文界面切換21

2.1.2軟件界面說明22

2.1.3項目文件的建立、保存和打開23

2.1.4程序的編寫24

2.1.5計算機與PLC的通信連接與設置28

2.1.6下載和上載程序32

2.2S7200 PLC仿真軟件的使用33

2.2.1軟件界面說明33

2.2.2CPU型號的設置與擴展模塊的安裝34

2.2.3程序的仿真34

第3章基本指令及應用38

3.1位邏輯指令38

3.1.1觸點指令38

3.1.2線圈指令39

3.1.3立即指令40

3.1.4RS觸發器指令40

3.1.5空操作指令42

3.2定時器42

3.2.1通電延時型定時器（TON）及使用舉例43

3.2.2斷電延時型定時器（TOF）及使用舉例43

3.2.3記憶型通電延時定時器（TONR）及使用舉例45

3.3計數器46

3.3.1加計數器（CTU）及使用舉例46

3.3.2減計數器（CTD）及使用舉例47

3.3.3加減計數器（CTUD）及使用舉例48

3.4PLC常用控制電路49

3.4.1啟動、自鎖和停止控制電路49

3.4.2正、反轉聯鎖控制電路50

3.4.3多地控制電路52

3.4.4定時控制電路53

3.4.5長定時控制電路55

3.4.6多重輸出控制電路56

3.4.7過載報警控制電路57

3.4.8閃爍控制電路58

3.5PLC噴泉控制系統59

3.5.1控制要求59

3.5.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子59

3.5.3PLC噴泉控制系統電路59

3.5.4PLC噴泉控制系統的梯形圖程序及詳解60

3.6PLC交通信號燈控制系統61

3.6.1控制要求61

3.6.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子62

3.6.3PLC交通信號燈控制系統電路62

3.6.4PLC交通信號燈控制系統的梯形圖程序及詳解62

3.7PLC多級傳送帶控制系統65

3.7.1控制要求65

3.7.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子65

3.7.3PLC多級傳送帶控制系統電路65

3.7.4PLC多級傳送帶控制系統的梯形圖程序及詳解65

3.8PLC車庫自動門控制系統67

3.8.1控制要求67

3.8.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子68

3.8.3PLC車庫自動門控制系統電路68

3.8.4PLC車庫自動門控制系統的梯形圖程序及詳解69

第4章順序控制指令及應用71

4.1順序控制與狀態轉移圖71

4.2順序控制指令72

4.2.1順序控制指令名稱及功能72

4.2.2順序控制指令使用舉例72

4.2.3順序控制指令使用注意事項72

4.3順序控制的幾種方式73

4.3.1選擇性分支方式74

4.3.2并行分支方式75

4.4順序控制指令應用實例78

4.4.1PLC控制液體混合裝置78

4.4.2PLC控制簡易機械手82

4.4.3PLC控制大小鐵球分揀機86

第5章功能指令及應用92

5.1功能指令使用基礎92

5.1.1數據類型92

5.1.2尋址方式93

5.2傳送指令95

5.2.1單一數據傳送指令95

5.2.2字節立即傳送指令96

5.2.3數據塊傳送指令97

5.2.4字節交換指令98

5.3比較指令99

5.3.1字節觸點比較指令99

5.3.2整數觸點比較指令100

5.3.3雙字整數觸點比較指令100

5.3.4實數觸點比較指令101

5.3.5字符串觸點比較指令101

5.3.6比較指令應用舉例102

5.4數學運算指令102

5.4.1加減乘除運算指令102

5.4.2浮點數函數運算指令107

5.5邏輯運算指令108

5.5.1取反指令108

5.5.2與指令109

5.5.3或指令110

5.5.4異或指令111

5.6移位與循環指令112

5.6.1左移位與右移位指令112

5.6.2循環左移與右移指令113

5.6.3移位寄存器令114

5.7轉換指令116

5.7.1標準轉換指令116

5.7.2ASCII碼轉換指令119

5.7.3字符串轉換指令124

5.7.4編碼與解碼指令127

5.8時鐘指令128

5.9程序控制指令131

5.9.1跳轉與標簽指令131

5.9.2循環指令131

5.9.3結束、停止和監視定時器復位指令133

5.10子程序指令134

5.10.1子程序134

5.10.2子程序指令134

5.10.3帶參數的子程序調用指令136

5.11中斷與中斷指令138

5.11.1中斷事件與中斷優先級138

5.11.2中斷指令140

5.12高速計數器指令143

5.12.1指令說明143

5.12.2高速計數器的計數模式143

5.12.3高速計數器的工作模式146

5.12.4高速計數器的控制字節146

5.12.5高速計數器計數值的讀取與預設147

5.12.6高速計數器的狀態字節149

5.12.7高速計數器指令的使用149

5.13高速脈沖輸出指令151

5.13.1指令說明151

5.13.2高速脈沖輸出的控制字節、參數設置和狀態位151

5.13.3PTO脈沖的產生與使用152

5.13.4PWM脈沖的產生與使用157

5.14PID指令及使用160

5.14.1PID控制160

5.14.2PID指令介紹161

5.14.3PID指令的應用舉例164

第6章PLC通信167

6.1通信基礎知識167

6.1.1通信方式167

6.1.2通信傳輸介質169

6.2 S7200 PLC通信硬件170

6.2.1PLC通信接口標準170

6.2.2通信端口172

6.2.3通信連接電纜172

6.2.4網絡連接器173

6.3S7200 網絡通信協議174

6.3.1PPI協議（點對點接口協議） 174

6.3.2MPI協議（多點接口協議）174

6.3.3PROFIBUS協議174

6.3.4TCP/IP協議175

6.3.5用戶定義的協議（自由端口模式）175

6.4通信指令及應用176

6.4.1網絡讀寫指令176

6.4.2兩臺PLC的PPI通信177

6.4.3發送和接收指令186

6.4.4獲取和設置端口地址指令188

6.4.5PLC與打印機之間的通信（自由端口模式）189

第7章數字量與模擬量擴展模塊的使用194

7.1數字量擴展模塊的接線與使用195

7.1.1數字量輸入模塊EM221195

7.1.2數字量輸出模塊EM222196

7.1.3數字量輸入/輸出模塊EM223199

7.2模擬量擴展模塊的接線與使用201

7.2.1模擬量輸入模塊EM231201

7.2.2模擬量輸出模塊EM232205

7.2.3模擬量輸入/輸出模塊EM235208

第8章西門子S7200 SMART PLC介紹210

8.1S7200 SMART PLC硬件介紹210

8.1.1兩種類型的CPU模塊211

8.1.2CPU模塊面板各部件說明211

8.1.3CPU模塊的接線212

8.1.4信號板的安裝使用與地址分配213

8.1.5S7200 SMART常用模塊與訂貨號含義216

8.2S7200 SMART PLC應用系統開發舉例218

8.2.1明確系統的控制要求218

8.2.2選擇PLC型號并分配I/O端子218

8.2.3繪制PLC控制線路圖218

8.2.4編寫PLC控制程序219

8.2.5連接計算機與PLC并下載PLC程序220

8.2.6模擬測試運行220

8.2.7安裝實際線路并進行現場調試運行221

第9章S7200 SMART PLC編程軟件的使用222

9.1軟件的安裝、卸載與軟件窗口介紹222

9.1.1軟件的安裝與啟動222

9.1.2軟件的卸載225

9.1.3軟件窗口組件說明226

9.2程序的編寫與下載229

9.2.1項目創建與保存229

9.2.2PLC硬件組態（配置）230

9.2.3程序的編寫231

9.2.4PLC與計算機的連接與通信設置235

9.3程序的編輯與注釋241

9.3.1程序的編輯241

9.3.2程序的注釋245

9.4程序的監控與調試247

9.4.1用梯形圖監控調試程序247

9.4.2用狀態圖表的表格和趨勢圖監控調試程序250

9.4.3用狀態圖表的趨勢圖監控調試程序252

9.5軟件的一些常用設置及功能使用253

9.5.1軟件的一些對象設置253

9.5.2硬件組態（配置）253

9.5.3用存儲卡備份、拷貝程序和刷新固件255

第10章S7200 SMART PLC的以太網通信261

10.1以太網通信的連接與設置261

10.1.1S7200 SMART CPU模塊以太網連接的設備類型261

10.1.2IP地址的設置262

10.2以太網通信指令267

10.2.1SIP_ADDR和GIP_ADDR 指令267

10.2.2GET、PUT 指令267

10.3以太網通信實例269

10.3.1硬件連接及說明269

10.3.2GET、PUT指令TABLE表的設定270

10.3.3分流機的PLC以太網通信程序及說明271

第11章西門子S7300 PLC介紹274

11.1S7300 PLC的硬件組成、安裝與地址分配274

11.1.1S7300 PLC硬件組成274

11.1.2S7300 PLC硬件安裝與接線275

11.1.3單機架與多機架S7300 PLC硬件系統277

11.1.4S7300 PLC I/O模塊的地址分配278

11.2CPU模塊279

11.2.1分類279

11.2.2操作面板說明281

11.3數字量I/O模塊283

11.3.1數字量輸入模塊SM321283

11.3.2數字量輸出模塊SM322285

11.3.3數字量輸入輸出模塊SM323/SM327287

11.4電源模塊289

11.4.1面板與接線289

11.4.2技術指標291

11.5其他模塊292

11.5.1模擬量模塊292

11.5.2通信模塊292

11.5.3功能模塊295

11.5.4特殊模塊297

第12章S7300/400編程仿真軟件（STEP7）的使用298

12.1STEP7的安裝與使用298

12.1.1STEP 7的安裝與卸載298

12.1.2STEP 7的啟動與新建項目302

12.1.3組態（配置）硬件304

12.1.4編寫程序 310

12.1.5定義符號地址315

12.1.6程序的下載與上傳318

12.2S7PLCSIM仿真組件的使用321

12.2.1S7PLCSIM的安裝321

12.2.2S7PLCSIM的啟動及常用對象324

12.2.3仿真程序325

12.2.4在線監視程序330

第13章S7300/400 PLC應用系統的開發舉例334

13.1S7300/400 PLC應用系統的一般開發流程334

13.2S7300/400 PLC應用系統的開發舉例334

13.2.1明確系統的控制要求334

13.2.2確定輸入輸出設備，并為其分配合適的I/O端子335

13.2.3繪制系統控制線路圖335

13.2.4在STEP7中組態機架并編寫控制程序335

13.2.5選擇安裝硬件模塊并接線337

13.2.6連接計算機（PC）與PLC并下載程序338

13.2.7系統調試運行339