西門子PLC零基礎(chǔ)入門到精通

前言
第1章PLC基礎(chǔ)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(nèi)部組成3
1.1.4PLC的工作方式3
1.1.5PLC的編程語(yǔ)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(shuō)明5
1.2.3S7200 PLC輸入/輸出端子內(nèi)部電路及接線7
1.2.4S7200 PLC的實(shí)際接線8
1.2.5技術(shù)規(guī)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(kāi)發(fā)實(shí)例14
1.3.1PLC應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一般流程14
1.3.2明確系統(tǒng)的控制要求14
1.3.3選擇PLC型號(hào)并確定輸入/輸出設(shè)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(jì)算機(jī)和PLC并下載程序17
1.3.8模擬調(diào)試18
1.3.9實(shí)際接線19
1.3.10操作測(cè)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(dòng)和中文界面切換21
2.1.2軟件界面說(shuō)明22
2.1.3項(xiàng)目文件的建立、保存和打開(kāi)23
2.1.4程序的編寫24
2.1.5計(jì)算機(jī)與PLC的通信連接與設(shè)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(shuō)明33
2.2.2CPU型號(hào)的設(shè)置與擴(kuò)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(yīng)用38
3.1位邏輯指令38
3.1.1觸點(diǎn)指令38
3.1.2線圈指令39
3.1.3立即指令40
3.1.4RS觸發(fā)器指令40
3.1.5空操作指令42
3.2定時(shí)器42
3.2.1通電延時(shí)型定時(shí)器（TON）及使用舉例43
3.2.2斷電延時(shí)型定時(shí)器（TOF）及使用舉例43
3.2.3記憶型通電延時(shí)定時(shí)器（TONR）及使用舉例45
3.3計(jì)數(shù)器46
3.3.1加計(jì)數(shù)器（CTU）及使用舉例46
3.3.2減計(jì)數(shù)器（CTD）及使用舉例47
3.3.3加減計(jì)數(shù)器（CTUD）及使用舉例48
3.4PLC常用控制電路49
3.4.1啟動(dòng)、自鎖和停止控制電路49
3.4.2正、反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制電路50
3.4.3多地控制電路52
3.4.4定時(shí)控制電路53
3.4.5長(zhǎng)定時(shí)控制電路55
3.4.6多重輸出控制電路56
3.4.7過(guò)載報(bào)警控制電路57
3.4.8閃爍控制電路58
3.5PLC噴泉控制系統(tǒng)59
3.5.1控制要求59
3.5.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子59
3.5.3PLC噴泉控制系統(tǒng)電路59
3.5.4PLC噴泉控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解60
3.6PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)61
3.6.1控制要求61
3.6.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子62
3.6.3PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路62
3.6.4PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解62
3.7PLC多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)65
3.7.1控制要求65
3.7.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子65
3.7.3PLC多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)電路65
3.7.4PLC多級(jí)傳送帶控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解65
3.8PLC車庫(kù)自動(dòng)門控制系統(tǒng)67
3.8.1控制要求67
3.8.2PLC用到的外部設(shè)備及分配的I/O端子68
3.8.3PLC車庫(kù)自動(dòng)門控制系統(tǒng)電路68
3.8.4PLC車庫(kù)自動(dòng)門控制系統(tǒng)的梯形圖程序及詳解69

第4章順序控制指令及應(yīng)用71
4.1順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)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(xiàng)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(yīng)用實(shí)例78
4.4.1PLC控制液體混合裝置78
4.4.2PLC控制簡(jiǎn)易機(jī)械手82
4.4.3PLC控制大小鐵球分揀機(jī)86

第5章功能指令及應(yīng)用92
5.1功能指令使用基礎(chǔ)92
5.1.1數(shù)據(jù)類型92
5.1.2尋址方式93
5.2傳送指令95
5.2.1單一數(shù)據(jù)傳送指令95
5.2.2字節(jié)立即傳送指令96
5.2.3數(shù)據(jù)塊傳送指令97
5.2.4字節(jié)交換指令98
5.3比較指令99
5.3.1字節(jié)觸點(diǎn)比較指令99
5.3.2整數(shù)觸點(diǎn)比較指令100
5.3.3雙字整數(shù)觸點(diǎn)比較指令100
5.3.4實(shí)數(shù)觸點(diǎn)比較指令101
5.3.5字符串觸點(diǎn)比較指令101
5.3.6比較指令應(yīng)用舉例102
5.4數(shù)學(xué)運(yùn)算指令102
5.4.1加減乘除運(yùn)算指令102
5.4.2浮點(diǎn)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令107
5.5邏輯運(yùn)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(huán)指令112
5.6.1左移位與右移位指令112
5.6.2循環(huán)左移與右移指令113
5.6.3移位寄存器令114
5.7轉(zhuǎn)換指令116
5.7.1標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換指令116
5.7.2ASCII碼轉(zhuǎn)換指令119
5.7.3字符串轉(zhuǎn)換指令124
5.7.4編碼與解碼指令127
5.8時(shí)鐘指令128
5.9程序控制指令131
5.9.1跳轉(zhuǎn)與標(biāo)簽指令131
5.9.2循環(huán)指令131
5.9.3結(jié)束、停止和監(jiān)視定時(shí)器復(fù)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(shù)的子程序調(diào)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(yōu)先級(jí)138
5.11.2中斷指令140
5.12高速計(jì)數(shù)器指令143
5.12.1指令說(shuō)明143
5.12.2高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)模式143
5.12.3高速計(jì)數(shù)器的工作模式146
5.12.4高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié)146
5.12.5高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的讀取與預(yù)設(shè)147
5.12.6高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié)149
5.12.7高速計(jì)數(shù)器指令的使用149
5.13高速脈沖輸出指令151
5.13.1指令說(shuō)明151
5.13.2高速脈沖輸出的控制字節(jié)、參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)位151
5.13.3PTO脈沖的產(chǎn)生與使用152
5.13.4PWM脈沖的產(chǎn)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(yīng)用舉例164

第6章PLC通信167
6.1通信基礎(chǔ)知識(shí)167
6.1.1通信方式167
6.1.2通信傳輸介質(zhì)169
6.2 S7200 PLC通信硬件170
6.2.1PLC通信接口標(biāo)準(zhǔn)170
6.2.2通信端口172
6.2.3通信連接電纜172
6.2.4網(wǎng)絡(luò)連接器173
6.3S7200 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議174
6.3.1PPI協(xié)議（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口協(xié)議） 174
6.3.2MPI協(xié)議（多點(diǎn)接口協(xié)議）174
6.3.3PROFIBUS協(xié)議174
6.3.4TCP/IP協(xié)議175
6.3.5用戶定義的協(xié)議（自由端口模式）175
6.4通信指令及應(yīng)用176
6.4.1網(wǎng)絡(luò)讀寫指令176
6.4.2兩臺(tái)PLC的PPI通信177
6.4.3發(fā)送和接收指令186
6.4.4獲取和設(shè)置端口地址指令188
6.4.5PLC與打印機(jī)之間的通信（自由端口模式）189

第7章數(shù)字量與模擬量擴(kuò)展模塊的使用194
7.1數(shù)字量擴(kuò)展模塊的接線與使用195
7.1.1數(shù)字量輸入模塊EM221195
7.1.2數(shù)字量輸出模塊EM222196
7.1.3數(shù)字量輸入/輸出模塊EM223199
7.2模擬量擴(kuò)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(shuō)明211
8.1.3CPU模塊的接線212
8.1.4信號(hào)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(hào)含義216
8.2S7200 SMART PLC應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)舉例218
8.2.1明確系統(tǒng)的控制要求218
8.2.2選擇PLC型號(hào)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(jì)算機(jī)與PLC并下載PLC程序220
8.2.6模擬測(cè)試運(yùn)行220
8.2.7安裝實(shí)際線路并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)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(dòng)222
9.1.2軟件的卸載225
9.1.3軟件窗口組件說(shuō)明226
9.2程序的編寫與下載229
9.2.1項(xiàng)目創(chuàng)建與保存229
9.2.2PLC硬件組態(tài)（配置）230
9.2.3程序的編寫231
9.2.4PLC與計(jì)算機(jī)的連接與通信設(shè)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(jiān)控與調(diào)試247
9.4.1用梯形圖監(jiān)控調(diào)試程序247
9.4.2用狀態(tài)圖表的表格和趨勢(shì)圖監(jiān)控調(diào)試程序250
9.4.3用狀態(tài)圖表的趨勢(shì)圖監(jiān)控調(diào)試程序252
9.5軟件的一些常用設(shè)置及功能使用253
9.5.1軟件的一些對(duì)象設(shè)置253
9.5.2硬件組態(tài)（配置）253
9.5.3用存儲(chǔ)卡備份、拷貝程序和刷新固件255

第10章S7200 SMART PLC的以太網(wǎng)通信261
10.1以太網(wǎng)通信的連接與設(shè)置261
10.1.1S7200 SMART CPU模塊以太網(wǎng)連接的設(shè)備類型261
10.1.2IP地址的設(shè)置262
10.2以太網(wǎng)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(wǎng)通信實(shí)例269
10.3.1硬件連接及說(shuō)明269
10.3.2GET、PUT指令TABLE表的設(shè)定270
10.3.3分流機(jī)的PLC以太網(wǎng)通信程序及說(shuō)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(jī)架與多機(jī)架S7300 PLC硬件系統(tǒng)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(shuō)明281
11.3數(shù)字量I/O模塊283
11.3.1數(shù)字量輸入模塊SM321283
11.3.2數(shù)字量輸出模塊SM322285
11.3.3數(shù)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(shù)指標(biāo)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(dòng)與新建項(xiàng)目302
12.1.3組態(tài)（配置）硬件304
12.1.4編寫程序 310
12.1.5定義符號(hào)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(dòng)及常用對(duì)象324
12.2.3仿真程序325
12.2.4在線監(jiān)視程序330

第13章S7300/400 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)舉例334
13.1S7300/400 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的一般開(kāi)發(fā)流程334
13.2S7300/400 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)舉例334
13.2.1明確系統(tǒng)的控制要求334
13.2.2確定輸入輸出設(shè)備，并為其分配合適的I/O端子335
13.2.3繪制系統(tǒng)控制線路圖335
13.2.4在STEP7中組態(tài)機(jī)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(jì)算機(jī)（PC）與PLC并下載程序338
13.2.7系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行339