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第1章 PLC的硬件与工作原理1

1.1 S7-200 SMART系列PLC1

1.1.1 PLC的基本结构1

1.1.2 S7-200 SMART的特点2

1.1.3 CPU模块5

1.1.4 数字量扩展模块与信号板6

1.1.5 模拟量扩展模块8

1.1.6 I/O地址分配与外部接线9

1.2 PLC的逻辑运算与工作原理10

1.2.1 用触点和线圈实现逻辑运算10

1.2.2 PLC的工作原理12

1.3 习题15

第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南16

2.1 编程软件概述16

2.1.1 编程软件的界面16

2.1.2 窗口操作与帮助功能18

2.2 程序的编写与下载20

2.2.1 创建项目20

2.2.2 生成用户程序21

2.2.3 以太网基础知识24

2.2.4 组态以太网地址25

2.2.5 下载与调试用户程序28

2.3 符号表与符号地址的使用30

2.4 用编程软件监控与调试程序33

2.4.1 用程序状态监控与调试程序33

2.4.2 用状态图表监控与调试程序36

2.4.3 写入与强制数值37

2.4.4 调试用户程序的其他方法39

2.5 使用系统块设置PLC的参数40

2.5.1 组态PLC的参数40

2.5.2 组态输入输出参数42

2.6 习题45

第3章 S7-200 SMART编程基础46

3.1 PLC的编程语言与程序结构46

3.2 数据类型与寻址方式48

3.2.1 数制48

3.2.2 数据类型50

3.2.3 CPU的存储区52

3.2.4 直接寻址与间接寻址54

3.3 位逻辑指令56

3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令56

3.3.2 输出类指令与其他指令60

3.4 定时器指令与计数器指令62

3.4.1 定时器指令62

3.4.2 计数器指令66

3.5 习题68

第4章 S7-200 SMART的功能指令71

4.1 功能指令概述71

4.1.1 怎样学习功能指令71

4.1.2 S7-200 SMART的指令规约72

4.2 数据处理指令73

4.2.1 比较指令与数据传送指令73

4.2.2 移位与循环移位指令75

4.2.3 数据转换指令77

4.2.4 表格指令79

4.2.5 实时时钟指令81

4.3 数学运算指令82

4.3.1 四则运算指令与递增递减指令82

4.3.2 浮点数函数运算指令84

4.3.3 逻辑运算指令85

4.4 程序控制指令86

4.4.1 跳转指令86

4.4.2 循环指令88

4.4.3 其他指令89

4.5 局部变量与子程序90

4.5.1 局部变量90

4.5.2 子程序的编写与调用92

4.6 中断程序与中断指令97

4.6.1 中断的基本概念97

4.6.2 中断指令98

4.6.3 中断程序举例99

4.7 高速计数器与高速脉冲输出指令101

4.7.1 高速计数器的工作模式与外部输入信号102

4.7.2 高速计数器的程序设计104

4.7.3 高速脉冲输出与开环位置控制106

4.8 数据块应用与字符串指令110

4.8.1 数据块概述110

4.8.2 字符、字符串与数据的转换指令110

4.8.3 字符串指令114

4.9 习题115

第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法118

5.1 梯形图的经验设计法118

5.2 顺序控制设计法与顺序功能图121

5.2.1 步与动作121

5.2.2 有向连线与转换条件123

5.2.3 顺序功能图的基本结构124

5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则127

5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法128

5.3.1 单序列的编程方法128

5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法130

5.3.3 应用举例131

5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法134

5.4.1 顺序控制继电器指令134

5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法136

5.4.3 应用举例137

5.5 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法138

5.5.1 系统的硬件结构与工作方式138

5.5.2 公用程序与手动程序140

5.5.3 自动程序142

5.6 习题145

第6章 PLC的通信与自动化通信网络148

6.1 计算机通信概述148

6.1.1 串行通信148

6.1.2 串行通信的端口标准149

6.2 计算机通信的国际标准150

6.2.1 开放系统互连参考模型150

6.2.2 IEEE 802通信标准151

6.2.3 现场总线及其国际标准153

6.3 基于以太网的S7协议通信154

6.3.1 S7-200 SMART之间的以太网通信154

6.3.2 S7-200 SMART与其他S7 PLC的以太网通信157

6.4 PPI网络161

6.5 自由端口模式通信163

6.5.1 通信指令163

6.5.2 自由端口模式的串行通信程序设计167

6.5.3 串口通信调试软件与串口通信实验170

6.6 Modbus协议在通信中的应用173

6.6.1 Modbus通信协议173

6.6.2 Modbus RTU从站协议通信的编程174

6.6.3 基于Modbus RTU主站协议的通信176

6.7 S7-200 SMART与变频器的USS协议通信179

6.7.1 硬件接线与变频器参数设置179

6.7.2 USS协议通信的组态与编程182

6.7.3 USS协议通信的实验184

6.7.4 用PLC读／写变频器的参数186

6.8 基于PC AccessSMART的OPC通信187

6.8.1 OPC通信与PCAccess SMART187

6.8.2 组态软件与S7-200 SMART的OPC通信189

6.9 习题191

第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用193

7.1 闭环控制与PID控制器193

7.1.1 模拟量闭环控制系统193

7.1.2 PID控制器的数字化195

7.1.3 PID指令向导的应用197

7.2 PID控制器的参数整定方法199

7.2.1 PID参数的物理意义199

7.2.2 PID参数的整定方法202

7.2.3 PID控制器参数整定的实验203

7.3 PID参数自整定208

7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程208

7.3.2 PID参数自整定实验209

7.4 习题210

第8章 PLC应用中的一些问题212

8.1 PLC控制系统的可靠性措施212

8.1.1 硬件的可靠性措施212

8.1.2 故障的检测与诊断的编程215

8.2 触摸屏的组态与应用216

8.2.1 人机界面与触摸屏216

8.2.2 生成项目与组态变量217

8.2.3 组态指示灯与按钮219

8.2.4 组态文本域与IO域221

8.2.5 用控制面板设置触摸屏的参数222

8.2.6 PLC与触摸屏通信的实验223

8.3 数据记录与存储卡应用225

8.3.1 数据记录225

8.3.2 存储卡应用227

8.4 习题228

附录230

附录A 实验指导书230

A.1 编程软件使用练习230

A.2 符号表应用实验231

A.3 用编程软件调试程序的实验232

A.4 位逻辑指令应用实验233

A.5 定时器应用实验234

A.6 计数器应用实验235

A.7 比较指令与传送指令应用实验236

A.8 移位与循环移位指令应用实验237

A.9 数据转换指令应用实验238

A.10 实时时钟指令应用实验238

A.11 数学运算指令应用实验239

A.12 逻辑运算指令应用实验240

A.13 跳转指令应用实验240

A.14 循环指令与看门狗复位指令实验241

A.15 子程序的编程实验242

A.16 中断程序的编程实验243

A.17 高速计数器与高速输出应用实验243

A.18 数据块与字符串指令应用实验244

A.19 自动往返的小车控制系统的编程实验244

A.20 使用置位复位指令的顺序控制程序的编程实验245

A.21 专用钻床顺序控制程序的调试实验246

A.22 使用SCR指令的顺序控制程序的调试实验246

A.23 使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验247

A.24 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验247

A.25 S7-200 SMART CPU之间的以太网通信实验248

A.26 使用接收完成中断的通信实验249

A.27 使用Modbus RTU主站协议的通信实验249

A.28 使用信号板CM01的串口通信实验250

A.29 使用信号板CM01的Modbus主站协议通信实验250

A.30 变频器USS协议通信实验250

A.31 OPC通信实验251

A.32 PID控制器参数整定实验251

A.33 PID控制器参数自整定实验252

A.34 触摸屏通过以太网通信的实验252

A.35 触摸屏通过RS-485端口的通信实验253

附录B 常用特殊存储器位253

附录C S7-200 SMART指令表索引254

附录D 配套光盘说明254

参考文献257