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第1章　PLC基础知识1

1.1 PLC的基本结构及其各部分的作用1

1.1.1　中央处理单元1

1.1.2　存储器单元2

1.1.3　电源单元3

1.1.4　输入／输出单元3

1.1.5　接口单元4

1.1.6　外部设备4

1.1.7　PLC的软件系统5

1.2 PLC的工作原理5

1.2.1　PLC对继电器控制系统的仿真6

1.2.2　PLC循环扫描的工作方式8

1.2.3　PLC的编程语言14

1.3 PLC的硬件基础16

1.3.1 PLC的接口模块17

1.3.2 PLC的配置20

1.4　PLC的软件基础22

1.4.1　系统监控程序22

1.4.2　用户程序23

1.5 PLC的主要性能指标24

1.5.1　硬件指标体系24

1.5.2　软件指标体系24

1.5.3　S7-200系列PLC的主要技术性能指标体系示例25

第2章　S7-200 PLC系统的组成29

2.1　S7-200系列PLC的硬件组成29

2.1.1　S7-200 PLC基本单元29

2.1.2　S7-200 PLC扩展单元43

2.2 S7-200 PLC系统的其他组成63

2.2.1　个人计算机或编程器64

2.2.2　编程／通信电缆及入机界面64

2.3 S7-200 PLC的系统配置68

2.3.1　允许主机所带模块的数量68

2.3.2　CPU输入、输出映像区的大68

2.3.3　内部电源的负载能力68

2.3.4　S7-200 PLC系统的详细配置70

第3章　S7-200 PLC的指令系统及编程73

3.1 S7-200 PLC的编程基础73

3.1.1　编程语言73

3.1.2　数据类型74

3.1.3　存储器区域76

3.1.4　寻址方式83

3.1.5　用户程序的结构84

3.2 S7-200 PLC的基本指令及编程85

3.2.1　位逻辑指令87

3.2.2　定时器和计数器指令96

3.2.3　顺序控制继电器指令105

3.2.4　移位寄存器指令116

3.2.5　比较操作指令117

3.3 S7-200 PLC的功能指令120

3.3.1　数据传送指令120

3.3.2　数学运算指令122

3.3.3　逻辑运算指令129

3.3.4　移位操作指令133

3.3.5　数据转换操作指令137

3.3.6　表操作指令147

3.3.7　程序控制指令150

3.4 S7-200 PLC的特殊功能指令156

3.4.1　中断操作指令156

3.4.2　通信操作指令164

3.4.3　高速计数器操作指令180

3.4.4　高速脉冲指令187

3.4.5　PID操作指令199

3.4.6　时钟操作指令208

第4章　PLC控制系统设计与运用STEP 7-Micro/WIN编程软件210

4.1　PLC控制系统程序设计210

4.1.1　PLC控制系统设计的基本要求与基本原则210

4.1.2　PLC控制系统的设计步骤及内容211

4.1.3　PLC程序设计的一般方法225

4.2 运用STEP 7-Micro/WIN编程软件设计程序233

4.2.1 安装STEP7-Micro/WIN编程软件233

4.2.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的功能234

4.2.3 STEP 7-Micro/WIN编程软件的基本操作238

4.2.4 STEP 7-Micro/WIN用于用户程序调试及运行监控247

4.2.5 S7-200 PLC的出错代码253

4.3 STEP 7-Micro/WIN组态S7-200 PLC运动控制256

4.3.1　三种方式的运动控制256

4.3.2　使用位控向导进行组态257

4.3.3　位控模块的示例程序265

4.3.4　EM 253控制面板与PID整定控制面板270

4.4　PLC控制系统的可靠性设计273

4.4.1　影响PLC控制系统可靠性的因素274

4.4.2　PLC控制系统工程应用的抗干扰设计275

4.4.3　提高PLC控制系统可靠性的硬件措施276

4.4.4　提高PLC控制系统可靠性的软件措施279

第5章　S7-200 PLC的通信网络285

5.1 S7-200 PLC的网络协议285

5.1.1　网络主站与从站285

5.1.2　使用PPI协议进行网络通信287

5.1.3　使用MPI协议进行网络通信289

5.1.4　使用PROFIBUS协议进行网络通信290

5.1.5 自由口通信方式300

5.1.6　使用MODBUS协议进行网络通信301

5.1.7　使用USS协议进行MicroMaster驱动通信304

5.2 S7-200 PLC的通信网络部件315

5.2.1　通信端口316

5.2.2　PC/PPI网络电缆316

5.2.3　PROFIBUS网络电缆319

5.2.4　网络连接器320

5.2.5　网络中继器322

5.2.6 EM 227 PROFIBUS-DP模块323

5.3　网络参数324

5.3.1　通信接口的安装和删除324

5.3.2　通信参数的选择和修改325

5.3.3　通信网络的测试327

5.4 在网络中使用Modem和STEP 7-Micro/WIN328

5.4.1　配置一个Modem连接329

5.4.2　配置远端Modem330

5.4.3　配置PPI多主站电缆331

5.4.4　用RS232/PPI多主站电缆连接无线Modem334

第6章　S7-200 PLC控制系统案例335

6.1 S7-200 PLC移位寄存器指令用于水力发电站技术供水系统335

6.2　S7-200 PLC控制水力发电站压缩空气系统337

6.2.1　压缩空气装置自动控制系统的任务与要求337

6.2.2　压缩空气装置自动控制系统的硬件配置337

6.2.3　压缩空气装置自动操作程序338

6.3 S7-200 PLC控制水力发电站油压装置341

6.3.1　油压装置自动化的必要性与控制要求341

6.3.2　PLC控制系统的硬件设计342

6.3.3　PLC控制系统的程序设计344

6.4 S7-200 PLC控制水力机组润滑和冷却系统349

6.4.1　水力机组润滑和冷却系统的简介与控制要求349

6.4.2　自动化元件配置、控制点数统计及PLC选型350

6.4.3　PLC控制系统的程序设计351

6.4.4　程序说明与小结353

6.5 S7-200/300 PLC在水力发电站自动化系统LCU中的应用353

6.5.1　现地控制单元的介绍354

6.5.2　控制系统的构成举例356

6.5.3　控制系统的功能358

6.6　S7-200 PLC治理水力机组甩负荷抬机361

6.6.1　水力机组抬机治理的正确思路361

6.6.2　治理水力机组甩负荷抬机的PLC控制系统硬件与控制程序362

6.7 S7-200 PLC控制调相压水系统与治理甩负荷抬机合成的神经元369

6.7.1　自动化元件配置、I/O统计、PLC及扩展模块选择、内存地址分配369

6.7.2　程序设计370

6.7.3　调相压水与治理甩负荷抬机合成神经元数理分析379

6.8　水力发电机组操作自动化分解与PLC控制系统设计380

6.8.1　水力发电机组自动操作输入／输出配置381

6.8.2　水力发电机组自动操作的PLC系统设计384

6.8.3　水力发电机组自动操作的PLC程序设计385

6.9　S7-200 PLC用于变电站交流配电盘387

6.9.1　配电盘系统结构与配置简介387

6.9.2 配电盘系统应用S7-200 PLC的创新之处389

6.10 基于S7-200CN PLC的电梯控制系统396

6.10.1　电梯控制系统396

6.10.2　AS-I总线技术在电梯控制系统中的应用396

6.10.3　基于西门子PLC的电梯远程监控系统399

6.10.4　综合指标分析400

6.11 S7-200 PLC与计算机在自由口模式下通信401

6.11.1　S7-200 PLC通信概述401

6.11.2　通信协议401

6.11.3　指令格式定义401

6.11.4　指令中ASCII码的使用404

6.11.5　PLC程序执行过程405

6.11.6　PLC寄存器地址分配405

6.11.7　程序清单408

6.12 S7-200 PLC应用于电力无功补偿418

6.12.1　无功补偿控制器的结构419

6.12.2　无功补偿控制器的功能427

6.12.3　技术参数429

6.12.4　入机界面429

6.13 S7-200 PLC与S7-300 PLC实现自由口无线通信432

6.13.1　工程项目简介432

6.13.2　监控系统的硬件及网络结构432

6.13.3　通信功能的实现433

6.13.4　电台选型和故障判断441

6.13.5　小结442

6.14　FBZ-2610型GIS智能汇控柜442

6.14.1　系统主要特点442

6.14.2　工作环境443

6.14.3　系统构成443

6.14.4　系统功能444

6.15 利用S7-224 CPU DC/DC/DC脉冲输出演奏音乐451

6.15.1　概述451

6.15.2　硬件要求451

6.15.3　程序和注释452

6.15.4　利用S7-224 CPU输出脉冲演奏音乐的另一种方案461

6.16 S7-224 CPU集成脉冲输出通过步进电动机的定位控制462

6.16.1　概述462

6.16.2　硬件要求462

6.16.3　程序框图462

6.16.4　程序和注释463

附录470

附录A　特殊存储器（SM）标志位470

附录B　中断事件的优先级顺序479

附录C　西门子S7-200 PLC的CPU存储器范围及特性480

附录D　高速计数器HSC0、HSC3、HSC4和HSC5481

附录E　高速计数器HSC1和HSC2482

附录F　西门子S7-200 PLC指令一览表483

参考文献489