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第1章 PLC概述1

1.1 PLC的一般组成1

1.2 PLC的定义及工作原理3

1.2.1 PLC的定义3

1.2.2 PLC工作原理3

1.3 PLC的特点及发展趋势6

1.3.1 PLC的特点6

1.3.2 PLC的分类7

1.3.3 PLC的发展趋势7

1.3.4 PLC应用领域8

1.4 PLC的性能指标9

1.5 PLC的编程语言10

1.5.1 梯形图（Ladder Diagram）10

1.5.2 语句表（Statement List）12

1.5.3 功能块图（Function Block Diagram）13

1.5.4 顺序功能图（Sepuential Function Chart）13

1.5.5 结构文本（Structured Text）13

习题14

第2章 PLC控制基础15

2.1 PLC控制系统的基本组成形式15

2.1.1 PLC的基本结构15

2.1.2 PLC控制系统的结构16

2.2.1 现代工业控制的发展20

2.2 可编程控制器与其他工业控制系统的比较20

2.2.2 基于微处理器的工业控制系统22

2.2.3 PLC控制系统与其他系统的区别24

2.3 PLC对继电器控制系统的仿真25

2.4 输入／输出的编址26

2.4.1 绝对编址和符号编址26

2.4.2 I/O地址分配27

2.5 接口模块28

2.5.1 模块的种类及安装28

2.5.2 S7-300的常用模块29

2.5.3 I/O模块工作原理31

2.5.4 I/O的一般问题35

2.6 组态37

2.6.1 组态与集成37

2.6.2 组态的实现38

2.7 S7-300的CPU39

2.7.1 S7-315简介39

2.7.2 编程器41

习题41

第3章 PLC编程基础43

3.1 指令执行原理43

3.1.1 STL使用的逻辑堆栈43

3.1.2 梯形图的能流概念45

3.1.3 梯形图的特点45

3.1.5 循环处理过程47

3.1.4 基本编程技巧47

3.2 存储器的划分49

3.2.1 存储器49

3.2.2 S7-300的CPU中的存储器49

3.2.3 S7-300中的系统存储器50

3.3 S7-300 CPU中的程序组织52

3.3.1 程序组织52

3.3.2 指令格式54

3.4 用户程序结构56

3.4.1 结构化程序56

3.4.2 块的种类56

3.5.1 实时性能58

3.5 CPU内部功能结构与周期扫描58

3.5.2 CPU中的寄存器60

3.6 数据类型及寻址方式61

3.6.1 数据类型61

3.6.2 寻址方式64

3.7 S7-315-2DP的技术性能指标66

习题71

第4章 S7-300指令系统72

4.1 概述72

4.2 位逻辑指令73

4.3 比较指令81

4.4 字逻辑指令83

4.5 定时器指令84

4.6 计数器指令89

4.7 数据块指令92

4.8 浮点算术运算指令93

4.9 整数算术运算指令94

4.10 赋值和转换指令96

4.11 移位和循环指令99

4.12 状态位指令101

4.13 逻辑控制指令103

4.14 程序控制指令104

习题107

5.1.1 基本概念和术语108

5.1 通信基础知识108

第5章 通信及网络技术108

5.1.2 差错控制111

5.1.3 传输介质113

5.1.4 串行通信接口标准113

5.2 网络基础知识115

5.2.1 局域网4大要素116

5.2.2 网络协议和体系结构118

5.2.3 现场总线120

5.3 工厂企业自动化系统网络123

5.3.1 系统网络模型123

5.3.2 PLC网络的通信方式125

5.4.1 ModBus协议129

5.4 自动化系统网络协议129

5.4.2 As-i协议136

5.4.3 MPI通信介绍138

5.4.4 利用PROFIBUS协议进行网络通信139

5.4.5 工业以太网149

5.4.6 点对点通信154

5.5 通信部件介绍157

5.5.1 通信端口157

5.5.2 PC/PPI电缆158

5.5.3 网络连接器160

5.5.4 PROFIBUS网络电缆160

5.5.6 EM277 PROFIBUS-DP模块161

5.5.5 网络中继器161

5.6 智能设备互联162

第6章 STEP 7开发环境简介166

6.1 STEP 7概述166

6.1.1 STEP 7的安装166

6.1.2 STEP 7的授权166

6.1.3 SIMATIC管理器166

6.1.4 使用帮助167

6.1.5 卸载STEP 7167

6.2 项目结构168

6.2.1 新项目的创建168

6.3 硬件组态170

6.2.2 项目结构170

6.3.1 硬件组态窗口171

6.3.2 主机架的配置172

6.3.3 CPU参数设置173

6.3.4 I/O模块参数设置175

6.3.5 机架扩展176

6.4 STEP7编程177

6.4.1 程序结构177

6.4.2 编程语言178

6.4.3 程序编辑器179

6.4.4 符号编程180

6.5.1 建立在线连接182

6.5 下载与测试182

6.4.5 用LAD编写程序逻辑块182

6.5.2 下载183

6.5.3 上载183

6.5.4 测试程序183

习题184

第7章 PLC的典型配套外设185

7.1 异步电机控制185

7.1.1 启动、停车和点动185

7.1.2 电机正、反转控制188

7.1.3 基本联锁控制190

7.1.4 多地点控制191

7.2.2 星—三角降压启动192

7.2 电动机的启动192

7.2.1 全压启动192

7.2.3 自耦降压启动193

7.2.4 串电阻降压启动194

7.2.5 延边三角形降压启动196

7.2.6 软启动197

7.3 变频器的工作原理198

7.3.1 变频器的工作原理198

7.3.2 通用变频器的基本结构和类型199

7.3.3 使用变频器时的注意事项200

7.4 变频器在PLC控制系统中的应用200

7.4.1 变频器的选型202

7.4.2 变频器的安装与连线203

7.4.3 变频器的技术参数204

7.4.4 系统的硬件构成204

7.4.5 系统的软件结构205

7.5 触摸屏及其编程205

7.5.1 触摸屏的主要类型205

7.5.2 触摸屏的主要技术指标比较206

7.5.3 触摸屏的编程207

习题212

第8章 PLC应用系统的设计与应用214

8.1 系统设计概述214

8.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤215

8.2 PLC控制系统的设计215

8.2.2 PLC控制系统的硬件设计217

8.2.3 PLC控制系统的软件设计221

8.2.4 PLC程序设计的常用方法226

8.2.5 PLC程序设计步骤239

8.3 人机界面的设计242

8.3.1 PLC应用系统的人机界面242

8.3.2 人机界面设计时应考虑的几个问题242

8.3.3 人机界面设计的方法和步骤244

8.3.4 人机界面设计过程245

8.3.5 人机界面设计原则246

8.4.1 将过程分割为任务和区域247

8.4 自动化项目解决方案247

8.4.2 各个功能区域说明248

8.4.3 建立安全要求251

8.4.4 描述所需要的操作员显示和控制251

8.4.5 生成一个组态图252

8.5 典型应用设计253

8.5.1 PLC在细纱机上的应用253

8.5.2 PLC在水泥厂煤预均化过程中的应用259

8.5.3 工业搅拌过程的PLC控制系统的程序设计261

习题272

参考文献274