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第1章 可编程序控制器基础1

1.1概述1

1.1.1 PLC的发展历史1

1.1.2 PLC的主要特点2

1.1.3 PLC的应用范围3

1.1.4 PLC的分类与性能指标3

1.1.5 PLC与继电器控制系统的比较4

1.1.6 PLC与微机的比较5

1.1.7 PLC的发展趋势5

1.1.8 PLC在我国的使用情况6

1.2可编程序控制器的结构和工作原理6

1.2.1可编程序控制器的硬件组成6

1.2.2可编程序控制器的工作原理9

1.2.3可编程序控制器的立即输入、输出功能11

1.3接近开关11

1.3.1接近开关的功能11

1.3.2接近开关的分类和工作原理12

1.3.3接近开关的选型13

1.3.4应用接近开关的注意事项14

重点难点总结17

习题17

第2章 S7-200SMART系列PLC的硬件介绍18

2.1 S7-200SMART系列PLC概述18

2.1.1西门子S7系列模块简介18

2.1.2 S7-200SMART系列PLC的产品特点19

2.2 S7-200SMART CPU模块及其接线20

2.2.1 S7-200SMART CPU模块的介绍20

2.2.2 S7-200SMART CPU模块的接线23

2.3 S7-200SMART扩展模块及其接线25

2.3.1数字量I/O扩展模块26

2.3.2模拟量I/O扩展模块26

2.3.3其他扩展模块29

2.4 S7-200SMART的安装33

2.4.1安装的预留空间33

2.4.2安装CPU模块33

2.4.3扩展模块的连接34

2.4.4信号板的安装34

2.4.5接线端子的拆卸和安装35

2.5最大I/O配置与电源需求计算36

2.5.1模块的地址分配36

2.5.2最大I/O配置36

2.5.3电源需求计算37

重点难点总结39

习题39

第3章 S7-200SMART PLC编程软件使用入门40

3.1 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的简介与安装步骤40

3.1.1 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件简介40

3.1.2 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的安装步骤41

3.2 STEP7-Micro/WIN SMART的使用44

3.2.1 STEP7-Micro/WIN SMART软件的打开44

3.2.2 STEP7-Micro/WIN SMART软件的界面介绍44

3.2.3创建新工程52

3.2.4保存工程53

3.2.5打开工程53

3.2.6系统块55

3.2.7程序调试64

3.2.8交叉引用67

3.2.9工具68

3.2.10帮助菜单69

3.2.11用户自定义指令库69

3.3用STEP7-Micro/WIN SMART建立一个完整的项目72

3.4仿真软件的使用80

3.4.1仿真软件简介80

3.4.2仿真软件S7-200SIM 2.0的使用80

重点难点总结82

习题82

第4章 PLC的编程语言83

4.1 S7-200SMART PLC的编程基础知识83

4.1.1数据的存储类型83

4.1.2元件的功能与地址分配85

4.1.3 STEP7中的编程语言90

4.2位逻辑指令91

4.2.1基本位操作指令91

4.2.2置位/复位指令94

4.2.3置位和复位优先双稳态触发器指令95

4.2.4边沿触发指令95

4.2.5逻辑栈操作指令96

4.3定时器与计数器指令97

4.3.1定时器指令97

4.3.2计数器指令105

4.3.3基本指令的应用实例109

4.4功能指令117

4.4.1比较指令117

4.4.2数据处理指令119

4.4.3移位与循环指令123

4.4.4算术运算指令127

4.4.5功能指令的应用142

4.5 S7-200SMART PLC的程序控制指令及其应用146

4.5.1跳转指令146

4.5.2指针147

4.5.3循环指令147

4.5.4子程序调用指令148

4.5.5中断指令151

4.5.6暂停指令155

4.5.7结束指令155

4.5.8顺控继电器指令155

4.5.9程序控制指令的应用157

重点难点总结158

习题158

第5章 逻辑控制编程的编写方法162

5.1顺序功能图162

5.1.1顺序功能图的画法162

5.1.2梯形图编程的原则172

5.2逻辑控制的梯形图编程方法173

5.2.1利用基本指令编写梯形图指令174

5.2.2利用顺控指令编写逻辑控制程序177

5.2.3利用功能指令编写逻辑控制程序179

5.2.4利用复位和置位指令编写逻辑控制程序180

重点难点总结181

习题181

第6章 S7-200SMART PLC的通信及其应用183

6.1通信基础知识183

6.1.1通信的基本概念183

6.1.2 RS-485标准串行接口184

6.1.3 PLC网络的术语解释185

6.1.4 OSI参考模型186

6.2 S7-200SMART PLC自由口通信188

6.3 S7-200SMART PLC之间的自由口通信191

6.4 S7-200SMART PLC与个人计算机之间的自由口通信195

6.4.1 S7-200SMART PLC与超级终端之间的自由口通信195

6.4.2 S7-200SMART PLC与个人计算机（自编程序）之间的自由口通信198

6.5 S7-200SMART PLC与三菱FX系列PLC之间的自由口通信201

6.6 S7-200SMART PLC与S7-200PLC之间的自由口通信205

6.7 S7-1200PLC与S7-200SMART PLC之间的自由口通信207

6.8以太网通信213

6.8.1工业以太网通信简介213

6.8.2 S7-200SMART PLC与HMI之间的以太网通信214

6.9 Modbus通信217

6.9.1 Modbus通信概述217

6.9.2 S7-200SMART PLC之间的Modbus通信219

6.9.3 S7-200SMART PLC与S7-200PLC之间的Modbus通信223

6.9.4 S7-200SMART PLC与S7-1200PLC之间的Modbus通信224

重点难点总结228

习题229

第7章 S7-200SMARTPLC的运动控制及其应用230

7.1 S7-200SMART PLC的运动控制基础230

7.2 PLC控制步进电动机235

7.2.1步进电动机简介235

7.2.2 S7-200SMART PLC的高速输出点控制步进电动机237

7.3 PLC控制伺服系统246

7.3.1伺服系统简介246

7.3.2直接使用PLC的高速输出点控制伺服系统247

重点难点总结249

习题249

第8章PLC在变频器调速系统中的应用250

8.1三相异步电动机的机械特性和调速原理250

8.1.1三相异步电动机的机械特性250

8.1.2三相异步电动机的调速原理252

8.1.3变频器的发展254

8.1.4变频器的分类257

8.2西门子MM440变频器259

8.2.1认识变频器259

8.2.2西门子MM440变频器使用简介261

8.3变频器多段调速265

8.4变频器模拟量调速271

8.4.1模拟量模块的简介271

8.4.2模拟量调速的应用272

8.5运输站变频器的通信调速275

8.5.1 USS协议简介275

8.5.2 USS通信的应用275

8.6使用变频器时电动机的制动和正反转280

8.6.1电动机的制动280

8.6.2电动机的起停控制281

8.6.3电动机的正反转282

8.6.4电动机的正反转（PLC控制）284

重点难点总结285

习题285

第9章S7-200SMART PLC的其他应用技术287

9.1 S7-200SMART PLC在PID中的应用287

9.1.1 PID控制原理简介287

9.1.2利用S7-200SMART PLC进行电炉的温度控制290

9.2高速计数器的应用295

9.2.1高速计数器的简介295

9.2.2高速计数器的应用297

9.2.3高速计数器在转速测量中的应用300

重点难点总结306

习题307

第10章 可编程序控制器系统集成308

10.1交通灯PLC控制系统308

10.1.1绘制时序图309

10.1.2 PLC的I/O分配309

10.1.3控制系统的接线与测试309

10.1.4编写控制程序310

10.2行车呼叫PLC控制系统314

10.2.1软硬件配置314

10.2.2编写程序316

10.3步进电动机自动正反转PLC控制系统318

10.3.1软硬件配置319

10.3.2运动轴组态319

10.3.3编写程序324

10.4刨床PLC控制系统326

10.4.1软硬件配置326

10.4.2编写程序327

10.5物料搅拌机的PLC控制329

10.5.1硬件系统集成329

10.5.2编写PLC程序331

10.5.3设计触摸屏项目334

重点难点总结336

习题336

参考文献337