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丛书序1

前言1

第1章 绪论1

1.1 PLC的发展概况1

1.1.1 PLC的由来1

1.1.2 PLC的发展简史2

1.2 PLC的功能2

1.3 PLC的分类和特点4

1.3.1 PLC的分类4

1.3.2 PLC的特点5

1.4 PLC的组成及工作原理7

1.4.1 PLC的基本组成7

1.4.2 PLC的工作原理9

1.5 S7系列PLC概述11

1.6 PLC的应用及发展趋势12

1.6.1 PLC的应用12

1.6.2 PLC的发展趋势13

第2章 S7-300／400PLC的硬件系统及内部资源14

2.1 硬件系统基本构成14

2.1.1 概述14

2.1.2 S7-300／400PLC的组成16

2.1.3 S7-300／400PLC的结构19

2.2 CPU模块及性能特点21

2.2.1 S7-300PLC的CPU模块21

2.2.2 S7-400PLC的CPU模块25

2.3 输入／输出模块及模块地址的确定28

2.3.1 S7-300PLC的SM28

2.3.2 S7-400PLC的SM35

2.3.3 信号模块地址的确定36

2.4 S7-300／400PLC的内部资源37

2.4.1 装载存储区37

2.4.2 工作存储区37

2.4.3 系统存储区39

2.4.4 外设I／0存储区与累加器（ACCUx）41

2.4.5 状态字寄存器41

2.4.6 系统存储器区域的划分及功能42

2.5 分布式I／O43

第3章 S7-300／400PLC的指令系统46

3.1 编程语言及PLC程序结构46

3.2 S7-300／400PLC指令系统的基本知识47

3.2.1 数制47

3.2.2 数据类型48

3.2.3 参数类型49

3.2.4 数据的格式标记50

3.2.5 指令的基本组成52

3.2.6 操作数52

3.2.7 寻址方式53

3.3 S7-300／400PLC的指令系统54

3.3.1 位逻辑指令54

3.3.2 数据处理指令58

3.3.3 计数器与定时器指令68

3.3.4 算术运算指令81

3.3.5 程序控制指令96

3.3.6 数据块指令100

3.3.7 逻辑控制指令102

3.4 编程举例107

3.4.1 电气起动的传送带107

3.4.2 风机监控程序109

第4章 STEP7编程环境及PLC应用系统设计109

4.1 STEP7概述111

4.2 创建与编辑项目114

4.2.1 利用STEP7创建项目的步骤114

4.2.2 项目结构115

4.3 硬件组态任务与步骤116

4.4 定义符号117

4.4.1 共享符号与局域符号118

4.4.2 符号表119

4.5 逻辑块的生成120

4.5.1 建立逻辑软件块120

4.5.2 编辑变量声明表120

4.5.3 编制并输人程序120

4.6 显示参考数据122

4.6.1 参考数据类型122

4.6.2 参考数据的使用126

4.7 下载与上传129

4.7.1 在线连接的建立与在线操作129

4.7.2 下载131

4.7.3 上传133

4.8 程序的调试134

4.8.1 PLC应用系统的调试134

4.8.2 用变量表调试程序135

4.8.3 用程序状态功能调试程序141

4.9 故障诊断144

4.9.1 诊断硬件和故障诊断144

4.9.2 用快速视窗的诊断硬件146

4.9.3 用诊断视窗的诊断硬件147

4.9.4 模块信息功能148

4.9.5 在停机模式下诊断149

4.10 PLC应用系统设计实例150

第5章 S7-300／400PLC的用户程序结构154

5.1 编程方式154

5.2 用户程序155

5.2.1 程序块155

5.2.2 堆栈158

5.3 功能块与功能的调用159

5.3.1 局域数据类型159

5.3.2 功能块与功能的调用步骤160

5.3.3 功能块调用编程步骤162

5.4 数据块与数据结构162

5.4.1 数据块的生成162

5.4.2 数据块中的数据结构165

5.5 组织块与中断处理168

5.5.1 中断的基本概念168

5.5.2 组织块的变量声明表170

5.5.3 用于中断程序处理的组织块170

5.5.4 日期时钟中断组织块（OB10～OB17）171

5.5.5 时间延迟中断组织块（OB20～OB23）172

5.5.6 循环中断组织块（OB30～OB38）173

5.5.7 硬件中断组织块（OB40～OB47）174

5.5.8 背景组织块（OB90）175

5.5.9 起动组织块（OB100／OB101／OB102）176

5.5.10 故障处理组织块（OB70～OB87／OB121～OB122）178

第6章 PLC的通信与网络180

6.1 数据通信180

6.1.1 数据传输方式的分类180

6.1.2 线路通信方式和传输速率182

6.1.3 差错控制方式和检错码183

6.1.4 传输介质183

6.1.5 串行通信接口标准183

6.2 工业局域网概述185

6.2.1 局域网的基本知识185

6.2.2 现场总线概述187

6.3 S7-300／400PLC的通信网络概述189

6.3.1 工厂自动化系统网络189

6.3.2 S7-300／400PLC的通信网络189

6.4 工业以太网190

6.4.1 工业以太网的网络部件191

6.4.2 工业以太网的交换机技术192

6.4.3 工业以太网的网络方案193

6.5 MPI网络194

6.5.1 MPI网络的组建195

6.5.2 利用STEP7组态MPI通信网络196

6.5.3 事件驱动的GD通信198

6.5.4 不用GD通信组态的MPI通信199

第7章 Profibus通信网络201

7.1 概述201

7.2 Profibus的物理层203

7.2.1 物理层概述203

7.2.2 Probus-DP／FMS的物理层协议203

7.2.3 Profibus-PA的物理层协议204

7.3 Profibus的通信协议205

7.3.1 总线存取协议205

7.3.2 Profibus-DP206

7.3.3 Profibus网络的配置方案210

7.4 利用STEP7组态Profibus-DP通信网络211

7.4.1 Profibus-DP网络的组态211

7.4.2 主站与DP从站间主从通信的组态215

7.4.3 直接数据交换通信的组态218

7.5 系统功能与系统功能块在Profibus通信中的应用222

7.5.1 用于Probus通信的SFC与SFB222

7.5.2 SFC／SFB在Probus中的应用举例224

第8章 AS-i总线226

8.1 概述226

8.2 AS-i系统组成227

8.3 AS-i通信原理230

8.4 CP343-2AS-i主站模板233

8.5 DP／AS-iLink20E网关234

参考文献235