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绪论1

第1章 PLC应用基础3

1.1 电气技术基础3

1.1.1 接触器3

1.1.2 继电器8

1.1.3 主令电器12

1.1.4 刀开关13

1.1.5 自动开关14

1.1.6 熔断器15

1.1.7 典型控制线路16

1.2 PLC硬件基础19

1.2.1 PLC的组成19

1.2.2 PLC的输入／输出单元21

1.2.3 PLC的工作原理27

1.3 PLC软件基础32

1.4 PLC网络基础34

1.4.1 数据通信34

1.4.2 局部网络36

1.4.3 网络协议37

习题38

第2章 西门子PLC硬件系统40

2.1 概述40

2.1.1 西门子PLC分类40

2.1.2 S7-300／400 PLC的组成41

2.1.3 S7-300 PLC的结构44

2.2 硬件配置46

2.2.1 CPU模块46

2.2.2 I／O模块51

2.2.3 分布式I／O60

2.3 S7-300 PLC的内部资源62

习题67

第3章 SIMATIC管理器——STEP7入门68

3.1 概述68

3.1.1 安装STEP768

3.1.2 使用STEP7的基本步骤69

3.1.3 STEP7的启动69

3.2 创建及编辑项目70

3.2.1 项目结构70

3.2.2 创建项目71

3.2.3 编辑项目72

3.3 硬件组态与参数设置74

3.3.1 硬件组态的任务及步骤74

3.3.2 CPU参数设置75

3.3.3 I／O模块参数设置79

习题83

第4章 西门子PLC软件系统84

4.1 概述84

4.1.1 编程语言84

4.1.2 数据类型87

4.1.3 操作数91

4.1.4 寻址方式91

4.2 位指令94

4.2.1 基本逻辑指令94

4.2.2 置位和复位指令99

4.2.3 RS和SR触发器100

4.2.4 跳变沿检测指令102

4.3 字指令104

4.3.1 装入与传送指令104

4.3.2 定时器指令105

4.3.3 计数器指令111

4.3.4 转换指令114

4.3.5 比较指令117

4.3.6 移位指令119

4.3.7 数据运算指令123

4.4 控制指令128

4.4.1 逻辑控制指令128

4.4.2 程序控制指令130

4.4.3 主控继电器指令132

4.4.4 数据块指令134

习题134

第5章 PLC应用系统设计137

5.1 PLC应用系统的硬件设计137

5.1.1 PLC选型137

5.1.2 PLC容量估算138

5.1.3 I／O模块的选择139

5.1.4 分配I／O点139

5.1.5 设计安全回路140

5.2 用经验法设计程序140

5.2.1 常用典型程序141

5.2.2 利用原继电接触线路设计梯形图143

5.3 顺序控制编程方法145

5.3.1 顺序功能图146

5.3.2 顺序功能图的画法146

5.3.3 将顺序功能图转化成梯形图147

习题154

第6章 S7-300程序结构及编程技术156

6.1 STEP7中的程序对象156

6.2 功能块与功能的调用160

6.2.1 堆栈160

6.2.2 局域数据类型161

6.2.3 编程方式162

6.3 建立符号表163

6.3.1 定义符号163

6.3.2 符号表164

6.3.3 逻辑块的生成166

6.4 在STEP7中创建程序168

6.4.1 在OB1中创建程序168

6.4.2 创建一个有功能块和数据块的程序172

6.4.3 编程一个功能175

6.4.4 编程一个多重背景177

6.4.5 编程实例179

习题187

第7章 PLC应用系统的调试188

7.1 用变量表调试程序188

7.1.1 概述188

7.1.2 创建变量表189

7.1.3 使用变量表191

7.2 用程序状态功能调试程序193

7.2.1 程序状态功能的启动193

7.2.2 程序状态的显示194

7.2.3 单步与断点功能的使用196

7.2.4 HOLD模式197

7.2.5 编程数据块状态197

7.3 利用仿真软件S7-PLCSIM调试程序198

7.3.1 S7-PLCSIM简介198

7.3.2 S7-PLCSIM的使用方法199

7.3.3 S7-PLCSIM应用举例200

习题201

第8章 S7-300 PLC在模拟量控制中的应用202

8.1 模拟量信号的处理202

8.1.1 模拟量变送器202

8.1.2 模拟量测量值的分辨率202

8.1.3 模拟量模块的测量范围及设定203

8.1.4 模拟量的规范化205

8.2 模拟量闭环控制系统208

8.2.1 模拟量闭环控制系统的组成208

8.2.3 PID控制器的数字化209

8.2.4 利用普通模拟量模块实现闭环控制211

8.2.5 闭环控制模块214

8.2.6 温度控制219

8.3 模拟量系统应用实例220

8.3.1 水箱温度控制220

8.3.2 基于PLC的恒压供水系统223

8.3.3 栽培室温度控制227

习题228

第9章 西门子PLC通信网络及应用230

9.1 SIMATIC NET通信系统概述230

9.1.1 SIMATIC NET的组成230

9.1.2 S7-300／400 PLC的通信方式231

9.2 MPI网络232

9.2.1 MPI接口的种类及通信速率232

9.2.2 MPI网络的拓扑结构233

9.2.3 S7-200 PLC与S7-300 PLC间的MPI通信234

9.2.4 S7-300 PLC与S7-300 PLC间的MPI通信239

9.3 PROFIBUS通信网络246

9.3.1 PROFIBUS硬件接口种类246

9.3.2 PROFIBUS网络拓扑结构249

9.3.3 S7-200 PLC与S7-300 PLC间的现场总线通信251

9.3.4 S7-300 PLC与S7-300 PLC间的现场总线通信256

9.3.5 PROFIBUS-DP和西门子变频器之间的通信261

9.4 工业以太网266

9.4.1 工业以太网简介266

9.4.2 工业以太网的接口268

9.4.3 工业以太网的传输介质269

9.4.4 S7-200 PLC与S7-300 PLC间的以太网通信270

9.4.5 S7-300 PLC间的以太网通信274

习题279

第10章 组态软件WinCC入门及应用280

10.1 WinCC软件的主要功能280

10.2 WinCC工程项目开发的一般过程281

10.3 WinCC的安装与卸载282

10.3.1 安装前的准备282

10.3.2 安装WinCC283

10.3.3 WinCC卸载287

10.4 工程实例287

10.4.1 创建WinCC项目288

10.4.2 显示过程值299

10.4.3 创建用户登录、注销、退出和自动运行等操作303

10.4.4 设置运行系统属性激活项目306

习题307

参考文献308