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第1章 PLC的硬件与工作原理1

1.1 S7-200 SMART系列PLC1

1.1.1 PLC的基本结构1

1.1.2 S7-200 SMART的特点2

1.1.3 CPU模块4

1.1.4 数字量扩展模块与信号板6

1.1.5 模拟量扩展模块与热电阻扩展模块8

1.1.6 I/O的地址分配与外部接线9

1.2 PLC的逻辑运算与工作原理11

1.2.1 用触点和线圈实现逻辑运算11

1.2.2 PLC的工作原理12

1.3 习题15

第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南16

2.1 编程软件概述16

2.1.1 编程软件的界面16

2.1.2 窗口操作与帮助功能18

2.2 入门指南20

2.2.1 创建项目20

2.2.2 生成用户程序21

2.2.3 以太网基础知识24

2.2.4 组态以太网地址26

2.2.5 下载与调试用户程序29

2.3 符号表与符号地址的使用31

2.4 用编程软件监控与调试程序34

2.4.1 用程序状态监控与调试程序34

2.4.2 用状态图表监控与调试程序37

2.4.3 写入与强制数值39

2.4.4 调试用户程序的其他方法40

2.5 使用系统块设置PLC的参数41

2.5.1 组态PLC的参数41

2.5.2 组态输入输出参数43

2.6 习题46

第3章 S7-200 SMART编程基础47

3.1 PLC的编程语言与程序结构47

3.1.1 PLC编程语言的国际标准47

3.1.2 S7-200 SMART的程序结构48

3.2 数据类型与寻址方式49

3.2.1 数制49

3.2.2 数据类型51

3.2.3 CPU的存储区53

3.2.4 直接寻址与间接寻址55

3.3 位逻辑指令56

3.3.1 触点指令与堆栈指令56

3.3.2 输出类指令与其他指令61

3.4 定时器与计数器指令63

3.4.1 定时器指令63

3.4.2 计数器指令67

3.5 习题68

第4章 S7-200 SMART的功能指令72

4.1 功能指令概述72

4.1.1 怎样学习功能指令72

4.1.2 S7-200 SMART的指令规约73

4.2 数据处理指令74

4.2.1 比较指令与数据传送指令74

4.2.2 移位与循环移位指令77

4.2.3 数据转换指令78

4.2.4 表格指令80

4.2.5 实时时钟指令82

4.3 数学运算指令83

4.3.1 四则运算指令与递增递减指令83

4.3.2 浮点数函数运算指令85

4.3.3 逻辑运算指令86

4.4 程序控制指令88

4.4.1 跳转指令88

4.4.2 循环指令89

4.4.3 其他指令90

4.5 局部变量与子程序91

4.5.1 局部变量91

4.5.2 子程序的编写与调用93

4.6 中断程序与中断指令97

4.6.1 中断的基本概念97

4.6.2 中断事件与中断指令98

4.6.3 中断程序举例100

4.7 高速计数器与高速脉冲输出指令102

4.7.1 高速计数器的工作模式与外部输入信号102

4.7.2 高速计数器的程序设计104

4.7.3 高速脉冲输出与开环位置控制107

4.8 数据块应用与字符串指令110

4.8.1 数据块应用110

4.8.2 字符、字符串与数据的转换指令111

4.8.3 字符串指令114

4.9 习题116

第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法118

5.1 梯形图的经验设计法118

5.2 顺序控制设计法与顺序功能图121

5.2.1 步与动作121

5.2.2 有向连线与转换条件123

5.2.3 顺序功能图的基本结构124

5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则127

5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法128

5.3.1 单序列的编程方法129

5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法130

5.3.3 应用举例132

5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法134

5.4.1 顺序控制继电器指令134

5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法136

5.4.3 应用举例137

5.5 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法139

5.5.1 系统的硬件结构与工作方式139

5.5.2 公用程序与手动程序141

5.5.3 自动程序142

5.6 习题145

第6章 PLC的通信与自动化通信网络148

6.1 计算机通信概述148

6.1.1 串行通信148

6.1.2 串行通信的端口标准149

6.2 计算机通信的国际标准150

6.2.1 开放系统互连模型150

6.2.2 IEEE 802通信标准151

6.2.3 现场总线及其国际标准153

6.3 PPI网络154

6.4 S7-200 SMART的通信指令157

6.5 使用自由端口模式的计算机与PLC的通信161

6.5.1 自由端口模式的串行通信程序设计161

6.5.2 使用接收完成中断的通信程序设计162

6.5.3 串口通信参数的设置164

6.5.4 串口通信调试软件的应用165

6.5.5 使用字符中断的通信程序设计168

6.5.6 使用信号板CM01的自由端口通信170

6.6 Modbus协议在通信中的应用171

6.6.1 Modbus RTU从站协议171

6.6.2 基于Modbus RTU从站协议通信的编程172

6.6.3 基于Modbus RTU从站协议通信的实验174

6.6.4 基于Modbus RTU主站协议的通信177

6.7 S7-200 SMART与变频器的USS协议通信179

6.7.1 硬件接线与变频器参数设置179

6.7.2 S7-200 SMART的组态与编程181

6.7.3 S7-200 SMART与变频器通信的实验183

6.7.4 用PLC读/写变频器的参数185

6.8 习题186

第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用187

7.1 闭环控制与PID控制器187

7.1.1 模拟量闭环控制系统187

7.1.2 PID控制器的数字化190

7.1.3 PID指令向导的应用192

7.2 PID控制器的参数整定方法194

7.2.1 PID参数的物理意义194

7.2.2 PID参数的整定方法197

7.2.3 PID控制器参数整定的实验198

7.3 PID参数自整定203

7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程204

7.3.2 PID参数自整定实验205

7.4 习题207

第8章 PLC应用中的一些问题208

8.1 PLC控制系统的可靠性措施208

8.1.1 硬件的可靠性措施208

8.1.2 故障的检测与诊断的编程211

8.2 触摸屏的组态与应用212

8.2.1 人机界面与触摸屏212

8.2.2 生成项目与组态变量214

8.2.3 组态指示灯216

8.2.4 组态按钮217

8.2.5 组态文本域与10域219

8.2.6 用运行模拟器模拟触摸屏221

8.2.7 用控制面板设置触摸屏的参数222

8.2.8 PLC与触摸屏通信的实验223

8.3 习题226

附录227

附录A实验指导书227

附录B常用特殊存储器位252

附录C S7-200 SMART指令表索引253

附录D配套光盘说明253

参考文献256