從零學(xué)西門子PLC編程

第1章  西門子PLC 硬件系統(tǒng) 001
1.1  PLC 概述 002
1.1.1　PLC 的產(chǎn)生 002
1.1.2　PLC 定義 003
1.1.3　PLC 硬件及工作原理 005
1.2　S7-200 SMART 系列PLC 概述 008
1.2.1　西門子S7 系列簡介 008
1.2.2　S7-200 SMART 系列PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)010
1.3　S7-200 SMART CPU 模塊 011
1.4　CPU 模塊接線及擴(kuò)展模塊015
1.5　實(shí)例1——I/O 地址分配與電源需求計(jì)算 023
1.6　實(shí)例2——認(rèn)識(shí)S7-200 SMART PLC 026
第2章  STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件使用 028
2.1　STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件概述029
2.2　程序的編寫與下載 036
2.2.1　創(chuàng)建項(xiàng)目（工程） 037
2.2.2　生成用戶程序 038
2.2.3　以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)  042
2.2.4　組態(tài)以太網(wǎng)地址 043
2.2.5　下載與調(diào)試用戶程序  045
2.3　符號(hào)表與符號(hào)地址的使用 046
2.4　用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序 047
2.4.1　用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序 047
2.4.2　用狀態(tài)圖表監(jiān)控程序  049
2.4.3　用狀態(tài)圖表調(diào)試程序 051
2.4.4　調(diào)試用戶程序的其他方法 052
2.5　使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC 的參數(shù) 052
2.5.1　組態(tài)PLC 的參數(shù) 052
2.5.2　組態(tài)輸入輸出參數(shù) 053
2.6　實(shí)例3——仿真軟件使用 054
第3章  S7-200 SMART PLC 編程基礎(chǔ) 057
3.1　編程語言及程序結(jié)構(gòu) 058
3.2　數(shù)據(jù)類型與尋址方式 059
3.2.1　數(shù)據(jù)類型 060
3.2.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器編址 062
3.2.3　CPU 的存儲(chǔ)區(qū) 064
3.2.4　尋址方式 069
3.3　位邏輯指令 070
3.3.1　基本位操作指令 070
3.3.2　置位與復(fù)位指令 078
3.3.3　置位和復(fù)位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令 079
3.3.4　邊沿觸發(fā)指令081
3.3.5　空操作和取非指令 082
3.4　定時(shí)器指令與計(jì)數(shù)器指令 083
3.4.1　定時(shí)器指令 083
3.4.2　計(jì)數(shù)器指令 089
3.5　梯形圖的基本知識(shí) 093
3.5.1　梯形圖的特點(diǎn) 093
3.5.2　梯形圖的編程規(guī)則 093
3.6　基本指令的應(yīng)用舉例 095
3.6.1　兩條運(yùn)輸帶的控制程序 095
3.6.2　電動(dòng)機(jī)順序控制 096
3.6.3　倉庫貨物統(tǒng)計(jì) 097
3.6.4　Y- △降壓啟動(dòng)控制系統(tǒng) 098
第4章  S7-200 SMART PLC 的功能指令 101
4.1　功能指令概述102
4.2　數(shù)據(jù)處理指令102
4.2.1　比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令103
4.2.2　移位與循環(huán)移位指令105
4.2.3　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令108
4.2.4　字符串轉(zhuǎn)換指令111
4.3　表功能指令 114
4.4　實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令122
4.5　數(shù)學(xué)運(yùn)算指令123
4.5.1　四則運(yùn)算指令與增減指令123
4.5.2　浮點(diǎn)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令 127
4.5.3　邏輯運(yùn)算指令129
4.6　程序控制指令132
4.6.1　結(jié)束指令、暫停指令和看門狗指令133
4.6.2　跳轉(zhuǎn)指令135
4.6.3　循環(huán)指令137
4.6.4　子程序指令139
4.6.5　ENO 指令 141
4.7　中斷指令 141
4.8　高速計(jì)數(shù)器與高速脈沖輸出145
4.8.1　高速計(jì)數(shù)器146
4.8.2　高速脈沖輸出與開環(huán)位置控制150
4.9　實(shí)例4——彩燈控制154
第5章  PLC 梯形圖程序設(shè)計(jì) 158
5.1　PLC 的程序設(shè)計(jì)方法159
5.1.1　經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法159
5.1.2　繼電器控制電路移植法 161
5.1.3　順序控制設(shè)計(jì)法163
5.2　梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則163
5.3　順序功能圖164
5.3.1　順序功能圖的構(gòu)成164
5.3.2　順序功能圖繪制的注意事項(xiàng)166
5.3.3　順序控制指令166
5.3.4　順序功能圖的編程167
5.4　PLC 程序及調(diào)試說明172
5.4.1　復(fù)雜程序的設(shè)計(jì)方法172
5.4.2　程序的內(nèi)容和質(zhì)量173
5.4.3　程序的調(diào)試173
5.5　典型的簡單電路編程174
5.6　典型的簡單環(huán)節(jié)編程177
5.7　 實(shí)例5——順序控制功能圖在小車行程控制中的應(yīng)用182
第6章  PLC 的通信與自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò) 185
6.1　PLC 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)186
6.1.1　數(shù)據(jù)通信的傳輸方式186
6.1.2　通信介質(zhì) 188
6.1.3　串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)190
6.1.4　PLC 的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)192
6.1.5　S7-200 SMART 通信端口194
6.2　基于以太網(wǎng)的S7 協(xié)議通信195
6.3　自由口通信201
6.4　Modbus 協(xié)議在通信中的應(yīng)用 211
6.5　實(shí)例6——串口通信程序設(shè)計(jì)213
6.6　實(shí)例7—— PLC 與遠(yuǎn)程PC 的通信215
第7章  S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其應(yīng)用 217
7.1　閉環(huán)控制與PID 控制器218
7.1.1　模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)218
7.1.2　PID 控制器的數(shù)字化219
7.1.3　PID 指令向?qū)У膽?yīng)用 221
7.2　PID 控制器的參數(shù)整定 222
7.2.1　PID 參數(shù)的物理意義 222
7.2.2　PID 參數(shù)整定的規(guī)則 223
7.2.3　PID 參數(shù)自整定 224
7.3　PID 指令 225
7.4　PID 指令應(yīng)用實(shí)例 228
第8章  PLC 應(yīng)用中的一些問題 230
8.1　PLC 控制系統(tǒng)的可靠性措施231
8.1.1　供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)231
8.1.2　接地設(shè)計(jì) 233
8.1.3　PLC 輸入/ 輸出電路的設(shè)計(jì) 234
8.1.4　電氣柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 236
8.1.5　現(xiàn)場(chǎng)布線圖設(shè)計(jì) 236
8.1.6　冗余設(shè)計(jì) 236
8.1.7　軟件抗干擾方法 237
8.1.8　工作環(huán)境處理 237
8.2　故障的檢測(cè)與診斷 238
第9章  綜合實(shí)例 240
9.1　PLC 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)241
9.1.1　PLC 控制系統(tǒng)的類型241
9.1.2　PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 242
9.1.3　PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 243
9.1.4　減少PLC 輸入和輸出點(diǎn)數(shù)的方法 244
9.2　綜合實(shí)例1——恒溫控制 246
9.2.1　恒溫控制的系統(tǒng)組成 247
9.2.2　恒溫控制的面板圖 247
9.2.3　恒溫控制的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 247
9.2.4　恒溫控制軟件程序的設(shè)計(jì) 248
9.2.5　恒溫控制程序組成 248
9.2.6　恒溫控制程序梯形圖 249
9.3　綜合實(shí)例2——自動(dòng)售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 252
9.3.1　自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能 252
9.3.2　自動(dòng)售貨機(jī)I/O 點(diǎn)的分配 252
9.3.3　自動(dòng)售貨機(jī)的接線圖 254
9.3.4　自動(dòng)售貨機(jī)的順序功能圖（SFC） 254
9.3.5　自動(dòng)售貨機(jī)的梯形圖（LAD） 255
9.4　綜合實(shí)例3——鉆床精度控制系統(tǒng)261
9.4.1　確定設(shè)計(jì)任務(wù)書261
9.4.2　確定外圍I/O 設(shè)備 263
9.4.3　選定PLC 的型號(hào) 263
9.4.4　編制輸入/ 輸出分配表 263
9.4.5　PLC 外部接線圖 264
9.4.6　程序設(shè)計(jì) 265
9.5　綜合實(shí)例4——自動(dòng)配料控制系統(tǒng) 266
9.5.1　確定設(shè)計(jì)任務(wù)書 266
9.5.2　確定外圍I/O 設(shè)備 267
9.5.3　選定PLC 的型號(hào) 267
9.5.4　編制編程元件地址分配表 267
9.5.5　程序設(shè)計(jì) 268
參考文獻(xiàn) 272