工程案例化西門子S7-300/400 PLC 編程技術(shù)及應用圖書目錄

模塊1　初步認識PLC （1）

任務1.1　PLC的基礎知識 （3）

1.1.1　PLC的組成 （4）

1.1.2　PLC的基本工作原理 （8）

1.1.3　PLC的性能指標、特點及分類 （11）

1.1.4　PLC的應用領域 （13）

鞏固練習 （14）

任務1.2　認識西門子S7家族產(chǎn)品 （15）

1.2.1　LOGO!簡介 （15）

1.2.2　S7-200簡介 （16）

1.2.3　S7-1200簡介 （18）

1.2.4　S7-300/400簡介 （20）

1.2.5　S7-1500簡介 （20）

鞏固練習 （22）

模塊2　S7-300/400硬件認識與硬、軟件的安裝 （23）

任務2.1　S7-300硬件系統(tǒng)的認識 （24）

任務2.2　S7-400硬件系統(tǒng)的認識 （36）

子任務　S7-300 PLC模塊的安裝 （44）

技能訓練　安裝一個典型的S7-300 PLC硬件系統(tǒng) （48）

鞏固練習 （49）

任務2.3　STEP 7編程軟件和PLCSIM仿真軟件的安裝 （52）

子任務1　STEP 7編程軟件的安裝 （52）

子任務2　PLCSIM仿真軟件的安裝 （58）

鞏固練習 （60）

模塊3 S7-300/400指令程序設計及調(diào)試 （61）

任務3.1 位邏輯指令的應用 （61）

3.1.1 S7-300 PLC的數(shù)據(jù)類型與存儲區(qū) （61）

3.1.2 位邏輯指令 （65）

子任務1 四路搶答器PLC控制 （70）

子任務2 電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制 （82）

子任務3 風機運行狀態(tài)PLC監(jiān)控 （85）

子任務4 地下停車場車輛出入PLC控制 （88）

技能訓練1 多臺電動機單個按鈕PLC控制 （92）

鞏固練習 （93）

任務3.2 定時器指令、計數(shù)器指令的應用 （94）

3.2.1 定時器 （95）

3.2.2 計數(shù)器 （101）

子任務1 多級傳送帶運輸系統(tǒng)PLC控制 （105）

子任務2 停車場車位計數(shù)PLC控制 （107）

子任務3 四彩燈的依次間隔啟動循環(huán)的PLC控制 （108）

子任務4 運貨小車PLC控制 （110）

技能訓練2 電動機正反轉(zhuǎn)星/三角降壓啟動PLC控制 （112）

鞏固練習 （114）

任務3.3 功能指令應用 （117）

3.3.1 比較指令 （117）

3.3.2 傳送指令 （121）

3.3.3 跳轉(zhuǎn)指令 （122）

3.3.4 轉(zhuǎn)換指令 （123）

3.3.5 運算指令 （125）

3.3.6 移位和循環(huán)指令 （129）

子任務1 十字路口的交通燈PLC控制（比較指令） （133）

子任務2 霓虹燈廣告的循環(huán)PLC控制（移位類指令） （135）

子任務3 灌裝生產(chǎn)線包裝PLC控制（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)運算指令） （137）

技能訓練3 壓力設定與顯示的PLC控制（運算類指令） （140）

鞏固練習 （142）

模塊4　S7-300/400結(jié)構(gòu)化程序設計及調(diào)試 （144）

任務4.1　功能FC的編程與應用 （147）

子任務1　基于FC（不帶參數(shù)）星/三角降壓啟動PLC控制 （149）

子任務2　基于FC（不帶參數(shù)）攪拌控制系統(tǒng)PLC控制 （152）

子任務3　基于FC（帶參數(shù)）星/三角降壓啟動PLC控制 （156）

技能訓練1　四臺電動機順序啟動與逆序停止 （158）

鞏固練習 （159）

任務4.2　功能FB的編程與應用 （160）

子任務1　基于FB背景數(shù)據(jù)的星/三角降壓啟動PLC控制 （162）

子任務2　基于FB背景數(shù)據(jù)交通信號燈PLC控制 （166）

子任務3　基于FB多重背景數(shù)據(jù)的星/三角降壓啟動PLC控制 （171）

子任務4　水泵、油泵、氣泵星/三角降壓啟動與大型設備運行的PLC控制 （175）

技能訓練2　基于FC和FB的化工反應過程PLC控制 （182）

鞏固練習 （184）

任務4.3　組織塊與中斷處理的編程與應用 （184）

子任務1　使用循環(huán)中斷OB35的彩燈PLC控制 （188）

子任務2　使用時間中斷組織塊OB10的設備啟動PLC控制 （191）

子任務3　使用硬件中斷組織塊OB40的輸入硬件中斷PLC控制 （193）

子任務4　使用延時中斷組織塊OB20的時間讀取PLC控制 （191）

技能訓練3　使用循環(huán)中斷OB35進行數(shù)據(jù)采集PLC控制 （198）

鞏固練習 （199）

模塊5　S7-300/400順序控制編程與S7 Graph應用 （200）

任務5.1　順序控制PLC編程 （200）

子任務1　三條運輸帶PLC控制 （205）

子任務2　物料混合裝置PLC控制 （207）

子任務3　專用鉆床的PLC控制 （210）

技能訓練1　自動攪拌裝置的PLC控制 （215）

鞏固練習 （216）

任務5.2　S7 Graph的編程與應用 （217）

子任務1　交通信號燈順序控制Graph編程 （218）

子任務2　多種工作方式機械手控制Graph編程 （229）

技能訓練2　傳送機分檢大小球控制系統(tǒng)的Graph編程 （233）

鞏固練習 （236）

模塊6 S7-300/400在模擬量閉環(huán)控制中的程序設計及調(diào)試 （237）

任務6.1 模擬量模塊接線及模擬量指令 （238）

任務6.2 PID指令及其應用 （251）

子任務1 污水處理廠循環(huán)池液位的PID控制 （256）

子任務2 化工廠聚合釜溫度和流量的PID串級控制 （260）

子任務3 基于PWM的溫度PID調(diào)節(jié) （264）

技能訓練 恒液位控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié) （266）

鞏固練習 （269）

參考文獻 （270）2100433B

本書以西門子S7-300/400 PLC機型為例，以工程應用為目的，以編程指令應用為主線，借助大量典型案例講解PLC編程方法和技巧；通過分析工藝控制要求，進行硬件配置和軟件編程，系統(tǒng)調(diào)試與實施，由淺入深、循序漸進地講解相關(guān)知識、訓練技能，提升學生綜合編程技術(shù)應用能力。本書將西門子S7-300/400 PLC相關(guān)內(nèi)容整合成6個模塊，每個模塊又分成若干個任務，共有15個任務，每個任務又細分成若干個子任務來實施。模塊1為初步認識PLC；模塊2為S7-300/400硬件認識與硬、軟件的安裝；模塊3為S7-300/400 指令程序設計及調(diào)試；模塊4為S7-300/400結(jié)構(gòu)化程序設計及調(diào)試；模塊5為S7-300/400順序控制編程與S7 Graph應用；模塊6為S7-300/400在模擬量閉環(huán)控制中的程序設計及調(diào)試。每個任務均包含任務目標、任務描述、知識準備、任務實施、技能訓練、鞏固練習等內(nèi)容。本書可作為高職高專院校電氣自動化、生產(chǎn)過程自動化、機電一體化、機械制造及自動化等專業(yè)的PLC課程教材，也可供從事PLC應用系統(tǒng)設計、調(diào)試和維護的工程技術(shù)人員自學或作為培訓教材使用。

自動控制技術(shù)在各行業(yè)的應用越來越廣泛，PLC技術(shù)也成為自動化相關(guān)行業(yè)的核心應用技術(shù)。西門子S7-300/400 PLC是目前市場占用率極高的中大型PLC，在冶金、化工、汽車等行業(yè)應用非常廣泛。為了使廣泛讀者能通俗易懂地學會這種PLC，結(jié)合目前PLC使用情況，我們特編寫了本書。

本書的內(nèi)容包括：西門子S7-300/400 PLC的硬件模塊、編程軟件STEP 7的使用、編程基礎以及常用PLC指令、S7-300/400 PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)、中斷、順序控制與S7GRAPH編程、S7-300/400 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應用，以及西門子PLC網(wǎng)絡通信技術(shù)。對于一些重點和難點，都采用案例項目的方法，結(jié)合仿真軟件PLCSIM進行了具體講解。

針對初學者的特點，全書在編排上注意了由簡及繁、由淺入深和循序漸進，力求通俗易懂、簡潔實用。

本書特點：

強調(diào)應用。在本書中，介紹知識點時列舉的例題都重在培養(yǎng)學生的應用能力，意在學以致用。內(nèi)容系統(tǒng)。本書以S7-300/400 PLC初學者為對象，從入門到提高，結(jié)合多年的教學經(jīng)驗，系統(tǒng)地介紹S7-300，/400 PLC的常用功能。

形象生動。本書采用圖解的方式，把枯燥的被動接受變?yōu)橛信d趣的學習，使讀者易于掌握，有利于激發(fā)學習的積極性。

本書適合學習S7-300/400 PLC的初、中級用戶，也適合作為PLC培訓教材，同時還可供從事自動化行業(yè)各類人員自學使用。

西門子S7-300及S7-400是面向系統(tǒng)解決方案的通用型PLC，其應用相當廣泛。本書主要分為六大部分：第一部分是對S7-300及S7-400的系統(tǒng)概述，介紹了S7-300和S7-400的工作原理，硬件結(jié)構(gòu)，安裝配置及模塊特性，使讀者對PLC系統(tǒng)的體系架構(gòu)有一定的了解；第二部分介紹了STEP7的編程環(huán)境、硬件組態(tài)及調(diào)試方法；第三部分介紹了基于IEC61131-1的編程語言及先進的編程技術(shù)思想：順序功能圖(S7Graph)和狀態(tài)圖(S7HiGraph)；第四部分介紹了組織塊和系統(tǒng)功能塊的作用；第五部分介紹工業(yè)網(wǎng)絡通信的基本方法和人機界面的通信；第六部分介紹了工程設計步驟和兩個工程實例。通過大量的實驗案例和真實的工程實例使學習和實踐能融會貫通；通過實用編程技術(shù)的介紹，提供易于交流的平臺和清晰的編程思路。這些是本書所崇尚的宗旨。隨書我們還將附贈學習光盤一張，包括STEP7V5.4編程軟件、程序、參考課件和軟硬件參考手冊。本書注重實用效果，可供工程技術(shù)人員自學和參考。也可作為高等院校本科自動化及相關(guān)專業(yè)的參考教材。

前言

第一章 西門子S7-300/400PLC可編織序控制器

第一節(jié) S7-300PLC簡介

第二節(jié) S7-300PLC模塊簡介

第三節(jié) S7-400PLC簡介

第四節(jié) S7-300/400PLC存儲區(qū)簡介

第二章 STEP編織軟件的使用

第一節(jié) 軟件的安裝

第二節(jié) SIMATIC管理器

第三節(jié) STEP7快速入門

第三章 S7-300/400PLC編織基礎

第一節(jié) STEP7編程語言

第二節(jié) 數(shù)據(jù)類型

第三節(jié) S7-300/400PLC的指令基礎

第四章 S7-300/400PLC位邏輯指令

第一節(jié) 觸點與線圈

第二節(jié) 基本邏輯指令

第三節(jié) 置位和復位指令

第四節(jié) RS和SR觸發(fā)器指令

第五節(jié) 跳變沿檢測指令

第五章 定時器與計數(shù)器的應用

第一節(jié) 定時器及其應用

第二節(jié) CPU時鐘存儲器的應用

第三節(jié) 計數(shù)器及其應用

第六章 常用功能指令

第一節(jié) 數(shù)字指令

第二節(jié) 算術(shù)運算指令

第三節(jié) 控制指令

第七章 S7-300/400PLC的用戶程序結(jié)構(gòu)

第一節(jié) 用戶程序的結(jié)構(gòu)與執(zhí)行

第二節(jié) 數(shù)據(jù)塊

第三節(jié) 邏輯塊的結(jié)構(gòu)與編程

第四節(jié) 不帶參數(shù)功能FC的編程與應用

第五節(jié) 帶參數(shù)功能FC的編程與應用

第六節(jié) 功能塊FB的編程與應用

第七節(jié) 多重背景數(shù)據(jù)塊的使用

第八節(jié) 組織塊與中斷處理

第八章 順序控制與S7GRAPH編程

第一節(jié) 順序控制與功能圖基本概念

第二節(jié) 順控器設計舉例

第三節(jié) S7GRAPH的編程與應用

第四節(jié) 多種工作方式系統(tǒng)的順序控制編程

第九章 S7-300/400PLC在模擬量閉控制中的應用

第一節(jié) 閉環(huán)控制與PID調(diào)節(jié)器

第二節(jié) 使用系統(tǒng)功能塊實現(xiàn)閉環(huán)控制

第三節(jié) 基于PID調(diào)節(jié)的恒水位控制

第十章 西門子PLC通信技術(shù)

第一節(jié) 西門子PLC網(wǎng)絡

第二節(jié) MPI網(wǎng)絡與全局數(shù)據(jù)通信

第三節(jié) PROF、IBUS的結(jié)構(gòu)與硬件

第四節(jié) CPU31x-2DP之間的DP主從通信

第五節(jié) CPU31x-2DP通過DP接口連接遠程I/0站

第六節(jié) CP342-5作主站的PROFTBUS-DP組態(tài)應用

第七節(jié) CP342-5作從站的：PROFIBUS-DP組態(tài)應用

第八節(jié) PROFIBUS-DP從站之間的DX方式通信

第九節(jié) CPU31x-2DP與S7-200PLC之間的PROFIBUS-DP主從通信

第十節(jié) CPU31x-2DP與MM440變頻器之間的PROFIBUS-DP主從通信2100433B