PLC原理與設計應用（西門子S7-200）

本書從工程實際應用出發(fā)，系統(tǒng)地闡述了西門子可編程邏輯控制器（PLC）的工作原理，講解了PLC控制系統(tǒng)的結構、設計方法和實際應用，最后簡要介紹了S7-200 PLC的網(wǎng)絡通信知識。本書語言簡練、通俗易懂，內(nèi)容由淺入深、注重理論和實際應用相結合。書中附有PLC應用實例，所有程序均經(jīng)調(diào)試運行。

第1章 PLC概述 （1）

1.1 什么是PLC （1）

1.2 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 （2）

1.3 PLC的工作原理 （5）

1.4 PLC的主要應用 （8）

1.5 PLC的生產(chǎn)廠家 （9）

第2章 電氣基礎 （11）

2.1 低壓電器的分類 （11）

2.2 控制按鈕 （12）

2.3 行程開關 （13）

2.3.1 行程開關的結構分類 （13）

2.3.2 行程開關的用途 （14）

2.4 接近開關 （15）

2.4.1 接近開關的工作原理 （15）

2.4.2 接近開關分類 （15）

2.4.3 接近開關功能 （16）

2.4.4 接近開關的選用 （17）

2.5 接觸器 （18）

2.6 繼電器 （19）

2.6.1 繼電器的分類 （19）

2.6.2 繼電器的繼電特性 （20）

2.6.3 幾種常見類型繼電器 （21）

2.6.4 繼電器應用實例 （22）

第3章 PLC控制基礎 （24）

3.1 PLC的基本組成 （24）

3.2 各部分的作用 （26）

3.2.1 中央處理單元（CPU） （26）

3.2.2 存儲器 （26）

3.2.3 I/O單元 （27）

3.2.4 智能單元 （30）

3.2.5 編程工具 （30）

3.2.6 其他外部設備 （31）

3.3 PLC控制原理 （31）

3.3.1 PLC的循環(huán)掃描工作過程 （31）

3.3.2 PLC的I/O滯后現(xiàn)象 （34）

3.3.3 PLC對輸入點計數(shù)的頻率問題 （36）

第4章 PLC編程語言 （37）

4.1 梯形圖（LAD） （37）

4.2 語句表（STL） （39）

4.3 邏輯功能圖（FBD） （40）

4.4 數(shù)據(jù)類型 （41）

4.4.1 基本數(shù)據(jù)類型 （41）

4.4.2 數(shù)據(jù)類型檢查 （41）

4.5 存儲器類型 （43）

4.5.1 數(shù)字量輸入和輸出映像區(qū) （43）

4.5.2 模擬量輸入映像區(qū)和輸出映像區(qū) （43）

4.5.3 變量存儲器（V）（相當于內(nèi)輔繼電器） （44）

4.5.4 位存儲器（M）區(qū) （44）

4.5.5 順序控制繼電器區(qū)（S） （44）

4.5.6 局部存儲器區(qū)（L）（相當于內(nèi)輔繼電器） （45）

4.5.7 定時器存儲器區(qū)（T） （45）

4.5.8 計數(shù)器存儲器區(qū)（C） （45）

4.5.9 高速計數(shù)器區(qū)（HC） （46）

4.5.10 累加器區(qū)（AC） （46）

4.5.11 特殊存儲器區(qū)（SM） （46）

4.6 尋址方式 （47）

4.6.1 直接尋址 （47）

4.6.2 間接尋址 （51）

第5章 PLC基本指令系統(tǒng) （53）

5.1 位邏輯指令 （53）

5.1.1 位操作指令 （53）

5.1.2 位邏輯運算指令 （56）

5.2 定時器與計數(shù)器指令 （61）

5.2.1 定時器指令 （62）

5.2.2 計數(shù)器指令 （65）

5.3 數(shù)據(jù)處理指令 （69）

5.3.1 傳送指令 （70）

5.3.2 移位和循環(huán)移位指令 （71）

5.3.3 比較指令 （74）

5.4 程序控制指令 （75）

5.4.1 子程序指令 （75）

5.4.2 中斷程序指令 （78）

5.5 順序控制繼電器指令 （82）

5.6 高速計數(shù)器指令 （86）

5.6.1 高速計數(shù)器定義指令與高速計數(shù)器指令 （86）

5.6.2 理解不同的高速計數(shù)器 （87）

5.6.3 高速計數(shù)器編程 （88）

5.6.4 高速計數(shù)器應用舉例 （98）

5.7 脈沖輸出指令 （99）

5.7.1 脈沖串操作（PTO） （100）

5.7.2 脈寬調(diào)制（PWM） （101）

5.7.3 使用SM來配置和控制PTO/PWM操作 （102）

5.7.4 計算包絡表的值 （104）

5.7.5 脈沖輸出指令應用舉例 （105）

5.8 PID指令 （109）

5.8.1 PID算法 （109）

5.8.2 回路輸入的轉(zhuǎn)化和標準化 （112）

5.8.3 回路輸出值轉(zhuǎn)換成刻度整數(shù)值 （113）

5.8.4 正作用或反作用回路 （114）

5.8.5 PID指令應用舉例 （117）

第6章 PLC應用系統(tǒng)設計 （119）

6.1 梯形圖的基本電路 （121）

6.1.1 啟保停電路 （121）

6.1.2 雙向控制電路 （122）

6.1.3 定時器和計數(shù)器的應用程序 （124）

6.2 梯形圖的經(jīng)驗設計方法 （129）

6.2.1 送料小車自動控制系統(tǒng) （129）

6.2.2 兩處卸料的小車自動控制系統(tǒng) （131）

6.2.3 電動機優(yōu)先啟動控制 （133）

6.2.4 通風機監(jiān)視 （133）

6.3 梯形圖的順序控制設計方法 （135）

6.3.1 順序控制的特點 （135）

6.3.2 功能表圖及其對應的梯形圖 （135）

6.3.3 順序控制程序設計舉例 （138）

6.4 PLC控制舉例 （143）

6.4.1 全自動洗衣機PLC控制程序 （143）

6.4.2 自動門PLC控制程序 （145）

6.4.3 商場照明電路PLC控制程序 （146）

6.4.4 深孔鉆組合機床PLC控制程序 （148）

6.4.5 密碼鎖控制程序 （150）

6.4.6 自動車庫PLC控制程序 （153）

6.4.7 用S7-200實現(xiàn)PID控制 （154）

6.4.8 鍋爐水位PLC控制程序 （164）

第7章 PLC編程軟件的應用 （168）

7.1 軟件的安裝 （168）

7.2 軟件的使用 （169）

7.2.1 連接S7-200 CPU （169）

7.2.2 創(chuàng)建一個例子程序 （172）

7.2.3 下載例子程序 （177）

7.2.4 將S7-200轉(zhuǎn)入運行模式 （177）

7.3 程序編輯器中使用的慣例 （178）

7.3.1 LAD編輯器中使用的慣例 （178）

7.3.2 FBD編輯器中使用的慣例 （178）

7.3.3 S7-200編程的通用慣例 （179）

第8章 S7-200網(wǎng)絡通信 （181）

8.1 通信基礎知識 （181）

8.1.1 串行通信和并行通信 （181）

8.1.2 同步傳輸和異步傳輸 （182）

8.1.3 信號的調(diào)制和解調(diào) （182）

8.1.4 基帶傳輸和頻帶傳輸 （182）

8.2 S7-200網(wǎng)絡通信 （183）

8.2.1 選擇通信接口 （183）

8.2.2 多主站PPI電纜 （184）

8.2.3 在PROFIBUS網(wǎng)絡上使用主站和從站器件 （184）

8.2.4 設置波特率和站地址 （185）

8.3 選擇通信協(xié)議 （188）

8.3.1 PPI協(xié)議 （189）

8.3.2 MPI協(xié)議 （189）

8.3.3 PROFIBUS協(xié)議 （190）

8.3.4 TCP/IP協(xié)議 （190）

8.4 僅使用S7-200設備的網(wǎng)絡配置實例 （190）

8.4.1 單主站PPI網(wǎng)絡 （190）

8.4.2 多主站PPI網(wǎng)絡 （191）

8.4.3 復雜的PPI網(wǎng)絡 （191）

8.5 使用S7-200、S7-300和S7-400設備的網(wǎng)絡配置實例 （192）

8.6 PROFIBUS網(wǎng)絡配置實例 （193）

8.7 以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)設備的網(wǎng)絡配置實例 （194）

8.8 通信接口的安裝和刪除 （194）

8.9 網(wǎng)絡的建立 （195）

8.9.1 基本原則 （195）

8.9.2 為網(wǎng)絡確定通信距離、通信速率和電纜類型 （195）

8.9.3 引腳分配 （197）

8.9.4 網(wǎng)絡電纜的偏壓電阻和終端電阻 （197）

8.9.5 為網(wǎng)絡選擇PPI多主站電纜或CP卡 （198）

8.9.6 在網(wǎng)絡中使用HMI設備 （199）

8.10 用自由口模式創(chuàng)建用戶定義的協(xié)議 （200）

8.11 在網(wǎng)絡中使用Modem和STEP 7-Micro/WIN （201）

8.11.1 配置一個Modem連接 （202）

8.11.2 通過Modem連接S7-200 （203）

8.11.3 配置PPI多主站電纜連接遠端Modem （204）

8.11.4 配置PPI多主站電纜連接自由口 （205）

附錄A S7-200存儲器范圍及特性 （208）

附錄B S7-200 CPU的操作數(shù)范圍 （209）

附錄C 特殊存儲器位 （210）

附錄D 特殊存儲器字節(jié)SMB36-SMD62 （211）

附錄E 從CPU讀出的致命錯誤代碼及其描述 （213）

附錄F 運行程序錯誤 （214）

附錄G 編譯規(guī)則錯誤 （215）

附錄H 部分電氣符號圖 （216）

參考文獻 （218） 2100433B

出版時間：2013-06

千 字 數(shù)：365

版 次：01-01

頁 數(shù)：228

開 本：16(185*260)

I S B N ：9787121203770

《西門子S7-200 PLC編程速學與快速應用》是楊后州等編著的介紹如何使用PLC指令語言設計西門子S7-200 PLC應用程序的著作。

《西門子S7-200 PLC編程速學與快速應用》從繼電器與PLC的對比入子，介紹如何使用PLC指令語言設計西門子S7-200 PLC應用程序。主要內(nèi)容包括西門子S7-200 PLC的結構原理及硬件知識、編程軟件、指令系統(tǒng)、基本編程、電動機控制編程、應用系統(tǒng)設計和安裝維修。內(nèi)容既注重系統(tǒng)、全面、新穎，又力求敘述簡練、層次分明、結構合理、通俗易懂。在編寫形式上，按理論基礎知識、案例、經(jīng)驗與技巧等幾大塊結構形式編寫，既涵蓋理論知識，又注重實際應用，使讀者既能夠快速掌握西門子S7-200 PLC基礎知識。

又能快速編程應用，具有極強的針對性、可讀性和實用性，是初學者不可多得的參考書。

《視頻學工控 西門子S7-200 PLC》以大量的項目實例為載體，重點介紹西門子S7-200 PLC的功能、PLC的工作原理與軟元件、編程軟件的使用、基本邏輯指令及其應用、順控指令及其應用、常用功能指令及其應用、PLC典型應用程序設計、PLC控制系統(tǒng)設計等內(nèi)容。并且隨書配有對重點和難點配套免費的視頻教程。

目錄:

項目1 自動門開關控制

1.1 項目背景及要求

1.1.1 項目背景

1.1.2 自動門控制要求

1.2 知識講座：PLC發(fā)展歷程與S7-200概述

1.2.1 第一臺PLC的出現(xiàn)

1.2.2 繼電器、梯形圖邏輯到PLC的演化

1.2.3 PLC的進化

1.2.4 PLC的定義

1.2.5 PLC實現(xiàn)控制的原理

1.2.6 西門子S7-200 PLC

1.3 技能實訓：安裝編程軟件與熟悉基本指令

1.3.1 任務一：安裝S7-200編程軟件

1.3.2 任務二：對簡單電氣控制線路進行編程并運行

1.3.3 任務三：利用位邏輯指令進行編程

1.3.4 任務四：利用定時器指令進行控制

1.3.5 任務五：增氧泵的定時控制

1.4 項目設計方案

1.4.1 自動門控制的硬件設計

1.4.2 自動門控制的軟件設計

1.5 技術答疑

思考與練習

項目2 生產(chǎn)線自動控制

2.1 項目背景及要求

2.1.1 項目背景

2.1.2 生產(chǎn)線自動控制要求

2.2 知識講座：PLC操作模式和梯形圖設計

2.2.1 PLC實現(xiàn)控制的過程

2.2.2 S7-200 PLC的運行與停止模式

2.2.3 間接編址

2.2.4 根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖的方法

2.2.5 根據(jù)順序功能圖設計梯形圖的方法

2.3 技能實訓：LAD程序編輯與編譯

2.3.1 任務一：能熟練運用梯形圖進行程序編輯與編譯

2.3.2 任務二：掌握計數(shù)器指令并編程

2.3.3 任務三：掌握數(shù)據(jù)傳送指令并編程

2.3.4 任務四：定制STEP 7-Micro/WIN

2.3.5 任務五：熟悉SCR指令并編程

2.3.6 任務六：計數(shù)用光電開關的安裝、接線與測試

2.4 項目設計方案

2.4.1 生產(chǎn)線自動控制的硬件設計

2.4.2 生產(chǎn)線自動控制的軟件設計

2.5 技術答疑

思考與練習

項目3 復卷機控制

3.1 項目背景及要求

3.1.1 項目背景

3.1.2 復卷機控制要求

3.2 知識講座：子程序、中斷程序與高速脈沖輸入/輸出

3.2.1 子程序

3.2.2 中斷程序的類型

3.2.3 高速脈沖輸入

3.2.4 高速脈沖輸出

3.3 技能實訓：中斷應用與HSC/PWM/PTO向?qū)У氖褂?

3.3.1 任務一：I/O中斷的處理

3.3.2 任務二：用T32中斷控制LED燈

3.3.3 任務三：報警燈的中斷控制

3.3.4 任務四：HSC向?qū)У氖褂?

3.3.5 任務五：PTO/PWM向?qū)У氖褂?

3.4 項目設計方案

3.4.1 復卷機控制系統(tǒng)的硬件設計

3.4.2 復卷機控制系統(tǒng)的軟件設計

3.5 技術答疑

思考與練習

項目4 恒液位控制

4.1 項目背景及要求

4.1.1 項目背景

4.1.2 恒液位控制要求

4.2 知識講座：模擬量輸入輸出與PID控制

4.2.1 PLC模擬量控制

4.2.2 西門子模擬量輸入輸出模塊

4.2.3 PID基本概念

4.2.4 S7-200 EM235模塊

4.3 技能實訓：數(shù)據(jù)塊和PID控制

4.3.1 任務一：數(shù)據(jù)塊的操作

4.3.2 任務二：數(shù)據(jù)塊與ASCII文件的轉(zhuǎn)換

4.3.3 任務三：數(shù)據(jù)塊的修正

4.3.4 任務四：整數(shù)計算指令

4.3.5 任務五：浮點數(shù)計算指令

4.3.6 任務六：復雜數(shù)據(jù)指令

4.3.7 任務七：運用數(shù)據(jù)指令解決模擬量輸出案例

4.3.8 任務八：水位顯示的PLC控制

4.3.9 任務九：PID標準指令的應用

4.4 項目設計方案

4.4.1 硬件接線

4.4.2 軟件程序與調(diào)試

4.5 技術答疑

思考與練習

項目5 封口包裝機裝置

5.1 項目背景及要求

5.1.1 項目背景

5.1.2 封口包裝機裝置控制要求

5.2 知識講座：溫度檢測、變頻傳動與人機界面

5.2.1 溫度傳感器與PLC溫度模塊

5.2.2 變頻傳動

5.2.3 人機界面TD400C

5.3 技能實訓：封口機元器件測試

5.3.1 任務一：熱電偶與PLC的硬件接線及其數(shù)據(jù)測試

5.3.2 任務二：固態(tài)繼電器SSR的選擇與安裝

5.3.3 任務三：MM440變頻器在封口包裝機主傳動中的應用

5.4 項目設計方案

5.4.1 封口包裝機控制系統(tǒng)的設計原則

5.4.2 封口包裝機的硬件部分

5.4.3 封口包裝機的軟件部分

5.5 技術答疑

思考與練習

項目6 泵站監(jiān)控系統(tǒng)

6.1 項目背景及要求

6.1.1 項目背景

6.1.2 泵站監(jiān)控要求

6.2 知識講座：S7-200 PLC通信

6.2.1 小型PLC的基本配置

6.2.2 小型PLC通信系統(tǒng)

6.2.3 S7-200 PLC的通信方式

6.2.4 PPI通信

6.2.5 自由口模式

6.2.6 Modbus通信

6.3 技能實訓：PLC通信模式的建構

6.3.1 任務一：兩臺S7-200通過PPI通信

6.3.2 任務二：利用自由口通信協(xié)議進行S7-200自由口接收

6.3.3 任務三：Modbus通信協(xié)議范例

6.4 項目設計方案

6.4.1 泵站監(jiān)控的硬件設計

6.4.2 泵站監(jiān)控的軟件設計

6.4.3 監(jiān)控程序的調(diào)試

6.5 技術答疑

思考與練習

參考文獻

2100433B