西門子 S7-200 SMART PLC 編程技巧與案例

第1章S7-200 SMART PLC硬件組成與編程基礎(chǔ)001

1.1S7-200 SMART PLC概述與控制系統(tǒng)硬件組成001

1.1.1S7-200 SMART PLC概述001

1.1.2S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成002

1.2S7-200 SMART PLC外部結(jié)構(gòu)及外部接線004

1.2.1S7-200 SMART PLC的外部結(jié)構(gòu)004

1.2.2S7-200 SMART PLC外部接線圖005

1.2.3S7-200 SMART PLC電源需求與計算009

1.3S7-200 SMART PLC的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)區(qū)劃分與地址格式011

1.3.1數(shù)據(jù)類型011

1.3.2存儲器數(shù)據(jù)區(qū)劃分011

1.3.3數(shù)據(jù)區(qū)存儲器的地址格式 018

1.4S7-200 SMART PLC的尋址方式019

1.4.1立即尋址019

1.4.2直接尋址020

1.4.3間接尋址020

第2章STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件快速應用022

2.1STEP 7- Micro/WIN SMART 編程軟件的界面022

2.2項目創(chuàng)建與硬件組態(tài)026

2.2.1創(chuàng)建與打開項目026

2.2.2硬件組態(tài)027

2.3程序編輯、傳送與調(diào)試033

2.3.1程序編輯033

2.3.2程序下載037

2.3.3程序監(jiān)控與調(diào)試040

第3章S7-200 SMART PLC指令系統(tǒng)及案例042

3.1位邏輯指令及案例042

3.1.1觸點取用指令與線圈輸出指令043

3.1.2觸點串聯(lián)指令(與指令)044

3.1.3觸點并聯(lián)指令045

3.1.4電路塊串聯(lián)指令046

3.1.5電路塊并聯(lián)指令047

3.1.6置位與復位指令048

3.1.7脈沖生成指令049

3.1.8觸發(fā)器指令049

3.1.9邏輯堆棧指令050

3.1.10位邏輯指令應用案例051

3.2定時器指令及案例056

3.2.1定時器指令介紹056

3.2.2定時器指令的工作原理058

3.2.3定時器指令應用舉例060

3.3計數(shù)器指令及案例062

3.3.1加計數(shù)器(CTU)062

3.3.2減計數(shù)器(CTD)063

3.3.3加減計數(shù)器(CTUD)065

3.3.4計數(shù)器指令應用舉例066

3.4基本指令應用案例067

3.4.1電動機星三角減壓啟動067

3.4.2電視塔彩燈控制069

3.4.3兩種液體混合控制072

3.5程序控制類指令及案例075

3.5.1跳轉(zhuǎn)/標號指令075

3.5.2子程序指令076

3.5.3綜合舉例——3臺電動機順序控制078

3.6比較指令及案例079

3.6.1指令格式079

3.6.2指令用法082

3.6.3應用舉例082

3.7數(shù)據(jù)傳送指令及案例084

3.7.1單一傳送指令084

3.7.2數(shù)據(jù)塊傳送指令086

3.7.3字節(jié)交換指令087

3.7.4數(shù)據(jù)傳送指令綜合舉例088

3.8移位與循環(huán)指令及案例091

3.8.1移位指令091

3.8.2移位循環(huán)指令094

3.8.3移位寄存器指令095

3.9數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令及案例099

3.9.1數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令099

3.9.2譯碼與編碼指令102

3.10數(shù)學運算類指令及案例104

3.10.1四則運算指令104

3.10.2數(shù)學功能指令107

3.10.3遞增、遞減指令109

3.10.4綜合應用舉例110

3.11邏輯操作指令及案例111

3.11.1邏輯與指令111

3.11.2邏輯或指令112

3.11.3邏輯異或指令114

3.11.4取反指令115

3.11.5綜合應用舉例——搶答器控制115

3.12實時時鐘指令及案例118

3.12.1指令格式118

3.12.2應用舉例119

3.13中斷指令及案例120

3.13.1中斷事件120

3.13.2中斷指令及中斷程序121

3.13.3中斷指令應用舉例123

第4章S7-200 SMART PLC開關(guān)量控制程序設(shè)計124

4.1經(jīng)驗設(shè)計法及案例124

4.1.1經(jīng)驗設(shè)計法簡述124

4.1.2設(shè)計步驟124

4.1.3應用舉例125

4.2翻譯設(shè)計法及案例128

4.2.1翻譯設(shè)計法簡述128

4.2.2設(shè)計步驟129

4.2.3使用翻譯法的幾點注意129

4.2.4應用舉例131

4.3順序控制設(shè)計法與順序功能圖138

4.3.1順序控制設(shè)計法138

4.3.2順序功能圖簡介139

4.4啟保停電路編程法143

4.4.1單序列編程143

4.4.2選擇序列編程146

4.4.3并列序列編程151

4.5置位復位指令編程法155

4.5.1單序列編程155

4.5.2選擇序列編程157

4.5.3并列序列編程160

4.6順序控制繼電器指令編程法162

4.6.1單序列編程162

4.6.2選擇序列編程164

4.6.3并列序列編程167

4.7移位寄存器指令編程法170

4.8交通信號燈程序設(shè)計172

4.8.1控制要求172

4.8.2程序設(shè)計172

第5章S7-200 SMART PLC模擬量控制程序設(shè)計186

5.1模擬量控制概述186

5.1.1模擬量控制簡介186

5.1.2模塊擴展連接187

5.2模擬量模塊及內(nèi)碼與實際物理量轉(zhuǎn)換案例187

5.2.1模擬量輸入模塊EM AE04187

5.2.2模擬量輸出模塊EM AQ02189

5.2.3模擬量輸入輸出混合模塊EM AM06191

5.2.4熱電偶模塊EM AT04192

5.2.5熱電阻模塊EM AR02195

5.2.6內(nèi)碼與實際物理量的轉(zhuǎn)換及案例197

5.3空氣壓縮機改造項目201

5.3.1控制要求201

5.3.2設(shè)計過程202

5.4PID控制及應用案例208

5.4.1PID控制簡介208

5.4.2PID指令210

5.4.3PID控制編程思路211

5.4.4PID控制工程實例——恒壓控制211

5.5PID向?qū)Ъ皯冒咐?17

5.5.1PID向?qū)Ь幊滩襟E217

5.5.2PID向?qū)冒咐銐嚎刂?24

5.6模擬量信號發(fā)生與接收應用案例225

5.6.1控制要求225

5.6.2硬件設(shè)計225

5.6.3硬件組態(tài)228

5.6.4模擬量信號發(fā)生PLC程序設(shè)計228

5.6.5模擬量信號發(fā)生觸摸屏程序設(shè)計229

5.6.6模擬量信號接收PLC程序設(shè)計238

第6章S7-200 SMART PLC通信及應用案例240

6.1通信基礎(chǔ)知識240

6.1.1通信方式240

6.1.2通信傳輸介質(zhì)241

6.1.3串行通信接口標準242

6.2S7-200 SMART PLC Modbus通信及案例243

6.2.1Modbus尋址243

6.2.2主站指令與從站指令244

6.2.3應用案例245

6.3S7-200 SMART PLC自由口通信及案例250

6.3.1自由口模式的參數(shù)設(shè)置250

6.3.2發(fā)送與接收指令251

6.3.3應用案例252

6.4S7-200 SMART PLC與SMART LINE觸摸屏的以太網(wǎng)通信255

6.4.1簡介255

6.4.2應用案例255

第7章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計261

7.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計基本原則與步驟261

7.1.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的應用環(huán)境261

7.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則262

7.1.3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟262

7.2組合機床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計265

7.2.1雙面單工位液壓組合機床的繼電器控制265

7.2.2雙面單工位液壓組合機床的PLC控制270

7.3機械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計283

7.3.1機械手的控制要求及功能簡介283

7.3.2PLC及相關(guān)元件選型285

7.3.3硬件設(shè)計286

7.3.4程序設(shè)計286

7.3.5機械手自動控制調(diào)試299

7.3.6編制控制系統(tǒng)使用說明300

7.4兩種液體混合PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計300

7.4.1兩種液體控制系統(tǒng)的控制要求300

7.4.2PLC及相關(guān)元件選型301

7.4.3硬件設(shè)計301

7.4.4硬件組態(tài)309

7.4.5程序設(shè)計309

7.4.6兩種液體混合自動控制調(diào)試316

7.4.7編制控制系統(tǒng)使用說明317

7.5含有觸摸屏交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計317

7.5.1交通燈的控制要求317

7.5.2硬件設(shè)計318

7.5.3硬件組態(tài)318

7.5.4PLC程序設(shè)計318

7.5.5觸摸屏程序設(shè)計318

7.6清掃設(shè)備PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計330

7.6.1清掃設(shè)備控制要求330

7.6.2硬件設(shè)計331

7.6.3硬件組態(tài)331

7.6.4程序設(shè)計與解析331

附錄337

附錄AS7-200 SMART PLC外部接線圖337

附錄B捷尼查多功能儀表接線圖及參數(shù)設(shè)置345

附錄C特殊輔助繼電器的含義346

附錄D磁滯位移傳感器352

參考文獻354

本書以西門子S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成、指令系統(tǒng)及應用為基礎(chǔ)，以開關(guān)量、模擬量、通信控制的編程方法與案例為重點，以PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計為最終目的，詳細講述了西門子S7-200 SMART PLC的編程技巧與系統(tǒng)設(shè)計方法。主要內(nèi)容包括S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成與編程基礎(chǔ)、指令系統(tǒng)及案例、開關(guān)量控制程序設(shè)計、模擬量控制程序設(shè)計、通信及應用、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計及附錄。

本書實用性強，圖文并茂，不僅為初學者提供了一套有效的編程方法，還為工程技術(shù)人員提供了大量的編程技巧和實踐經(jīng)驗，可作為廣大電氣工程技術(shù)人員的參考用書，也可作為高等工科院校、職業(yè)院校工業(yè)自動化、電氣工程及自動化、機電一體化等相關(guān)專業(yè)的PLC教材。

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為適應中國小型自動化需求，西門子公司特定制了一款高性價比的小型PLC產(chǎn)品——S7-200 SMART，由于其具有諸多優(yōu)點，逐年應用越來越廣。目前市面上講解該系列的書籍較少，為了滿足初學者的需求，本書特選擇S7-200 SMART進行講解。全書共分11章，根據(jù)學習進度由淺入深編排內(nèi)容。第1、2章主要講解S7-200 SMART硬件選型、輸入/輸出接線及編程軟件的應用。第3章開始講解編程基礎(chǔ)，包括PLC常用數(shù)據(jù)類型、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換、S7-200 SMART提供了哪些存儲區(qū)及各存儲區(qū)的尋址方法、基本的位邏輯指令應用、定時器和計數(shù)器的應用。第4章講解了順序控制指令、跳轉(zhuǎn)指令、循環(huán)指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、實時時鐘指令、整數(shù)四則運算指令及子程序的應用等。第5～9章講解了S7-200 SMART高級功能的應用，包括中斷的應用、高速計數(shù)的應用、高速脈沖輸出運動控制的應用、模擬量及PID應用、通信功能的應用。第10章講解了S7-200 SMART控制系統(tǒng)的整體設(shè)計思路及注意事項。第11章作為選修內(nèi)容，主要針對的是沒有電氣控制基礎(chǔ)的人員，講解了常用電氣設(shè)備和傳感器的原理及選型應用。