自動化綜合實訓教程 : 西門子S7 PLC

• 項目1 S7-200與傳感器的綜合應用

• 項目2 S7-200與變頻器的綜合應用

• 項目3 S7-300/400在邏輯控制中的應用

• 項目4 S7-300/400在流程控制中的應用

• 項目5 S7-200/300/400與Profibus的綜合應用

• 項目6 S7-1200與觸摸屏的綜合應用

• 項目7 S7-200/1200 PLC在運動控制中的應用

• 參考文獻

本書涵蓋了S7系列PLC應用的大部分場合，包括與傳感器的綜合應用、與變頻器的綜合應用、在邏輯控制中的應用、在流程控制中的應用等。

2012年12月簡稱與全稱

STEP7適用S7300/400PLC的編程軟件

STEP7Micro/WIN適用S7200PLC的編程軟件

PG西門子專用電腦編程器（可以用PC代替）

I/O輸入/輸出

DI數(shù)字量輸入

DO數(shù)字量輸出

AI模擬量輸入

AO模擬量輸出

PROFIBUS一種IEC標準的現(xiàn)場總線，由西門子公司率先提出

PLCSIM一種適用S7300/400PLC的仿真軟件

CPU224等西門子S7200PLC的主機模塊

EM231等西門子S7200PLC的擴展模塊

CPU313C等西門子S7300PLC的CPU模塊型號

PS307等西門子電源模塊（適用S7300/400PLC）

SM321等西門子信號模塊（適用S7300/400PLC）

DM370等西門子占位模塊（適用S7300/400PLC）

IM360等西門子接口模塊（適用S7300/400PLC）

CP340等西門子通信模塊（適用S7300/400PLC）

6SE7****西門子產(chǎn)品訂貨號

OB/FB/FC西門子STEP7的軟件結(jié)構(gòu)中的組織塊/功能塊/功能

SFB/SFC西門子STEP7的軟件結(jié)構(gòu)中的系統(tǒng)功能塊/系統(tǒng)功能

PID閉環(huán)控制（包括比例P、積分I和微分D）

GSD具有PROFIBUS通信協(xié)議接口的產(chǎn)品的設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件

LAD/STL/FBDPLC的編程方法（梯形圖/語句表/功能塊）

西門子S7PLC應用簡明教程目錄目錄

序

前言

簡稱與全稱

第1講PLC概念與IEC611313

標準1

1.1PLC基本知識2

1.1.1PLC的進化與定義2

1.1.2PLC的組成部分3

1.1.3PLC實現(xiàn)控制的過程6

1.1.4用戶程序8

1.1.5PLC的基本特點8

1.2PLC的基本應用與分類10

1.2.1PLC的基本應用10

1.2.2PLC的基本類型13

1.2.3PLC的品牌及市場占有率15

1.3PLC編程語言標準IEC61131315

1.3.1IEC61131的基本情況15

1.3.2IEC611313的軟件模型17

1.3.3IEC611313的編程模型22

1.3.4IEC611313的公共元素23

1.3.5IEC611313的數(shù)據(jù)類型與表示24

1.3.6IEC611313的變量26

1.3.7IEC611313的程序組織單元27

1.3.8IEC611313標準的優(yōu)勢28

思考與練習30

第2講S7200PLC控制基礎(chǔ)31

2.1S7200PLC基礎(chǔ)知識32

2.1.1西門子S7200PLC硬件基礎(chǔ)32

2.1.2編程軟件的安裝33

2.1.3編程環(huán)境的項目組成33

2.1.4S7200PLC的數(shù)據(jù)類型38

2.1.5直接和間接編址39

2.1.6S7200PLC內(nèi)存地址范圍40

2.2梯形圖的設(shè)計方法與LAD編輯、

編譯41

2.2.1根據(jù)繼電器電路設(shè)計梯形圖的

方法41

2.2.2LAD編輯與編譯42

2.3位邏輯、定時器與計數(shù)器46

2.3.1位邏輯指令46

2.3.2定時器46

2.3.3計數(shù)器52

2.3.4特殊存儲器標志位SMB054

2.4簡單電氣控制電路的編程與運行55

2.4.1燈控電路的應用55

2.4.2增氧泵控制應用58

2.4.3電動機正反轉(zhuǎn)控制應用59

思考與練習62

第3講S7200PLC仿真軟件及

應用65

3.1S7200PLC仿真軟件的使用66

3.1.1PLC仿真程序使用介紹66

3.1.2菜單命令介紹66

3.2自動開關(guān)門控制LAD設(shè)計與仿真71

3.2.1自動開關(guān)門控制概述71

3.2.2自動門控制的硬件設(shè)計73

3.2.3自動門控制的軟件設(shè)計73

3.2.4自動門控制的軟件仿真75

3.3擴展模塊尋址與仿真76

3.3.1擴展模塊的尋址76

3.3.2利用仿真軟件進行擴展模塊的

增加與刪除76

3.4模擬量擴展模塊及仿真78

3.4.1模擬量輸入78

3.4.2模擬量與數(shù)字量的關(guān)系79

3.4.3西門子模擬量輸入/輸出模塊80

3.4.4西門子模擬量輸入/輸出模塊的

仿真81

3.5TD200文本顯示與仿真84

3.5.1TD200簡介84

3.5.2TD200與S7200CPU的連接85

3.5.3利用仿真軟件來模擬TD200

與S7200PLC的連接86

思考與練習89

第4講S7200PLC高級編程與應用92

4.1SCR指令與順序控制93

4.1.1順序控制設(shè)計法基本概念93

4.1.2SCR、SCRT和SCRE指令94

4.1.3西門子SCR指令應用舉例94

4.2子程序與CALL指令96

4.2.1子程序96

4.2.2CALL指令97

4.3中斷子程序的使用98

4.3.1中斷子程序的類型98

4.3.2中斷子程序的相關(guān)指令99

4.3.3中斷子程序應用一：處理I/O

中斷101

4.3.4中斷子程序應用二：T32中斷

控制LED燈102

4.4PID指令與向?qū)?03

4.4.1PID標準指令103

4.4.2PID語句的使用105

4.4.3PID向?qū)У氖褂貌襟E107

4.4.4PID向?qū)У氖褂?07

4.5配方使用114

4.5.1配方的概念114

4.5.2餅干配方的PLC編程117

4.6運動控制應用122

4.6.1運動控制的基本架構(gòu)122

4.6.2脈沖量輸入和高速計數(shù)器123

4.6.3西門子S7200PLC的高速

計數(shù)器126

4.6.4脈沖量輸出128

思考與練習129

第5講S7300/400PLC控制基礎(chǔ)131

5.1大中型PLC模塊化控制系統(tǒng)132

5.1.1大中型PLC的模塊化結(jié)構(gòu)132

5.1.2大中型PLC系統(tǒng)的配置流程133

5.1.3西門子S7300PLC134

5.1.4西門子S7400PLC136

5.1.5西門子S7400PLC的電氣安裝

舉例138

5.2STEP7編程軟件介紹140

5.2.1STEP7概述140

5.2.2STEP7用戶權(quán)限144

5.2.3安裝STEP7147

5.2.4STEP7的其他編程語言151

5.3硬件配置與組態(tài)151

5.3.1STEP7硬件配置介紹151

5.3.2模塊的尋址157

5.4STEP7程序結(jié)構(gòu)158

5.4.1STEP7程序結(jié)構(gòu)的基本原理158

5.4.2組織塊159

5.4.3功能塊、功能和數(shù)據(jù)塊164

5.4.4用戶程序中的調(diào)用體系164

思考與練習165

第6講S7300/400PLC指令166

6.1LAD/FBD/STL基本指令167

6.1.1STEP7位邏輯指令167

6.1.2STEP7數(shù)據(jù)指令169

6.2STL編程常見指令173

6.2.1裝入指令、傳送指令在尋址中的

編程173

6.2.2比較指令175

6.2.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令176

6.2.4取反與求補指令177

6.2.5數(shù)學運算指令177

6.2.6移位與循環(huán)移位指令178

6.2.7字邏輯運算指令179

6.2.8累加器指令180

6.2.9邏輯控制指令181

6.2.10程序控制指令182

6.2.11數(shù)據(jù)塊指令182

6.3LAD/STL編程舉例182

6.3.1傳送帶控制182

6.3.2檢測傳送帶的運動方向184

6.3.3倉庫區(qū)庫存顯示186

6.3.4解決算術(shù)問題MW4=（（IW0 DBW3）×15）/MW0187

6.3.5加熱爐控制188

6.4送料機的PLC控制案例190

6.4.1控制要求190

6.4.2硬件設(shè)計190

6.4.3硬件配置191

6.4.4軟件編程195

思考與練習197

第7講S7300/400PLC的調(diào)試與

仿真199

7.1S7300/400PLC的復位與在線診斷200

7.1.1S7300CPU復位的基本方法200

7.1.2S7300PLC的故障在線診斷200

7.2S7300/400PLC遠程維護與診斷204

7.2.1概述204

7.2.2組態(tài)205

7.3仿真軟件S7PLCSIM的使用211

7.3.1S7PLCSIM仿真軟件概述211

7.3.2S7PLCSIM的安裝212

7.3.3S7PLCSIM的菜單介紹215

7.3.4S7PLCSIM使用舉例218

7.3.5S7PLCSIM使用中的問題解答222

7.4S7400PLC的S7通信仿真224

7.4.1S7400PLC的S7通信仿真

概述224

7.4.2硬件組態(tài)224

7.4.3網(wǎng)絡組態(tài)226

7.4.4編程227

7.4.5PLCSIM仿真調(diào)試228

思考與練習231

第8講S7300/400PLC模擬量與PID

控制232

8.1模擬量輸入與輸出基礎(chǔ)233

8.1.1概況233

8.1.2S7300PLC模擬量輸入/輸出234

8.1.3西門子S7300PLC溫度模塊236

8.1.4西門子S7300PLC閉環(huán)控制

模塊FM355237

8.1.5FM3552閉環(huán)溫度控制模塊238

8.2模擬量輸入/輸出及規(guī)范化240

8.2.1液位傳感器的接線及其硬件

組態(tài)240

8.2.2實際液位值的工程轉(zhuǎn)換與FC105

功能2428.2.3模擬量輸出轉(zhuǎn)換的數(shù)字表達

方式246

8.2.4FC106程序塊功能250

8.2.5模擬量控制中常用的浮點數(shù)運算

指令介紹253

8.3恒液位PID控制254

8.3.1控制要求254

8.3.2PID控制254

8.3.3軟件編程257

思考與練習261

第9講S7系列PLC的PROFIBUS

通信控制263

9.1PROFIBUS通信控制基礎(chǔ)264

9.1.1工廠自動化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)264

9.1.2PROFIBUS通信概述264

9.1.3PROFIBUS硬件266

9.1.4應用PROFIBUS的優(yōu)點268

9.1.5設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件GSD268

9.2EM277的通信控制272

9.2.1EM277模塊概述272

9.2.2EM277作為從站的硬件組態(tài)與

軟件編程274

9.2.3EM277模塊的軟件編程279

9.3PROFIBUSPA/DP通信控制在化

工廠的應用280

9.3.1化工廠現(xiàn)場儀表概況280

9.3.2某化工廠現(xiàn)場儀表工程281

9.4ET200的PROFIBUS通信292

9.4.1概述292

9.4.2ET200的應用295

9.4.3ET200M的組成與安裝297

思考與練習301

參考文獻302

《西門子S7 PLC應用簡明教程》可作為高職高專電氣自動化、機電一體化、樓宇智能化等專業(yè)的課程教材，也可作為廣大電工技術(shù)愛好者、求職者、下崗再就業(yè)者、職業(yè)培訓人員的教材。

本書全面介紹了S7-200、S7-300/400 PLC的硬件模塊、編程指令，STEP 7-Micro/WIN、STEP 7編程軟件的使用，西門子WinCC組態(tài)軟件的性能特點、使用方法，S7-300/400 PLC的通信與組網(wǎng)，以及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法與安裝維護。

本書注重工程應用，內(nèi)容較多取自生產(chǎn)第一線，通過實例引導讀者，注意選擇有價值的典型實例來介紹PLC的應用技術(shù)。全書內(nèi)容兼有普遍性和具體性，言簡意賅，便于讀者理解和自學。

本書既可供從事工業(yè)自動化相關(guān)工作的技術(shù)人員閱讀和培訓，也可作為本?？圃盒Ｗ詣踊?、電氣工程和機電一體化等專業(yè)的教學參考用書。