西门子S7 PLC应用简明教程

序
前言
简称与全称
第1讲 PLC概念与IEC61131 3标准1
1.1PLC基本知识2
1.1.1PLC的进化与定义2
1.1.2PLC的组成部分3
1.1.3PLC实现控制的过程6
1.1.4用户程序8
1.1.5PLC的基本特点8
1.2PLC的基本应用与分类10
1.2.1PLC的基本应用10
1.2.2PLC的基本类型13
1.2.3PLC的品牌及市场占有率15
1.3PLC编程语言标准IEC 61131 315
1.3.1IEC 61131的基本情况15
1.3.2IEC 61131 3的软件模型17
1.3.3IEC 61131 3的编程模型22
1.3.4IEC 61131 3的公共元素23
1.3.5IEC 61131 3的数据类型与表示24
1.3.6IEC 61131 3的变量26
1.3.7IEC 61131 3的程序组织单元27
1.3.8IEC 61131 3标准的优势28
思考与练习30
第2讲 S7 200 PLC控制基础31
2.1S7 200 PLC基础知识32
2.1.1西门子S7 200 PLC硬件基础32
2.1.2编程软件的安装33
2.1.3编程环境的项目组成33
2.1.4S7 200 PLC的数据类型38
2.1.5直接和间接编址39
2.1.6S7 200 PLC内存地址范围40
2.2梯形图的设计方法与LAD编辑、编译41
2.2.1根据继电器电路设计梯形图的方法41
2.2.2LAD编辑与编译42
2.3位逻辑、定时器与计数器46
2.3.1位逻辑指令46
2.3.2定时器46
2.3.3计数器52
2.3.4特殊存储器标志位SMB054
2.4简单电气控制电路的编程与运行55
2.4.1灯控电路的应用55
2.4.2增氧泵控制应用58
2.4.3电动机正反转控制应用59
思考与练习62
第3讲 S7 200 PLC仿真软件及应用65
3.1S7 200 PLC仿真软件的使用66
3.1.1PLC仿真程序使用介绍66
3.1.2菜单命令介绍66
3.2自动开关门控制LAD设计与仿真71
3.2.1自动开关门控制概述71
3.2.2自动门控制的硬件设计73
3.2.3自动门控制的软件设计73
3.2.4自动门控制的软件仿真75
3.3扩展模块寻址与仿真76
3.3.1扩展模块的寻址76
3.3.2利用仿真软件进行扩展模块的增加与删除76
3.4模拟量扩展模块及仿真78
3.4.1模拟量输入78
3.4.2模拟量与数字量的关系79
3.4.3西门子模拟量输入/输出模块80
3.4.4西门子模拟量输入/输出模块的仿真81
3.5TD200文本显示与仿真84
3.5.1TD200简介84
3.5.2TD200与S7 200 CPU的连接85
3.5.3利用仿真软件来模拟TD200与S7 200 PLC的连接86
思考与练习89
第4讲 S7 200 PLC高级编程与应用92
4.1SCR指令与顺序控制93
4.1.1顺序控制设计法基本概念93
4.1.2SCR、SCRT和SCRE指令94
4.1.3西门子SCR指令应用举例94
4.2子程序与CALL指令96
4.2.1子程序96
4.2.2CALL指令97
4.3中断子程序的使用98
4.3.1中断子程序的类型98
4.3.2中断子程序的相关指令99
4.3.3中断子程序应用一：处理I/O中断101
4.3.4中断子程序应用二：T32中断控制LED灯102
4.4PID指令与向导103
4.4.1PID标准指令103
4.4.2PID语句的使用105
4.4.3PID向导的使用步骤107
4.4.4PID向导的使用107
4.5配方使用114
4.5.1配方的概念114
4.5.2饼干配方的PLC编程117
4.6运动控制应用122
4.6.1运动控制的基本架构122
4.6.2脉冲量输入和高速计数器123
4.6.3西门子S7 200 PLC的高速计数器126
4.6.4脉冲量输出128
思考与练习129
第5讲 S7 300/400 PLC控制基础131
5.1大中型PLC模块化控制系统132
5.1.1大中型PLC的模块化结构132
5.1.2大中型PLC系统的配置流程133
5.1.3西门子S7 300 PLC134
5.1.4西门子S7 400 PLC136
5.1.5西门子S7 400 PLC的电气安装举例138
5.2STEP 7编程软件介绍140
5.2.1STEP 7概述140
5.2.2STEP 7用户权限144
5.2.3安装STEP 7147
5.2.4STEP 7的其他编程语言151
5.3硬件配置与组态151
5.3.1STEP 7硬件配置介绍151
5.3.2模块的寻址157
5.4STEP 7程序结构158
5.4.1STEP 7程序结构的基本原理158
5.4.2组织块159
5.4.3功能块、功能和数据块164
5.4.4用户程序中的调用体系164
思考与练习165
第6讲 S7 300/400 PLC指令166
6.1LAD/FBD/STL基本指令167
6.1.1STEP 7位逻辑指令167
6.1.2STEP 7数据指令169
6.2STL编程常见指令173
6.2.1装入指令、传送指令在寻址中的编程173
6.2.2比较指令175
6.2.3数据转换指令176
6.2.4取反与求补指令177
6.2.5数学运算指令177
6.2.6移位与循环移位指令178
6.2.7字逻辑运算指令179
6.2.8累加器指令180
6.2.9逻辑控制指令181
6.2.10程序控制指令182
6.2.11数据块指令182
6.3LAD/STL编程举例182
6.3.1传送带控制182
6.3.2检测传送带的运动方向184
6.3.3仓库区库存显示186
6.3.4解决算术问题MW4=((IW0+DBW3)×15)/MW0187
6.3.5加热炉控制188
6.4送料机的PLC控制案例190
6.4.1控制要求190
6.4.2硬件设计190
6.4.3硬件配置191
6.4.4软件编程195
思考与练习197
第7讲 S7 300/400 PLC的调试与仿真199
7.1S7 300/400 PLC的复位与在线诊断200
7.1.1S7 300 CPU复位的基本方法200
7.1.2S7 300 PLC的故障在线诊断200
7.2S7 300/400 PLC远程维护与诊断204
7.2.1概述204
7.2.2组态205
7.3仿真软件S7 PLCSIM的使用211
7.3.1S7 PLCSIM仿真软件概述211
7.3.2S7 PLCSIM的安装212
7.3.3S7 PLCSIM的菜单介绍215
7.3.4S7 PLCSIM使用举例218
7.3.5S7 PLCSIM使用中的问题解答222
7.4S7 400 PLC的S7通信仿真224
7.4.1S7 400 PLC的S7通信仿真概述224
7.4.2硬件组态224
7.4.3网络组态226
7.4.4编程227
7.4.5PLCSIM 仿真调试228
思考与练习231
第8讲 S7 300/400 PLC模拟量与PID控制232
8.1模拟量输入与输出基础233
8.1.1概况233
8.1.2S7 300 PLC模拟量输入/输出234
8.1.3西门子S7 300 PLC温度模块236
8.1.4西门子S7 300 PLC闭环控制模块FM355237
8.1.5FM355 2闭环温度控制模块238
8.2模拟量输入/输出及规范化240
8.2.1液位传感器的接线及其硬件组态240
8.2.2实际液位值的工程转换与FC105功能242
8.2.3模拟量输出转换的数字表达方式246
8.2.4FC106程序块功能250
8.2.5模拟量控制中常用的浮点数运算指令介绍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软件编程257
思考与练习261
第9讲 S7系列PLC的PROFIBUS通信控制263
9.1PROFIBUS通信控制基础264
9.1.1工厂自动化网络结构264
9.1.2PROFIBUS通信概述264
9.1.3PROFIBUS硬件266
9.1.4应用PROFIBUS的优点268
9.1.5设备数据库文件GSD268
9.2EM277的通信控制272
9.2.1EM277模块概述272
9.2.2EM277作为从站的硬件组态与软件编程274
9.2.3EM277模块的软件编程279
9.3PROFIBUS PA/DP通信控制在化工厂的应用280
9.3.1化工厂现场仪表概况280
9.3.2某化工厂现场仪表工程281
9.4ET200的PROFIBUS通信292
9.4.1概述292
9.4.2ET200的应用295
9.4.3ET200M的组成与安装297
思考与练习301
参考文献302