西门子S7 300/400PLC (可编程逻辑控制器)是国内应用较广、市场占有率较高的大中型产品。本书从实际工程应用出发,以S7 300/400PLC为对象,讲解模块式PLC的基础与实际应用等方面的内容。本书共分10章,主要介绍了PLC的基本概况、S7 300/400PLC的硬件系统、S7 300/400PLC编程软件的使用方法、S7 300/400PLC的基本指令、S7 300/400PLC的功能指令、S7 300/400PLC的程序结构、梯形图的顺序控制设计方法、S7 300/400PLC模拟量功能与PID闭环控制、PLC的通信与网络、PLC的安装与维护等内容。本书语言通俗易懂,实例的实用性和针对性较强,特别适合初学者使用,对有一定PLC基础知识的读者也会有很大帮助。本书既可作为电气控制领域技术人员的自学教材,也可作为高职高专院校、成人高校的电气工程、自动化、机电一体化、计算机控制等专业的参考书。
PLC (可编程控制器) 是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用工业自动控制装置。PLC以其可靠性高、灵活性强、易于扩展、通用性强、使用方便等优点,已成为工业自动化领域中最重要、应用最广的控制设备之一。德国西门子SIMATIC S7 300/400PLC属于模块式、大中型可编程序控制器,它是西门子PLC的主流产品,在国内应用范围较广,具有较高的市场占有率。为便于学习和理解S7 300/400PLC控制系统的相关技术,特编写此书。
本书特点如下:
(1)由浅入深,循序渐进。本书在内容编排上采用由浅入深、由易到难的原则,在介绍PLC的组成及工作原理、硬件系统构成、软件的使用等基础上,在后续章节中结合具体的实例,逐步讲解相应指令的应用等相关知识。
(2)技术全面,内容充实。全书重点突出,层次分明,注重知识的系统性、针对性和先进性。对于指令的讲解,不是泛泛而谈,而是辅以简单的实例,使读者更易于掌握。注重理论与实践相结合,培养工程应用能力。本书的大部分实例取材于实际工程项目或其中的某个环节,对读者从事PLC应用和工程设计具有较大的实践指导意义。
(3)分析原理,步骤清晰。对于每个实例,都分析其设计原理,总结实现的思路和步骤。读者可以根据具体步骤实现书中的例子,将理论与实践相结合。
(4)软硬结合,实例仿真。由于昂贵的培训费用和硬件价格,一般人很难通过大量的PLC硬件进行S7 300/400PLC的实际操作学习。S7 PLCSIM 是S7300/400PLC的仿真软件,具有功能强大、使用方便等特点,是学习S7 300/400PLC的较好工具。所以书中大部分实例都是基于STEP7编程软件和S7PLCSIM 仿真软件相结合的方式进行讲解,使读者能够按实例中的叙述生成项目、硬件组态、编写程序和做仿真实验,能够在尽量少花钱的情况下快速学好这门技术。
本书主要内容如下:
第1章为PLC的基本概况,主要介绍了对PLC的定义、基本功能与特点、应用和分类,以及PLC的组成及工作原理。
第2章为S7 300/400PLC的硬件系统,主要介绍了S7 300/400PLC的系统构成与连接、CPU 模块、数字量I/O 模块、数制与数据类型、存储区与寻址方式。
第3章为S7 300/400PLC编程软件的使用,主要介绍了PLC编程语言的种类,并重点讲述STEP7V5.5编程软件及S7 PLCSIM 仿真软件的使用。
第4章为S7 300/400PLC的基本指令,主要介绍了位逻辑指令、定时器指令、计数器指令,并通过实例讲解这些基本指令的使用方法。
第5章为S7 300/400PLC的功能指令,主要介绍了数据装入与传送指令、数据转换与比较指令、数学运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令等内容。
第6章为S7 300/400PLC的程序结构,主要介绍了S7 300/400PLC中程序的分类、用户程序中的块及用户程序的编程方法,其次通过实例具体讲解了常用组织块、功能和功能块、系统功能和系统功能块、数据块的使用方法。
第7章为梯形图的顺序控制设计方法,主要介绍了梯形图的设计方法、顺序控制设计法与顺序功能图、常见的顺序控制编写梯形图的方法、S7Graph的基本知识及参数设置方法,然后通过多个实例重点讲解了S7Graph在单序列顺序控制、选择序列顺序控制、并行序列顺序控制中的应用。
第8章为S7 300/400PLC的模拟量功能与PID闭环控制,主要介绍了模拟量的基本概念、S7 300/400PLC的模拟量功能、PID闭环控制等内容。第9章为PLC的通信与网络,主要介绍了数据通信的基础知识、工业局域网的基础知识、西门子PLC的MPI通信、西门子PLC的PROFIBUS通信、工业以太网通信等内容。
第10章为PLC的安装与维护,主要介绍了PLC 的安装注意事项与步骤、S7 300/400PLC的硬件安装、S7 300/400PLC的维护和检修等内容。
参加本书编写工作的有湖南工程职业技术学院陈忠平,湖南涉外经济学院侯玉宝、高金定、梁华,衡阳技师学院胡彦伦,湖南航天诚远精密机械有限公司刘琼,湖南科技职业技术学院高见芳,湖南工程职业技术学院尹梅、邓霆、龙晓庆和龚亮,湖南三一重工集团王汉其等。全书由湖南工程职业技术学院陈建忠教授主审。
此外,在编写过程中,还得到了武娟梅、陶有香、段秀莉、黄树辉、葛建、廖亦凡等同志的帮助和支持,在此一并表示感谢。限于编者水平和编写经验,书中难免有错漏之处,敬请广大读者批评指正。
陈忠平，主要从事单片机、PLC技术的教学与培训工作，积累了丰富的教学与培训经验，而且多来年接触各种水平的学员，对读者的需求有最直接的了解。
前言
第1 章 PLC 的基本概况 1
1.1 PLC简介 1
1.2 PLC的组成及工作原理 9
第2 章 S7 300/400 PLC 的硬件系统 16
2.1 S7 300/400PLC的系统构成与连接 16
2.2 S7 300/400PLC的CPU 模块 28
2.3 S7 300/400PLC的数字量I/O 模块 35
2.4 S7 300/400PLC的数制与数据类型 39
2.5 S7 300/400PLC的存储区与寻址方式 45
第3 章 S7 300/400 PLC 编程软件的使用 57
3.1 PLC编程语言简介 57
3.2 STEP7V5.5编程软件的使用 63
3.3 S7 PLCSIM 仿真软件的使用 84
第4 章 S7 300/400 PLC 的基本指令 92
4.1 位逻辑指令 92
4.2 定时器指令 110
4.3 计数器指令 129
第5 章 S7 300/400 PLC 的功能指令 137
5.1 数据装入与传送指令 137
5.2 数据转换与比较指令 141
5.3 数学运算指令 159
5.4 逻辑运算指令 169
5.5 程序控制指令 190
第6 章 S7 300/400 PLC 的程序结构 204
6.1 S7 300/400PLC的用户程序 204
6.2 组织块 207
6.3 功能和功能块 272
6.4 系统功能和系统功能块 290
6.5 数据块 298
第7 章 梯形图的顺序控制设计方法 303
7.1 梯形图的设计方法 303
7.2 顺序控制设计法与顺序功能图 309
7.3 常见的顺序控制编写梯形图的方法 312
7.4 S7Graph概述 315
7.5 S7Graph中的步与动作 319
7.6 S7Graph在顺序控制中的应用实例 322
7.7 S7Graph功能块的参数设置 373
第8 章 S7 300/400 PLC 的模拟量功能与PID 闭环控制 384
8.1 模拟量的基本概念 384
8.2 S7 300/400PLC的模拟量功能 389
8.3 PID闭环控制 405
第9 章 PLC 的通信与网络 422
9.1 数据通信基础 422
9.2 工业通信网络基础 430
9.3 西门子PLC的MPI通信 436
9.4 西门子PLC的PROFIBUS通信 465
9.5 工业以太网通信 489
第10 章 PLC 的安装与维护 518
10.1 PLC的安装注意事项与步骤 518
10.2 S7 300PLC的硬件安装 520
10.3 S7 400PLC的硬件安装 526
10.4 S7 300PLC的维护和检修 531
10.5 S7 400PLC的维护和检修 537
附录A S7 300/400 PLC STL 指令速查表 546
附录B S7 300/400 PLC LAD 指令速查表 551
附录C 组织块查询表 555
附录D 系统功能查询表 557
附录E 系统功能块查询表 560
参考文献 562 |
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