本书从工程应用的角度出发,以我国目前广泛应用的德国西门子(SIEMENS)公司的SIMATIC系列的S7-200系列PLC为样机,突出应用性和实践性,重点讲述了小型PLC的结构、工作原理和编程规则,详细介绍了系统的指令系统、组态配置、网络通信及性能指标,并通过大量的、有针对性的工程实例,对工程上常用的PLC控制系统的设计思想、设计步骤、设计方法,进行了详尽的介绍。每章后附有习题。
第1章 可编程控制器概述\\t1
1.1 PLC的产生、定义、分类及应用\\t1
1.1.1 PLC的产生\\t1
1.1.2 PLC的定义\\t2
1.1.3 PLC的分类\\t3
1.1.4 可编程控制器的应用现状\\t6
1.2 可编程控制器的特点及主要功能\\t7
1.2.1 可编程控制器的一般特点\\t7
1.2.2 可编程控制器与继电器逻辑控制系统的比较\\t9
1.2.3 可编程控制器与其他工业控制器的比较\\t9
1.2.4 可编程控制器的主要功能\\t11
1.2.5 可编程控制器的软件及编程语言\\t12
1.3 PLC的编程语言\\t13
1.3.1 梯形图\\t13
1.3.2 语句表\\t14
1.3.3 逻辑功能图\\t14
1.3.4 顺序功能图(SFC)\\t15
1.3.5 高级语言\\t15
1.4 可编程控制器的性能指标\\t15
1.5 可编程控制器的发展趋势\\t17
小结\\t18
习题1\\t19
第2章 可编程控制器的结构和工作原理\\t20
2.1 可编程控制器的硬件组成\\t20
2.1.1 PLC的基本结构\\t20
2.1.2 可编程控制器的各个组成部分的功能\\t21
2.2 PLC的基本工作原理\\t33
2.2.1 PLC控制系统的等效工作电路\\t34
2.2.2 可编程控制器的工作过程\\t35
2.2.3 PLC对输入/输出的处理规则\\t37
2.2.4 PLC的扫描周期及滞后响应\\t38
小结\\t40
习题2\\t41
第3章 可编程控制器S7-200概述\\t42
3.1 S7-200的系统组成\\t42
3.1.1 S7-200系统基本构成\\t42
3.1.2 主机单元\\t42
3.1.3 数字量扩展模板\\t44
3.1.4 模拟量扩展单元模板\\t44
3.1.5 智能模板\\t45
3.1.6 其他设备\\t45
3.1.7 S7-200的主要技术性能指标\\t46
3.2 S7-200的基本功能及特点\\t47
3.2.1 S7-200的输入/输出系统\\t47
3.2.2 存储系统及功能\\t50
3.2.3 S7-200的工作方式及扫描周期\\t51
3.3 S7-200的编程元件的寻址及CPU组态\\t52
3.3.1 S7-200的基本数据类型\\t52
3.3.2 编程元件\\t53
3.3.3 CPU组态\\t58
3.3.3 编程元件的直接寻址\\t59
3.3.5 编程元件的间接寻址\\t60
3.3.6 编程元件及操作数的寻址范围\\t62
3.4 S7-200编程语言\\t63
3.4.1 编程语言\\t63
3.4.2 S7-200的程序结构\\t64
小结\\t64
习题3\\t65
第4章 S7-200的基本指令系统及编程\\t67
4.1 位操作指令\\t67
4.1.1 位逻辑指令\\t67
4.1.2 定时器指令\\t72
4.1.3 计数器指令\\t75
4.1.4 定时器及计数器的应用和扩展\\t77
4.1.5 比较指令\\t79
4.2 运算指令\\t81
4.2.1 加法指令\\t81
4.2.2 减法指令\\t84
4.2.3 乘法指令\\t84
4.2.4 除法指令\\t87
4.2.5 数学函数指令\\t88
4.2.6 增减指令\\t92
4.2.7 逻辑运算指令\\t93
4.3 数据处理指令\\t96
4.3.1 传送类指令\\t97
4.3.2 移位指令\\t100
4.3.3 字节交换指令SWAP\\t103
4.3.4 填充指令FILL\\t103
4.4 表功能指令\\t104
4.4.1 填表指令ATT(Add To Table)\\t105
4.4.2 表中取数指令\\t105
4.4.3 查表指令FND\\t106
4.5 转换指令\\t107
4.5.1 数据类型转换指令\\t108
4.5.2 编码和译码指令\\t110
4.5.3 七段显示码指令SEG(Segment)\\t110
4.5.4 字符串转换指令\\t111
小结\\t113
习题4\\t114
第5章 S7-200的应用指令\\t117
5.1 程序控制类指令\\t117
5.1.1 空操作指令NOP\\t117
5.1.1 结束及暂停指令\\t117
5.1.3 警戒时钟刷新指令WDR\\t118
5.1.4 跳转指令\\t119
5.1.5 子程序指令\\t119
5.1.6 循环指令\\t121
5.1.7 顺序控制继电器SCR指令\\t123
5.1.8 与ENO指令AENO\\t127
5.2 特殊指令\\t128
5.2.1 实时时钟指令\\t128
5.2.2 中断指令\\t129
5.2.3 通信指令\\t133
5.2.4 高速计数器指令\\t134
5.2.5 高速脉冲输出指令PLS(Pulse)\\t144
5.2.6 PID回路控制指令\\t151
小结\\t157
习题5\\t158
第6章 可编程控制器控制系统应用设计\\t161
6.1 PLC控制系统的总体设计\\t161
6.1.1 PLC控制系统的类型\\t161
6.1.2 PLC控制系统设计的基本原则\\t163
6.1.3 控制系统的设计步骤\\t163
6.2 PLC控制系统的可靠性设计\\t167
6.2.1 供电系统设计\\t167
6.2.2 接地设计\\t172
6.2.3 冗余设计\\t174
6.2.4 安装及布线\\t175
6.3 程序设计举例\\t176
6.3.1 机械手控制\\t176
6.2.2 3工位旋转工作台控制\\t182
6.3.3 高速输出功能及模拟电位器的应用\\t187
小结\\t189
习题6\\t189
第7章 可编程控制器的网络及通信基础\\t192
7.1 PLC的通信及网络基本知识\\t192
7.1.1 数据通信基础\\t192
7.1.2 串行通信接口标准\\t195
7.1.3 工业局域网基础\\t196
7.2 S7-200的通信实现\\t197
7.2.1 S7-200的通信概述\\t197
7.2.2 通信实现\\t202
7.3 S7-200的网络读写通信\\t203
7.3.1 PPI主站模式设定\\t203
7.3.2 网络通信指令\\t203
7.3.3 主站与从站传送数据表的格式\\t204
7.3.4 应用举例\\t204
7.4 S7-200的自由口通信模式\\t207
7.4.1 设置自由口通信协议\\t207
7.4.2 自由口通信时的中断事件\\t208
7.4.3 自由口通信指令\\t208
7.4.4 自由口通信的简单应用\\t210
7.5 S7-200的PPI通信模式\\t212
7.5.1 PPI通信协议\\t212
7.5.2 PPI网络组态形式\\t213
7.5.3 两台S7-200 CPU的PPI主从通信\\t214
7.6 S7-200的PROFINET通信模式\\t220
7.6.1 工业以太网产生背景\\t221
7.6.2 工业以太网协议\\t221
7.6.3 PROFINET实时通信\\t221
7.6.4 CP243-1以太网通信处理器\\t221
7.6.5 两台S7-200 CPU的PROFINET通信\\t223
7.7 S7-200的MODBUS通信模式\\t233
7.7.1 MODBUS协议简介\\t233
7.7.2 S7-200 PLC的MODBUS协议库\\t234
7.7.3 为MODBUS分配库存储区\\t234
7.7.4 S7-200PLC之间的MODBUS通信\\t235
小结\\t240
习题7\\t240
附录A S7-200的特殊继电器SM\\t242
附录B S7-200的编程软件STEP 7 - Micro/WIN32\\t250
附录C S7-200的错误代码\\t266
参考文献\\t268
可编程控制器教程(基础篇)自2003年出版以来,承蒙读者的厚爱,畅销至今。本次再版,仍然保持原来的编写体系及风格。
从2003年到现在,PLC的应用正以前所未有的速度,在各行各业得到更加广泛的普及和应用。西门子的小型PLC——SIMATIC S7-200系列,更是以其可靠性高、功能强、性价比高的优势,在国内市场称雄。
这些年,虽然SIMATIC S7-200系列PLC在硬件上很少更新,只是推出了CPU224XP(自带AI/AO), 以及S7-200 SMART。但是在应用领域却更加深入,尤其是在网络通信上。
本次再版,充分考虑了这些变化,增删了部分内容,特别是在网络通信方面,增加了S7-200的PPI通信、PROFINET通信及MODBUS通信。
本书可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化专业的教材,也可作为电气技术、机电一体化、计算机应用等相关专业的教学用书,亦可作为电大、职大相近专业的教材。对于广大的电气工程技术人员,则是一本有价值的参考书和技术手册。
本书由胡学林主编。书中部分内容的编写参照了有关文献,恕不一一列举,谨对书后所有参考文献的作者表示感谢。
由于编者水平所限,错误和不妥之处在所难免,敬请专家、同仁