從零學西門子PLC編程

《從零學西門子PLC 編程》以西門子S7-200 SMART PLC 編程為核心，系統地介紹了PLC 初學者需要掌握的基本知識和應用技能，
主要內容包括西門子PLC 硬件系統、STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件使用、S7-200 SMART PLC 編程基礎、
S7-200 SMART PLC 的功能指令、PLC 梯形圖程序設計、PLC 的通信與自動化通信網絡、
S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其應用、PLC 應用中的一些問題以及綜合實例。

本書講解全面詳細，內容由淺入深，語言通俗易懂，書中各部分內容都結合實例進行講解，
並輔以大量的圖標，通過學習本書內容，讀者不僅能快速入門、夯實基礎，也能擴展思路、提陞技能。

本書可供學習PLC 的工程技術人員使用，也可以供高等院校相關專業的師生學習使用。

第1章 西門子PLC 硬件系統 001
1.1 PLC 概述 002
1.1.1 PLC 的產生 002
1.1.2 PLC 定義 003
1.1.3 PLC 硬件及工作原理 005
1.2 S7-200 SMART 系列PLC 概述 008
1.2.1 西門子S7 系列簡介 008
1.2.2 S7-200 SMART 系列PLC 的產品特點010
1.3 S7-200 SMART CPU 模塊 011
1.4 CPU 模塊接線及擴展模塊015
1.5 實例1——I/O 地址分配與電源需求計算 023
1.6 實例2——認識S7-200 SMART PLC 026
第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件使用 028
2.1 STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件概述029
2.2 程序的編寫與下載 036
2.2.1 創建項目（工程） 037
2.2.2 生成用戶程序 038
2.2.3 以太網基礎知識 042
2.2.4 組態以太網地址 043
2.2.5 下載與調試用戶程序 045
2.3 符號表與符號地址的使用 046
2.4 用編程軟件監控與調試程序 047
2.4.1 用程序狀態監控與調試程序 047
2.4.2 用狀態圖表監控程序 049
2.4.3 用狀態圖表調試程序 051
2.4.4 調試用戶程序的其他方法 052
2.5 使用系統塊設置PLC 的參數 052
2.5.1 組態PLC 的參數 052
2.5.2 組態輸入輸出參數 053
2.6 實例3——仿真軟件使用 054
第3章 S7-200 SMART PLC 編程基礎 057
3.1 編程語言及程序結構 058
3.2 數據類型與尋址方式 059
3.2.1 數據類型 060
3.2.2 數據存儲器編址 062
3.2.3 CPU 的存儲區 064
3.2.4 尋址方式 069
3.3 位邏輯指令 070
3.3.1 基本位操作指令 070
3.3.2 置位與復位指令 078
3.3.3 置位和復位優先雙穩態觸發器指令 079
3.3.4 邊沿觸髮指令081
3.3.5 空操作和取非指令 082
3.4 定時器指令與計數器指令 083
3.4.1 定時器指令 083
3.4.2 計數器指令 089
3.5 梯形圖的基本知識 093
3.5.1 梯形圖的特點 093
3.5.2 梯形圖的編程規則 093
3.6 基本指令的應用舉例 095
3.6.1 兩條運輸帶的控製程序 095
3.6.2 電動機順序控制 096
3.6.3 倉庫貨物統計 097
3.6.4 Y- △降壓啟動控制系統 098
第4章 S7-200 SMART PLC 的功能指令 101
4.1 功能指令概述102
4.2 數據處理指令102
4.2.1 比較指令與數據傳送指令103
4.2.2 移位與循環移位指令105
4.2.3 數據轉換指令108
4.2.4 字符串轉換指令111
4.3 表功能指令 114
4.4 實時時鐘指令122
4.5 數學運算指令123
4.5.1 四則運算指令與增減指令123
4.5.2 浮點數函數運算指令 127
4.5.3 邏輯運算指令129
4.6 程序控制指令132
4.6.1 結束指令、暫停指令和看門狗指令133
4.6.2 跳轉指令135
4.6.3 循環指令137
4.6.4 子程序指令139
4.6.5 ENO 指令 141
4.7 中斷指令 141
4.8 高速計數器與高速脈衝輸出145
4.8.1 高速計數器146
4.8.2 高速脈衝輸出與開環位置控制150
4.9 實例4——彩燈控制154
第5章 PLC 梯形圖程序設計 158
5.1 PLC 的程序設計方法159
5.1.1 經驗設計法159
5.1.2 繼電器控制電路移植法 161
5.1.3 順序控制設計法163
5.2 梯形圖設計規則163
5.3 順序功能圖164
5.3.1 順序功能圖的構成164
5.3.2 順序功能圖繪製的注意事項166
5.3.3 順序控制指令166
5.3.4 順序功能圖的編程167
5.4 PLC 程序及調試說明172
5.4.1 複雜程序的設計方法172
5.4.2 程序的內容和質量173
5.4.3 程序的調試173
5.5 典型的簡單電路編程174
5.6 典型的簡單環節編程177
5.7 實例5——順序控制功能圖在小車行程控制中的應用182
第6章 PLC 的通信與自動化通信網絡 185
6.1 PLC 數據通信的基礎知識186
6.1.1 數據通信的傳輸方式186
6.1.2 通信介質 188
6.1.3 串行通信接口標準190
6.1.4 PLC 的通信網絡結構192
6.1.5 S7-200 SMART 通信端口194
6.2 基於以太網的S7 協議通信195
6.3 自由口通信201
6.4 Modbus 協議在通信中的應用 211
6.5 實例6——串口通信程序設計213
6.6 實例7—— PLC 與遠程PC 的通信215
第7章 S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其應用 217
7.1 閉環控制與PID 控制器218
7.1.1 模擬量閉環控制系統218
7.1.2 PID 控制器的數字化219
7.1.3 PID 指令嚮導的應用 221
7.2 PID 控制器的參數整定 222
7.2.1 PID 參數的物理意義 222
7.2.2 PID 參數整定的規則 223
7.2.3 PID 參數自整定 224
7.3 PID 指令 225
7.4 PID 指令應用實例 228
第8章 PLC 應用中的一些問題 230
8.1 PLC 控制系統的可靠性措施231
8.1.1 供電系統設計231
8.1.2 接地設計 233
8.1.3 PLC 輸入/ 輸出電路的設計 234
8.1.4 電氣櫃結構設計 236
8.1.5 現場佈線圖設計 236
8.1.6 冗餘設計 236
8.1.7 軟件抗干擾方法 237
8.1.8 工作環境處理 237
8.2 故障的檢測與診斷 238
第9章 綜合實例 240
9.1 PLC 控制系統的總體設計241
9.1.1 PLC 控制系統的類型241
9.1.2 PLC 控制系統設計的基本原則 242
9.1.3 PLC 控制系統的設計步驟 243
9.1.4 減少PLC 輸入和輸出點數的方法 244
9.2 綜合實例1——恆溫控制 246
9.2.1 恆溫控制的系統組成 247
9.2.2 恆溫控制的面板圖 247
9.2.3 恆溫控制的軟件系統設計 247
9.2.4 恆溫控制軟件程序的設計 248
9.2.5 恆溫控製程序組成 248
9.2.6 恆溫控製程序梯形圖 249
9.3 綜合實例2——自動售貨機的設計 252
9.3.1 自動售貨機的基本功能 252
9.3.2 自動售貨機I/O 點的分配 252
9.3.3 自動售貨機的接線圖 254
9.3.4 自動售貨機的順序功能圖（SFC） 254
9.3.5 自動售貨機的梯形圖（LAD） 255
9.4 綜合實例3——鑽床精度控制系統261
9.4.1 確定設計任務書261
9.4.2 確定外圍I/O 設備 263
9.4.3 選定PLC 的型號 263
9.4.4 編制輸入/ 輸出分配表 263
9.4.5 PLC 外部接線圖 264
9.4.6 程序設計 265
9.5 綜合實例4——自動配料控制系統 266
9.5.1 確定設計任務書 266
9.5.2 確定外圍I/O 設備 267
9.5.3 選定PLC 的型號 267
9.5.4 編制編程元件地址分配表 267
9.5.5 程序設計 268
參考文獻 272