西门子PLC完全精通教程（第2版）

本书从基础和实用出发，系统介绍了西门子S7-200/200SMART/1200/300/400等系列PLC技术。
　　全书分两个部分：第一部分为入门篇，主要介绍了可编程序控制器（PLC）基础、西门子PLC的硬件、西门子PLC的软件、西门子PLC的指令系统、逻辑控制编程的编写方法与调试；第二部分为精通篇，包括PLC在过程控制中的应用、PLC在运动控制中的应用、PLC在变频器调速系统中的应用、PLC的PPI/MPI/PROFIBUS和MODBUS通信、工业以太网通信、西门子PLC其他应用技术、西门子PLC工程应用案例等。
　　本书内容丰富，重点突出，强调知识的实用性，同时配有大量实用的例题，便于读者模仿学习。大部分实例都有详细的软件、硬件配置清单，并配有接线图和程序。本书所配电子资源中有重点内容的程序和操作视频资料。
　　本书可供从事PLC应用的技术人员学习使用，也可以作为大中专院校的机电类、信息类专业的教材。

第1篇入门篇
第1章可编程序控制器（PLC）基础2
1．1概述2
1．1．1PLC的发展历史2
1．1．2PLC的主要特点3
1．1．3PLC的应用范围3
1．1．4PLC的分类与性能指标4
1．1．5PLC与继电器系统的比较5
1．1．6PLC与微机的比较5
1．1．7PLC的发展趋势5
1．1．8PLC在我国6
1．2可编程序控制器的结构和工作原理6
1．2．1可编程序控制器的硬件组成6
1．2．2可编程序控制器的工作原理9
1．2．3可编程序控制器的立即输入、输出功能10
第2章西门子PLC的硬件12
2．1西门子PLC概述12
2．2S7-200系列PLC13
2．2．1S7-200CPU模块13
2．2．2S7-200CPU的接线14
2．3S7-200扩展模块17
2．3．1数字量I/O扩展模块17
2．3．2模拟量I/O扩展模块18
2．3．3其他扩展模块20
2．4S7-200电源需求计算23
2．4．1最大I/O配置23
2．4．2电源需求计算23
2．5S7-300PLC常用模块及其接线24
2．5．1S7-300PLC的基本结构24
2．5．2S7-300PLC的CPU模块25
2．5．3数字量模块28
2．5．4模拟量模块33
2．5．5S7-300PLC的通信处理模块37
2．5．6S7-300PLC的功能模块37
2．5．7S7-300PLC的其他模块38
2．6S7-400PLC常用模块简介38
2．6．1S7-400PLC的概述38
2．6．2S7-400PLC的机架39
第3章西门子PLC的软件42
3．1西门子PLC编程软件的简介42
3．1．1LOGO！的编程软件42
3．1．2S7-200的编程软件42
3．1．3S7-200SMART的编程软件42
3．1．4S7-1200的编程软件42
3．1．5S7-300/400的编程软件42
3．2S7-200的编程软件STEP7-Micro/WIN的使用42
3．2．1STEP7-Micro/WIN软件的界面介绍42
3．2．2编译STEP7-Micro/WIN项目45
3．2．3用STEP7-Micro/WIN建立一个完整的项目53
3．2．4S7-200仿真软件的使用59
3．3S7-300/400编程软件STEP7的使用61
3．3．1STEP7软件简介61
3．3．2编程界面的SIMATIC管理器62
3．3．3硬件组态与参数设置65
3．3．4STEP7的下载和上传80
3．3．5STEP7软件编程85
3．3．6用STEP7建立一个完整的项目86
第4章西门子PLC的指令系统93
4．1西门子PLC的编程基础知识93
4．1．1数据的存储类型93
4．1．2编程语言95
4．2S7-200系列PLC的指令系统96
4．2．1S7-200的元件的功能与地址分配96
4．2．2位逻辑指令100
4．2．3定时器与计数器指令104
4．2．4功能指令118
4．2．5S7-200PLC的程序控制指令及其应用137
4．3S7-300/400系列PLC的指令系统146
4．3．1S7-300/400编程元件与数据类型146
4．3．2寻址方式150
4．3．3CPU中的寄存器153
4．3．4位逻辑指令156
4．3．5定时器与计数器指令162
4．3．6其他常用指令168
4．4S7-300/400PLC的程序结构172
4．4．1功能、功能块和数据块173
4．4．2共享数据块（DB）及其应用176
4．4．3组织块（OB）184
4．5S7-300/400实例194
第5章逻辑控制编程的编写方法与调试197
5．1顺序功能图197
5．1．1顺序功能图的画法197
5．1．2梯形图编程的原则202
5．1．3流程图设计法204
5．2应用实例219
5．2．1液体混合的PLC控制219
5．2．2全自动洗衣机的PLC控制223
5．3程序的调试方法228
5．3．1用变量监控表进行调试228
5．3．2使用PLCSIM软件进行调试（对于S7-300/400）231
5．4故障诊断233
5．4．1使用状态和出错LED进行故障诊断234
5．4．2用STEP7快速视图进行故障诊断236
5．4．3用通信块的输出参数/返回值（RET_VAL）诊断故障242
第2篇精通篇
第6章PLC在过程控制中的应用246
6．1PID控制简介246
6．1．1PID控制原理简介246
6．1．2PID控制器的参数整定249
6．2利用PID指令编写过程控制程序251
第7章PLC在运动控制中的应用273
7．1PLC控制步进电动机273
7．1．1步进电动机简介273
7．1．2直接使用PLC的高速输出点控制步进电动机274
7．1．3步进电动机的调速控制287
7．1．4步进电动机的正反转控制289
7．2PLC控制伺服系统291
7．2．1伺服系统基础291
7．2．2直接使用PLC的高速输出点控制伺服系统293
第8章PLC在变频器调速系统中的应用305
8．1西门子MM440变频器使用简介305
8．1．1认识变频器305
8．1．2西门子MM440变频器使用简介306
8．2变频器多段频率给定309
8．3变频器模拟量频率给定314
8．3．1模拟量模块的简介314
8．3．2电流信号频率给定（利用S7-200）316
8．3．3电压信号频率给定（利用S7-300）318
8．4变频器的通信频率给定319
8．4．1MM440变频器通信的基本知识319
8．4．2S7-200与MM440变频器的USS通信频率给定322
8．4．3S7-1200PLC与MM440的USS通信327
8．4．4S7-300与MM440变频器的场总线通信频率给定333
8．5使用变频器时电动机的制动和正反转338
8．5．1使用变频器时电动机的制动338
8．5．2使用变频器时电动机的正反转339
第9章PLC的PPI/MPI/PROFIBUS和MODBUS通信341
9．1通信基础知识341
9．1．1通信的基本概念341
9．1．2RS-485标准串行接口344
9．1．3OSI参考模型345
9．2SIMATICNET工业通信网络346
9．2．1工业通信网络结构346
9．2．2通信网络技术说明347
9．3PPI通信347
9．3．1初识PPI协议347
9．3．2S7-200系列PLC之间的PPI通信348
9．4MPI通信352
9．4．1MPI通信概述352
9．4．2无组态连接通信方式352
9．5PROFIBUS现场总线通信359
9．5．1PROFIBUS现场总线概述359
9．5．2PROFIBUS通信概述360
9．5．3PROFIBUS总线拓扑结构362
9．5．4S7-300与ET200M的PROFIBUS-DP通信364
9．5．5S7-300与S7-200间的PROFIBUS-DP通信370
9．5．6S7-300与S7-300间的PROFIBUS-DP通信379
9．6MODBUS通信概述387
9．6．1MODBUS通信概述387
9．6．2MODBUS传输模式388
9．6．3S7-200PLC间MODBUS通信388
9．6．4S7-1200与S7-1200的MODBUS通信392
第10章工业以太网通信397
10．1以太网通信概述397
10．1．1以太网通信简介397
10．1．2工业以太网通信简介398
10．2S7-200PLC的以太网通信399
10．3S7-1200PLC的以太网通信407
10．3．1S7-1200系列PLC间的以太网通信407
10．3．2S7-1200系列PLC与S7-300系列PLC间的以太网通信412
10．4S7-300/400系列PLC的以太网通信418
10．4．1S7-300间的以太网通信418
10．4．2S7-400与远程I/O模块ET200间的PROFINET通信427
10．4．3S7-400与S7-200SMART间的以太网通信433
第11章西门子PLC其他应用技术439
11．1高速计数器的应用439
11．1．1高速计数器的简介439
11．1．2高速计数器在转速测量中的应用441
11．2PWM449
11．2．1PWM功能简介449
11．2．2PWM功能应用举例450
11．3其他技巧/难点453
11．3．1安装和使用西门子软件注意事项453
11．3．2创建和使用S7-200的库函数454
11．3．3指针的应用457
第12章西门子PLC工程应用案例459
12．1压力数据采集PLC控制系统459
12．1．1系统软硬件配置459
12．1．2编写控制程序459
12．2物料混合机的PLC控制464
12．2．1系统软硬件配置464
12．2．2编写控制程序466
12．3小型搅拌机的PLC控制467
12．3．1系统软硬件配置468
12．3．2控制程序的编写468
12．4啤酒灌装线系统的PLC控制471
12．4．1系统软硬件配置472
12．4．2控制程序的编写474
12．5往复运动小车PLC控制系统479
12．5．1系统软硬件配置479
12．5．2控制程序的编写481
参考文献485