西門子PLC完全精通教程（第2版）

《西門子PLC完全精通教程（第2版）》是2017年化學工業出版社出版的圖書，作者是向曉漢、黎雪芬、奚茂龍。

基本介紹

• 中文名：西門子PLC完全精通教程（第2版）
• 作者：向曉漢、黎雪芬、奚茂龍
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2017年6月
• 頁數：485 頁
• 開本：16K
• 裝幀：平裝
• ISBN：978-7-122-29274-2
• 版次：2版1次

編輯推薦

隨著計算機技術的發展，以可程式序控制器、變頻器調速和計算機通信等技術為主體的新型電氣控制系統已經逐漸取代傳統的繼電器電氣控制系統，並廣泛套用於各行業。由於西門子PLC具有的卓越的性能，因此在工控市場占有非常大的份額，套用十分廣泛。雖然PLC入門相對比較容易，但對於那些西門子PLC剛入門的讀者來說，要系統掌握PLC的套用還不太容易（如PLC通信、運動控制、PID控制等技術）。編者曾經編寫出版了一系列PLC技術圖書，讀者反映較好。因此，為了使讀者能既容易讀懂，又更好地掌握綜合套用技術，我們總結長期的教學經驗和工程實踐經驗，聯合企業相關人員，共同編寫了《西門子PLC完全精通教程》，本書出版後，深受廣大讀者的歡迎，有很多讀者發來郵件與我們探討PLC技術問題，並對本書的內容提出了寶貴意見。近年來，隨著PLC技術的進步，我們又對第一版的內容進行了最佳化、調整，並增加了大量的經典小程式和工程實例，使本書的內容更加全面和實用。

我們在編寫過程中，除了全面系統地介紹了西門子PLC技術的基礎知識外，還結合實際套用，將一些生動的操作實例融入到書中，以提高讀者的學習興趣。本書具有以下特點。

（1）內容由淺入深、由基礎到套用，理論聯繫實際，既適合初學者學習使用，也可以供有一定基礎的人結合書中大量的實例，深入學習西門子PLC的工程套用。

（2）用實例引導讀者學習。本書的內容全部用精選的例子來講解，例如，用例子說明現場匯流排通信的實現全過程。同時所有的例子都包含軟硬體的配置方案圖、接線圖和程式，而且為確保程式的正確性，程式已經在PLC上運行通過。

內容簡介

本書從基礎和實用出發，系統介紹了西門子S7-200/200SMART/1200/300/400等系列PLC技術。

全書分兩個部分：第一部分為入門篇，主要介紹了可程式序控制器（PLC）基礎、西門子PLC的硬體、西門子PLC的軟體、西門子PLC的指令系統、邏輯控制編程的編寫方法與調試；第二部分為精通篇，包括PLC在過程控制中的套用、PLC在運動控制中的套用、PLC在變頻器調速系統中的套用、PLC的PPI/MPI/PROFIBUS和MODBUS通信、工業乙太網通信、西門子PLC其他套用技術、西門子PLC工程套用案例等。

本書內容豐富，重點突出，強調知識的實用性，同時配有大量實用的例題，便於讀者模仿學習。大部分實例都有詳細的軟體、硬體配置清單，並配有接線圖和程式。本書所配電子資源中有重點內容的程式和操作視頻資料。

本書可供從事PLC套用的技術人員學習使用，也可以作為大中專院校的機電類、信息類專業的教材。

目錄

第1篇入門篇

第1章可編程式控制器（PLC）基礎2

1.1概述2

1.1.1PLC的發展歷史2

1.1.2PLC的主要特點3

1.1.3PLC的套用範圍3

1.1.4PLC的分類與性能指標4

1.1.5PLC與繼電器系統的比較5

1.1.6PLC與微機的比較5

1.1.7PLC的發展趨勢5

1.1.8PLC在我國6

1.2可程式序控制器的結構和工作原理6

1.2.1可程式序控制器的硬體組成6

1.2.2可程式序控制器的工作原理9

1.2.3可程式序控制器的立即輸入、輸出功能10

第2章西門子PLC的硬體12

2.1西門子PLC概述12

2.2S7-200系列PLC13

2.2.1S7-200CPU模組13

2.2.2S7-200CPU的接線14

2.3S7-200擴展模組17

2.3.1數字量I/O擴展模組17

2.3.2模擬量I/O擴展模組18

2.3.3其他擴展模組20

2.4S7-200電源需求計算23

2.4.1最大I/O配置23

2.4.2電源需求計算23

2.5S7-300PLC常用模組及其接線24

2.5.1S7-300PLC的基本結構24

2.5.2S7-300PLC的CPU模組25

2.5.3數字量模組28

2.5.4模擬量模組33

2.5.5S7-300PLC的通信處理模組37

2.5.6S7-300PLC的功能模組37

2.5.7S7-300PLC的其他模組38

2.6S7-400PLC常用模組簡介38

2.6.1S7-400PLC的概述38

2.6.2S7-400PLC的機架39

第3章西門子PLC的軟體42

3.1西門子PLC編程軟體的簡介42

3.1.1LOGO！的編程軟體42

3.1.2S7-200的編程軟體42

3.1.3S7-200SMART的編程軟體42

3.1.4S7-1200的編程軟體42

3.1.5S7-300/400的編程軟體42

3.2S7-200的編程軟體STEP7-Micro/WIN的使用42

3.2.1STEP7-Micro/WIN軟體的界面介紹42

3.2.2編譯STEP7-Micro/WIN項目45

3.2.3用STEP7-Micro/WIN建立一個完整的項目53

3.2.4S7-200仿真軟體的使用59

3.3S7-300/400編程軟體STEP7的使用61

3.3.1STEP7軟體簡介61

3.3.2編程界面的SIMATIC管理器62

3.3.3硬體組態與參數設定65

3.3.4STEP7的下載和上傳80

3.3.5STEP7軟體編程85

3.3.6用STEP7建立一個完整的項目86

第4章西門子PLC的指令系統93

4.1西門子PLC的編程基礎知識93

4.1.1數據的存儲類型93

4.1.2程式語言95

4.2S7-200系列PLC的指令系統96

4.2.1S7-200的元件的功能與地址分配96

4.2.2位邏輯指令100

4.2.3定時器與計數器指令104

4.2.4功能指令118

4.2.5S7-200PLC的程式控制指令及其套用137

4.3S7-300/400系列PLC的指令系統146

4.3.1S7-300/400編程元件與數據類型146

4.3.2定址方式150

4.3.3CPU中的暫存器153

4.3.4位邏輯指令156

4.3.5定時器與計數器指令162

4.3.6其他常用指令168

4.4S7-300/400PLC的程式結構172

4.4.1功能、功能塊和數據塊173

4.4.2共享數據塊（DB）及其套用176

4.4.3組織塊（OB）184

4.5S7-300/400實例194

第5章邏輯控制編程的編寫方法與調試197

5.1順序功能圖197

5.1.1順序功能圖的畫法197

5.1.2梯形圖編程的原則202

5.1.3流程圖設計法204

5.2套用實例219

5.2.1液體混合的PLC控制219

5.2.2全自動洗衣機的PLC控制223

5.3程式的調試方法228

5.3.1用變數監控表進行調試228

5.3.2使用PLCSIM軟體進行調試（對於S7-300/400）231

5.4故障診斷233

5.4.1使用狀態和出錯LED進行故障診斷234

5.4.2用STEP7快速視圖進行故障診斷236

5.4.3用通信塊的輸出參數/返回值（RET_VAL）診斷故障242

第2篇精通篇

第6章PLC在過程控制中的套用246

6.1PID控制簡介246

6.1.1PID控制原理簡介246

6.1.2PID控制器的參數整定249

6.2利用PID指令編寫過程控制程式251

第7章PLC在運動控制中的套用273

7.1PLC控制步進電動機273

7.1.1步進電動機簡介273

7.1.2直接使用PLC的高速輸出點控制步進電動機274

7.1.3步進電動機的調速控制287

7.1.4步進電動機的正反轉控制289

7.2PLC控制伺服系統291

7.2.1伺服系統基礎291

7.2.2直接使用PLC的高速輸出點控制伺服系統293

第8章PLC在變頻器調速系統中的套用305

8.1西門子MM440變頻器使用簡介305

8.1.1認識變頻器305

8.1.2西門子MM440變頻器使用簡介306

8.2變頻器多段頻率給定309

8.3變頻器模擬量頻率給定314

8.3.1模擬量模組的簡介314

8.3.2電流信號頻率給定（利用S7-200）316

8.3.3電壓信號頻率給定（利用S7-300）318

8.4變頻器的通信頻率給定319

8.4.1MM440變頻器通信的基本知識319

8.4.2S7-200與MM440變頻器的USS通信頻率給定322

8.4.3S7-1200PLC與MM440的USS通信327

8.4.4S7-300與MM440變頻器的場匯流排通信頻率給定333

8.5使用變頻器時電動機的制動和正反轉338

8.5.1使用變頻器時電動機的制動338

8.5.2使用變頻器時電動機的正反轉339

第9章PLC的PPI/MPI/PROFIBUS和MODBUS通信341

9.1通信基礎知識341

9.1.1通信的基本概念341

9.1.2RS-485標準串列接口344

9.1.3OSI參考模型345

9.2SIMATICNET工業通信網路346

9.2.1工業通信網路結構346

9.2.2通信網路技術說明347

9.3PPI通信347

9.3.1初識PPI協定347

9.3.2S7-200系列PLC之間的PPI通信348

9.4MPI通信352

9.4.1MPI通信概述352

9.4.2無組態連線通信方式352

9.5PROFIBUS現場匯流排通信359

9.5.1PROFIBUS現場匯流排概述359

9.5.2PROFIBUS通信概述360

9.5.3PROFIBUS匯流排拓撲結構362

9.5.4S7-300與ET200M的PROFIBUS-DP通信364

9.5.5S7-300與S7-200間的PROFIBUS-DP通信370

9.5.6S7-300與S7-300間的PROFIBUS-DP通信379

9.6MODBUS通信概述387

9.6.1MODBUS通信概述387

9.6.2MODBUS傳輸模式388

9.6.3S7-200PLC間MODBUS通信388

9.6.4S7-1200與S7-1200的MODBUS通信392

第10章工業乙太網通信397

10.1乙太網通信概述397

10.1.1乙太網通信簡介397

10.1.2工業乙太網通信簡介398

10.2S7-200PLC的乙太網通信399

10.3S7-1200PLC的乙太網通信407

10.3.1S7-1200系列PLC間的乙太網通信407

10.3.2S7-1200系列PLC與S7-300系列PLC間的乙太網通信412

10.4S7-300/400系列PLC的乙太網通信418

10.4.1S7-300間的乙太網通信418

10.4.2S7-400與遠程I/O模組ET200間的PROFINET通信427

10.4.3S7-400與S7-200SMART間的乙太網通信433

第11章西門子PLC其他套用技術439

11.1高速計數器的套用439

11.1.1高速計數器的簡介439

11.1.2高速計數器在轉速測量中的套用441

11.2PWM449

11.2.1PWM功能簡介449

11.2.2PWM功能套用舉例450

11.3其他技巧/難點453

11.3.1安裝和使用西門子軟體注意事項453

11.3.2創建和使用S7-200的庫函式454

11.3.3指針的套用457

第12章西門子PLC工程套用案例459

12.1壓力數據採集PLC控制系統459

12.1.1系統軟硬體配置459

12.1.2編寫控制程式459

12.2物料混合機的PLC控制464

12.2.1系統軟硬體配置464

12.2.2編寫控制程式466

12.3小型攪拌機的PLC控制467

12.3.1系統軟硬體配置468

12.3.2控制程式的編寫468

12.4啤酒灌裝線系統的PLC控制471

12.4.1系統軟硬體配置472

12.4.2控制程式的編寫474

12.5往復運動小車PLC控制系統479

12.5.1系統軟硬體配置479

12.5.2控制程式的編寫481

參考文獻485