《西門子S7-300/400 PLC控制系統設計與套用》是2009年出版的圖書，作者是陳章平、楊澤、沈國宇、戴金。
基本介紹
- 書名：西門子S7-300/400 PLC控制系統設計與套用
- 作者：陳章平、楊澤、沈國宇、戴金
- ISBN：9787302200918
- 定價：25元
- 出版時間：2009-7-3
- 裝幀：平裝
圖書簡介,圖書前言,圖書目錄,
圖書簡介
本書從工程套用的角度出發，以當前我國使用較多的西門子S7-300/400 PLC為對象，系統地介紹了西門子S7-300/400 PLC的主要構成、設計方法及具體套用。
本書針對西門子S7-300/400 PLC控制系統的基礎套用，分別介紹了可程式邏輯控制器、S7-300/400硬體模組、PLC的工作方式、S7-300/400的指令系統、S7-300/400的編程過程、S7系列編程軟體介紹、S7-300/400 PLC的通信、S7-PLCSIM的運用等內容；最後是綜合運用所學知識的動手實踐環節，結合具體工程套用實例詳細描述了從問題的分析到編寫出PLC控制程式的整個過程。
本書內容完整、通俗易懂、實用性強，可作為高等院校及高職機電類專業教材，也可供西門子S7-300/400 PLC工程技術人員及自學者參考和學習。
本書針對西門子S7-300/400 PLC控制系統的基礎套用，分別介紹了可程式邏輯控制器、S7-300/400硬體模組、PLC的工作方式、S7-300/400的指令系統、S7-300/400的編程過程、S7系列編程軟體介紹、S7-300/400 PLC的通信、S7-PLCSIM的運用等內容；最後是綜合運用所學知識的動手實踐環節，結合具體工程套用實例詳細描述了從問題的分析到編寫出PLC控制程式的整個過程。
本書內容完整、通俗易懂、實用性強，可作為高等院校及高職機電類專業教材，也可供西門子S7-300/400 PLC工程技術人員及自學者參考和學習。
圖書前言
隨著我國經濟的快速發展，在工業控制領域，數控工具機在硬體方面取得了顯著的成績，與此相應的數控系統也得到了迅速的發展，各個品牌的數控系統也相繼進入我國市場，如日本的FANUC數控系統、德國西門子數控系統等。
數控工具機綜合了計算機、自動控制、機電一體化、PLC、液壓、感測器等技術，並以其可靠性高、生產效率高、勞動強度低等優點而迅速成為現代製造業中廣泛使用的設備。數控工具機的使用極大地推動了數控技術的發展，而PLC是當前工業控制領域中不可或缺的一部分，也是廣大相關專業師生和機械工程控制技術人員需要掌握的內容。
數控仿真是在三維空間進行的動態仿真，利用仿真系統可以對設計的程式進行精確的驗證，從而獲得優良的製造精度，數控技術已經從普通的簡單功能發展到了更具柔性的現代製造技術。
本書特點
在語言上，本書儘量以淺顯易懂的語言進行講解，去掉了一些實際工程套用中的晦澀辭彙，使表達更加簡潔明了。
在內容上，本書在介紹S7-300/400 PLC的基礎知識及套用時，減少了工程中過於複雜、難以理解的內容，並增加了PLC模擬仿真軟體的介紹及相應的實例。
在結構安排上，本書的編寫更加貼近讀者的思維習慣，易於掌握。每章開始都有本章導讀，結尾都有本章小結及相應的思考練習題，有助於讀者把握學習重點。
主要內容
我國工業控制領域中使用較多的西門子S7-300/400 PLC進行介紹。在全書的寫作過程中，力求體現理論聯繫實際、學以致用。其中，既有簡明扼要的理論介紹，又有典型的S7-300/400 PLC的套用實例，使讀者能很快掌握S7-300/400 PLC的工作方式、功能模組、編程技術等知識。
本書共分為9章，內容如下。
第1章：可程式邏輯控制器簡介。
第2章：S7-300/400硬體模組。
第3章：PLC的工作方式。
第4章：S7-300/400的指令系統。
第5章：S7-300/400的編程過程。
第6章：S7系列編程軟體介紹。
第7章：S7-300/400 PLC的通信。
第8章：S7-PLCSIM的運用。
第9章：S7-300/400的套用實例。
本書可作為高等院校及高職機電類專業教材，也可供西門子S7-300/400 PLC工程技術人員及自學者參考和學習。
編寫分工
本書由陳平、陳章平、戴金、楊澤等編著，榮智濤審校。其中，第1、4、9章由戴金、陳章平、楊澤、姚林、沈國宇、李錦共同編寫完成；第2章由楊澤編寫；第3章由羅華編寫；第5章由姚林編寫；第6、7、8章由陳章平編寫。本書在編寫過程中得到了四川大學羅華副教授的大力支持，並參考了部分文獻資料，在此向相關文獻作者表示衷心的感謝。
參與本書編寫的還有王治國、馮強、曾德惠、許慶華、程亮、周聰、黃志平、胡松、邢永峰、邵軍、邊海龍、劉達因、趙婷、馬鴻娟、候桐、趙光明、李勝、李輝、候傑、王紅研、王磊、閆守紅、康湧泉、李歡、蔣杼倩、王小東、張正亮、宋利梅、何群芬、程瑤等，在此一併向他們的辛勤工作表示感謝。
由於水平所限，加之時間倉促，書中難免會有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。
配套服務
為充分體現本書特色，幫助讀者深刻理解本書編寫意圖和內涵，進一步提高對本書教學的使用效率，我們製作了精美電子教案和實例仿真檔案，相關內容可到清華大學出版社網站）下載。歡迎讀者將本書使用過程中的問題與各種探討、建議反饋給我們，我們將竭誠為您服務
數控工具機綜合了計算機、自動控制、機電一體化、PLC、液壓、感測器等技術，並以其可靠性高、生產效率高、勞動強度低等優點而迅速成為現代製造業中廣泛使用的設備。數控工具機的使用極大地推動了數控技術的發展，而PLC是當前工業控制領域中不可或缺的一部分，也是廣大相關專業師生和機械工程控制技術人員需要掌握的內容。
數控仿真是在三維空間進行的動態仿真，利用仿真系統可以對設計的程式進行精確的驗證，從而獲得優良的製造精度，數控技術已經從普通的簡單功能發展到了更具柔性的現代製造技術。
本書特點
在語言上，本書儘量以淺顯易懂的語言進行講解，去掉了一些實際工程套用中的晦澀辭彙，使表達更加簡潔明了。
在內容上，本書在介紹S7-300/400 PLC的基礎知識及套用時，減少了工程中過於複雜、難以理解的內容，並增加了PLC模擬仿真軟體的介紹及相應的實例。
在結構安排上，本書的編寫更加貼近讀者的思維習慣，易於掌握。每章開始都有本章導讀，結尾都有本章小結及相應的思考練習題，有助於讀者把握學習重點。
主要內容
我國工業控制領域中使用較多的西門子S7-300/400 PLC進行介紹。在全書的寫作過程中，力求體現理論聯繫實際、學以致用。其中，既有簡明扼要的理論介紹，又有典型的S7-300/400 PLC的套用實例，使讀者能很快掌握S7-300/400 PLC的工作方式、功能模組、編程技術等知識。
本書共分為9章，內容如下。
第1章：可程式邏輯控制器簡介。
第2章：S7-300/400硬體模組。
第3章：PLC的工作方式。
第4章：S7-300/400的指令系統。
第5章：S7-300/400的編程過程。
第6章：S7系列編程軟體介紹。
第7章：S7-300/400 PLC的通信。
第8章：S7-PLCSIM的運用。
第9章：S7-300/400的套用實例。
本書可作為高等院校及高職機電類專業教材，也可供西門子S7-300/400 PLC工程技術人員及自學者參考和學習。
編寫分工
本書由陳平、陳章平、戴金、楊澤等編著，榮智濤審校。其中，第1、4、9章由戴金、陳章平、楊澤、姚林、沈國宇、李錦共同編寫完成；第2章由楊澤編寫；第3章由羅華編寫；第5章由姚林編寫；第6、7、8章由陳章平編寫。本書在編寫過程中得到了四川大學羅華副教授的大力支持，並參考了部分文獻資料，在此向相關文獻作者表示衷心的感謝。
參與本書編寫的還有王治國、馮強、曾德惠、許慶華、程亮、周聰、黃志平、胡松、邢永峰、邵軍、邊海龍、劉達因、趙婷、馬鴻娟、候桐、趙光明、李勝、李輝、候傑、王紅研、王磊、閆守紅、康湧泉、李歡、蔣杼倩、王小東、張正亮、宋利梅、何群芬、程瑤等，在此一併向他們的辛勤工作表示感謝。
由於水平所限，加之時間倉促，書中難免會有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。
配套服務
為充分體現本書特色，幫助讀者深刻理解本書編寫意圖和內涵，進一步提高對本書教學的使用效率，我們製作了精美電子教案和實例仿真檔案，相關內容可到清華大學出版社網站）下載。歡迎讀者將本書使用過程中的問題與各種探討、建議反饋給我們，我們將竭誠為您服務
編 者
圖書目錄
第1章 可程式邏輯控制器簡介 1
1.1 PLC的概述 1
1.1.1 PLC的概念 1
1.1.2 PLC的功能 2
1.2 邏輯控制的發展 3
1.2.1 繼電器邏輯控制 3
1.2.2 可程式邏輯控制 10
1.3 主流PLC簡介 12
1.4 本章小結 14
思考練習題 14
第2章 S7-300/400硬體模組 15
2.1 CPU 15
2.1.1 S7-300的CPU介紹 15
2.1.2 S7-400的CPU介紹 18
2.1.3 CPU模組的面板 20
2.2 輸入模組 21
2.2.1 數字量輸入模組 22
2.2.2 模擬量輸入模組 24
2.3 輸出模組 26
2.3.1 數字量輸出模組 26
2.3.2 模擬量輸出模組 28
2.4 其他模組 29
2.4.1 電源模組 29
2.4.2 通信模組 31
2.4.3 功能模組 34
2.5 本章小結 36
思考練習題 36
第3章 PLC的工作方式 38
3.1 PLC的循環工作方式 38
3.1.1 PLC工作階段劃分 38
3.1.2 PLC的自診斷階段 39
3.1.3 PLC的定時輸入和實時輸入 39
3.1.4 PLC的用戶程式執行 40
3.1.5 PLC的定時輸出和實時輸出 40
3.1.6 PLC的相互通信 43
3.2 PLC工作的時序分析 43
3.3 本章小結 45
思考練習題 45
第4章 S7-300/400的指令系統 46
4.1 指令系統的基礎 46
4.1.1 數據和數據類型 46
4.1.2 數據的表示格式 48
4.1.3 指令的組成 49
4.1.4 定址方式 51
4.2 邏輯運算指令 53
4.2.1 位邏輯運算指令 53
4.2.2 字邏輯運算指令 57
4.3 算術運算指令 58
4.3.1 整數運算指令 58
4.3.2 浮點數運算指令 59
4.4 比較指令 60
4.5 移位指令 61
4.5.1 單步移位指令 61
4.5.2 循環移位指令 62
4.6 計數器指令 63
4.7 定時器指令 64
4.8 轉換指令 68
4.8.1 轉換指令作用分析 68
4.8.2 具體轉換指令介紹 68
4.9 數據傳送指令 74
4.9.1 MOVE指令 74
4.9.2 STL語言的數據傳遞指令 75
4.10 塊操作指令 76
4.10.1 S7-300/400系統提供的塊類型 76
4.10.2 程式塊的功能及相關指令 79
4.10.3 數據塊的功能及相關指令 80
4.11 程式控制指令 81
4.11.1 跳轉指令 81
4.11.2 子程式定義、調用及結束指令 86
4.11.3 主程式結束指令 88
4.12 本章小結 89
思考練習題 89
第5章 S7-300/400的編程過程 91
5.1 概述 91
5.2 梯形圖 94
5.3 順序控制的編程 95
5.3.1 順序控制的特點 95
5.3.2 順序控制編程的實現 96
5.4 順序控制流程圖的組成與構建 96
5.4.1 步 96
5.4.2 轉換 97
5.4.3 路徑 98
5.4.4 順序功能流程圖的構建 98
5.5 本章小結 105
思考練習題 105
第6章 S7系列編程軟體介紹 106
6.1 編程軟體STEP7簡介 106
6.2 STEP7標準軟體包 107
6.2.1 硬體配置 107
6.2.2 編程工具 107
6.2.3 符號編輯器 109
6.2.4 硬體診斷 109
6.3 STEP7擴展軟體包 109
6.3.1 工程軟體 110
6.3.2 運行版軟體 111
6.3.3 人機接口 111
6.4 STEP7軟體的安裝 112
6.4.1 安裝的硬體要求 112
6.4.2 安裝的軟體要求 112
6.4.3 軟體安裝過程 112
6.5 STEP 7軟體的使用 114
6.5.1 項目的建立 115
6.5.2 硬體配置 121
6.5.3 主、擴機架體系的建立 122
6.5.4 主機架中CPU屬性設定 123
6.5.5 主、擴機架中I/O模組的屬性設定 130
6.5.6 節點主站系統建立 133
6.5.7 程式塊的生成和運用 135
6.5.8 生成源檔案 140
6.5.9 建立符號表 142
6.5.10 塊比較功能 145
6.5.11 編程設備與PLC設備的連線 146
6.5.12 STEP7軟體與設備的連線 146
6.5.13 程式的下載和上傳 147
6.5.14 程式的調試 149
6.6 本章小結 151
思考練習題 152
第7章 S7-300/400?PLC的通信 153
7.1 PLC網路的特點和基本通信功能 153
7.1.1 PLC網路的基本特點 153
7.1.2 PLC網路的通信功能 154
7.2 通信方式 155
7.2.1 以數據傳輸的形式劃分 155
7.2.2 以傳輸數據的過程劃分 155
7.3 通信標準 156
7.4 S7-300/400?PLC的典型通信網路 157
7.5 基於工業乙太網的通信 158
7.5.1 工業乙太網概述 159
7.5.2 工業乙太網的物理部件 159
7.5.3 工業乙太網子網路的組成 160
7.6 基於PROFIBUS的通信 161
7.6.1 PROFIBUS概述 162
7.6.2 PROFIBUS協定的分類 162
7.6.3 PROFIBUS協定的物理部件 163
7.6.4 PROFIBUS子網路的組建 164
7.7 基於MPI的通信 167
7.7.1 MPI網路概述 168
7.7.2 MPI網路的部件 168
7.7.3 MPI子網路的組建 169
7.8 基於點對點的通信 171
7.8.1 點對點通信的硬體要求 171
7.8.2 點對點子網路的組建 172
7.9 基於AS-i的通信 172
7.9.1 AS-i網路概述 172
7.9.2 AS-i網路的物理部件 172
7.9.3 AS-i子網路的組建原理分析 173
7.10 本章小結 173
思考練習題 174
第8章 S7-PLCSIM的運用 175
8.1 S7-PLCSIM概述 175
8.2 S7-PLCSIM軟體介紹 176
8.2.1 S7-PLCSIM的特點 176
8.2.2 S7-PLCSIM的硬、軟體需求 176
8.2.3 S7-PLCSIM的具體安裝 176
8.3 S7-PLCSIM軟體的基本操作 178
8.3.1 編寫用戶程式 178
8.3.2 模擬PLC設定 179
8.3.3 模擬仿真 180
8.4 本章小結 184
思考練習題 184
第9章 S7-300/400的套用實例 185
9.1 PLC在沖床控制系統中的套用 185
9.1.1 沖床自動送料機介紹 186
9.1.2 沖床自動送料機的結構設計 186
9.1.3 沖床自動送料機的PLC控制 186
9.2 PLC在剪板機控制系統中的套用 191
9.2.1 剪板機介紹及分類 191
9.2.2 全自動剪板機的PLC控制系統設計 192
9.3 PLC在自控軋鋼機中的套用 198
9.3.1 軋機設備和技術介紹 198
9.3.2 軋制過程分析 199
9.3.3 自控軋鋼機結構分析 199
9.3.4 PLC系統運用於軋制過程的控制 200
9.4 PLC在搶答器系統中的套用 203
9.4.1 搶答系統介紹 204
9.4.2 搶答系統的PLC控制 204
9.5 PLC污水處理系統中的套用 206
9.5.1 污水處理系統的工藝流程 206
9.5.2 污水處理系統的PLC控制 207
9.6 PLC在花式噴泉系統中的套用 210
9.6.1 花式噴泉的控制要求 210
9.6.2 流程圖與編程 2119.7 本章小結 215
思考練習題 215
1.1 PLC的概述 1
1.1.1 PLC的概念 1
1.1.2 PLC的功能 2
1.2 邏輯控制的發展 3
1.2.1 繼電器邏輯控制 3
1.2.2 可程式邏輯控制 10
1.3 主流PLC簡介 12
1.4 本章小結 14
思考練習題 14
第2章 S7-300/400硬體模組 15
2.1 CPU 15
2.1.1 S7-300的CPU介紹 15
2.1.2 S7-400的CPU介紹 18
2.1.3 CPU模組的面板 20
2.2 輸入模組 21
2.2.1 數字量輸入模組 22
2.2.2 模擬量輸入模組 24
2.3 輸出模組 26
2.3.1 數字量輸出模組 26
2.3.2 模擬量輸出模組 28
2.4 其他模組 29
2.4.1 電源模組 29
2.4.2 通信模組 31
2.4.3 功能模組 34
2.5 本章小結 36
思考練習題 36
第3章 PLC的工作方式 38
3.1 PLC的循環工作方式 38
3.1.1 PLC工作階段劃分 38
3.1.2 PLC的自診斷階段 39
3.1.3 PLC的定時輸入和實時輸入 39
3.1.4 PLC的用戶程式執行 40
3.1.5 PLC的定時輸出和實時輸出 40
3.1.6 PLC的相互通信 43
3.2 PLC工作的時序分析 43
3.3 本章小結 45
思考練習題 45
第4章 S7-300/400的指令系統 46
4.1 指令系統的基礎 46
4.1.1 數據和數據類型 46
4.1.2 數據的表示格式 48
4.1.3 指令的組成 49
4.1.4 定址方式 51
4.2 邏輯運算指令 53
4.2.1 位邏輯運算指令 53
4.2.2 字邏輯運算指令 57
4.3 算術運算指令 58
4.3.1 整數運算指令 58
4.3.2 浮點數運算指令 59
4.4 比較指令 60
4.5 移位指令 61
4.5.1 單步移位指令 61
4.5.2 循環移位指令 62
4.6 計數器指令 63
4.7 定時器指令 64
4.8 轉換指令 68
4.8.1 轉換指令作用分析 68
4.8.2 具體轉換指令介紹 68
4.9 數據傳送指令 74
4.9.1 MOVE指令 74
4.9.2 STL語言的數據傳遞指令 75
4.10 塊操作指令 76
4.10.1 S7-300/400系統提供的塊類型 76
4.10.2 程式塊的功能及相關指令 79
4.10.3 數據塊的功能及相關指令 80
4.11 程式控制指令 81
4.11.1 跳轉指令 81
4.11.2 子程式定義、調用及結束指令 86
4.11.3 主程式結束指令 88
4.12 本章小結 89
思考練習題 89
第5章 S7-300/400的編程過程 91
5.1 概述 91
5.2 梯形圖 94
5.3 順序控制的編程 95
5.3.1 順序控制的特點 95
5.3.2 順序控制編程的實現 96
5.4 順序控制流程圖的組成與構建 96
5.4.1 步 96
5.4.2 轉換 97
5.4.3 路徑 98
5.4.4 順序功能流程圖的構建 98
5.5 本章小結 105
思考練習題 105
第6章 S7系列編程軟體介紹 106
6.1 編程軟體STEP7簡介 106
6.2 STEP7標準軟體包 107
6.2.1 硬體配置 107
6.2.2 編程工具 107
6.2.3 符號編輯器 109
6.2.4 硬體診斷 109
6.3 STEP7擴展軟體包 109
6.3.1 工程軟體 110
6.3.2 運行版軟體 111
6.3.3 人機接口 111
6.4 STEP7軟體的安裝 112
6.4.1 安裝的硬體要求 112
6.4.2 安裝的軟體要求 112
6.4.3 軟體安裝過程 112
6.5 STEP 7軟體的使用 114
6.5.1 項目的建立 115
6.5.2 硬體配置 121
6.5.3 主、擴機架體系的建立 122
6.5.4 主機架中CPU屬性設定 123
6.5.5 主、擴機架中I/O模組的屬性設定 130
6.5.6 節點主站系統建立 133
6.5.7 程式塊的生成和運用 135
6.5.8 生成源檔案 140
6.5.9 建立符號表 142
6.5.10 塊比較功能 145
6.5.11 編程設備與PLC設備的連線 146
6.5.12 STEP7軟體與設備的連線 146
6.5.13 程式的下載和上傳 147
6.5.14 程式的調試 149
6.6 本章小結 151
思考練習題 152
第7章 S7-300/400?PLC的通信 153
7.1 PLC網路的特點和基本通信功能 153
7.1.1 PLC網路的基本特點 153
7.1.2 PLC網路的通信功能 154
7.2 通信方式 155
7.2.1 以數據傳輸的形式劃分 155
7.2.2 以傳輸數據的過程劃分 155
7.3 通信標準 156
7.4 S7-300/400?PLC的典型通信網路 157
7.5 基於工業乙太網的通信 158
7.5.1 工業乙太網概述 159
7.5.2 工業乙太網的物理部件 159
7.5.3 工業乙太網子網路的組成 160
7.6 基於PROFIBUS的通信 161
7.6.1 PROFIBUS概述 162
7.6.2 PROFIBUS協定的分類 162
7.6.3 PROFIBUS協定的物理部件 163
7.6.4 PROFIBUS子網路的組建 164
7.7 基於MPI的通信 167
7.7.1 MPI網路概述 168
7.7.2 MPI網路的部件 168
7.7.3 MPI子網路的組建 169
7.8 基於點對點的通信 171
7.8.1 點對點通信的硬體要求 171
7.8.2 點對點子網路的組建 172
7.9 基於AS-i的通信 172
7.9.1 AS-i網路概述 172
7.9.2 AS-i網路的物理部件 172
7.9.3 AS-i子網路的組建原理分析 173
7.10 本章小結 173
思考練習題 174
第8章 S7-PLCSIM的運用 175
8.1 S7-PLCSIM概述 175
8.2 S7-PLCSIM軟體介紹 176
8.2.1 S7-PLCSIM的特點 176
8.2.2 S7-PLCSIM的硬、軟體需求 176
8.2.3 S7-PLCSIM的具體安裝 176
8.3 S7-PLCSIM軟體的基本操作 178
8.3.1 編寫用戶程式 178
8.3.2 模擬PLC設定 179
8.3.3 模擬仿真 180
8.4 本章小結 184
思考練習題 184
第9章 S7-300/400的套用實例 185
9.1 PLC在沖床控制系統中的套用 185
9.1.1 沖床自動送料機介紹 186
9.1.2 沖床自動送料機的結構設計 186
9.1.3 沖床自動送料機的PLC控制 186
9.2 PLC在剪板機控制系統中的套用 191
9.2.1 剪板機介紹及分類 191
9.2.2 全自動剪板機的PLC控制系統設計 192
9.3 PLC在自控軋鋼機中的套用 198
9.3.1 軋機設備和技術介紹 198
9.3.2 軋制過程分析 199
9.3.3 自控軋鋼機結構分析 199
9.3.4 PLC系統運用於軋制過程的控制 200
9.4 PLC在搶答器系統中的套用 203
9.4.1 搶答系統介紹 204
9.4.2 搶答系統的PLC控制 204
9.5 PLC污水處理系統中的套用 206
9.5.1 污水處理系統的工藝流程 206
9.5.2 污水處理系統的PLC控制 207
9.6 PLC在花式噴泉系統中的套用 210
9.6.1 花式噴泉的控制要求 210
9.6.2 流程圖與編程 2119.7 本章小結 215
思考練習題 215
