S7-300/400PLC套用技術（第4版）

內容簡介

本書曾榮獲中國書刊發行業協會2012-2013年度全行業暢銷書獎，全面介紹了西門子S7-300/400 PLC的硬體結構和硬體組態、指令、程式結構、PID閉環控制、編程軟體和仿真軟體的使用方法，以及一整套易學易用的開關量控制系統的編程方法。介紹了西門子的各種通信網路和通信服務的組態和編程的方法、網路控制系統的故障診斷方法、用仿真軟體在計算機白艱上模擬運行和監控PLC用戶程式的方法，以及通過仿真來學習PID參數整定的方法。隨書光碟提供了多箇中文版軟體、大量的中文用戶手冊、60多個例程和海求禁30多個多媒體視頻教程。本書注重實際，強調套用，可供工程技術人員自學和作為培訓教材，對S7-300/400的用戶也有很大的參考價值。《S7-300/400 PLC套用教程》是本書的教材版。

圖書目錄

前言

第1章概述1

1.1　PLC的基本概念1

1.2 PLC的工作原理3

1.2.1 邏輯運算與PLC的循環處理過程3

1.2.2 PLC的工作原理5

第2章 S7-300/400的硬體與STEP 7使用入門7

2.1　SIMATIC自動控制系統的組成7

2.2　S7-300系列PLC簡介9

2.3 S7-300的CPU模組與電源模組11

2.3.1 CPU模組與電源模組11

2.3.2 CPU的存儲器14

2.3.3 CPU模組的技術規範15

2.4 S7-400系列PLC簡介17

2.4.1 S7-400的基本結構與特點17

2.4.2 S7-400的硬體19

2.4.3 冗餘設計的容錯自動化系統S7-400H23

2.4.4 安全型自動化系統S7-400F/FH與多CPU處理25

2.5 編程軟體STEP 7的安裝與使用入門26

2.5.1 安裝STEP 7與PLCSIM26

2.5.2 項目的創建29

2.6 硬體組態32

2.6.1 硬體組態概述32

2.6.2 I/O模組的地址分配35

2.6.3 CPU模組的參數設定36

2.6.4 STEP 7的幫助功能與防止誤操作的措施40

2.7 輸入/輸出模組與功能模組41

2.7.1 數字量輸入輸出模組41

2.7.2 模擬量輸入模組45

2.7.3 模擬量輸入模組的參數設定46

2.7.4 模擬量輸出模組48

2.7.5 其他信號模組與前連線器50

2.7.6 功能模組51

2.8 STEP 7與PLC通信的組態52

2.8.1 使用MPI和DP接口通信的組態52

2.8.2 乙太網基礎知識57

2.8.3 使用乙太網接口通信的組態57

2.9 PLC控制系統的可靠性措施59

第3章 S7-300/400編程基礎與STEP 7的使用方法63

3.1 程式的生成與仿真實驗63

3.1.1 STEP 7的程式語言63

3.1.2 生成用戶程式65

3.1.3 用仿真軟體調試程式69

3.2 數據類型與存儲區73

3.2.1 數制73

3.2.2 基本數據類型74

3.2.3 系統存儲器77

3.2.4 CPU中的暫存器79

3.3 STEP 7在編程與調試中的套用83

3.3.1 符號表83

3.3.2 程式編輯器84

3.3.3 項目管理85

3.3.4 用變數表監控程式86

3.3.5 數據傳送指令與程式狀態監控89

3.3.6 在祖愚懂線操作92

3.4 位邏輯指令95

3.5 定時器與計數器指令102

3.5.1 定時器指令102

3.5.2 計數器指令110

3.6 邏朽射催輯控制指令與間接定址114

3.6.1 邏輯控制指令114

3.6.2 定址方式與間接定址116

3.6.3 循環指令120

3.7 數據處理指令121

3.7.1 比較指令121

3.7.2 數據轉換指令122

3.7.3 移位與循環移位指令125

3.8 數學運算指令櫃抹盛126

3.8.1 整型數學運算指令127

3.8.2 浮點船鴉朵寒型數學運算指令128

3.8.3 字邏輯運算指令132

3.9 其他指令133

第4章 S7-300/400的用戶程式結構136

4.1 用戶程式的基本結構136

4.1.1 用戶程式中的塊136

4.1.2 用戶程式使用的堆疊138

4.2 共享數據塊與複雜數據類型139

4.2.1 共享數據塊與數據類型139

4.2.2 複雜數據類型的生成與套用141

4.3 功能塊與功能的生成與調用144

4.3.1 功能塊145

4.3.2 功能147

4.3.3 功能與功能塊的調用148

4.3.4 複雜數據類型作塊的輸入參數153

4.3.5 時間標記衝突與一致性檢查153

4.3.6 單步與斷點功能的使用154

4.4 多重背道提舟享景156

4.5 暫存器間接定址與參數類型158

4.5.1 暫存器間接定址158

4.5.2 參數類型POINTER的套用161

4.5.3 參數類型ANY的套用164

4.6 組織塊與中斷處理166

4.6.1 中斷的基本概念167

4.6.2 啟動組織塊與循環中斷組織塊169

4.6.3 時間中斷組織塊170

4.6.4 硬體中斷組織塊173

4.6.5 延時中斷組織塊175

4.6.6 錯誤處理組織塊與其他組織塊177

4.7 顯示參考數據178

4.7.1 參考數據的生成與顯示178

4.7.2 在程式中快速查找地址的位置180

第5章數字量控制系統梯形圖設計方法183

5.1 梯形圖的經驗設計法183

5.2 順序控制設計法與順序功能圖185

5.2.1 順序控制設計法185

5.2.2 順序功能圖的基本元件186

5.2.3 順序功能圖的基本結構188

5.2.4 順序功能圖中轉換實現的基本規則190

5.3 使用置位復位指令的順序控制梯形圖編程方法192

5.3.1 單序列的編程方法192

5.3.2 選擇序列與並行序列的編程方法195

5.3.3 3條運輸帶順序控制程式設計196

5.3.4 專用鑽床順序控制程式設計197

5.4 具有多種工作方式的系統的順序控制編程方法200

5.4.1 系統的硬體結構與工作方式200

5.4.2 公用程式與手動程式203

5.4.3 自動程式204

5.5 順序功能圖語言S7-Graph的套用207

5.5.1 S7-Graph語言概述207

5.5.2 使用S7-Graph編程的例子209

5.5.3 順序器的運行模式與監控操作215

5.5.4 順序器中的動作與條件216

5.5.5 用S7-Graph 編寫具有多種工作方式的控制程式219

第6章網路通信基礎與PROFIBUS-DP網路通信225

6.1 串列通信接口225

6.2 計算機通信的國際標準227

6.2.1 開放系統互連模型227

6.2.2 IEEE 802通信標準228

6.2.3 現場匯流排及其國際標準229

6.3 SIMATIC通信網路與通信服務230

6.4 PROFIBUS網路232

6.4.1 PROFIBUS的物理層233

6.4.2 PROFIBUS的通信服務235

6.4.3 PROFIBUS-DP的功能237

6.4.4 PROFIBUS-DP設備238

6.4.5 ET 200240

6.5 主站與標準DP從站通信的組態241

6.5.1 組態PROFIBUS-DP網路241

6.5.2 主站與ET 200通信的組態244

6.5.3 主站通過EM 277與S7-200通信的組態246

6.6 DP主站與智慧型從站通信的組態249

6.6.1 DP主站與智慧型從站主從通信的組態249

6.6.2 設計驗證通信的程式252

6.6.3 用SFC14和SFC15傳輸一致性數據254

6.7 PLC與變頻器DP通信的組態與編程255

6.7.1 S7-300通過DP網路監控變頻器255

6.7.2 周期性通信讀寫變頻器的參數259

6.8 DP網路其他通信方式的組態與編程262

6.8.1 S7通信的組態與編程262

6.8.2 PROFIBUS通信的其他套用267

第7章 PROFIBUS-DP網路控制系統的故障診斷270

7.1 使用STEP 7和中斷組織塊診斷故障270

7.1.1 與網路通信有關的中斷組織塊270

7.1.2 DP從站的故障診斷273

7.1.3 自動顯示有故障的DP從站277

7.1.4 DP從站中信號模組的故障診斷280

7.2 用報告系統錯誤功能診斷和顯示硬體故障285

7.2.1 生成PLC的故障診斷程式285

7.2.2 人機界面的組態與故障診斷實驗288

7.3 故障診斷的其他問題291

7.3.1 用模組上的LED診斷故障291

7.3.2 編程錯誤的診斷292

7.3.3 項目的上傳294

第8章工業乙太網的組態編程與故障診斷297

8.1 工業乙太網297

8.1.1 工業乙太網概述297

8.1.2 SIMATIC工業乙太網的硬體299

8.2 基於乙太網的S5兼容通信與S7通信301

8.2.1 S5兼容的通信301

8.2.2 TCP連線通信的組態與編程302

8.2.3 基於乙太網的S7-300之間的雙向S7通信306

8.2.4 S7-300/400與其他PLC的S7通信310

8.3 S7-300/400與S7-1200的開放式用戶通信314

8.4 PROFINET通信的組態319

8.4.1 PROFINET概述319

8.4.2 PROFINET通信組態321

8.5 PROFINET網路控制系統的故障診斷325

8.5.1 使用STEP 7診斷故障325

8.5.2 自動顯示有故障的PROFINET IO設備331

8.5.3 用報告系統錯誤功能和Web診斷和顯示硬體故障333

8.5.4 用OB82檢測需要維護的狀態334

第9章 S7-300/400的其他通信方式337

9.1 MPI網路通信337

9.1.1 MPI網路概述337

9.1.2 全局數據通信的組態337

9.1.3 S7基本通信342

9.1.4 其他MPI網路通信與通信軟體PRODAVE345

9.2 其他通信網路與通信服務346

9.2.1 AS-i網路346

9.2.2 點對點通信349

9.2.3 S7路由功能353

9.2.4 OPC通信服務357

9.2.5 工業無線區域網路358

第10章 S7-300/400在模擬量閉環控制中的套用360

10.1 模擬量閉環控制與PID控制器360

10.1.1 模擬量閉環控制系統的組成360

10.1.2 PID控制器的數位化363

10.1.3 S7-300/400實現PID閉環控制的方法368

10.2 連續PID控制器FB41369

10.2.1 設定值與過程變數的處理369

10.2.2 PID控制算法與輸出值的處理369

10.3 PID控制器的示例程式372

10.3.1 閉環控制系統的組成372

10.3.2 程式設計373

10.4 PID控制器的參數整定方法與仿真實驗377

10.4.1 PID控制器的參數整定方法377

10.4.2 PID控制器參數整定的仿真實驗378

10. 5 脈衝發生器FB43381

10.5.1 脈衝發生器的功能與結構381

10.5.2 三步控制器與兩步控制器383

10.6 步進PI控制器FB42388

10.6.1 步進控制器的結構388

10.6.2 步進控制器的功能分析389

附錄391

附錄A S7-300/400指令一覽表391

附錄B 隨書光碟簡要說明395

附錄C 常用縮寫詞398

參考文獻402

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