內容簡介
《S7-300/400 PLC編程設計與案例分析》以西門子公司的S7-300/400系列可程式序控制器(PLC)為主要敘述對象(另一本敘述S7-200系列),詳細介紹了PLC的原理及套用、控制系統設計。主要內容為PLC的基礎知識與工作原理,S7-300/400系列PLC控制系統硬體特性、其他組成部分,S7-300/400系列PLC的各種編程指令,套用控制系統設計的一般規則、主要內容與STEP7編程軟體,以及S7-300/400系列PLC通信網路等。各章當中穿插了豐富的編程實例,最後一章還提供了26個S7-300/400系列PLC的工程套用案例。
《S7-300/400 PLC編程設計與案例分析》遵循教學規律,內容闡述循序漸進,深入本質、切中要害,結構合理、嚴謹,概念準確,易讀易懂。
《S7-300/400 PLC編程設計與案例分析》可作為高職、高專、本科、研究生及各種自動化專業的課程教材、畢業設計教材,也可供相關工程技術人員、電氣註冊工程師參考。
目錄
前言
第1章 PLC基礎知識
1.1 概述
1.1.1 PLC的產生和定義
1.1.2 PkC的主要功能及特點
1.1.3 PLC的分類
1.1.4 PLC的發展概況和發展趨勢
1.2 PLC的基本結構和各部分作用
1.2.1 中央處理單元
1.2.2 存儲器單元
1.2.3 電源單元
1.2.4 輸A/輸出單元
1.2.5 接口單元
1.2.6 外部設備
1.2.7 PLC的軟體系統
1.3 PLC的工作原理
1.3.1 PLC對繼電器控制系統的仿真
1.3.2 PLC循環掃描的工作方式
1.3.3 PLC的程式語言
1.4 PLC的硬體基礎
1.4.1 PLC的接口模組
1.4.2 PLC的配置與組態
1.5 PLC的軟體基礎
1.5.1 系統監控程式
1.5.2 用戶程式
1.6 PLC的通信網路基礎
1.6.1 PLC有較強的分散控制及連網能力
1.6.2 工廠自動化網路
1.7 PLC的主要性能指標
1.7.1 硬體指標體系
1.7.2 軟體指標體系
1.8 PLC控制系統設計
1.8.1 設計基本原則
1.8.2 設計的主要內容
1.8.3 PLC控制系統的一般步驟
第2章 S7-300/400PLC控制系統硬體特性
2.1 S7-300系列PLC的硬體組成
2.1.1 S7-300概述
2.1.2 S7-300的CPU模組
2.1.3 S7-300的I/O模組及其他模組
2.2 S7-400系歹UPLC的硬體組成
2.2.1 S7-400PLC的基本結構與特點
2.2.2 機架與接口模組
2.2.3 S7-400的CPU模組和電源模組
2.2.4 S7-400的I/O模組及其他模組
第3章 S7.3 00/400PLC的指令系統及編程
3.1 S7-300/400PIC的編程基礎
3.1.1 S7-300/400程式語言與數據類型
3.1.2S7-300/400CPU的存儲區
3.2 S7-300/400PLC的基本指令及編程
3.2.1 位邏輯指令
3.2.2 定時器指令
3.2.3 計數器指令
3.3 S7-300/400PLC的功能指令及編程
3.3.1 裝載與傳輸指令
3.3.2 比較指令
3.3.3 數據轉換指令
3.3.4 移位和循環移位指令
3.3.5 運算指令
3.3.6 控制指令
3.3.7 累加器指令
3.3.8 數據塊指令
3.3.9 S7-300/400功能塊簡介
3.4 梯形圖編程規則
3.4.1 繼電器控制電路與程式梯形圖的轉換
3.4.2 梯形圖的最佳化
第4章 STEP7在編程與調試中的套用
4.1 STEP7編程軟體的介紹和安裝
4.1.1 STEP7概述
4.1.2 STEP7標準軟體包
4.1.3 STEP7V5.4 中的新內容
4.1.4 STEP7標準軟體包的擴展套用
4.2 STEP7編程軟體的安裝
4.2.1 自動化許可證管理器
4.2.2STEP7安裝
4.2.3 STEP7卸載
4.3 設計自動化解決方案
4.3.1 規劃自動化項目的一般步驟
4.3.2 規劃油壓裝置自動化示例
4.4 用戶程式結構基礎
4.4.1 數據塊及其數據結構
4.4.2 數組
4.4.3 結構
4.4.4 用戶數據類型
4.5 功能塊編程及調用
4.5.1 符號表與變數聲明表(局域數據)
4.5.2 邏輯塊局部數據的類型
4.5.3 塊調用過程及記憶體分配
4.5.4 參數傳遞的限制
4.5.5 時間標記衝突與一致性檢查
4.5.6 功能塊編程與調用舉例
4.6 組織塊與中斷優先權
4.6.1 中斷過程
4.6.2 組織塊的分類
4.6.3 組織塊的優先權
4.6.4 對中斷的控制
4.6.5 其他組織塊
4.7 PLC控制系統的可靠性設計
4.7.1 影響PLC控制系統可靠性的因素
4.7.2 PLC控制系統工程套用的抗干擾設計
4.7.3 提高PLC控制系統可靠性的硬體措施
4.7.4 提高PLC控制系統可靠性的軟體措施
第5章 S7-300/400PLC的通信與網路
5.1 通信與網路的基本知識
5.1.1 數據通信的基本概念與術語
5.1.2 工業控制區域網路
5.1.3 開放系統互連模型
5.1.4 IEEE802區域網路參考模型及標準
5.1.5 現場匯流排簡介
5.1.6 S7-300/400的集成通信網路
5.2 MPI網路與全局數據通信
5.2.1 MPI網路
5.2.2 MPI的通信及組態
5.3 AS-i接口網路
5.3.1 AS-i的網路結構及技術指標
5.3.2 AS-i的通信原理
5.3.3 AS-i的工作過程
5.3.4 AS-i的主站模組
5.4 工業乙太網
5.4.1 工業乙太網概述
5.4.2 工業乙太網的連線
5.4.3 工業乙太網的交換技術
5.4.4 工業乙太網的網卡與通信處理器
5.4.5 工業乙太網的通信
5.5 Proflbus現場匯流排
5.5.1 Profibus的主要構成
5.5.2 Profibus協定及通信方式
5.5.3 Profibus的數據傳輸與匯流排拓撲
5.5.4 Profibus的開放式接口
5.5.5 h06bus-DP
5.6 建立一個S7-300硬體組態實例
第6章 S7-300/400PLC控制系統案例
6.1 S7-300PlC在水力發電站自動化系統LCU中的套用
6.1.1 現地控制單元的介紹
6.1.2 LCU控制系統的構成舉例
6.1.3 LCU控制系統功能
6.1.4 小結
6.2 水力發電機組操作自動化分解與PLC控制系統設計
6.2.1 水力發電機組自動操作I/O配置
6.2.2 水力機組順序操作程式設計的初步考慮(自上而下)
6.2.3 水力機組操作流程
6.2.4 水力機組保護與信號
6.2.5 機組自動操作的PLC系統設計
6.2.6 機組自動操作的PLC程式設計
6.3 S7-300與S7-200在實現自由連線埠無線通信中的套用
6.3.1 工程項目簡介
6.3.2 監控系統的硬體及網路結構
6.3.3 通信功能的實現
6.3.4 電台選型和故障判斷
6.3.5 小結
6.4 S7-300PLC控制系統在某水力發電站泄洪系統中的套用
6.4.1 項目改造用PLC硬體系統概述
6.4.2 項目改造用軟體系統簡介
6.4.3 小結
6.5 S7-300PlC在PT水力發電站綜合自動化系統中的套用
6.5.1 Pr水力發電站綜合自動化系統概況
6.5.2 S7-300PLC的結構與特點
6.5.3 S7-300PLC的硬體配置
6.5.4 S7-300PLC與監控系統的通信方式
6.5.5 S7-300PLC的軟體編程
6.5.6 小結
6.6 S7-300PLC在變電站中的套用
6.6.1 控制要求
6.6.2 硬體系統構成
6.6.3 監控系統軟體
6.6.4 小結
6.7 S7-300在新BY國際機場行李分揀報警系統中的套用
6.7.1 項目的產生背景
6.7.2 設計原則
6.7.3 現場狀況
6.7.4 行李分揀報警控制系統組成
6.7.5 行李分揀報警系統流程
6.7.6 小結
6.8 S7-300在斷路器極限電流測試系統中的套用
6.8.1 項目背景
6.8.2 極限電流測試系統介紹
6.8.3 串列通信的實現
6.8.4 控制系統完成的功能
6.8.5 小結
6.9 S7-300PLC與DCS串列通信在DH電站中的套用
6.9.1 系統連線
6.9.2 CP341模組套用簡述
6.9.3 軟體組態
6.9.4 實施過程中的注意事項
6.9.5 小結
6.10 S7-PLC在SX永久船閘中的套用
6.10.1 項目情況介紹
6.10.2 Sx船閘控制系統的組成與運行
6.10.3 sx船閘控制系統的基本配置
6.10.4 西門子PLC控制系統在sx船閘的控制特點
6.10.5 小結
6.11 S7-300PLC及FM354在汽車門板超音波焊接機中的套用
6.11.1 項目簡介
6.11.2 控制系統配置
6.11.3 系統設計
6.11.4 小結
6.12 S7-300PLC及FM353在汽車儀錶板超音波焊接機中的套用
6.12.1 項目簡介
6.12.2 19頭超音波焊接設備的工藝過程和主要控制對象
6.12.3 控制系統的構成和部分HMI控制界面
6.12.4 控制系統結構、程式編制和FM353的驅動
6.12.5 小結
6.13 S7.3 00在XJB水電站左岸供水工程中的套用
6.13.1 概況
6.13.2 系統組成
6.13.3 系統硬體配置及組態
6.13.4 系統功能說明
6.13.5 小結
6.14 S7.3 00和WinCC在XG轉爐基礎自動化中的套用
6.14.1 控制範圍
6.14.2 H1網
6.14.3 控制特點
6.14.4 網路通信
6.14.5 小結
6.15 S7-400冗餘系統在某電廠中的套用
6.15.1 項目簡介
6.15.2 系統介紹
6.15.3 控制系統結構
6.15.4 控制系統完成的功能
6.15.5 小結
6.16 S7-400及編程軟體GRAPH在DYT景觀水域綜合治理中的套用
6.16.1 項目簡介
6.16.2 系統介紹
6.16.3 控制系統構成
6.16.4 用GRAPH編制反衝程式及循環程式
6.16.5 GRAPH調試的快速性
6.16.6 獨特的人機界面監控功能
6.16.7 小結
6.17 S7-400PLC及WinCC實現高速數據採集
6.17.1 問題的提出
6.17.2 解決問題的基本思路
6.17.3 運用WinCC+S7-400實現高速數據採集
6.17.4 效果
6.17.5 結論和探討
6.18 西門子PLC遠程訪問診斷方案
6.18.1 基於Modem撥號的TeleService
6.18.2 基於網際網路的TeleService
6.18.3 小結
6.19 用STEP7中的SFB41/FB41、SFB42/FB42、SFB43/FB43實現PID控制
6.19.1 概述
6.19.2 PID系統控制器的選擇
6.19.3 布線
6.19.4 參數賦值工具介紹
……
附錄S7.3 00/400的指令一覽表
參考文獻