PLC原理及应用

出版说明

前言

教学建议

第1章 概述

1.1 可编程控制器的产生

1.2 可编程控制器的分类

1.3 可编程控制器的特点

1.4 可编程控制器的应用

1.5 可编程控制器的发展

1.5.1 可编程控制器产品的主要流派

1.5.2 我国PLC的发展

1.5.3 可编程控制器的发展趋势

1.6 可编程控制器的软件及编程语言

1.6.1 系统软件

1.6.2 应用软件

小结

习题

第2章 可编程控制器的组成和工作原理

2.1 S7鄄300 PLC的整体结构

2.2 S7鄄300 PLC的CPU模块

2.2.1 CPU分类

2.2.2 CPU面板

2.3 S7鄄300 PLC的信号模块

2.3.1 数字量输入模块

2.3.2 数字量输出模块

2.3.3 数字量输入/输出模块

2.4 I/ O模块地址分配

2.5 S7鄄300 PLC的其他模块

2.6 S7鄄300 PLC基本工作原理

小结

习题2

第3章 S7鄄300 PLC编程软件

3.1 STEP 7 简介

3.2 CPU的存储区

3.2.1 数制

3.2.2 数据类型

3.2.3 系统存储区结构

3.2.4 系统存储器区

3.2.5 S7300 PLC的寄存器

3.2.6 寻址方式

3.3 S7鄄300 PLC的程序组成

3.4 创建项目

3.5 硬件组态和参数设置

3.5.1 插入硬件站

3.5.2 启动硬件组态软件包

3.5.3 产生硬件设定组态

3.5.4 参数设置

3.5.5 CPU属性

3.5.6 可变寻址和I/ O符号表

3.5.7 硬件组态的保存、下载和上载

3.6 创建OB1 程序及编辑符号表

3.6.1 创建OB1 程序

3.6.2 编辑符号表

3.7 用程序状态功能调试程序

3.8 用变量表调试程序

3.9 S7 仿真软件的应用

3.9.1 S7鄄PLCSIM主要功能

3.9.2 S7鄄PLCSIM与真实PLC的差别

3.9.3 S7鄄PLCSIM的使用方法

小结

习题

第4章 S7鄄300 PLC的指令系统及编程

4.1 位逻辑指令

4.2 定时器指令

4.2.1 定时器组成

4.2.2 定时器启动和运行

4.2.3 定时器应用举例

4.3 计数器指令及应用

4.3.1 计数器的结构

4.3.2 计数器指令

4.3.3 计数器应用举例

4.4 数据处理指令

4.4.1 数据装入与传送指令

4.4.2 数据转换指令

4.5 数学运算指令

4.5.1 整数运算指令

4.5.2 浮点数运算指令

4.5.3 字逻辑运算指令

4.5.4 比较指令

4.5.5 移位指令

4.5.6 累加器指令

4.6 逻辑控制指令

4.7 程序控制指令

4.8 数据块指令

小结

习题

第5章 S7鄄300 PLC的组织块及中断处理

5.1 组织块与中断处理

5.1.1 组织块概述

5.1.2 中断过程与中断管理

5.2 组织块的变量声明表

5.3 日期时间中断组织块

5.4 循环中断组织块

5.5 延时中断组织块

5.6 硬件中断组织块

5.7 启动时使用的组织块

5.8 错误处理组织块

5.8.1 异步故障中断组织块OB80 ～OB87

5.8.2 同步故障组织块OB121 和OB1

5.9 背景组织块

小结

习题

第6章 结构化程序设计

6.1 结构化编程的实现

6.1.1 功能与功能块变量声明表的建立

6.1.2 FC结构化编程的实现

6.1.3 FB与FC的区别

6.1.4 数据块的定义与调用

6.1.5 FB结构化编程的实现

6.2 结构化编程实例

6.2.1 交通灯控制的结构化编程

6.2.2 三层电梯控制的结构化编程

小结

习题

第7章 PLC通信网络技术及应用

7.1 计算机通信方式与串行通信接口

7.1.1 计算机的通信方式

7.1.2 串行通信接口的标准

7.2 计算机通信的国际标准

7.2.1 开放系统互连模型

7.2.2 IEEE802 通信标准

7.2.3 现场总线及其国际标准

7.3 工业自动化网络与S7鄄300/400的通信网络

7.3.1 工业自动化网络结构

7.3.2 S7鄄300/400 的通信网络

7.4 工业以太网

7.4.1 工业以太网概述

7.4.2 工业以太网的网络方案

7.4.3 工业以太网的网卡与通信处理器

7.4.4 工业以太网组态简单示例

7.5 PROFIBUS现场总线通信技术及其应用

7.5.1 PROFIBUS的简介

7.5.2 PROFIBUS的组成

7.5.3 PROFIBUS的物理层

7.5.4 PROFIBUS鄄DP设备的分类

7.5.5 PROFIBUS通信处理器

7.6 PROFIBUS的通信协议

7.6.1 PROFIBUS的数据链路层

7.6.2 PROFIBUS鄄DP

7.6.3 PROFIBUS鄄PA

7.6.4 PROFIBUS鄄FMS

7.6.5 PROFINet

7.7 基于组态的PROFIBUS通信实例

小结

习题

第8章 S7鄄300 PLC在模拟量处理中的应用

8.1 S7鄄300 中的模拟量输入输出模块

8.2 模拟量模块的地址分配及量程确定

8.2.1 模拟量模块的地址分配

8.2.2 模拟量模块的量程设置

8.3 模拟量的表示方式、 分辨率和比例关系

8.3.1 模拟量的表示方式和分辨率

8.3.2 模拟量与转换后的数值之间的比例关系

8.4 连续PID控制器SFB

8.4.1 定值与过程变量的处理

8.4.2 PID控制算法

8.4.3 控制器输出值的处理

8.4.4 SFB41 的参数

8.5 模拟量转换编程举例

8.6 PID控制编程实例

8.6.1 SFB41 应用实例

8.6.2 模拟量结构化编程实例

8.7 其他控制功能块

8.7.1 步进控制功能块SFB42“CONT_S ”

8.7.2 脉冲宽度调制器SFB43

小结

习题8

参考文献

《PLC原理及应用》为机械工业出版社高等院校电子信息与电气学科系列规划教材，以S7-300系列PLC为样本，介绍了S7-300系列PLC的组成结构、指令系统、开发方法通信联网模拟量处理及在过程控制领域中的应用等内容。全书共分8章，并辅以多个实例，重点突出，语言简练，环环相扣，可作为大专院校相关专业的可编程控制器课程的教材，对现场工程技术人员也有一定的参考价值。
《PLC原理及应用》可供高等院校电子与电气信息类各专业师生作为“可编程控制器”课程教材使用，也可供有关科技人员参考。

《PLC原理及应用》以在工业控制领域中应用广泛的S7-300系列PLC为样本，面向高校学生及工程技术人员，本着简化理论、突出实践的指导思想，精简那些对实际工程设计操作使用不多的基础理论，加强工程实践环节。
在章节顺序设计上，《PLC原理及应用》从PLC的初学者的角度着眼，环环相扣，让读者感到有条理可循，书中配以实例讲解，既全面又不拖沓，不会使人产生望而生畏的观感。
《PLC原理及应用》还从内容上加强了PLC的模拟量处理功能的介绍，对“PLC模拟量处理”专设一章，辅以自己编写的部分实例，便于读者快速掌握该部分内容。
本书内容：
西门子公司的S7系列PLC在工业控制领域中有着广泛应用，在我国的PLC市场中占据很大份额，很多高校都开设了相关课程。《PLC原理及应用》以S7-300系列PLC为样本，介绍其组成结构、指令系统、通信联网及在过程控制领域中的应用等内容。
全书共分8章，主要包括以下几个方面：
S7-300系列PLC的硬件组成及工作原理；
标准STEP7软件包的使用方法、S7-300的指令系统及软件调试方法；
S7-300系列PLC的组织块中断管理及结构化编程方法；
S7-300系列PLC的通信网络及应用；
S7-300系列PLC在过程控制领域中的应用。
全书实例丰富，重点突出，语言简练，可作为高校相关专业“可编程控制器”课程的教材，对现场工程技术人员也有很大的参考价值。