西门子S7-200 PLC应用100例

第1章 认识西门子S7-200 PLC

1.1 认识西门子PLC的硬件

实例1：单输入/单输出控制

1.1.1 S7-200 PLC的主机模块

1.1.2 S7-200系列PLC的I/O接线

1.2 认识西门子PLC的程序开发过程

实例2：电动机的启停控制

1.2.1 PLC的程序开发环境

1.2.2 电动机启停控制程序的开发

1.3 理解西门子PLC的工作原理

实例3：加电输出禁止程序

1.3.1 PLC的工作原理

1.3.2 用户程序的执行过程

思考题

第2章 PLC的指令系统

2.1 S7-200 PLC的基本指令

2.1.1 位操作类指令

实例4：位的设置

实例5：电动机优先控制

实例6：置位/复位指令实现电动机的启停控制

实例7：输入信号的边沿检测

2.1.2 定时器和计数器指令

实例8：定时器延迟控制

实例9：计数器控制

2.1.3 比较操作指令

实例10：数据的比较

实例11：水位、水温控制

2.1.4 移位操作指令

实例12：跑马灯的实现

实例13：应用寄存器移位

2.1.5 程序控制指令

实例14：PLC故障控制

实例15：循环指令的应用

实例16：子程序的调用

实例17：自动\手动切换控制

实例18：设备的初始化控制

2.2 S7-200 PLC的功能指令

2.2.1 数据传送指令

2.2.2 数学运算指令

实例19：用除法实现数据的分离

实例20：按比例放大模拟值

实例21：求解75°的正弦值

2.2.3 逻辑运算指令

实例22：利用逻辑运算指令实现数据分离

2.2.4 表功能指令

实例23：表中取数

2.2.5 数据转换指令

实例24：BCD码与整数之间的转换

实例25：双整数与实数之间的转换

实例26：英寸转换为厘米

实例27：ASCII码与十六进制数之间的转换

2.2.6 中断指令

实例28：处理输入/输出中断程序

实例29：处理定时中断程序

实例30：模拟量的定时采集

2.2.7 时钟指令

实例31：设定CPU时钟

2.2.8 高速处理类指令

实例32：高速计数器指令的应用

实例33：高速脉冲输出指令的应用

思考题

第3章 PLC系统的基本控制编程

3.1 PLC程序的结构与编程规则

3.1.1 PLC程序的结构

3.1.2 编程技巧与规则

3.2 基本控制程序

3.2.1 自锁、互锁控制

实例34：自锁控制

实例35：互锁控制

实例36：连锁控制

3.2.2 时间控制

实例37：瞬时接通/延时断开控制

实例38：延时接通/延时断开控制

实例39：多个定时器组合实现长延时控制

实例40：定时器和计数器组合实现长延时控制

实例41：计数器串联组合实现时钟控制

3.2.3 脉冲触发控制

实例42：用微分操作指令实现脉冲触发

实例43：用定时器实现周期脉冲触发控制

实例44：用定时器实现脉宽可控的脉冲触发控制

3.2.4 分频控制

实例45：二分频控制

3.2.5 报警控制

实例46：单故障报警控制

实例47：多故障报警控制

3.2.6 计数控制

实例48：扫描计数控制

实例49：6位数计数控制

3.2.7 顺序控制

实例50：用定时器实现顺序控制

实例51：用计数器实现顺序控制

实例52：用移位指令实现顺序控制

3.2.8 循环控制

实例53：彩灯闪亮循环控制

3.2.9 多地点控制

实例54：三地控制一盏灯

3.2.10 高速计数器控制

实例55：高速计数器模拟控制

实例56：高速计数器测速控制

3.3 常用典型环节或系统控制编程

实例57：电动机正、反转控制

实例58：电动机Y-△减压启动控制

实例59：电动机的软启动控制

实例60：物流检测控制

实例61：钻孔动力头控制

实例62：液位控制

实例63：音乐演奏程序

思考题

第4章 PLC扩展系统

4.1 S7-200 PLC的系统配置

4.2 数字量扩展模块

实例64：数字量扩展模块的I/O编址

4.3 模拟量扩展模块

4.3.1 模拟量输入模块EM231

4.3.2 热电偶、热电阻扩展模块EM231

4.3.3 模拟量输出模块EM232

实例65：CPU扩展EM231进行模拟量输入信号测量

实例66：CPU扩展EM235实现温度控制

4.4 位控模块

4.4.1 位控模块EM253的硬件特性

4.4.2 位控模块EM253的配置

4.4.3 位控模块EM253的子程序

实例67：EM253实现简单相对运动

实例68：EM253实现典型的运动控制

4.5 PID算法原理及指令介绍

4.5.1 PID算法介绍

4.5.2 PID回路指令

4.5.3 PID回路指令输入/输出变量数值转换

实例69：水储罐恒压控制

思考题

第5章 顺序功能图程

5.1 基本概念

5.2 结构形式

5.3 顺序功能图的编程方法及梯形图表示

5.3.1 使用通用逻辑指令的方法

实例70：冲床动力头进给运动控制

实例71：自动门控制系统

实例72：专用钻床部分控制程序

5.3.2 使用置位、复位（S、R）指令的方法

5.3.3 使用SCR指令的方法

思考题

第6章 PLC控制系统应用

6.1 PLC控制系统设计的基本原则与步骤

6.1.1 PLC控制系统设计的基本原则

6.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤和内容

6.2 PLC系统控制程序设计方法

6.2.1 逻辑设计法

实例73：通风系统运行状态监控

实例74：电动机交替运行控制

6.2.2 移植设计法

实例75：某卧式镗床继电器控制系统移植设计为PLC控制系统

6.2.3 经验设计法

实例76：PLC控制送料小车的经验设计

6.2.4 顺序功能图设计法

6.3 PLC控制系统应用设计

实例77：交通灯控制

实例78：工业机械手的PLC控制

实例79：U形板折板机的PLC控制

实例80：某型导弹测试架控制

思考题

第7章 PLC系统通信

7.1 S7-200 PLC通信部件介绍

7.1.1 通信端口

7.1.2 PC／PPI电缆

7.1.3 网络连接器

7.1.4 网络中继器

7.1.5 EM277 PROFIBUS-DP模块

7.1.6 CP 243-1和CP 243-1 IT模块

7.2 S7-200 PLC的通信协议及指令

7.2.1 PPI协议

7.2.2 MPI协议

7.2.3 自由口通信协议

7.2.4 PROFIBUS协议

7.2.5 TCP/IP协议

7.2.6 通信指令

实例81：检测XMT指令对数据的发送

7.3 PPI通信实例

实例82：两台S7-200实现PPI通信

实例83：多台S7-200 PLC实现PPI通信

7.4 MPI通信实例

实例84：全局数据包通信方式

实例85：无组态连接通信方式

7.5 PROFIBUS-DP通信实例

实例86：以EM277为接口的S7-200与Profibus-DP的连接

7.6 工业以太网通信实例

实例87：S7-200为服务器、S7-400为客户机的以太网通信

实例88：S7-200为客户机、S7-400为服务器的以太网通信

7.7 自由口通信实例

实例89：利用S7-200的自由通信口收/发数据

实例90：利用S7-200的自由通信口发送数据

实例91：利用S7-200的自由通信口接收数据

实例92：利用S7-200的自由通信口控制调制解调器

实例93：利用S7-200的自由通信口发送实时信息

思考题

第8章 PLC与人机界面

8.1 西门子人机界面（HMI）概述

8.1.1 人机界面的硬件装置

8.1.2 人机界面的组态软件

8.2 WinCC flexible组态软件的使用

实例94：WinCC flexible组态项目的创建

8.3 操作元件的组态

实例95：按钮的生成与组态

实例96：开关的生成和组态

实例97：滚动条的组态

8.4 显示元件的组态

实例98：指示灯的组态

实例99：日期时间显示的组态

实例100：IO域的组态

思考题

第9章 物料混合控制系统

9.1 物料混合控制系统简介

9.1.1 系统工艺过程概述

9.1.2 PLC系统选型

9.1.3 触摸屏选型

9.1.4 PLC与触摸屏的连接

9.2 PLC程序设计

9.3 触摸屏画面设计

思考题

附录A 特殊寄存器（SM）标志位

附录B 错误代码信息

附录C S7-200可编程控制器指令集

参考文献

《西门子S7-200 PLC应用100例》主要以西门子S7-200 PLC为主体，按基础知识、扩展提高和高级应用的结构体系，由浅入深、循序渐进地介绍了PLC基本逻辑控制、高级功能模块、PLC网络、人机界面及工程应用等综合内容，并以实例描述的形式进行表达。内容既注重系统、全面、新颖，又力求叙述简练、层次分明、通俗易懂。在编写形式上，既注重从实际应用的角度出发，又涵盖理论知识的阐述，使读者能够针对各自不同的需求，按照对应的应用范例，快速找到解决实际问题的方法，同时也能加深对相关理论知识的了解，利于扩展思路，提高解决问题的效率。《西门子S7-200 PLC应用100例》可供从事PLC控制系统设计、开发的广大科技人员阅读，也可以作为各类高等学校工业自动化、电气工程及自动化、计算机应用、机电一体化等相关专业的参考资料。