可编程序控制器原理及应用

前言

第1章 绪论

1.1 从继电器到可编程序控制器

1.1.1 继电器

1.1.2 继电器控制系统的组成与特点

1.1.3 可编程序控制器的诞生

1.1.4 可编程序控制器的发展历程

1.2 可编程序控制器的名称和定义

1.2.1 可编程序控制器的名称

1.2.2 可编程序控制器的定义

1.3 可编程序控制器的特点

1.4 可编程序控制器的分类

1.4.1 根据点数和功能进行分类

1.4.2 根据结构形式进行分类

1.4.3 PLC的流派分类

1.4.4 西门子PLC的分类

1.5 可编程序控制器的功能和发展

1.5.1 PLC的功能

1.5.2 PLC在工业控制中的地位

1.5.3 PLC的发展前景

思考与练习题

第2章 PLC的系统组成与工作原理

2.1 PLC硬件系统的基本组成

2.1.1 组成概述

2.1.2 硬件组成

2.2 PLC的软件系统

2.2.1 PLC软件系统的组成

2.2.2 编程语言概述

2.3 PLC的工作原理

2.3.1 PLC的控制作用

2.3.2 PLC的工作过程

2.3.3 PLC的输出滞后问题

2.4 西门子PLC的存储区与编程变量

2.4.1 西门子PLC的存储区

2.4.2 西门子PLC的编程变量

2.4.3 西门子PLC的数据类型

2.4.4 西门子PLC的变量访问与寻址

2.5 S7-200/300/400PLC的硬件模块构成

2.5.1 S7-200PLC的CPU模块与硬件端子连接

2.5.2 S7-200PLC的信号扩展模块

2.5.3 S7-300PLC的模块

2.5.4 S7-400PLC的模块

思考与练习题

第3章 PLC的组态技术与组态软件

3.1 PLC的组态技术

3.1.1 组态的概念

3.1.2 组态的技术

3.2 S7-200PLC的组态软件

3.2.1 S7-200PLC组态软件的概述

3.2.2 STEP7-Micro/WIN的组态环境介绍

3.2.3 组态参数的设置

3.2.4 程序块的组态

3.2.5 下载、调试与监控

3.3 S7-300/400PLC的组态软件

3.3.1 STEP7的安装与组态的一般过程

3.3.2 硬件组态与CPU属性

3.3.3 程序编写

3.3.4 S7-PLCSIM仿真软件的调试

3.4 PG/PC接口的设置

3.4.1 PLC与上位机的通信方法

3.4.2 S7-200PLC与上位机的PPI电缆连接

3.4.3 S7-300/400PLC与上位机之间的MPI电缆连接

思考与练习题

第4章 S7-200PLC编程指令

4.1 S7-2 00/300/400PLC编程指令与RLO

4.1.1 IEC61131与SIMTIC指令体系

4.1.2 西门子PLC编程语言

4.1.3 逻辑操作结果RLO

4.1.4 S7-200／3001400PLC指令分类

4.2 位逻辑操作指令

4.2.1 基本位逻辑指令

4.2.2 置位与复位指令

4.2.3 边沿触发指令

4.2.4 立即读／写、立即置位和立即复位指令

4.3 定时器指令

4.3.1 定时器概述

4.3.2 定时器的设定值、当前值和状态值

4.3.3 接通延时定时器

4.3.4 保持型接通延时定时器

4.3.5 断开延时定时器

4.3.6 不同时基的定时器的刷新方式

4.3.7 定时器的应用举例

4.4 计数器指令

4.4.1 计数器指令概述

4.4.2 递增计数器指令

4.4.3 递减计数器指令

4.4.4 增减计数器指令

4.4.5 定时器／计数器展应用举例

4.5 传送、比较、移位与转换指令

4.5.1 传送类指令

4.5.2 比较指令

4.5.3 移位指令

4.5.4 数据转换指令

4.6 数学运算指令

4.6.1 算术运算指令

4.6.2 逻辑运算指令

4.6.3 数学功能指令

4.7 表功能指令

4.7.1 填充指令

4.7.2 填表指令

4.7.3 表中取数指令

4.7.4 查表指令

4.8 字符串操作指令

4.9 其他指令

4.9.1 S7-200PLC的时钟指令

4.9.2 其他指令举例

思考与练习题

第5章 S7-300／400PLC编程指令

5.1 位逻辑指令

5.1.1 位逻辑指令概述

5.1.2 基本位逻辑指令

5.1.3 置位与复位指令

5.1.4 边沿检测指令

5.2 定时器指令

5.2.1 定时器指令概述

5.2.2 定时器的设定值、当前值和状态值

5.2.3 接通延时定时器

5.2.4 保持型接通延时定时器

5.2.5 断开延时定时器

5.2.6 脉冲定时器

5.2.7 扩展脉冲定时器

5.2.8 应用举例

5.3 计数器指令

5.3.1 计数器指令概述

5.3.2 计数器的设定值、当前值和状态值

5.3.3 计数器指令形式

5.4 传送、移位、比较和转换指令

5.4.1 传送指令

5.4.2 移位指令

5.4.3 比较旨令

5.4 4转换指令

5.5 数学运算指令

5.5.1 整型算术运算指令

5.5.2 浮点数数学运算指令

5.5.3 字逻辑运算指令

5.6 其他指令

5.6.1 S7-300／400PLC的状态指令

5.6.2 其他指令举例

思考与练习题

第6章 程序结构与中断系统

6.1 西门子PLC的程序结构

6.1.1 西门子PLC的程序结构概述

6.1.2 S7-200PLC的程疗结构

6.1.3 S7-300／400PLC的程序结构

6.2 程序控制指令与结构化编程

6.2.1 程序控制概述

6.2.2 程序控制指令

6.2.3 分支结构

6.2.4 循环结构

6.2.5 子程序结构

6.3 S7-200PLC的中断系统

6.3.1 中断程序类型与优先级

6.3.2 中断指令与中断设置

6.3.3 共享数据

6.4 S7-300／400PLC的中断与组织块

6.4.1 S7-300／400PLC的中断与组织块概述

6.4.2 西门子S7-300／400PLC的组织块

6.5 S7-300／400PLC的系统功能(SFC)系统功能块(SFB)

6.5.1 S7-3 00／400PLC的系统功能(SFC)与系统功能块(SFB)概述

6.5.2 S7-3 00／400PLC的系统功能(SFC)

6.5.3 S7-3 00／400PLC的系统功能块(SFB)

思考与练习题

第7章 顺序控制

7.1 顺序控制概述

7.1.1 顺序控制的基本概念

7.1.2 顺序控制图与步进的基本结构

7.1.3 顺序控制的结构形式

7.1 4顺序功能图的绘制举例

7.2 S7-200PLC顺序控制指令与程序编写

7.2.1 S7-200PLC顺序控制指令及其使用

7.2.2 应用举例

7.3 S7-3001400PLC顺序控制指令与程序编写

7.3.1 S7-3 001400PIC顺序控制简介

7.3.2 S7GRAPH基本指令

7.3.3 GRAPH程序的编辑

7.3 4GRAPH程序的调用与程序调试

7.3.5 步进事件、步进计数器和定时器

思考与练习题

第8章 西门子PLC模拟量控制

8.1 模拟量输入／输出概述

8.1.1 PLC模拟量控制的原理

8.1.2 西门子模拟量控制概述

8.2 S7-200PIC的模拟量控制指令及编程

8.2.1 模块简介

8.2.2 模块的使用

8.3 S7-300PLC的模拟量控制指令及编程

8.3.1 模块简介

8.3.2 SM331模块的使用

8.3.3 SM334模块的使用

思考与练习题

第9章 特殊控制功能

9.1 PID控制功能

9.1.1 数字PID调节

9.1.2 西门子S7-200PLC中PID调节的实现

9.1.3 S7-300／400PLC中PID调节的实现

9.2 步进电动机的脉冲控制

9.2.1 概述

9.2.2 PLC的脉冲输出

9.2.3 步进电动机的控制

9.2.4 通过指令向导组态PTO／PWM

9.3 变频器的控制

9.3.1 西门子变频器参数设定

9.3.2 西门子变频器数字量控制

9.3.3 西门子变频器模拟量控制

9.3.4 西门子变频器PROFIBIJS.DP网络控制

思考与练习题

第10章 通信

10.1 西门子通信技术简介

10.1.1 西门子工业通信协议

10.1.2 S7-200／300／400PIC的通信模块

10.2 西门子PPI通信

10.2.1 PPI通信协议

10.2.2 S7-200PLC之间的PPI通信

10.3 西门子MPI通信

10.3.1 西门子MPI协议概述

10.3.2 西门子MPI网络的硬件组态

10.3.3 PLC之间的直接数据读／写的MPI通信

10.4 PROFIBUS通信

10.4.1 PROFIBUS通信概述

10.4.2 S7-3 001400PLC和S7-200PLC的PROFIBUS-DP通信

10.5 工业以太网通信

10.5.1 概述

10.5.2 C／S网络客户端配置

10.5.3 C／S网络服务器端配置

10.5.4 程序编写

思考与练习题

第11章 PLC控制系统设计

11.1 PLC的系统设计

11.1.1 PLC的系统设计方法概述

11.1.2 经验法与顺序控制法

11.2 水塔的控制

11.2.1 控制对象简介

11.2.2 PLC的输入和输出接口

11.2.3 PLC控制程序开发

11.3 分类站的控制

11.3.1 控制对象简介

11.3.2 PLC的输入和喻出接口

11.3.3 PLC控制程序开发

11.4 模式组灯的控制

11.4.1 控制对象简介

11.4.2 PLC的输入.和输出接口

11.4.3 PLC控制程序开发

11.5 运料小车的控制

11.5.1 控制对象简介

11.5.2 PLC的输入和输出接口

11.5.3 PLC控制程序开发

11.6 供料站的控制

11.6.1 控制对象简介

11.6.2 PLC的输入和输出接口

11.6.3 PLC控制程序开发

思考与练习题

附录 西门子S7-3 00／400PLC的SFC和SFB

参考文献

《可编程序控制器原理及应用》介绍了可编程序控制器（PLC）的基本概念、系统组成、工作原理和组态技术。以西门子S7 200/300/400 PLC为主讲机型，分别介绍了西门子S7 200和S7 300/400 PLC的指令系统、程序结构、中断和模拟量控制、顺序控制；介绍了S7 200的步进控制和S7 300/400的GRAPH编程。对PID控制、脉冲控制等特殊控制功能也作了介绍。
通信功能是PLC的重要功能，本书介绍了PLC的PPI、 MPI、PROFIBUS和以太网通信技术。本书提供了很多经典控制程序段，对于学习PLC编程有重要参考价值。本书还在最后一章给出了5个控制案例。
《可编程序控制器原理及应用》可作为普通高等院校自动化、电气工程及其自动化和机电一体化等相关专业应用型本科和专科的教材，也可作为从事工业控制系统设计的工程技术人员学习PLC的入门与提高的参考书。