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第一部分 PLC基础知识2

第1章 PLC入门概述2

1.1PLC的基本概念2

1.2PLC特点、分类与发展应用3

1.2.1PLC的特点3

1.2.2PLC的分类4

1.2.3PLC的发展趋势5

1.2.4PLC的应用范围6

1.3PLC的硬件结构7

1.3.1PLC的一般组成7

1.3.2S7-200的结构特点9

1.4PLC的工作原理10

1.4.1循环扫描10

1.4.2I/O响应时间12

1.5S7产品特点与性能指标13

1.5.1S7-200新一代产品13

1.5.2S7-300产品简介14

1.5.3PLC的性能指标15

1.6本章小结16

第2章 PLC编程基础17

2.1数制17

2.1.1二进制转换成十进制18

2.1.2十进制转换成二进制18

2.1.3二进制加法19

2.1.4二进制减法19

2.1.5十六进制系统19

2.1.6带点分隔符的十进制记数法20

2.2二进制逻辑函数20

2.2.1“非”函数（反码）20

2.2.2“与”函数（AND）21

2.2.3“或”函数（OR）21

2.2.4“异或”函数（XOR）22

2.3PLC的编程语言22

2.3.1PLC编程语言的国际标准22

2.3.2梯形图LAD22

2.3.3语句表STL23

2.3.4功能块图FBD24

2.3.5结构文本ST24

2.3.6顺序功能图SFC24

2.4指令执行原理25

2.4.1STL使用的逻辑堆栈25

2.4.2梯形图的能流及概念26

2.4.3梯形图的特点26

2.4.4相关编程事项27

2.5存储器的划分27

2.5.1S7-200/300CPU存储器28

2.5.2S7-200/300中的系统存储器29

2.6程序组织与指令格式30

2.6.1程序组织31

2.6.2指令格式32

2.7用户程序结构34

2.7.1结构化程序34

2.7.2块的种类34

2.8数据类型及寻址方式36

2.8.1数据类型36

2.8.2寻址方式39

2.9本章小结40

第3章 S7-200/300指令系统41

3.1位逻辑指令41

3.2比较指令49

3.3转换指令52

3.4计数器指令62

3.5数据块指令69

3.6逻辑控制指令70

3.7整数算术运算指令72

3.8浮点算术运算指令80

3.8.1浮点算术运算指令概述80

3.8.2判断浮点算术运算指令后状态字的位81

3.8.3基本指令81

3.8.4扩展指令85

3.9赋值指令89

3.10程序控制指令90

3.11移位和循环指令100

3.11.1移位指令100

3.11.2循环指令105

3.12状态位指令107

3.13定时器指令110

3.14字逻辑指令123

3.15本章总结128

第二部分 PLC编程实例130

第一篇 网络通信实例（6个）130

第4章 PROFIBUSDP通信130

4.1实例说明130

4.2设计思路分析131

4.2.1PROFIBUSDP协议131

4.2.2ET200S硬件介绍132

4.3硬件电路设计133

4.3.1DP接口针脚说明133

4.3.2PROFIBUSDP电缆参数和接头终端电阻134

4.3.3主要器件134

4.3.4电路原理图135

4.4软件设计136

4.4.1程序流程136

4.4.2程序说明137

4.5实例总结140

第5章 Ethernet通信141

5.1实例功能说明142

5.2设计思路分析142

5.2.1SIMATICNETIndustrial Ethernet142

5.2.2WinCC软件144

5.3硬件电路设计147

5.3.1主要器件148

5.3.2电路原理图148

5.4软件设计149

5.4.1程序流程149

5.4.2程序说明150

5.5实例总结154

第6章 MPI通信156

6.1实例功能说明156

6.2设计思路分析157

6.2.1MPI介绍157

6.2.2选用硬件介绍157

6.2.3设计思路分析159

6.3硬件电路设计160

6.3.1器件选择160

6.3.2电路原理图160

6.4软件设计162

6.4.1程序流程162

6.4.2程序说明162

6.5实例总结168

第7章 PROFINET通信169

7.1实例功能说明170

7.2设计思路分析170

7.2.1PROFINET介绍170

7.2.2IE/PBLinkPNIO介绍174

7.2.3设计思路分析175

7.3硬件电路设计175

7.3.1结构框图175

7.3.2主要器件175

7.3.3电路原理图176

7.4软件设计176

7.4.1程序流程176

7.4.2程序说明179

7.5实例总结183

第8章 ASI通信184

8.1实例功能说明184

8.2设计思路分析184

8.2.1ASI介绍185

8.2.2CP343-2硬件187

8.2.3设计思路分析188

8.3硬件电路设计189

8.3.1主要器件189

8.3.2电路原理图189

8.4软件设计190

8.4.1程序流程190

8.4.2程序说明191

8.5实例总结196

第9章 PPI通信197

9.1实例功能说明197

9.2设计思路分析198

9.2.1PPI协议介绍198

9.2.2TD200介绍203

9.2.3设计思路分析204

9.3硬件电路设计204

9.3.1主要器件204

9.3.2电路原理图204

9.4软件设计205

9.4.1调用TD200程序205

9.4.2程序流程208

9.4.3程序说明209

9.5实例总结210

第二篇 网络控制实例（7个）212

第10章 基于PROFIBUSDP对变频器的控制212

10.1实例功能说明212

10.2设计思路分析213

10.3硬件电路设计213

10.3.1主要器件213

10.3.2电路原理图213

10.4软件设计214

10.4.1MM440控制字状态字214

10.4.2程序流程215

10.4.3程序说明215

10.5实例总结225

第11章 基于Ethernet对远程PLC的控制226

11.1实例功能说明227

11.2设计思路分析227

11.2.1OSMTP62介绍227

11.2.2设计思路分析227

11.3硬件电路设计227

11.3.1主要器件227

11.3.2电路原理图228

11.4软件设计228

11.4.1程序流程229

11.4.2程序说明229

11.5实例总结235

第12章 上位机基于MPI对PLC的控制236

12.1实例功能说明236

12.2设计思路分析237

12.3硬件电路设计237

12.3.1主要器件237

12.3.2电路原理图238

12.4软件设计238

12.4.1程序流程在HWCONFIG组态编辑硬件238

12.4.2程序说明239

12.5实例总结245

第13章 基于PROFINET对远程IO的控制246

13.1实例功能说明246

13.2设计思路分析246

13.3硬件电路设计247

13.3.1主要器件247

13.3.2电路原理图247

13.4软件设计248

13.4.1程序流程248

13.4.2程序说明249

13.5实例总结256

第14章 基于S7-300通过ASI对现场驱动控制257

14.1实例功能说明258

14.2设计思路分析258

14.2.1ASI的传输258

14.2.2拓扑结构介绍261

14.2.3设计思路262

14.3硬件电路设计262

14.3.1主要器件262

14.3.2电路原理图262

14.4软件设计262

14.4.1程序流程262

14.4.2程序说明263

14.5实例总结268

第15章 基于PPI对S7-200的控制269

15.1实例功能说明269

15.2设计思路分析270

15.3硬件电路设计270

15.3.1主要器件270

15.3.2电路原理图270

15.4软件设计271

15.4.1程序流程271

15.4.2程序说明272

15.5实例总结280

第16章 通过OPCServer实现不同上位机对PLC的控制281

16.1实例功能说明282

16.2设计思路分析282

16.2.1OPC介绍282

16.2.2OPC技术的应用283

16.3硬件电路设计284

16.3.1主要器件284

16.3.2电路原理图284

16.4软件设计284

16.4.1程序流程285

16.4.2程序说明291

16.5实例总结296

第三篇 机电控制实例（5个）298

第17章 对工业机器人喷涂件位置的采集298

17.1实例功能说明299

17.2设计思路分析299

17.2.1系统工作流程299

17.2.2编码器介绍299

17.2.3伺服电机的控制300

17.2.4喷涂机器人的工作原理301

17.3硬件电路设计302

17.3.1结构框图302

17.3.2主要器件303

17.3.3电路原理图及说明304

17.4软件设计305

17.4.1程序流程306

17.4.2程序说明306

17.5实例总结311

第18章 MM440对电机驱动312

18.1实例功能说明312

18.2设计思路分析313

18.2.1变频电机介绍313

18.2.2OP板介绍314

18.2.3设计思路316

18.3硬件电路设计316

18.3.1主要器件316

18.3.2电路图及说明316

18.4软件设计317

18.4.1程序流程317

18.4.2程序说明318

18.5实例总结323

第19章 基于S7-300直接驱动电机的设计324

19.1实例内容说明324

19.2设计思路分析325

19.3硬件电路设计325

19.3.1主要器件325

19.3.2电路原理图325

19.4软件设计325

19.4.1程序流程325

19.4.2程序说明326

19.5实例总结337

第20章 PLC在医院呼叫系统中的应用338

20.1实例功能说明338

20.2设计思路分析339

20.2.1选择LED板339

20.2.2设计思路340

20.3硬件电路设计341

20.3.1主要器件341

20.3.2电路原理图342

20.4软件设计342

20.4.1程序流程342

20.4.2程序说明343

20.5实例总结350

第21章 S7-300在对比例阀开度的PID控制351

21.1实例功能说明351

21.2设计思路分析352

21.3硬件电路设计353

21.3.1主要器件353

21.3.2电路原理图354

21.4软件设计354

21.4.1程序流程357

21.4.2程序说明357

21.5实例总结363

第四篇 电气控制实例（3个）366

第22章 S7-400在工业升降机中的应用366

22.1实例内容说明367

22.2设计思路分析367

22.2.1安全继电器介绍367

22.2.2设计思路说明368

22.3硬件电路设计370

22.3.1主要器件370

22.3.2电路原理图370

22.4软件设计370

22.4.1程序流程370

22.4.2程序说明371

22.5实例总结378

第23章 S7-300实现对多位置移行机的控制379

23.1实例功能说明379

23.2设计思路分析379

23.3硬件电路设计380

23.3.1主要器件380

23.3.2电路原理图380

23.4软件设计381

23.4.1程序流程381

23.4.2程序说明381

23.5实例总结390

第24章 S7-400对多排滚床实现FIFO和颜色排序391

24.1实例功能说明391

24.2设计思路分析392

24.3软件设计392

24.3.1程序设计392

24.3.2程序说明393

24.4实例总结408

第五篇 现场总线PROFIBUS实例（6个）410

第25章 通过DP/DPcoupler实现两个主站之间的信息交换410

25.1实例功能说明410

25.2设计思路分析411

25.2.1设计思路说明411

25.2.2DP/DPcoupler介绍411

25.2.3西门子高低字节介绍412

25.3硬件电路设计413

25.3.1主要器件413

25.3.2结构框图413

25.4软件设计413

25.4.1程序流程415

25.4.2程序说明415

25.5实例总结421

第26章 S7-400与S7-300之间主从站信息交换422

26.1实例功能说明423

26.2设计思路分析423

26.3硬件电路设计425

26.3.1主要器件425

26.3.2电路原理图426

26.4软件设计426

26.4.1程序流程426

26.4.2程序说明427

26.5实例总结432

第27章 基于PROFIBUS与触摸屏的信息交换434

27.1实例功能说明434

27.2设计思路分析435

27.2.1触摸屏介绍435

27.2.2设计思路438

27.3硬件电路设计440

27.3.1主要器件440

27.3.2电路原理图440

27.4软件设计441

27.4.1程序流程441

27.4.2程序说明442

27.5实例总结446

第28章 PROFIBUS与西门子MOBYI之间的信息交换448

28.1实例功能说明448

28.2设计思路分析449

28.3硬件电路设计451

28.3.1主要器件451

28.3.2电路原理图451

28.4软件设计452

28.4.1程序流程452

28.4.2程序说明452

28.5实例总结459

第29章 PROFIBUSDP报警的软硬件诊断460

29.1实例说明460

29.2硬件检测工具461

29.3硬件电路检测步骤和说明461

29.4软件设计464

29.4.1程序流程465

29.4.2程序说明466

29.5实例总结472

第30章 通过PROFIBUS总线实现的DCS控制473

30.1实例功能说明473

30.2设计思路分析475

30.3硬件电路设计477

30.3.1主要器件477

30.3.2电路原理图478

30.4软件设计478

30.4.1程序流程478

30.4.2程序说明479

30.5实例总结483

第六篇 设备与数据控制（3个）486

第31章 某大型车间中对照明灯的控制486

31.1实例内容说明487

31.2设计思路分析487

32.3硬件电路设计487

32.3.1主要器件487

31.3.2电路原理图488

31.4软件设计490

31.4.1程序流程490

31.4.2程序说明491

31.5实例总结499

第32章 牛奶生产企业中传送带的控制500

32.1实例功能说明500

32.2设计思路分析500

32.3硬件电路设计501

32.3.1主要器件501

32.3.2电路原理图501

32.4软件设计502

32.4.1程序流程502

33.4.2程序说明502

32.5实例总结511

第33章 LABEL扫描及其数据存储的控制512

33.1实例功能说明512

33.2设计思路分析513

33.3硬件电路设计514

33.3.1主要器件514

33.3.2电路原理图514

33.4软件设计515

33.4.1程序流程515

33.4.2程序说明518

33.5实例总结521

附录ASTEP7开发软件介绍522