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第1章 PLC的定义及硬件和软件的基本构成1

1.1 PLC的硬件体系1

1.1.1硬件结构1

1.1.2 CPU和中央存储器3

1.1.3 I/O接口6

1.1.4 PLC的工作原理18

1.2 PLC的软件体系23

第2章 PLC编程语言的应用25

2.1西门子公司S7 PLC和STEP 7编程软件的应用25

2.2西门子公司STEP 7编程软件的安装26

2.3启动SIMATIC管理器27

2.4应用STEP 7对PLC进行硬件组态28

2.5 S7 PLC分布式I/O模板的组态34

2.6应用符号地址编程40

2.7 STEP 7的模块化程序结构——组织方块OB1的作用和程序编写42

2.8用功能块和数据块建立一个程序53

2.9生成功能块（FB）的背景数据块及使用实际参数替代形式参数改变实际值58

2.10使用梯形图逻辑语言编写方块调用程序60

2.11 STEP 7语言中的功能（FC）编程60

2.12 STEP 7语言中的共享数据块编程65

2.13高级功能块和多背景数据块67

2.14如何在分布式系统中对第三方产品进行硬件组态70

2.15 下载和调试程序73

2.16通过监视程序状态的方法来测试程序75

2.17通过建立变量表的方法来测试程序77

2.18通过CPU诊断缓冲区检查错误79

2.19 STEP 7中的组织方块OB81

第3章 梯形图编程语言指令系统介绍91

3.1 STEP 7梯形图指令系统分类92

3.2位逻辑指令类92

3.2.1常开触点（地址）93

3.2.2常闭触点（地址）94

3.2.3异或指令95

3.2.4取反指令96

3.2.5输出线圈96

3.2.6中间线输出指令97

3.2.7复位线圈98

3.2.8置位线圈99

3.2.9复位-置位触发器100

3.2.10置位-复位触发器102

3.2.11 RLO下降沿检测指令103

3.2.12 RLO上升沿检测指令104

3.2.13保存RLO到状态位BR指令105

3.2.14地址下降沿检测指令106

3.2.15 地址上升沿检测指令107

3.2.16立即读指令108

3.2.17立即写指令109

3.3比较指令类109

3.3.1整型数比较指令110

3.3.2双整型数比较指令111

3.3.3实数（浮点数）比较指令112

3.4转换指令类112

3.4.1 BCD_I113

3.4.2 I_BCD114

3.4.3 I_DINT115

3.4.4 BCD_DI115

3.4.5 DI_BCD116

3.4.6 DI_REAL117

3.4.7 INV_I118

3.4.8 INV_DI119

3.4.9 NEG_I119

3.4.10 NEG_DI120

3.4.11 NEG_R121

3.4.12 ROUND122

3.4.13 TRUNC123

3.4.14 CEIL123

3.4.15 FLOOR124

3.5计数器指令类125

3.5.1 S_CUD126

3.5.2 S_CU127

3.5.3 S_CD129

3.5.4置计数器值指令130

3.5.5加法计数器线圈131

3.5.6减法计数器线圈131

3.6数据块指令类：DB或DI指令132

3.7逻辑控制指令类133

3.7.1无条件跳转指令134

3.7.2有条件跳转指令134

3.7.3遇“非”跳转指令135

3.7.4标号136

3.8整型数算术运算指令类136

3.8.1整型数算术运算指令对状态字位影响的评估137

3.8.2整型数加法运算指令138

3.8.3整型数减法运算指令139

3.8.4整型数乘法运算指令139

3.8.5整型数除法运算指令140

3.8.6双整型数加法运算指令141

3.8.7双整型数减法运算指令142

3.8.8双整型数乘法运算指令143

3.8.9双整型数除法运算指令144

3.8.10双整型数除法输出余数指令145

3.9浮点数算术运算指令类146

3.9.1浮点数算术运算指令对状态字位影响的评估146

3.9.2实数加法运算指令147

3.9.3实数减法运算指令148

3.9.4实数乘法运算指令149

3.9.5实数除法运算指令150

3.9.6取浮点数的绝对值指令150

3.9.7浮点数二次方运算指令151

3.9.8浮点数开方运算指令152

3.9.9以e为基数的浮点数指数运算指令152

3.9.10取浮点数的自然对数运算指令153

3.9.11求正弦函数值指令153

3.9.12求余弦函数值指令154

3.9.13求正切函数值指令155

3.9.14求反正弦函数值指令155

3.9.15求反余弦函数值指令156

3.9.16求反正切函数值指令156

3.10赋值指令类157

3.11程序控制指令类159

3.11.1一（GALL）指令159

3.11.2用指令框调用FB指令160

3.11.3用指令框调用FC指令161

3.11.4用指令框调用SFB指令163

3.11.5用指令框调用SFC指令164

3.11.6用指令框调用多背景数据块指令166

3.11.7从程序库调用方块指令166

3.11.8使用MCR（主控继电器）功能的重要注意事项166

3.11.9接通主控继电器指令167

3.11.10断开主控继电器指令168

3.11.11激活主控继电器指令169

3.11.12结束主控继电器指令170

3.11.13返回指令171

3.12移位和旋转指令类172

3.12.1移位指令172

3.12.2整型数右移指令172

3.12.3双整型数右移指令174

3.12.4字左移指令175

3.12.5字右移指令176

3.12.6双字左移指令177

3.12.7双字右移指令178

3.12.8旋转指令179

3.12.9双字左旋转指令179

3.12.10双字右旋转指令180

3.13状态位指令类182

3.13.1溢出故障位指令182

3.13.2锁存溢出故障位指令183

3.13.3无序故障位指令184

3.13.4 BR结果位指令185

3.13.5结果位等于0指令185

3.13.6结果位不等于0指令186

3.13.7结果位大于0指令187

3.13.8结果位小于0指令188

3.13.9结果位大于等于0指令188

3.13.10结果位小于等于0指令189

3.14定时器指令类190

3.14.1脉冲S5定时器193

3.14.2扩展脉冲S5定时器194

3.14.3接通延时S5定时器195

3.14.4接通延时保持S5定时器196

3.14.5断开延时S5定时器197

3.14.6脉冲定时器线圈198

3.14.7扩展脉冲定时器线圈200

3.14.8接通延时定时器线圈200

3.14.9接通延时保持定时器线圈201

3.14.10断开延时定时器线圈202

3.15字逻辑指令类203

3.15.1 WAND_W指令203

3.15.2 WOR_W指令204

3.15.3 WAND_DW指令205

3.15.4 WOR_DW指令206

3.15.5 WXOR_W指令207

3.15.6 WXOR_DW指令207

3.16指令系统应用举例208

3.16.1应用定时器指令产生脉冲序列举例208

3.16.2模拟量输入模板读程序举例211

第4章 现场总线技术216

4.1现场总线技术概述216

4.1.1现场总线技术产生的背景216

4.1.2现场总线技术的概念217

4.2国内外发展状况218

4.2.1国外发展状况概述218

4.2.2国际标准的形成过程及现状218

4.2.3国内发展现状220

4.3 PROFIBUS现场总线标准介绍221

4.3.1 PROFIBUS标准概念221

4.3.2 PROFIBUS第1层、第2层和应用层介绍223

4.3.3 DP通信协议235

4.3.3.1基本功能DP_V0236

4.3.3.2 DP_V1版本240

4.3.3.3 DP_V2版本242

4.3.3.4用槽号和变址号寻址244

4.3.3.5 DP行规244

4.4 PROFINET现场总线的基本知识245

4.4.1概述245

4.4.2以太网的MAC地址247

4.4.3标准以太网的报文帧结构248

4.4.4以太网的IP地址249

4.4.5有源网络部件250

4.4.5.1交换机和集线器250

4.4.5.2路由器252

4.4.6基于以太网的通信协议253

4.4.6.1 TCP/IP253

4.4.6.2 UDP/IP254

4.4.6.3 ARP和RARP254

4.4.7以太网报文中的TCP/IP数据254

4.4.8 PROFINET的网络拓扑结构256

第5章 现场总线通信应用实例257

5.1可变速传动通信中的过程数据通道和参数数据通道258

5.2 PROFIdrive行规中处理参数通道的机制260

5.3现场总线通信应用实例1265

5.3.1本例中生产线对传动控制的要求和传动控制的硬件配置265

5.3.2在PLC中应用STEP 7编程软件组态项目267

5.3.3过程数据通道PZD数据通信程序的编写271

5.3.4参数数据通道PKW数据通信程序的编写286

5.3.5其他从站的通信程序306

5.3.6上位监控与通信程序的连接306

5.4现场总线通信应用实例2310

5.4.1一般描述310

5.4.2硬件组态312

附录梯形图指令系统索引表345

参考文献349