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第1章 电气控制基础1

1.1 常用低压电器1

1.1.1 刀开关2

1.1.2 熔断器4

1.1.3 断路器6

1.1.4 接触器8

1.1.5 控制继电器9

1.1.6 主令电器15

1.2.电气图中的文字符号和图形符号19

1.2.1 电气文字符号19

1.2.2 电气图形符号19

习题23

第2章 可编程控制器概述24

2.1 PLC的介绍与特点24

2.1.1 PLC的产生24

2.1.2 PLC的定义25

2.1.3 PLC的分类25

2.1.4 PLC的发展26

2.1.5 PLC的特点27

2.1.6 PLC的主要性能指标28

2.2 PLC硬件组成29

2.3 PLC编程环境和工作原理31

2.3.1 PLC编程环境31

2.3.2 PLC编程语言及编程软件32

2.3.3 PLC的工作原理33

2.4 PLC产品概况及发展趋势35

习题36

第3章 S7-300 PLC的硬件体系与特点37

3.1 S7-300 PLC的硬件简介37

3.2 CPU模块38

3.2.1 CPU模块的分类38

3.2.2 CPU面板介绍39

3.2.3 CPU模块存储器41

3.3 信号模块43

3.3.1 数字量模块43

3.3.2 模拟量模块45

3.3.3 数字量仿真模块47

3.4 接口模块48

3.5 电源模块48

3.6 编程设备PG/PC49

3.7 其他模块50

3.8 硬件的安装51

3.8.1 安装导轨51

3.8.2 接线51

3.9 S7-300的扩展及I/O地址分配52

3.9.1 S7-300的扩展52

3.9.2 数字量I/O地址分配54

3.9.3 模拟量I/O地址分配54

习题55

第4章 STEP 7的安装与使用56

4.1 概述56

4.2 STEP7的组成及功能56

4.3 安装与卸载STEP 757

4.3.1 系统的配置要求57

4.3.2 STEP 7的授权58

4.3.3 安装STEP 759

4.3.4 STEP 7的硬件接口61

4.3.5 卸载STEP 762

4.4 设置PG/PC62

4.5 软件编辑器62

4.5.1 编辑器中的工作流程63

4.5.2 启动编辑器63

4.5.3 在编辑器中选择编程语言64

4.5.4 程序块的下载65

4.5.5 程序块简单的测试66

4.5.6 编辑器的设置66

4.6 硬件组态和参数设置67

4.6.1 硬件组态步骤67

4.6.2 参数设置69

4.6.3 下载与上传71

4.6.4 硬件组态目录的更新73

4.7 符号编程功能74

4.7.1 打开符号表74

4.7.2 符号表的排序和过滤76

4.7.3 查找和替换76

4.7.4 符号表的导入和导出77

4.7.5 符号表的便利78

4.8 仿真软件S7-PLCSIM78

4.8.1 S7-PLCSIM的介绍78

4.8.2 S7-PLCSIM的使用79

4.8.3 S7-PLCSIM的调试举例81

4.8.4 PLCSIM与真实PLC的差别82

习题82

第5章 S7-300的编程语言与指令系统83

5.1 S7-300的编程语言83

5.1.1 PLC编程语言的国际标准83

5.1.2 STEP 7的编程语言83

5.1.3 PLC编程原则85

5.2 S7-300 CPU的存储区85

5.2.1 数制85

5.2.2 基本数据类型86

5.2.3 系统存储器88

5.2.4 CPU中的寄存器90

5.2.5 寻址方式91

5.3 位逻辑指令93

5.3.1 梯形图指令93

5.3.2 位逻辑运算指令95

5.3.3 位操作指令96

5.3.4 位测试指令99

5.4 定时器指令101

5.4.1 定时器指令概述101

5.4.2 定时器编程指令103

5.4.3 定时器编程举例109

5.5 计数器指令110

5.5.1 计数器指令概述110

5.5.2 计数器编程指令111

5.5.3 计数器编程举例114

5.6 数据传送与转换指令115

5.6.1 装入指令与传送指令115

5.6.2 比较指令117

5.6.3 数据转换指令120

5.7 数学运算指令124

5.7.1 整数与浮点数数学运算指令124

5.7.2 字逻辑运算指令与累加器指令125

5.7.3 移位指令127

5.8 控制指令131

5.8.1 逻辑控制指令131

5.8.2 程序控制指令134

5.8.3 主控继电器指令与数据块指令134

5.9 综合举例137

习题144

第6章 西门子PLC数字量控制147

6.1 数字量控制基础147

6.2 数字量控制典型梯形图程序148

6.3 数字量控制程序设计法151

6.4 数字量控制设计举例155

6.4.1 送料小车控制155

6.4.2 多级传输带控制158

6.4.3 机械手控制162

习题166

第7章 西门子PLC模拟量控制167

7.1 模拟量模块的地址分配167

7.2 模拟量模块的配置168

7.2.1 模拟量输入模块SM331168

7.2.2 模拟量输出模块SM332169

7.3 模拟量的表示方法及分辨率170

7.4 模拟量的规格化171

7.5 PID与闭环控制172

7.5.1 PID控制器172

7.5.2 连续PID控制器FB41174

7.5.3 模拟量控制设计实例178

习题181

第8章 结构化编程和组织块182

8.1 编程方式和程序结构182

8.1.1 编程方式182

8.1.2 程序结构182

8.2 结构化编程的实现185

8.2.1 结构化编程185

8.2.2 实现形式186

8.3 数据块190

8.3.1 数据块中的数据类型190

8.3.2 建立数据块191

8.3.3 访问数据块192

8.4 功能与功能块193

8.4.1 功能块193

8.4.2 功能196

8.4.3 功能的调用197

8.4.4 功能块的调用198

8.5 结构化程序设计实例199

8.5.1 编辑并调用有参功能（FC）199

8.5.2 多重背景使用举例202

8.6 S7-300的组织块与中断209

8.6.1 组织块介绍209

8.6.2 中断过程210

8.6.3 中断的优先级211

8.6.4 启动组织块212

8.6.5 时间延时中断组织块213

8.6.6 硬件中断组织块215

8.7 定期执行组织块217

8.7.1 日期时间中断组织块217

8.7.2 循环中断组织块220

习题223

第9章 西门子人机界面的组态与设计225

9.1 人机界面与组态软件介绍225

9.1.1 人机界面与触摸屏225

9.1.2 人机界面的组成226

9.1.3 SIMATIC人机界面226

9.1.4 组态软件介绍227

9.1.5 PC机通用组态软件227

9.2 触摸屏组态软件WinCC flexible228

9.2.1 WinCC flexible软件的安装229

9.2.2 WinCC flexible工程开发实例229

9.2.3 WinCC flexible与PLC集成243

9.2.4 WinCC flexible与PLCSIM集成控制249

习题249

第10章 PLC综合应用实例250

10.1 PLC控制系统的设计250

10.1.1 PLC控制系统设计原则250

10.1.2 PLC控制系统设计内容250

10.1.3 PLC控制系统的设计步骤251

10.2 基于S7-300 PLC物料分拣系统设计252

10.2.1 系统主要硬件介绍253

10.2.2 系统动作流程254

10.2.3 系统硬件选型254

10.2.4 系统I/O分配255

10.2.5 系统控制程序设计256

10.2.6 上位机监控设计259

习题263

参考文献264