目 錄

前 言 第1 章繼電器-接觸器控制系統(tǒng)基礎(chǔ) 1
1.1 常用低壓電器 1
1.1.1 低壓電器分類(lèi) 1
1.1.2 低壓隔離電器 2
1.1.3 熔斷器 3
1.1.4 接觸器 4
1.1.5 繼電器 5
1.1.6 主令電器 7
1.2 電動(dòng)機(jī)基本控制電路 9
1.2.1 電氣控制系統(tǒng)圖及繪制原則 9
1.2.2 電氣控制基本電路 10 思考與練習(xí)題 15 第2 章西門(mén)子S7-200 SMART PLC 編程基礎(chǔ) 16
2.1 初識(shí)PLC 16
2.1.1 PLC 的誕生 16
2.1.2 PLC 的名稱(chēng)和定義 16
2.1.3 PLC 的分類(lèi) 17
2.1.4 PLC 的特點(diǎn) 17
2.1.5 PLC 的功能和發(fā)展 18
2.2 PLC 硬件系統(tǒng)的基本組成 19
2.3 PLC 的軟件系統(tǒng) 23
2.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)的組成 23
2.3.2 編程語(yǔ)言概述 23
2.4 PLC 的工作原理 25
2.4.1 PLC 的控制作用 25
2.4.2 PLC 的工作過(guò)程 27
2.4.3 PLC 的輸出滯后問(wèn)題 29
2.5 S7-200 SMART PLC 常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型 29
2.5.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型 30
2.5.2 數(shù)制 31
2.6 S7-200 SMART PLC 的編程變量 32
2.6.1 輸入映像寄存器 32
2.6.2 輸出映像寄存器 32
2.6.3 中間繼電器 32
2.6.4 定時(shí)器 33
2.6.5 計(jì)數(shù)器 33
2.6.6 累加器 33
2.6.7 全局變量存儲(chǔ)器 33
2.6.8 局部變量 33
2.6.9 模擬量輸入映像寄存器 34
2.6.10 模擬量輸出映像寄存器 34
2.6.11 順控繼電器 34
2.7 S7-200 SMART PLC 的變量訪(fǎng)問(wèn)與尋址 34
2.7.1 立即數(shù)尋址 34
2.7.2 直接尋址 34
2.7.3 間接尋址 36
2.8 S7-200 SMART PLC 的硬件模塊及接線(xiàn) 37
2.8.1 S7-200 SMART PLC 簡(jiǎn)介 37
2.8.2 S7-200 SMART PLC 的硬件結(jié)構(gòu) 38
2.8.3 S7-200 SMART PLC 的擴(kuò)展模塊 41
2.8.4 S7-200 SMART PLC 的接線(xiàn) 43
思考與練習(xí)題 46 第3 章PLC 的組態(tài)技術(shù)與組態(tài)軟件 47
3.1 PLC 的組態(tài)技術(shù) 47
3.1.1 組態(tài)的概念 47
3.1.2 組態(tài)的技術(shù) 47
3.2
S7-200 SMART PLC 的組態(tài)軟件 48
3.2.1
S7-200 SMART PLC 的組態(tài)軟件的概述 48
3.2.2
STEP 7-Micro/WIN SMART 的組態(tài)環(huán)境介紹 48
3.2.3
系統(tǒng)塊 56
3.2.4
用STEP 7-Micro/WIN SMART 建立一個(gè)完整的項(xiàng)目 65
思考與練習(xí)題 73 第4 章S7-200 SMART PLC 編程基本指令 74
4.1
S7-200 SMART PLC 編程指令與RLO 74
4.1.1
西門(mén)子PLC 編程語(yǔ)言 74
4.1.2
邏輯操作結(jié)果 74
4.1.3
S7-200 SMART PLC 指令分類(lèi) 75
4.2
位邏輯操作指令 75
4.2.1 基本位邏輯指令 75

4.2.2
置位與復(fù)位指令 78

4.2.3
邊沿觸發(fā)指令 80
4.2.4
立即讀/寫(xiě)、立即置位和立即復(fù)位指令 81
4.3
定時(shí)器指令 82

4.3.1
定時(shí)器概述 82
4.3.2
定時(shí)器的設(shè)定值、當(dāng)前值和狀態(tài)值 82
4.3.3
接通延時(shí)定時(shí)器 84
4.3.4
保持型接通延時(shí)定時(shí)器 84

4.3.5
斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器 85
4.3.6
不同時(shí)基的定時(shí)器的刷新方式 85
4.4
計(jì)數(shù)器指令 87
4.4.1
計(jì)數(shù)器指令概述 87
4.4.2
遞增計(jì)數(shù)器指令 87
4.4.3
遞減計(jì)數(shù)器指令 88
4.4.4
增減計(jì)數(shù)器指令 88
4.5
基本指令的應(yīng)用實(shí)例 91
4.5.1
過(guò)載告警控制電路與梯形圖 91
4.5.2
噴泉的PLC 控制電路與梯形圖 93

思考與練習(xí)題 96 第5 章S7-200 SMART PLC 編程功能指令 99
5.1
傳送指令 99
5.1.1
單一數(shù)據(jù)傳送指令 99
5.1.2
塊傳送指令 101
5.1.3
字節(jié)交換指令 102
5.2
比較指令 103
5.3
移位指令 105

5.4
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 108
5.4.1
數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換指令 108
5.4.2
BCD 轉(zhuǎn)換指令 110
5.4.3
編碼、解碼轉(zhuǎn)換指令 111
5.4.4
七段碼轉(zhuǎn)換指令 111
5.5
運(yùn)算指令 112
5.5.1
算術(shù)運(yùn)算指令 112
5.5.2
邏輯運(yùn)算指令 117
5.5.3
數(shù)學(xué)功能指令 119
5.6
表功能指令 120
5.6.1
填充指令 120

5.6.2
填表指令 121

5.6.3
表中取數(shù)指令 122

5.6.4
查表指令 123

5.7
時(shí)鐘指令 124
5.8
程序控制指令 126

5.8.1
跳轉(zhuǎn)指令 126

5.8.2
循環(huán)指令 127


5.9
子程序與子程序指令 128

5.9.1
子程序指令 129

5.9.2
帶參數(shù)的子程序的使用 131
5.10
中斷與中斷指令 133
5.10.1
中斷事件和中斷優(yōu)先級(jí) 133

5.10.2
中斷指令 135
5.11
高速計(jì)數(shù)器指令 137
5.11.1
高速計(jì)數(shù)器指令說(shuō)明 138

5.11.2
高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)模式 138

5.11.3
高速計(jì)數(shù)器的工作模式 140

5.11.4
高速計(jì)數(shù)器的控制字節(jié) 141

5.11.5
高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值的讀取與預(yù)設(shè) 142

5.11.6
高速計(jì)數(shù)器的狀態(tài)字節(jié) 143

5.11.7
高速計(jì)數(shù)器的編程步驟與舉例 144
5.12
功能指令的應(yīng)用實(shí)例 145

5.12.1
交通燈控制電路與梯形圖 145

5.12.2
七段數(shù)碼管顯示控制電路與梯形圖 147

5.12.3
5 臺(tái)電動(dòng)機(jī)起�？刂齐娐放c梯形圖 149
思考與練習(xí)題 151 第6 章 順序控制 152
6.1
順序控制基本概念 152

6.2
順序功能圖 152

6.2.1
順序功能圖的構(gòu)成 153

6.2.2
順序控制的基本結(jié)構(gòu) 154
6.3
順序控制的梯形圖編程方法 155

6.3.1
使用SCR 指令設(shè)計(jì)控制梯形圖 155

6.3.2
使用基本的邏輯指令設(shè)計(jì)控制梯形圖 156

6.3.3
使用基本的置位、復(fù)位指令設(shè)計(jì)控制梯形圖 156

6.4
順序控制實(shí)例 157

6.4.1
沖床動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 157

6.4.2
混料罐控制系統(tǒng) 161

6.4.3
洗車(chē)控制系統(tǒng) 164

6.4.4
專(zhuān)用鉆床控制系統(tǒng) 168




思考與練習(xí)題 171 第7 章S7-200 SMART PLC 模擬量的閉環(huán)控制 173
7.1
模擬量輸入/輸出處理 173

7.1.1 PLC 模擬量控制的原理 173

7.1.2
S7-200 SMART PLC 的模擬量模塊 173

7.1.3
S7-200 SMART PLC 的模擬量模塊的接線(xiàn) 174

7.1.4
S7-200 SMART PLC 的模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換關(guān)系 175

7.1.5
S7-200 SMART PLC 的模擬量的組態(tài) 175

7.1.6
S7-200 SMART PLC 的模擬量的讀寫(xiě) 179
7.2
PID 的閉環(huán)控制原理 179

7.2.1
PID 閉環(huán)控制概念 179

7.2.2
PID 控制算法 180

7.2.3
PID 控制算法的應(yīng)用特點(diǎn) 181
7.3
S7-200 SMART PLC 的PID 控制應(yīng)用 182

7.3.1
配置PID 向?qū)У牟襟E 182

7.3.2
PID 向?qū)Х��?hào)表 187

7.3.3
PID 向?qū)��?yīng)用實(shí)例 188

7.3.4
PID 指令和PID 回路表 190

7.3.5
PID 指令應(yīng)用實(shí)例 191

思考與練習(xí)題 193 第8 章S7-200 SMART PLC 運(yùn)動(dòng)控制功能 194
8.1
S7-200 SMART PLC 的開(kāi)環(huán)運(yùn)動(dòng)控制 194

8.1.1
高速脈沖輸出指令 194

8.1.2
與PWM 相關(guān)的特殊寄存器的含義 195

8.1.3
PLS 高速輸出指令舉例 195

8.1.4
PWM 向?qū)�使用舉例 196
8.2
S7-200 SMART PLC 的步進(jìn)系統(tǒng) 199

8.2.1
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 199

8.2.2
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 199

8.2.3
S7-200 SMART PLC 與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連接 201

8.2.4
S7-200 SMART PLC 控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)例 202
8.3
變頻器的控制 210

8.3.1
西門(mén)子變頻器參數(shù)設(shè)定 210

8.3.2
變頻器的多段調(diào)速 212

8.3.3
西門(mén)子變頻器模擬量控制 214

8.3.4
西門(mén)子變頻器網(wǎng)絡(luò)控制 215

思考與練習(xí)題 220 第9 章西門(mén)子S7-200 SMART PLC 的通信 221
9.1
通信的基礎(chǔ)知識(shí) 221

9.1.1
通信的基本概念 221

9.1.2
串行通信的端口標(biāo)準(zhǔn) 222

9.1.3
S7-200 SMART 串口通信資源及連接資源 223
9.2
Modbus RTU 通信 225
9.2.1
Modbus 協(xié)議簡(jiǎn)介 225

9.2.2
RTU 通信結(jié)構(gòu) 226

9.2.3
RTU 通信幀錯(cuò)誤校驗(yàn)方式 227

9.2.4
Modbus 通信協(xié)議庫(kù) 228

9.2.5
Modbus 通信舉例 230

9.3
以太網(wǎng)通信 231

9.3.1
工業(yè)以太網(wǎng)通信簡(jiǎn)介 231

9.3.2
S7-200 SMART PLC 與HMI 之間的以太網(wǎng)通信舉例 232

9.4
USS 協(xié)議通信 235

9.4.1
USS 協(xié)議簡(jiǎn)介 235

9.4.2
Modbus 通信協(xié)議庫(kù) 236

思考與練習(xí)題 238 第10 章PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 239
10.1
PLC 的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 239

10.1.1
PLC 控制系統(tǒng)的類(lèi)型 239

10.1.2
PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 240

10.1.3
PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 241

10.1.4
經(jīng)驗(yàn)法與順序控制法 243

10.2
PLC 的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 243

10.2.1
三級(jí)傳動(dòng)帶運(yùn)輸控制 243

10.2.2
行車(chē)呼叫控制 245

10.2.3
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 250

10.2.4
刨床的PLC 控制 257

10.2.5
物料攪拌機(jī)的PLC 控制 260

思考與練習(xí)題 265 參考文獻(xiàn) 266