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1.1 概述1

1.1.1 PLC的发展史1

第1章 PLC入门1

1.1.2 PLC的主要特点2

1.1.3 PLC的主要应用3

1.2 传统继电器控制与PLC控制4

1.2.1 用传统继电器方法控制交流电动机的正反转4

1.2.2 PLC控制交流电动机正反转5

1.3 两种方法的比校12

习题13

第2章 S7-300/400结构体系和特点14

2.1 概述14

2.1.1 “全集成”概念14

2.1.2 S7-300系列PLC的基本功能16

2.1.4 PLC的基本构成17

2.1.3 S7-400系列PLC的基本功能17

2.2 PLC的工作原理19

2.2.1 PLC的工作方式19

2.2.2 PLC的基本结构19

2.2.3 PLC的工作原理20

2.2.4 循环时间和响应时间21

2.3 CPU模块22

2.3.1 CPU的分类22

2.3.2 CPU的面板23

2.3.3 CPU的存储器24

2.4 S7-300系列PLC的信号模块25

2.4.1 数字量模块25

2.4.2 模拟量模块26

2.4.3 数字量仿真模块SM37428

2.5.3 位置控制与位置检测模块FM 35x29

2.5.2 计数器模块FM350和CM3529

2.5 S7-300系列PLC的特殊模块29

2.5.1 通信处理模块CP 34x29

2.5.4 闭环控制模块FM 35530

2.5.5 称重模块SIWAREX30

2.6 硬件模块的安装31

2.6.1 安装导轨（RACK）31

2.6.2 安装模块31

2.6.3 接线32

2.7 地址33

2.7.1 存储区中的地址及格式33

2.7.2 基于槽编址的模块地址34

2.7.3 用户编址的模块地址34

习题35

第3章 STEP 7的使用36

3.1 概述36

3.2.2 STEP 7的授权37

3.2 安装与卸载STEP 737

3.2.1 系统配置要求37

3.2.3 安装STEP 738

3.2.4 STEP 7的硬件接口39

3.2.5 卸载STEP 739

3.3 SIMATIC管理器39

3.4 设置PG/PC40

3.5 硬件组态43

3.5.1 硬件组态步骤43

3.5.2 参数设置46

3.5.3 下载和上传47

3.5.4 硬件组态目录的更新49

3.6 网络组态50

3.6.1 概述50

3.6.2 网络组态方法51

3.6.4 网络通信的检测56

3.6.3 网络组态的硬件下载56

3.7.1 程序编辑器界面57

3.7 软件编程57

3.7.2 使用程序编辑器58

3.7.3 变量与符号58

3.8 程序归档60

3.9 如何使用STEP 7软件的在线帮助60

3.9.1 查找某个关键字或功能60

3.9.2 了解某个逻辑块FB/FC/SFB/SFC的功能及管脚的定义61

3.9.3 应用方法61

习题61

第4章 编程语言62

4.1 概述62

4.2 STEP 7编程语言的程序结构63

4.2.1 用户块63

4.3.1 指令组成64

4.2.2 系统块64

4.3 指令结构64

4.3.2 数据类型及存储区65

4.3.3 CPU存储区68

4.3.4 寻址方式69

4.3.5 状态字和逻辑操作过程70

4.4 位逻辑指令71

4.4.1 位逻辑运算指令72

4.4.2 位操作指令75

习题Ⅰ80

4.5 定时器与计数器指令81

4.5.1 定时器81

4.5.2 计数器92

习题Ⅱ95

4.6.1 装载和传输指令96

4.6 数据处理功能指令96

4.6.2 比较指令98

4.6.3 转换指令103

4.6.4 移位和循环移位指令107

4.6.5 累加器操作和地址寄存器指令110

4.7 数据运算指令113

4.7.1 整数算术运算指令113

4.7.2 浮点数算术运算指令114

4.7.3 字逻辑运算指令116

4.8 控制指令117

4.8.1 逻辑控制指令117

4.8.2 程序控制指令122

4.8.3 主控继电器指令124

习题Ⅲ125

4.9.1 常用指令的综合用法126

4.9 应用实例126

4.9.2 ET200M的使用131

4.9.3 变频器的使用136

第5章 调试方法147

5.1 利用LED指示灯调试147

5.2 硬件组态的调试148

5.2.1 下载硬件组态时的调试148

5.2.2 建立在线连接149

5.2.3 利用“Module Information”工具调试150

5.2.4 硬件组态窗口中信号的检测与修改151

5.2.5 诊断符号152

5.3 离线／在线程序块的比较153

5.4 利用程序状态调试154

5.4.1 监控程序状态的前提154

5.4.2 监视程序的状态154

5.4.3 STL程序的单步与断点调试155

5.5.2 建立变量表157

5.5 利用变量表调试157

5.5.1 变量表的功能157

5.5.3 变量表的使用158

5.6 利用“诊断缓冲区”调试160

5.7 参考数据（Reference Data）163

5.7.1 参考数据的生成和显示方式163

5.7.2 参考数据表的种类164

5.7.3 在程序中快速查找地址的位置165

5.8 结构化程序的调试166

5.9 S7-PLCSIM的应用166

5.9.1 S7-PLCSIM介绍166

5.9.2 S7-PLCSIM的使用方法167

5.9.3 S7-PLCSIM的调试应用举例168

5.9.4 仿真PLC与真实PLC的区别169

习题170

第6章 编程技术171

6.1 控制系统的基本设计步骤172

6.1.1 分析和描述任务172

6.1.2 确定控制策略172

6.1.3 决定运行方式172

6.1.4 控制系统的调试173

6.2 编程技术基础173

6.2.1 程序设计举例174

6.2.2 编程要求176

6.3 控制系统分析方法及系统建模177

6.3.1 控制系统分析方法177

6.3.2 系统建模178

6.3.3 工程实例179

6.4 顺序功能图（SFC）183

6.4.1 顺序控制设计法和顺序功能图基本概念183

6.4.2 顺序功能图的编程方法188

6.4.3 具有多种工作方式系统顺序功能图的编程方法196

习题Ⅰ204

6.4.4 MPS工作站的设计206

6.5 状态图（State Graph）215

6.5.1 状态图简介215

6.5.2 状态图的建立方法及状态图的程序实现215

6.5.3 状态图应用实践222

习题Ⅱ237

第7章 结构化编程238

7.1 概述238

7.1.1 程序设计方法238

7.1.2 块的含义及调用239

7.1.3 块的结构239

7.2 功能和功能块编程及调用举例240

7.2.1 功能编程及举例241

7.2.2 功能块编程及举例244

7.3.1 任务描述245

7.3 FC和FB程序设计实例245

7.3.2 建立符号表246

7.3.3 生成电动机FB248

7.3.4 生成阀门FC248

7.3.5 生成OB1250

习题254

第8章 组织块及系统功能的使用256

8.1 组织块256

8.2 循环处理的主程序OB1257

8.3 日期时间中断组织块（OB10～OB17）259

8.3.1 概述259

8.3.2 应用方法260

8.3.3 应用实例261

8.4 延时中断组织块（OB20～OB23）263

8.4.1 概述263

8.4.2 应用方法264

8.4.3 应用实例265

8.5 循环中断组织块（OB30～OB38）266

8.5.1 概述266

8.5.2 应用方法266

8.5.3 应用实例268

8.6 硬件中断组织块（OB40～OB47）268

8.6.1 概述268

8.6.2 应用方法269

8.6.3 应用实例270

8.7 异步错误组织块272

8.7.1 时间错误处理组织块（OB80）273

8.7.2 电源故障处理组织块（OB81）273

8.7.3 诊断中断组织块（OB82）273

8.7.4 机架故障组织块（OB86）275

8.8 启动组织块（OB100～OB102）279

8.7.5 通信错误组织块（OB87）279

8.9 同步错误组织块280

8.9.1 编程故障组织块（OB121）281

8.9.2 I/O访问故障组织块（OB122）282

8.10 系统功能283

习题292

第9章 PLC在实际工程中的应用293

9.1 PLC控制系统设计的原则和内容293

9.1.1 设计原则293

9.1.2 设计内容293

9.1.3 设计步骤294

9.2 PLC控制系统的硬件设计296

9.2.1 PLC的选型296

9.2.2 PLC容量估算297

9.2.4 通道分配298

9.2.3 I/O模块的选择298

9.2.5 外部接线设计299

9.3 PLC控制系统软件设计300

9.3.1 程序设计前的准备工作300

9.3.2 程序框图设计300

9.3.3 编写程序301

9.3.4 程序测试301

9.3.5 编写程序说明书301

9.4 PLC控制系统的抗干扰设计301

9.4.1 抑制公共阻抗耦合干扰的措施301

9.4.2 抑制电容性干扰的措施302

9.4.3 抑制电感性干扰的措施302

9.4.4 抑制波阻抗耦合干扰的措施302

9.5 系统调试与检查302

9.5.1 系统调试步骤302

9.5.2 系统调试方法303

9.6 交流电动机正反转控制的工程应用方法304

9.6.1 工程应用基础304

9.6.2 控制原理305

9.7 PLC系统工程应用实例309

9.7.1 闸门自动监控系统309

9.7.2 系统组成309

9.7.3 系统总体设计310

9.7.4 闸门自动监控系统工作内容311

9.7.5 闸门控制方式设计311

9.7.6 PLC模块及其他设备的选型311

9.7.7 控制原理图及设备接线图的设计313

9.7.8 设备组柜与接线工作319

9.7.9 PLC软件编程设计与调试319

9.7.10 上位机软件编程设计与调试325

9.7.11 系统联调325

参考文献328