本書全面介紹了S7-200的硬件結構、指令系統(tǒng)和編程軟件的使用方法；通過大量的實例，介紹了功能指令的使用方法；介紹了設計數(shù)字量控制梯形圖的順序控制設計法，這種設計方法易學易用，可以節(jié)約大量的設計時間；介紹了S7-200的通信網(wǎng)絡、通信功能和通信程序的設計方法，以及PLC之間、PLC與變頻器之間的通信的編程和實現(xiàn)的方法；還介紹了PID控制和PID參數(shù)的整定方法和提高系統(tǒng)可靠性的措施。各章均配有習題，附錄中有30多個實驗的實驗指導書。
讀者可以掃描本書封底的二維碼，獲取下載鏈接，下載本書配套的S7-200編程軟件、指令庫、觸摸屏組態(tài)軟件、PLC串口通信調(diào)試軟件、用戶手冊和產(chǎn)品樣本、30多個免費視頻教程和40多個例程。
本書可以作為大專院校的電類和機電一體化專業(yè)的教材，也可以供工程技術人員自學。
★ 暢銷書作者、PLC專家重慶大學廖常初教授作品。
★ 本書是普通高等教育“十一五”國家 級規(guī)劃教材。
★ 這次修訂刪除或精簡了某些S7-200用得很少的功能有關的內(nèi)容，減少了十多頁的篇幅。為了幫助用戶了解S7-200 SMART，本書增加了對它的簡要介紹。
★ 本書各章均配有習題，編程軟件、指令庫、觸摸屏組態(tài)軟件、PLC串口通信調(diào)試軟件、S7-200和相關產(chǎn)品的用戶手冊和產(chǎn)品樣本、30多個視頻教程和40多個例程,還配有配套的授課電子課件
前 言
本書是普通高等教育“十一五”國家 級規(guī)劃教材。S7-200已于2017年退市，S7-200 SMART是S7-200的升級換代產(chǎn)品，二者的指令、程序結構和監(jiān)控方法相同。熟悉S7-200的用戶幾乎不需要任何培訓，就可以使用S7-200 SMART。此外大量的S7-200將會長期運行，因此學習S7-200還是很有意義的。
由于S7-200 SMART的出現(xiàn)，S7-200的某些功能和模塊已經(jīng)很少使用了。例如S7-200 SMART集成了60個I/O點的CPU的通信功能比S7-200的以太網(wǎng)模塊強大得多，但是價格比后者便宜。為了減輕讀者的負擔，這次修訂刪除或精簡了某些S7-200用得很少的功能有關的內(nèi)容，減少了十多頁的篇幅。為了幫助用戶了解S7-200 SMART，本書增加了對它的簡要介紹。S7-200 SMART詳細的情況見參考文獻中作者主編的有關教材。
本書的第1章介紹了S7-200的硬件、PLC的工作原理和系統(tǒng)的可靠性措施。第2章通過實例詳細介紹了編程軟件的使用方法。第3章介紹了S7-200的編程語言和程序結構、位邏輯指令、定時器指令和計數(shù)器指令。第4章用大量的實例全面介紹了功能指令的使用方法。第5章通過編程實例，深入淺出地介紹了設計數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖的順序控制設計法。這種設計易學易用，可以節(jié)約大量的設計時間。第6章介紹了S7-200的通信功能，以及使用各種通信指令、通信協(xié)議和通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)PLC之間、PLC和變頻器之間的通信的編程、組態(tài)和實驗的方法。第7章介紹了PID閉環(huán)控制的編程和參數(shù)整定的規(guī)則；介紹了用作者編寫的模擬被控對象的子程序和例程做PID閉環(huán)實驗，手動和自動整定PID參數(shù)的方法。附錄中有30多個實驗的指導書。
S7-200的編程軟件為PLC的高級應用提供了大量的編程向導，只需輸入一些參數(shù)，就可以自動生成用戶程序。本書詳細地介紹了常用的編程向導的使用方法。
本書各章均配有習題，讀者可通過掃描本書封底的二維碼，獲取下載鏈接，下載本書配套的編程軟件、指令庫、觸摸屏組態(tài)軟件、PLC串口通信調(diào)試軟件、S7-200和相關產(chǎn)品的用戶手冊和產(chǎn)品樣本、30多個視頻教程和40多個例程。本書有配套的授課電子課件，需要的教師可登錄www.cmpedu.com免費注冊，審核通過后下載，或聯(lián)系編輯索�。≦Q：1239258369，電話010-88379739）。
本書由廖常初主編，廖亮、文家學、孫明渝參加了編寫工作。
因作者水平有限，書中難免有錯漏之處，懇請讀者批評指正。
重慶大學電氣工程學院 廖常初
廖常初，畢業(yè)于清華大學，現(xiàn)為重慶大學教授，PLC領域知名專家、暢銷書作者，西門子官方特邀培訓專家。長期從事工業(yè)控制和PLC應用的教學、科研和工程應用工作，具備豐富的實際經(jīng)驗和教學經(jīng)驗。多年來編寫了多部我國PLC領域的銷量超10萬冊的經(jīng)典暢銷著作。其出版的PLC圖書有兩本獲得全國優(yōu) 秀暢銷書稱號，三本獲得國家 級“十一五”規(guī)劃教材稱號，累計銷量已逾百萬冊，被評為機械工業(yè)出版社金 牌作者。
廖老師編寫的圖書以嚴謹、實用、細致著稱，得到了學術界和企業(yè)界的一致認可。為了更好地服務于讀者，廖老師充分利用網(wǎng)絡社區(qū)平臺開設個人博客，積極與網(wǎng)友交流。同時他還參與各項培訓工作，多年來為眾多從業(yè)者傳道授業(yè)解惑，贏得了廣大讀者的好評和尊敬。
前言
第1章 PLC的硬件與工作原理1
1.1 概述1
1.2 S7-200系列PLC3
1.2.1 S7-200的特點3
1.2.2 CPU模塊4
1.2.3 數(shù)字量輸入與數(shù)字量輸出6
1.2.4 擴展模塊8
1.3 I/O地址分配與外部接線10
1.4 S7-200 SMART簡介12
1.5 邏輯運算與PLC的工作原理14
1.5.1 用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算14
1.5.2 PLC的工作原理15
1.6 PLC控制系統(tǒng)的硬件可靠性措施18
1.7 習題21
第2章 STEP 7-Micro/WIN編程軟件使用指南23
2.1 編程軟件概述23
2.1.1 編程軟件的安裝與項目的組成23
2.1.2 幫助功能的使用與S7-200的出錯處理25
2.2 程序的編寫與傳送26
2.2.1 生成用戶程序26
2.2.2 下載與調(diào)試用戶程序30
2.3 符號表與符號地址的使用33
2.4 用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序36
2.4.1 用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序36
2.4.2 用狀態(tài)表監(jiān)控與調(diào)試程序39
2.4.3 寫入與強制數(shù)據(jù)40
2.4.4 調(diào)試用戶程序的其他方法42
2.5 使用系統(tǒng)塊設置PLC的參數(shù)43
2.5.1 斷電數(shù)據(jù)保持的設置與編程43
2.5.2 創(chuàng)建與使用密碼45
2.5.3 組態(tài)輸入輸出參數(shù)47
2.6 習題48
第3章 S7-200編程基礎50
3.1 PLC的編程語言與程序結構50
3.1.1 PLC編程語言的國際標準50
3.1.2 S7-200的程序結構52
3.2 數(shù)據(jù)類型與尋址方式52
3.2.1 數(shù)制52
3.2.2 數(shù)據(jù)類型54
3.2.3 CPU的存儲區(qū)56
3.2.4 直接尋址與間接尋址58
3.3 位邏輯指令60
3.3.1 觸點指令與邏輯堆棧指令60
3.3.2 輸出類指令與其他指令64
3.4 定時器指令與計數(shù)器指令66
3.4.1 定時器指令66
3.4.2 計數(shù)器指令69
3.5 習題70
第4章 S7-200的功能指令73
4.1 功能指令概述73
4.1.1 怎樣學習功能指令73
4.1.2 S7-200的指令規(guī)約74
4.2 數(shù)據(jù)處理指令75
4.2.1 比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令75
4.2.2 移位指令與循環(huán)移位指令78
4.2.3 數(shù)據(jù)轉換指令79
4.2.4 表格指令81
4.2.5 實時時鐘指令83
4.3 數(shù)學運算指令85
4.3.1 整數(shù)運算指令85
4.3.2 浮點數(shù)函數(shù)運算指令86
4.3.3 邏輯運算指令87
4.4 程序控制指令89
4.4.1 跳轉指令89
4.4.2 循環(huán)指令91
4.4.3 其他指令92
4.5 局部變量與子程序93
4.5.1 局部變量93
4.5.2 子程序的編寫與調(diào)用95
4.6 中斷程序與中斷指令99
4.6.1 中斷的基本概念與中斷事件99
4.6.2 中斷指令101
4.6.3 中斷程序舉例102
4.7 高速計數(shù)器與高速脈沖輸出104
4.7.1 高速計數(shù)器的工作模式與外部輸入信號105
4.7.2 高速計數(shù)器的程序設計107
4.7.3 高速脈沖輸出與開環(huán)位置控制110
4.8 數(shù)據(jù)塊應用與字符串指令112
4.8.1 數(shù)據(jù)塊概述112
4.8.2 字符、字符串與數(shù)據(jù)的轉換指令113
4.8.3 字符串指令117
4.9 習題118
第5章 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設計方法120
5.1 梯形圖的經(jīng)驗設計法120
5.2 順序控制設計法與順序功能圖125
5.2.1 步與動作125
5.2.2 有向連線與轉換條件127
5.2.3 順序功能圖的基本結構128
5.2.4 順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則130
5.3 使用置位復位指令的順序控制梯形圖設計方法131
5.3.1 單序列的編程方法131
5.3.2 選擇序列與并行序列的編程方法133
5.3.3 應用舉例134
5.4 使用SCR指令的順序控制梯形圖設計方法137
5.4.1 順序控制繼電器指令的應用137
5.4.2 選擇序列與并行序列的編程方法139
5.4.3 應用舉例140
5.5 具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設計方法142
5.5.1 系統(tǒng)的硬件結構與工作方式142
5.5.2 公用程序與手動程序144
5.5.3 自動程序146
5.6 習題149
第6章 PLC的通信與自動化通信網(wǎng)絡153
6.1 計算機通信概述153
6.1.1 串行通信153
6.1.2 IEEE 802通信標準154
6.1.3 現(xiàn)場總線及其國際標準155
6.2 西門子的工業(yè)自動化通信網(wǎng)絡156
6.3 S7-200的通信功能與串行通信網(wǎng)絡158
6.3.1 S7-200的網(wǎng)絡通信協(xié)議158
6.3.2 S7-200的通信功能159
6.3.3 S7-200的串行通信網(wǎng)絡160
6.4 使用網(wǎng)絡讀寫指令的通信161
6.5 自由端口模式通信164
6.5.1 自由端口模式通信的參數(shù)設置164
6.5.2 使用接收完成中斷的通信程序設計167
6.5.3 自由端口模式通信實驗169
6.6 Modbus協(xié)議通信170
6.6.1 Modbus RTU通信協(xié)議170
6.6.2 Modbus RTU從站協(xié)議通信的編程171
6.6.3 Modbus RTU主站協(xié)議通信的編程與調(diào)試173
6.7 S7-200與變頻器的USS協(xié)議通信176
6.7.1 硬件接線與V20變頻器參數(shù)設置176
6.7.2 USS通信的編程179
6.7.3 S7-200與V20變頻器USS通信的實驗180
6.8 習題182
第7章 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應用184
7.1 閉環(huán)控制與PID控制器184
7.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)184
7.1.2 PID控制器的數(shù)字化187
7.1.3 PID指令向導的應用189
7.2 PID參數(shù)的整定方法191
7.2.1 PID參數(shù)的物理意義191
7.2.2 PID參數(shù)整定的規(guī)則194
7.2.3 PID參數(shù)整定的實驗195
7.3 PID參數(shù)自整定200
7.3.1 自整定的基本方法與自整定過程200
7.3.2 PID參數(shù)自整定實驗201
7.4 習題203
附錄205
附錄A 實驗指導書205
A.1 編程軟件使用練習205
A.2 符號表應用實驗206
A.3 用編程軟件調(diào)試程序的實驗207
A.4 位邏輯指令的功能與應用實驗208
A.5 定時器應用實驗209
A.6 計數(shù)器應用實驗210
A.7 比較指令與傳送指令應用實驗210
A.8 移位指令與循環(huán)移位指令應用實驗211
A.9 數(shù)據(jù)轉換指令應用實驗212
A.10 實時時鐘指令應用實驗213
A.11 數(shù)學運算指令應用實驗213
A.12 邏輯運算指令應用實驗214
A.13 跳轉指令應用實驗215
A.14 循環(huán)指令與看門狗復位指令實驗216
A.15 子程序的編程實驗216
A.16 中斷程序的編程實驗217
A.17 高速計數(shù)器與高速輸出應用實驗217
A.18 數(shù)據(jù)塊與字符串指令應用實驗218
A.19 定時器與計數(shù)器應用的編程實驗219
A.20 自動往返的小車控制系統(tǒng)的編程實驗219
A.21 使用置位復位指令的順序控制程序的編程實驗220
A.22 液體混合控制與剪板機控制系統(tǒng)的編程實驗220
A.23 使用SCR指令的順序控制程序的編程實驗221
A.24 內(nèi)胎硫化機與專用鉆床控制系統(tǒng)的編程實驗222
A.25 具有多種工作方式的系統(tǒng)的控制程序調(diào)試實驗222
A.26 使用網(wǎng)絡讀寫指令的通信實驗223
A.27 使用接收完成中斷的通信實驗223
A.28 使用Modbus RTU協(xié)議的通信實驗224
A.29 PLC與變頻器的USS協(xié)議通信實驗225
A.30 PID控制器參數(shù)手動整定實驗225
A.31 PID控制器參數(shù)自整定實驗225
附錄B 常用特殊存儲器位226
附錄C S7-200 指令表索引227
附錄D 配套資源說明227
參考文獻229
書單推薦
