目　录

第 1章　一般工业控制回路　1
1.1　概述　1
1.1.1　低压电器的作用　1
1.1.2　低压电器的分类　2
1.2　常用低压电器　3
1.2.1　接触器　3
1.2.2　控制继电器　4
1.2.3　主令电器　5
1.3　常用控制回路　6
1.3.1　电气控制图的绘制及读图　6
1.3.2　基本控制线路　7
小结　9
习题　9

第 2章　可编程控制器概述　10
2.1　PLC的产生与发展　10
2.1.1　PLC的产生　10
2.1.2　PLC的发展　11
2.2　PLC的特点与功能　11
2.2.1　PLC的特点　11
2.2.2　PLC的基本功能　13
2.3　PLC的基本结构与分类　14
2.3.1　PLC的基本结构　14
2.3.2　PLC的分类　15
2.4　PLC的工作原理　16
2.4.1　PLC的基本工作原理　16
2.4.2　PLC与继电器控制系统的异同　17
2.4.3　PLC与计算机控制系统的异同　18
2.4.4　PLC的主要技术指标　18
2.5　西门子PLC的编程语言　19
2.5.1　梯形图　19
2.5.2　语句表　20
2.5.3　功能块图　20
2.5.4　顺序功能图　20
2.5.5　结构化文本　21
2.6　PLC的应用及发展趋势　21
2.6.1　PLC的应用领域　21
2.6.2　PLC的国内外现状　22
2.6.3　PLC的发展趋势　22
2.7　西门子公司PLC产品简介　23
小结　23
习题　24

第3章　PLC硬件结构　25
3.1　S7-200概述　25
3.2　S7-200 PLC的基本单元　26
3.3　S7-200 PLC的扩展模块　28
3.4　S7-200 PLC的I/O配置及地址分配　30
3.4.1　S7-200 PLC的**大I/O配置　30
3.4.2　S7-200 PLC的地址分配与编址方法　31
3.5　S7-200系列PLC的编程软元件及寻址方式　34
3.5.1　S7-200系列PLC的编程软元件　34
3.5.2　S7-200系列PLC的寻址方式　39
小结　39
习题　40

第4章　数制与编码　41
4.1　计数制　41
4.1.1　十进制　41
4.1.2　二进制　41
4.1.3　八进制和十六进制　42
4.2　不同进制数据的相互转换　42
4.2.1　十进制与其他进制的相互转换　42
4.2.2　二进制与八进制的互相转换　45
4.2.3　二进制与十六进制的互相转换　45
4.3　S7-200中的数据表示　46
4.3.1　逻辑数据和开关量的表示　46
4.3.2　字符数据的表示　46
4.3.3　常数的表示　46
小结　48
习题　48

第5章　PLC指令系统及应用　49
5.1　逻辑指令及其应用　49
5.1.1　逻辑取及线圈驱动指令　49
5.1.2　逻辑堆栈操作指令　53
5.2　计数器指令及其应用　55
5.2.1　计数器指令及格式　55
5.2.2　计数器指令的简单应用　56
5.3　定时器指令及其应用　58
5.3.1　定时器的分类　58
5.3.2　定时器指令及工作原理　59
5.3.3　定时器的刷新方式　61
5.4　高速计数器指令及其应用　62
5.4.1　高速计数器简介　62
5.4.2　高速计数器工作模式　62
5.4.3　高速计数器的外部输入信号　63
5.4.4　定义高速计数器指令　63
5.4.5　高速计数器的编程指令　64
5.4.6　高速计数器的状态字　64
5.4.7　高速计数器的控制字　65
5.4.8　高速计数器的当前值及预设值　66
5.5　时钟指令及其应用　66
5.6　运算指令及其应用　67
5.6.1　数学运算指令　67
5.6.2　函数运算指令　70
5.6.3　递增/递减指令　72
5.6.4　逻辑运算指令　73
5.6.5　表功能指令　74
5.7　传送和比较指令及其应用　78
5.7.1　传送指令　78
5.7.2　比较指令　80
5.7.3　移位和循环指令　81
5.8　字符串指令及其应用　85
5.9　转换指令　87
5.9.1　数据类型转换指令　87
5.9.2　段译码指令　89
5.9.3　编码和译码　91
5.9.4　字符串转换　91
5.9.5　ASCII转换指令　94
5.10　程序控制指令及其应用　95
5.10.1　结束与暂停指令　95
5.10.2　看门狗复位指令　95
5.10.3　跳转及标号指令　96
5.10.4　循环指令　97
5.10.5　子程序指令　97
5.10.6　顺序控制指令　99
5.11　中断指令　99
5.11.1　中断概述　99
5.11.2　中断指令格式及功能　101
小结　103
习题　103

第6章　PLC通信与网络　105
6.1　数据通信的基础知识　105
6.1.1　数据通信的基本概念及主要指标　105
6.1.2　数据信号的编码技术　106
6.1.3　数据通信方式　107
6.1.4　多路复用技术　108
6.1.5　差错控制方法　109
6.1.6　串行通信接口标准　110
6.2　局域网技术　110
6.2.1　计算机网络基本知识　110
6.2.2　网络体系结构　112
6.2.3　现场总线　114
6.3　S7-200 PLC的通信部件　116
6.3.1　通信口　116
6.3.2　网络连接器　117
6.3.3　PPI多主站电缆　118
6.3.4　CP通信卡　118
6.3.5　网络中继器　118
6.3.6　通信模块　118
6.4　S7-200 PLC的通信功能　119
6.4.1　S7-200 PLC的通信协议　119
6.4.2　S7-200 PLC的通信功能　120
小结　121
习题　122

第7章　PLC编程软件——STEP 7-Micro/WIN　123
7.1　编程软件概述　123
7.2　编程软件的安装　124
7.3　编程软件的界面及各部分功能　126
7.4　创建工程及程序编写　129
7.4.1　项目的组成　129
7.4.2　程序的编写　129
7.4.3　数据块　135
7.4.4　系统块　136
7.5　程序调试及运行监控　143
7.5.1　通信网络的配置　143
7.5.2　程序的下载及上载　146
7.5.3　程序的运行调试　147
7.6　帮助功能的使用及程序的出错处理　151
7.6.1　帮助功能的使用　151
7.6.2　程序的出错处理　151
7.7　STEP 7-Micro/WIN仿真软件指南　152
7.7.1　仿真软件简介　152
7.7.2　仿真软件的使用　152
小结　154
习题　155

第8章　PLC工程应用　156
8.1　PLC控制系统设计的原则和内容　156
8.1.1　设计原则　156
8.1.2　设计内容　156
8.1.3　设计步骤　157
8.2　PLC控制系统的硬件设计　160
8.2.1　PLC的选型　160
8.2.2　CPU的选择　160
8.2.3　内存容量的估算　161
8.2.4　I/O模块的选择　162
8.2.5　通信方式的选择　164
8.2.6　通道分配　166
8.2.7　 PLC接线设计方式　166
8.3　PLC控制系统软件设计　172
8.3.1　程序设计方法　172
8.3.2　程序设计前的准备工作　172
8.3.3　编写程序　173
8.3.4　程序调试　177
8.4　PLC控制系统的抗干扰设计　177
8.4.1　PLC抗干扰的硬件措施　177
8.4.2　PLC抗干扰的软件措施　178
8.5　常用电动机的基本控制环节及控制实现　179
8.5.1　电动机的起停保控制　179
8.5.2　电动机正、反转　180
8.5.3　两台电动机轮序控制　181
8.5.4　电动机往复运行　183
8.6　数字量的控制　185
8.7　模拟量控制　192
8.7.1　控制系统的设计　192
8.7.2　控制系统梯形图程序及程序注释　196
8.8　PLC与仪表用Modbus协议通信　201
8.9　PLC与变频器通信　203
小结　207
习题　207

第9章　PLC实验　209
9.1　SIMATIC指令的使用方法和PLC的应用练习　209
9.2　定时器实验　210
9.3　计数器实验　212
9.4　PLC循环控制实验　214
9.5　PLC综合控制实验——自动冲压控制实验　215
9.6　PLC综合控制实验——自动送料小车控制实验　216

附录　218
附录A　字符的ASCII编码　218
附录B　错误代码　220
附录C　系统常见故障　222
附录D　中断事件的优先级顺序　225
附录E　特殊存储器(SM)各标志位的功能　226
附录F　S7-200系统电源数据简表　237
附录G　**大I/O扩展能力(纯I/O模块时)　239
附录H　LAD指令集　240

参考文献　242