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第1章　PLC概述1

1.1 PLC的定义1

1.2 PLC的特点1

1.3 PLC的应用和发展2

1.3.1 PLC的应用2

1.3.2　PLC的发展趋势3

1.4　PLC的基本组成结构4

1.4.1 CPU5

1.4.2　存储器5

1.4.3　输入／输出部件5

1.4.4　I/O扩展口6

1.4.5　外设接口6

1.5　PLC的工作原理7

1.6　PLC相关技术指标8

1.6.1 扫描速度（程序执行时间）8

1.6.2　用户存储器8

1.6.3 用户操作资源8

1.6.4　过程映像区域大小（输入／输出地址）8

1.6.5 指令功能9

1.6.6　响应中断请求的能力9

1.6.7　通信功能9

第2章　S7硬件结构及特点10

2.1 概述10

2.2 S7-300系列PLC的组成部件10

2.2.1 电源模块10

2.2.2 中央处理单元（CPU模块）11

2.2.3　数字量模块13

2.2.4　模拟量模块15

2.2.5　EX系列与F系列输入／输出模块19

2.2.6　S7-300系列PLC的功能模块19

2.2.7　称重模块SIWAREX20

2.2.8　通信处理模块20

第3章　硬件模块的安装22

3.1　模块选型基本要点22

3.2 安装导轨23

3.3　硬件模块安装23

3.4　PLC整机安装要求24

3.5 S7-300 PLC硬件机架安装方式24

3.6　PLCI/O模块地址分配25

3.6.1　存储单元地址结构25

3.6.2　通过硬件组态分配地址25

3.6.3　基于槽号固定地址分配27

3.6.4　用户自定义分配地址28

第4章 STEP 7编程软件29

4.1 STEP 7简介29

4.2　STEP 7软件的安装32

4.2.1 系统安装配置要求32

4.2.2　安装步骤32

4.3　授权管理器35

4.3.1　许可证36

4.3.2　许可证类型36

4.3.3　授权操作36

4.4　STEP 7操作功能37

4.4.1 STEP 7窗口界面37

4.4.2 项目结构38

4.4.3　操作对象及操作功能39

4.4.4　关于多语种文本库41

4.5　STEP 7的使用设置42

4.5.1　语言环境的选择42

4.5.2　常规选项设置43

4.5.3　PG/PC接口设置44

4.6 创建一个PLC站45

4.6.1 创建项目45

4.6.2　硬件组态46

4.6.3　硬件模块参数设置48

4.7　程序运行55

4.7.1 程序类型55

4.7.2　用户程序组成55

4.7.3　程序调用运行56

第5章　编程语言57

5.1　概述57

5.2　数据类型58

5.2.1　基本数据类型58

5.2.2　复杂数据类型61

5.3　参数类型及使用65

5.3.1　参数化数据类型65

5.3.2　B、C、T格式66

5.3.3　POINTER格式66

5.3.4　STEP 7指针格式67

5.4　用户自定义数据类型（UDT）68

5.4.1 创建UDT69

5.4.2　UDT分配初始值69

5.4.3　UDT作为参数69

5.5　STEP 7寻址方式70

5.5.1 立即寻址70

5.5.2　直接寻址70

5.5.3　存储器间接寻址71

5.5.4　寄存器间接寻址72

5.6　状态字与逻辑操作过程72

5.6.1　状态字72

5.6.2　逻辑操作过程73

5.6.3 STEP 7可寻址范围74

5.7 STEP 7编程指令75

5.7.1　指令类型75

5.7.2　指令功能75

第6章　程序块126

6.1 程序结构及程序块类型126

6.1.1　可编辑程序块126

6.1.2　系统块127

6.1.3　块的调用128

6.2　功能（FC）129

6.2.1 FC的结构129

6.2.2 FC的变量声明表130

6.2.3　不带形参的FC131

6.2.4　带有形参的FC131

6.2.5　更新FC的调用134

6.2.6　FC的嵌套调用135

6.3　功能块（FB）137

6.3.1　FB的变量声明表137

6.3.2　FB和FB的背景数据块138

6.3.3　FB的嵌套调用140

6.4　库功能与功能块142

第7章　数据块（DB）143

7.1　数据块类型143

7.1.1　全局数据块143

7.1.2　背景数据块145

7.1.3　基于UDT的数据块146

7.2　数据块访问方式及合法性148

7.2.1　数据块访问方式148

7.2.2　数据块访问合法性149

第8章　项目编程设计151

8.1　PLC系统设计的方法151

8.1.1　控制任务描述分析151

8.1.2　了解和检测被控制对象152

8.1.3　制定控制任务152

8.1.4　对安全的要求152

8.1.5　创建系统项目152

8.2　程序设计方法153

8.2.1 线性化编程153

8.2.2　模块化编程153

8.2.3　结构化编程154

8.3　程序设计实例——工业搅拌控制系统155

第9章　PLC工程项目调试172

9.1　调试内容及工具172

9.1.1 利用LED灯进行调试172

9.1.2　硬件组态的调试172

9.1.3　程序状态监控调试176

9.1.4　利用Variables表工具调试177

9.1.5　利用模块信息调试179

9.1.6　交叉参考数据表185

9.1.7　程序块比较189

9.2　项目调试过程190

第10章 PLCSIM仿真工具193

10.1 PLCSIM简介193

10.2　PLCSIM的安装使用193

10.3 S7-PLCSIM的特点196

10.4 PLCSIM与真实PLC的区别197

第11章　功能模块的使用199

11.1 高速计数器199

11.1.1 高速计数器的工作原理199

11.1.2 高速计数器的应用场合199

11.1.3 高速计数器的连接信号199

11.1.4　脉冲信号的采集方式200

11.1.5 高速计数器的工作模式201

11.1.6 高速计数器的计数条件202

11.2　CPU31XC集成高速计数器203

11.3　FM350-1计数模块206

11.4　FM350-2计数模块225

11.5　定位模块243

11.5.1　FM354伺服电动机控制模块244

11.5.2　FM354模块的输入／输出接口244

11.5.3　FM354模块的工作模式245

11.5.4　FM354的硬件组态246

11.5.5　机械参数247

11.5.6　SM增量表的配置253

11.5.7　WZK工具补偿参数的配置253

11.5.8　VP自动程序的编写253

11.6　FM355 PID模块256

11.6.1 FM355系统配置及参数设置256

11.6.2　FM355模块的程序编写260

第12章　OB和系统块应用实例263

12.1 OB263

12.1.1 OB的类型263

12.1.2　改变优先级265

12.2　OB的结构265

12.3 OB事件处理266

12.3.1　循环程序处理266

12.3.2　事件驱动的程序处理267

12.3.3 线性编程与结构化编程268

12.3.4　程序块之间的调用关系268

12.4　组织块应用案例270

12.4.1　启动组织块270

12.4.2 时间中断组织块271

12.4.3　延时中断组织块276

12.4.4　循环中断组织块279

12.4.5　硬件中断组织块284

12.4.6　错误组织块288

12.4.7　诊断中断组织块290

12.4.8　机架故障组织块OB86293

12.4.9　通信错误组织块OB87293

12.4.10　编程故障组织块294

12.4.11　I/O访问故障组织块294

12.4.12 系统功能（SFC）和系统功能块（SFB）294

第13章　西门子工业网络通信302

13.1　工业网络通信类型302

13.2　MPI网络特点303

13.2.1　MPI编程接口304

13.2.2 PLC之间MPI的通信方式304

13.2.3 MPI通信应用实例309

13.3 PROFIBUS通信协议319

13.3.1　概述319

13.3.2 PROFIBUS的接口种类319

13.3.3 PROFIBUS的访问机制320

13.3.4 PROFIBUS通信速率与通信距离320

13.4 PROFIBUS-DP网络应用320

13.4.1 PROFIBUS-DP网络配置320

13.4.2 PROFIBUS-DP通信方式326

13.5　PROFIBUS-DP连接变频器从站的应用328

13.5.1 网络配置要求328

13.5.2　硬件组态配置329

13.5.3　通信程序的编写331

13.6 PROFIBUS-FDL通信333

13.6.1 两个S7-300站的PROFIBUS-FDL通信334

13.6.2 FDL通信在不同S7-300项目中的应用336

13.7　FMS通信方式337

13.7.1　FMS通信概述337

13.7.2　S7 PLC之间的FMS通信338

13.8　工业以太网347

13.8.1 PLC以太网接口种类347

13.8.2　工业以太网数据传输介质348

13.8.3　工业以太网通信协议与服务348

13.8.4 S7-300/400工业以太网通信349

13.8.5　应用实例353

第14章　InTouch组态软件的应用355

14.1　组态软件概述355

14.2　组态软件的系统构成356

14.3　InTouch组态软件简介357

14.4　InTouch软件安装配置357

14.5　使用InTouch创建应用程序358

14.5.1　InTouch应用程序管理器使用358

14.5.2　范例程序介绍——工业搅拌系统359

14.5.3　创建范例程序360

14.6　WindowMaker的使用360

14.6.1 WindowMaker窗口及窗口对象介绍360

14.6.2　WindowMaker开发环境配置362

14.7　使用WindowMaker窗口及窗口对象363

14.8　WindowViewer的使用373

14.8.1 配置运行环境373

14.8.2 使用WindowViewer窗口377

第15章　InTouch通信驱动建立与通信诊断379

15.1　InTouch通信方式概述379

15.2　支持的通信协议379

15.3　OPC的背景380

15.4　OPC的基本原理381

15.5　建立通信驱动382

15.6　常见的几种通信配置385

15.6.1　使用I/O Server通信385

15.6.2　使用DAServer（MPI和TCP/IP）通信397

15.7　DAServer通信软件的通信诊断功能介绍410

第16章　创建运行系统标记名412

16.1　InTouch标记名字典功能简介412

16.2　InTouch标记名类型412

16.3　定义标记名和属性设置414

16.3.1　定义标记名名称414

16.3.2　定义标记名详细资料415

16.3.3　定义标记名报警条件430

16.4　标记名点域介绍434

16.5　标记浏览器的使用434

16.6　交叉引用程序435

16.7　删除标记名字典中的标记名439

16.8　替换标记名441

16.9　远程标记名引用441

16.10　转换占位符标记名443

16.11　动态地址引用444

16.12　标记名导入／导出445

16.13　工业搅拌系统标记名部分446

第17章　创建运行系统界面448

17.1　概述448

17.2　动画链接对象及类型448

17.3　创建各种动画链接448

17.3.1　创建触动链接448

17.3.2　创建显示链接453

17.4　工业搅拌系统画面部分463

第18章　InTouch的脚本系统功能469

18.1　InTouch脚本类型469

18.2　脚本编辑器的使用469

18.3　各种脚本程序介绍472

18.4　脚本语法476

18.4.1　基本文法476

18.4.2　变量和常量477

18.4.3　表达式和运算符478

18.4.4　程序流程控制480

18.5　QuickFunction482

18.6　系统内置脚本函数介绍484

18.7　脚本编辑器错误消息492

18.8　导入脚本程序495

18.9　工业搅拌系统脚本部分496

第19章　InTouch系统集成功能500

19.1　报警和事件500

19.1.1　报警和事件相关概念概述500

19.1.2　报警摘要与报警历史502

19.2　分布式报警数据库概述505

19.3　配置报警系统514

19.4　报警／事件客户端控件的使用519

19.4.1 Alarm Viewer ActiveX控件519

19.4.2 Alarm DB View ActiveX控件527

19.4.3 Alarm Tree Viewer ActiveX控件531

19.5　InTouch实用程序使用541

19.5.1 Alarm Printer实用程序541

19.5.2　Alarm DB Logger实用程序546

19.5.3 Alarm DB Purge/Archive实用程序550

19.5.4　Alarm DB Restore实用程序553

19.5.5 AlarmSuite History Migration实用程序555

19.5.6　配方管理器（Recipe Manager）实用程序556

19.5.7　Alarm Hot Backup Manager（报警热备份）实用程序573

19.5.8　InTouch Application Publisher577

19.6　实时趋势和历史趋势578

19.6.1 实时趋势579

19.6.2　历史趋势581

19.7　SQL访问器使用介绍590

19.7.1　访问器功能概述590

19.7.2　创建绑定列表594

19.7.3　创建及配置表格模板597

19.8　安全性620

19.8.1 安全性类型620

19.8.2　安全内部标记名和安全相关函数620

19.8.3　基于InTouch的安全性621

19.8.4　基于操作系统的安全性624

19.8.5　基于ArchestrA的安全性625

19.9　范例——工业搅拌系统626

第20章 InTouch网络服务632

20.1　InTouch网络架构632

20.1.1 独立式应用程序632

20.1.2 分布式应用——基于客户端的架构632

20.1.3　基于服务器的架构633

20.2　网络应用程序开发634

20.2.1　配置网络635

20.2.2　排解网络疑难635

20.2.3　配置InTouch公共数据源636

20.3 配置应用程序的NAD步骤640

20.4 自定义NAD更新功能643

20.5　配置应用程序的动态分辨率转换（DRC）644

第21章　InTouch数据采集应用646

21.1　数据采集概述646

21.2　利用DDE通信协议对现场数据采集并写入到Excel647

附录1 硬件模块问题650

附录2 电气接线常见问题656

附录3　STEP 7软件问题661

附录4　程序问题667

附录5　通信问题676

附录6　数据／WEB服务器常见问题692

附录7　InTouch问题694