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第一章 PLC系统认知1

第一节 PLC的基本概念1

一、可编程控制器（PLC）的由来1

二、可编程控制器的定义2

三、可编程控制器的分类及特点3

四、可编程控制器与各类控制系统的比较5

五、PLC控制系统的类型5

六、可编程控制器的应用6

七、可编程控制器的发展趋势7

第二节 PLC的组成与基本结构8

一、PLC的基本组成8

二、PLC各组成部分9

第三节 PLC的基本工作原理9

一、PLC的循环扫描工作过程9

二、PLC的I/O滞后现象10

第四节 PLC的干扰因素11

一、空间电磁干扰11

二、系统外引线干扰11

三、系统内部干扰12

第二章 S7-300/400硬件结构及STEP 7的使用13

第一节 SIMATIC自动控制系统简介13

一、SIMATIC自动化控制系统的组成13

二、全集成自动化15

第二节 S7-300系列PLC模块16

一、S7-300PLC的系统结构16

二、S7-300的组成部件18

三、CPU模块元件21

四、电源模块28

第三节 S7-400系列PLC的基本模块30

一、S7-400的基本结构与特点30

二、机架与接口模块32

三、CPU模块与电源模块34

第四节 ET 200的基本模块37

第五节 STEP 7软件的安装与使用40

一、STEP 7软件的安装40

二、对STEP 7软件的初步认识43

三、使用STEP 7编程实现刀具正反转控制任务49

四、STEP 7标准软件包的扩展58

第六节 PLCSIM的使用59

一、PLCSIM的安装和初步认识59

二、下载用户程序和组态信息60

三、用PLCSIM的视图对象调试程序61

四、PLCSIM工具栏上的其他按钮的说明63

五、关闭PLCSIM64

第七节 用WinCC flexible完成人机界面HMI的组态65

一、人机界面（HMI）的概述65

二、SIMATIC面板（HMI）设备简介65

三、HMI组态软件——WinCC flexible简介73

四、HMI组态实训项目——实现刀具和运料小车的正反转、多屏幕控制77

第三章 S7－300/400指令系统99

第一节 S7-300/400指令系统概述99

一、STEP 7的编程语言99

二、STEP 7-300/400的CPU存储区101

三、STEP 7编程与调试110

实训项目1 位逻辑指令的应用125

实训项目2 定时器与计数器指令的应用137

实训项目3 数据处理指令的应用152

实训项目4 数学运算指令应用159

第二节 S7-300/400用户程序结构168

实训项目1 功能与功能块应用168

实训项目2 组织块的应用189

第三节 顺序控制系统的应用194

一、顺序控制的含义194

二、顺序功能图的组成195

三、顺序功能图的基本结构196

四、顺序功能图中转换实现的基本规则197

实训项目1 皮带运输控制系统199

实训项目2 SFC实现顺序控制系统208

第四章 S7-300/400 PLC的综合应用223

第一节 运料小车控制系统223

第二节 刀具控制系统239

第五章 S7-300/400的PROFIBUS网络通信的组态与编程261

第一节 通信的基础知识261

一、通信的基本概念261

二、通信协议266

三、现场总线通信系统269

四、基于PROFIBUS现场总线的通信271

五、基于PROFIBUS-DP的通信277

六、PROFIBUS-DP的接线279

第二节 S7-300/400与ET200的PROFIBUS-DP通信的组态与编程281

一、主站与ET200通信的组态与编程281

二、主站与ET200通信的PLCSIM仿真289

第三节 S7-300/400 DP主站与智能从站的组态与编程292

一、通信框架的搭建292

二、数据单元一致性传输的组态、编程和调试294

三、数据绝对一致性传输的组态、编程和调试300

第四节 S7-300/400与变频器MM420的DP通信的组态与编程302

一、西门子驱动设备与PLC的通信方式302

二、S7-300与变频器MM420 PROFIBUS-DP的组态、编程与调试303

第六章 S7－300/400的PROFINET网络通信的组态与编程307

第一节 S7-300与S7-300智能从站的组态与编程307

一、PROFINET网络通信概述307

二、通信框架的搭建313

三、S7-300与S7-300 RPOFINET通信的组态315

四、S7-300与S7-300 RPOFINET通信的编程与调试319

第二节 S7-300和变频器G120的组态与编程321

一、通信框架的搭建321

二、用变频器手动控制电动机的启停322

三、PLC与变频器通信控制电动机322

第七章 TIA PORTAL V11在S7-300/400和HMI中的应用333

第一节 TIA PORTAL简介333

第二节 霓虹灯控制系统的实现337

一、控制任务解析337

二、霓虹灯控制程序的组态、编程与调试337

第三节 报警控制系统350

一、报警设置的相关参数350

二、控制任务350

三、报警的组态与编程351

第四节 运料小车自动往返控制系统365

一、控制任务365

二、组态、编程和调试366

第五节 PLC、HMI和G120实现变频调速376

一、G120设备组件的安装376

二、G120变频器参数的设置379

三、S7-300和G120的PROFINET的组态、编程与调试379

参考文献394