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项目1 定时器：增氧泵控制1

1.1　项目背景及要求1

1.1.1　项目背景1

1.1.2　增氧泵控制要求1

1.2　知识链接：PLC的演化与定义2

1.2.1　第一台PLC2

1.2.2　继电器、梯形图逻辑到PLC的演化2

1.2.3　PLC的进化4

1.2.4　PLC的定义5

1.2.5　PLC实现控制的原理5

1.2.6　西门子S7-200 PLC6

1.3　编程技能一：编程环境的熟悉8

1.3.1　编程软件的安装8

1.3.2　编程环境的项目组成10

1.3.3　简单电气控制线路的编程与运行12

1.4　编程技能二：位逻辑与定时器15

1.4.1　位逻辑指令15

1.4.2　定时器17

1.5　项目解决思路22

1.5.1　增氧泵控制的硬件设计22

1.5.2　增氧泵控制的软件设计22

项目2　计数器：自动分装控制24

2.1　项目背景及要求24

2.1.1　项目背景24

2.1.2　自动分装控制要求24

2.2　知识链接：PLC操作模式与I/O寻址25

2.2.1　PLC实现控制的过程25

2.2.2　S7-200 PLC的运行与停止模式26

2.2.3　S7-200 PLC的数据类型28

2.2.4　直接和间接编址29

2.2.5　S7-200 PLC内存地址范围31

2.3　编程技能一：LAD编辑与编译31

2.3.1　打开已有项目31

2.3.2　LAD编辑图形组件和逻辑网络32

2.3.3　LAD常见逻辑结构33

2.3.4　LAD编译35

2.4　编程技能二：计数器与传送指令35

2.4.1　计数器35

2.4.2　数据传送指令38

2.5　项目解决思路40

2.5.1　控制问题的提出40

2.5.2　自动分装控制的软件编程41

项目3　SCR指令：纸卷输送控制44

3.1　项目背景及要求44

3.1.1　项目背景44

3.1.2　纸卷输送控制要求45

3.2　知识链接：梯形图的设计方法45

3.2.1　根据继电器电路图设计梯形图的方法45

3.2.2　根据顺序功能图设计梯形图的方法46

3.3 编程技能一：定制STEP 7-Micro/WIN与PLC信息49

3.3.1 定制STEP 7-Micro/WIN49

3.3.2　PLC信息50

3.3.3　特殊存储器标志位SMB050

3.4　编程技能二：SCR指令52

3.4.1 SCR、SCRT和SCRE指令52

3.4.2　西门子SCR指令应用实例52

3.5　项目解决思路54

3.5.1　纸卷输送控制的硬件设计54

3.5.2　纸卷输送控制的软件编程55

项目4　中断程序：报警灯控制58

4.1　项目背景及要求58

4.1.1　项目背景58

4.1.2　报警灯控制要求58

4.2　知识链接：扩展模块与系统块设置59

4.2.1　扩展模块概念59

4.2.2　数字量输入EM221模块59

4.2.3　数字量输出EM222模块59

4.2.4　数字量输入／输出混合模块EM22360

4.2.5　系统块设置61

4.3　编程技能一：子程序的使用64

4.3.1　子程序64

4.3.2　CALL指令65

4.4　编程技能二：中断子程序的使用67

4.4.1　中断子程序的类型67

4.4.2　中断子程序的相关指令68

4.4.3　中断子程序应用一：处理I/O中断70

4.4.4　中断子程序应用二：T32中断控制LED灯71

4.5　项目解决思路72

4.5.1　报警灯控制的硬件设计72

4.5.2　报警灯控制的软件编程72

项目5　高速脉冲输入：复卷机的计长控制75

5.1　项目背景及要求75

5.1.1　项目背景75

5.1.2　复卷机计长控制要求76

5.2　知识链接：PLC数字量输入76

5.2.1　PLC数字量输入76

5.2.2　脉冲量输入和高速计数器78

5.2.3　西门子S7-200的高速计数器80

5.3　编程技能一：HDEF和HSC指令81

5.3.1　HDEF和HSC指令81

5.3.2　测速应用案例82

5.4　编程技能二：HSC向导的使用85

5.4.1　HSC向导85

5.4.2　HSC向导使用案例85

5.5　项目解决思路88

5.5.1　复卷机计长控制的硬件设计88

5.5.2　复卷机计长控制的软件编制90

项目6　高速脉冲输出：永磁吸盘的控制93

6.1　项目背景及要求93

6.1.1　项目背景93

6.1.2　永磁控制要求94

6.2　知识链接：PLC数字量输出95

6.2.1　数字量输出95

6.2.2　脉冲量输出和位置控制97

6.2.3　位置控制模块EM25397

6.3　编程技能一：PTO/PWM指令99

6.3.1　PTO/PWM功能的控制字99

6.3.2　PLS指令100

6.3.3　PTO包络图计算101

6.4 编程技能二：PTO/PWM向导102

6.4.1　PTO/PWM向导的使用步骤102

6.4.2　PTO/PWM向导应用举例103

6.4.3　PTO配置的项目组件109

6.5　项目解决思路109

6.5.1　永磁控制的PLC硬件设计109

6.5.2　永磁控制的PLC程序设计110

项目7　模拟量：水位显示112

7.1　项目背景及要求112

7.1.1　项目背景112

7.1.2　水位显示要求112

7.2　知识链接：PLC模拟量输入／输出112

7.2.1　PLC模拟量控制112

7.2.2　西门子模拟量输入／输出模块114

7.3　编程技能一：数据块的使用117

7.3.1　数据块的操作117

7.3.2　数据块与ASCII文件的转换117

7.3.3　数据块一般规则118

7.3.4　数据块的修正118

7.4　编程技能二：常用数据指令120

7.4.1　整数计算指令120

7.4.2　浮点数计算指令122

7.4.3　移位／循环指令123

7.4.4　转换指令123

7.4.5　表指令123

7.4.6　运用数据指令解决模拟量输出案例124

7.5　项目解决思路128

7.5.1　水位显示的PLC硬件线路128

7.5.2　水位显示的程序编制129

项目8　PID：恒液位控制135

8.1　项目背景及要求135

8.1.1　项目背景135

8.1.2　恒液位控制要求135

8.2　知识链接：PID控制136

8.2.1 自动控制基本概念136

8.2.2　PID控制136

8.2.3　PID算法137

8.2.4　S7-200EM235模块138

8.3　编程技能一：PID标准指令139

8.3.1　PID标准指令139

8.3.2　PID语句的使用140

8.4　编程技能二：PID向导的使用142

8.4.1　PID向导的使用步骤142

8.4.2　以本项目为例进行PID向导的使用143

8.5　项目解决思路149

8.5.1　硬件接线149

8.5.2　软件程序与调试149

项目9　通信：泵站监控系统151

9.1　项目背景及要求151

9.1.1　项目背景151

9.1.2　泵站监控要求152

9.2　知识链接：S7-200 PLC通信152

9.2.1　小型PLC的基本配置152

9.2.2　小型PLC通信系统153

9.2.3　S7-200 PLC的通信方式156

9.2.4　PPI通信157

9.2.5 自由口模式160

9.3　编程技能一：PPI通信模式161

9.3.1 NETR与NETW指令161

9.3.2 NETR/NETW指令向导162

9.4　编程技能二：自由接口通信模式167

9.4.1 XMT和RCV指令167

9.4.2　接收信息控制168

9.5　项目解决思路172

9.5.1　泵站监控的硬件设计172

9.5.2　泵站监控的软件设计172

9.5.3　监控程序的调试176

项目10　综合实践一：机械手自动分拣装置179

10.1　项目背景及分析179

10.1.1　项目概述179

10.1.2　工艺流程179

10.1.3　控制要求180

10.2　送料与搬运机构的控制180

10.2.1　送料与搬运机构的组成部分180

10.2.2　送料与搬运机构的传感器选型182

10.2.3　执行机构的选型183

10.2.4　PLC的输入接线186

10.2.5　送料和搬运机构的程序编制与调试187

10.3　物料传送和分拣机构的控制196

10.3.1　物料传送和分拣机构的组成部分196

10.3.2　物料分拣用的检测开关197

10.3.3　物料传送与分拣机构的程序编制与调试198

10.4　项目设计思路201

10.4.1　机械手自动分拣装置的设计思路201

10.4.2　机械手自动分拣装置的硬件部分201

10.4.3　机械手自动分拣装置的程序编制204

项目11 综合实践二：封口包装机装置205

11.1　项目背景及分析205

11.1.1　任务概述205

11.1.2　工艺流程206

11.1.3　控制要求206

11.2　封口包装机的温度检测206

11.2.1　封口包装机的温度传感器206

11.2.2　PLC的温度传感器模块208

11.2.3　S7-200对温度传感器模块的软件编程211

11.2.4　热电偶与PLC的硬件接线及其数据测试211

11.3　封口包装机的温度控制214

11.3.1　封口包装机的温度控制要求214

11.3.2　固态继电器SSR214

11.3.3　SSR封口机温度PID控制的接线与编程216

11.4　项目设计思路220

11.4.1　封口包装机控制系统的设计原则220

11.4.2　封口包装机的硬件部分221

11.4.3　封口包装机的软件部分223

项目12　综合实践三：恒压供水控制装置225

12.1　项目背景及分析225

12.1.1　任务概述225

12.1.2　供水流程226

12.1.3　控制要求226

12.2　压力信号的采集227

12.2.1　恒压供水的原理227

12.2.2　供水压力传感器的原理与选型228

12.2.3　供水压力信号的采集232

12.2.4　供水压力信号数据的处理232

12.3　PLC控制的PID单泵变频供水235

12.3.1　PLC控制的变频恒压供水235

12.3.2　S7-200 PLC PID恒压供水235

12.4　项目设计思路238

12.4.1　恒压供水控制装置的设计原则238

12.4.2　恒压供水控制装置的硬件部分240

12.4.3　恒压供水控制装置的软件部分242

参考文献248