西門子S7 PLC應(yīng)用簡明教程

2012年12月簡稱與全稱
STEP 7適用S7?300/400 PLC的編程軟件
STEP 7 Micro/WIN適用S7?200 PLC的編程軟件
PG西門子專用電腦編程器（可以用PC代替）
I/O輸入/輸出
DI數(shù)字量輸入
DO數(shù)字量輸出
AI模擬量輸入
AO模擬量輸出
PROFIBUS一種IEC標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，由西門子公司率先提出
PLCSIM一種適用S7?300/400 PLC的仿真軟件
CPU224等西門子S7?200 PLC的主機(jī)模塊
EM231等西門子S7?200 PLC的擴(kuò)展模塊
CPU313C等西門子S7?300 PLC的CPU模塊型號(hào)
PS307等西門子電源模塊（適用S7?300/400 PLC）
SM321等西門子信號(hào)模塊（適用S7?300/400 PLC）
DM370等西門子占位模塊（適用S7?300/400 PLC）
IM360等西門子接口模塊（適用S7?300/400 PLC）
CP340等西門子通信模塊（適用S7?300/400 PLC）
6SE7****西門子產(chǎn)品訂貨號(hào)
OB/FB/FC西門子STEP 7的軟件結(jié)構(gòu)中的組織塊/功能塊/功能
SFB/SFC西門子STEP 7的軟件結(jié)構(gòu)中的系統(tǒng)功能塊/系統(tǒng)功能
PID閉環(huán)控制（包括比例P、積分I和微分D）
GSD具有PROFIBUS通信協(xié)議接口的產(chǎn)品的設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件
LAD/STL/FBDPLC的編程方法（梯形圖/語句表/功能塊）
西門子S7 PLC應(yīng)用簡明教程目錄目錄
序
前言
簡稱與全稱
第1講PLC概念與IEC61131?3
標(biāo)準(zhǔn)1
1.1PLC基本知識(shí)2
1.1.1PLC的進(jìn)化與定義2
1.1.2PLC的組成部分3
1.1.3PLC實(shí)現(xiàn)控制的過程6
1.1.4用戶程序8
1.1.5PLC的基本特點(diǎn)8
1.2PLC的基本應(yīng)用與分類10
1.2.1PLC的基本應(yīng)用10
1.2.2PLC的基本類型13
1.2.3PLC的品牌及市場占有率15
1.3PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131?315
1.3.1IEC 61131的基本情況15
1.3.2IEC 61131?3的軟件模型17
1.3.3IEC 61131?3的編程模型22
1.3.4IEC 61131?3的公共元素23
1.3.5IEC 61131?3的數(shù)據(jù)類型與表示24
1.3.6IEC 61131?3的變量26
1.3.7IEC 61131?3的程序組織單元27
1.3.8IEC 61131?3標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢28
思考與練習(xí)30
第2講S7?200 PLC控制基礎(chǔ)31
2.1S7?200 PLC基礎(chǔ)知識(shí)32
2.1.1西門子S7?200 PLC硬件基礎(chǔ)32
2.1.2編程軟件的安裝33
2.1.3編程環(huán)境的項(xiàng)目組成33
2.1.4S7?200 PLC的數(shù)據(jù)類型38
2.1.5直接和間接編址39
2.1.6S7?200 PLC內(nèi)存地址范圍40
2.2梯形圖的設(shè)計(jì)方法與LAD編輯、
編譯41
2.2.1根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖的
方法41
2.2.2LAD編輯與編譯42
2.3位邏輯、定時(shí)器與計(jì)數(shù)器46
2.3.1位邏輯指令46
2.3.2定時(shí)器46
2.3.3計(jì)數(shù)器52
2.3.4特殊存儲(chǔ)器標(biāo)志位SMB054
2.4簡單電氣控制電路的編程與運(yùn)行55
2.4.1燈控電路的應(yīng)用55
2.4.2增氧泵控制應(yīng)用58
2.4.3電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制應(yīng)用59
思考與練習(xí)62
第3講S7?200 PLC仿真軟件及
應(yīng)用65
3.1S7?200 PLC仿真軟件的使用66
3.1.1PLC仿真程序使用介紹66
3.1.2菜單命令介紹66
3.2自動(dòng)開關(guān)門控制LAD設(shè)計(jì)與仿真71
3.2.1自動(dòng)開關(guān)門控制概述71
3.2.2自動(dòng)門控制的硬件設(shè)計(jì)73
3.2.3自動(dòng)門控制的軟件設(shè)計(jì)73
3.2.4自動(dòng)門控制的軟件仿真75
3.3擴(kuò)展模塊尋址與仿真76
3.3.1擴(kuò)展模塊的尋址76
3.3.2利用仿真軟件進(jìn)行擴(kuò)展模塊的
增加與刪除76
3.4模擬量擴(kuò)展模塊及仿真78
3.4.1模擬量輸入78
3.4.2模擬量與數(shù)字量的關(guān)系79
3.4.3西門子模擬量輸入/輸出模塊80
3.4.4西門子模擬量輸入/輸出模塊的
仿真81
3.5TD200文本顯示與仿真84
3.5.1TD200簡介84
3.5.2TD200與S7?200 CPU的連接85
3.5.3利用仿真軟件來模擬TD200
與S7?200 PLC的連接86
思考與練習(xí)89
第4講S7?200 PLC高級(jí)編程與應(yīng)用92
4.1SCR指令與順序控制93
4.1.1順序控制設(shè)計(jì)法基本概念93
4.1.2SCR、SCRT和SCRE指令94
4.1.3西門子SCR指令應(yīng)用舉例94
4.2子程序與CALL指令96
4.2.1子程序96
4.2.2CALL指令97
4.3中斷子程序的使用98
4.3.1中斷子程序的類型98
4.3.2中斷子程序的相關(guān)指令99
4.3.3中斷子程序應(yīng)用一：處理I/O
中斷101
4.3.4中斷子程序應(yīng)用二：T32中斷
控制LED燈102
4.4PID指令與向?qū)?03
4.4.1PID標(biāo)準(zhǔn)指令103
4.4.2PID語句的使用105
4.4.3PID向?qū)У氖褂貌襟E107
4.4.4PID向?qū)У氖褂?07
4.5配方使用114
4.5.1配方的概念114
4.5.2餅干配方的PLC編程117
4.6運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用122
4.6.1運(yùn)動(dòng)控制的基本架構(gòu)122
4.6.2脈沖量輸入和高速計(jì)數(shù)器123
4.6.3西門子S7?200 PLC的高速
計(jì)數(shù)器126
4.6.4脈沖量輸出128
思考與練習(xí)129
第5講S7?300/400 PLC控制基礎(chǔ)131
5.1大中型PLC模塊化控制系統(tǒng)132
5.1.1大中型PLC的模塊化結(jié)構(gòu)132
5.1.2大中型PLC系統(tǒng)的配置流程133
5.1.3西門子S7?300 PLC134
5.1.4西門子S7?400 PLC136
5.1.5西門子S7?400 PLC的電氣安裝
舉例138
5.2STEP 7編程軟件介紹140
5.2.1STEP 7概述140
5.2.2STEP 7用戶權(quán)限144
5.2.3安裝STEP 7147
5.2.4STEP 7的其他編程語言151
5.3硬件配置與組態(tài)151
5.3.1STEP 7硬件配置介紹151
5.3.2模塊的尋址157
5.4STEP 7程序結(jié)構(gòu)158
5.4.1STEP 7程序結(jié)構(gòu)的基本原理158
5.4.2組織塊159
5.4.3功能塊、功能和數(shù)據(jù)塊164
5.4.4用戶程序中的調(diào)用體系164
思考與練習(xí)165
第6講S7?300/400 PLC指令166
6.1LAD/FBD/STL基本指令167
6.1.1STEP 7位邏輯指令167
6.1.2STEP 7數(shù)據(jù)指令169
6.2STL編程常見指令173
6.2.1裝入指令、傳送指令在尋址中的
編程173
6.2.2比較指令175
6.2.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令176
6.2.4取反與求補(bǔ)指令177
6.2.5數(shù)學(xué)運(yùn)算指令177
6.2.6移位與循環(huán)移位指令178
6.2.7字邏輯運(yùn)算指令179
6.2.8累加器指令180
6.2.9邏輯控制指令181
6.2.10程序控制指令182
6.2.11數(shù)據(jù)塊指令182
6.3LAD/STL編程舉例182
6.3.1傳送帶控制182
6.3.2檢測傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向184
6.3.3倉庫區(qū)庫存顯示186
6.3.4解決算術(shù)問題MW4=((IW0+
DBW3)×15)/MW0187
6.3.5加熱爐控制188
6.4送料機(jī)的PLC控制案例190
6.4.1控制要求190
6.4.2硬件設(shè)計(jì)190
6.4.3硬件配置191
6.4.4軟件編程195
思考與練習(xí)197
第7講S7?300/400 PLC的調(diào)試與
仿真199
7.1S7?300/400 PLC的復(fù)位與在線診斷200
7.1.1S7?300 CPU復(fù)位的基本方法200
7.1.2S7?300 PLC的故障在線診斷200
7.2S7?300/400 PLC遠(yuǎn)程維護(hù)與診斷204
7.2.1概述204
7.2.2組態(tài)205
7.3仿真軟件S7?PLCSIM的使用211
7.3.1S7?PLCSIM仿真軟件概述211
7.3.2S7?PLCSIM的安裝212
7.3.3S7?PLCSIM的菜單介紹215
7.3.4S7?PLCSIM使用舉例218
7.3.5S7?PLCSIM使用中的問題解答222
7.4S7?400 PLC的S7通信仿真224
7.4.1S7?400 PLC的S7通信仿真
概述224
7.4.2硬件組態(tài)224
7.4.3網(wǎng)絡(luò)組態(tài)226
7.4.4編程227
7.4.5PLCSIM 仿真調(diào)試228
思考與練習(xí)231
第8講S7?300/400 PLC模擬量與PID
控制232
8.1模擬量輸入與輸出基礎(chǔ)233
8.1.1概況233
8.1.2S7?300 PLC模擬量輸入/輸出234
8.1.3西門子S7?300 PLC溫度模塊236
8.1.4西門子S7?300 PLC閉環(huán)控制
模塊FM355237
8.1.5FM355?2閉環(huán)溫度控制模塊238
8.2模擬量輸入/輸出及規(guī)范化240
8.2.1液位傳感器的接線及其硬件
組態(tài)240
8.2.2實(shí)際液位值的工程轉(zhuǎn)換與FC105
功能2428.2.3模擬量輸出轉(zhuǎn)換的數(shù)字表達(dá)
方式246
8.2.4FC106程序塊功能250
8.2.5模擬量控制中常用的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算
指令介紹253
8.3恒液位PID控制254
8.3.1控制要求254
8.3.2PID控制254
8.3.3軟件編程257
思考與練習(xí)261
第9講S7系列PLC的PROFIBUS
通信控制263
9.1PROFIBUS通信控制基礎(chǔ)264
9.1.1工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)264
9.1.2PROFIBUS通信概述264
9.1.3PROFIBUS硬件266
9.1.4應(yīng)用PROFIBUS的優(yōu)點(diǎn)268
9.1.5設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件GSD268
9.2EM277的通信控制272
9.2.1EM277模塊概述272
9.2.2EM277作為從站的硬件組態(tài)與
軟件編程274
9.2.3EM277模塊的軟件編程279
9.3PROFIBUS?PA/DP通信控制在化
工廠的應(yīng)用280
9.3.1化工廠現(xiàn)場儀表概況280
9.3.2某化工廠現(xiàn)場儀表工程281
9.4ET200的PROFIBUS通信292
9.4.1概述292
9.4.2ET200的應(yīng)用295
9.4.3ET200M的組成與安裝297
思考與練習(xí)301
參考文獻(xiàn)302