本书以德国西门子公司生产的S7-300/400为参考机型，适当兼顾S7-200及S5系列PLC，系统阐述了可程式序控制器的指令系统、程式设计、硬体组态及故障诊断的方法和技巧，详细讲解了MPI网、PROFIBUS-DP网、IndustrialEthernet网等常见的S7工业网路，并简单介绍了PLC冗余技术。

本书着重把握PLC及其套用技术的发展趋势，针对当前高职学生的水平和特点，强调编程练习、程式调试和项目实训，突出可程式序控制技术关键能力的培养，使读者能够举一反三，触类旁通。本书强化工程套用能力，注重实用，针对性强，可作为高等职业教育、套用型本科电气自动化、机电一体化、数控、生产过程自动化等专业学生用书，也可供从事PLC系统设计开发及现场维护的工程技术人员参考。

第2版前言

第1章可程式序控制器概述1

1.1PLC的发展过程及基本功能1

1.1.1PLC的发展过程1

1.1.2PLC的基本功能2

1.2PLC的特点、性能指标及分类3

1.2.1PLC的特点3

1.2.2PLC的性能指标4

1.2.3PLC的分类4

1.3PLC的基本结构及工作原理5

1.3.1PLC的基本结构5

1.3.2PLC的工作原理6

1.4PLC与其他工业控制装置的比较7

1.4.1PLC与继电器接触器控制系统

的比较7

1.4.2PLC与集散控制系统的比较7

1.4.3PLC与工业控制计算机的比较8

1.5PLC的发展趋势8

複习思考题9

第2章可程式序控制器的硬体组成

及系统特性10

2.1S5系列可程式序控制器10

2.1.1S590U/95U可程式序控制器10

2.1.2S5100U可程式序控制器12

2.1.3S5115U可程式序控制器14

2.1.4S5135U/155U可程式序控制器17

2.2S7系列可程式序控制器20

2.2.1S7200可程式序控制器20

2.2.2S7300可程式序控制器22

2.2.3S7400可程式序控制器26

複习思考题28

第3章STEP 7指令系统及套用30

3.1PLC编程基础30

3.1.1指令及其结构30

3.1.2PLC编程的基本原则33

3.1.3STEP 7的软体结构及调用执行35

3.2位逻辑指令及套用36

3.2.1基本逻辑指令及套用36

3.2.2置位/复位指令及套用45

3.2.3边沿识别指令及套用49

3.2.4跳步指令及套用52

3.2.5主控指令及套用56

3.3数据块及数据传送指令59

3.3.1数据块的结构及数据格式59

3.3.2数据传送指令59

3.4定时器指令及套用60

3.4.1脉冲定时器62

3.4.2扩展脉冲定时器63

3.4.3接通延时定时器63

3.4.4保持型接通延时定时器64

3.4.5关断延时定时器65

3.4.6定时器指令的套用66

3.4.7程式设计指导75

3.5计数器及比较指令79

3.5.1计数器指令及套用79

3.5.2比较指令及套用80

3.6参数/变数声明及套用82

3.7移位/循环、转换及数学运算指令84

3.7.1移位/循环指令84

3.7.2转换指令86

3.7.3数学运算指令89

3.7.4数字逻辑运算指令90

3.7.5高级数学运算指令91

複习思考题92

第4章PLC控制系统的设计与故障

诊断95

4.1PLC控制系统的总体设计95

4.1.1PLC控制系统设计的基本原则95

4.1.2PLC控制系统设计的基本内容95

4.1.3PLC控制系统的设计步骤96

4.2PLC控制系统硬体设计方法97

4.2.1套用系统总体方案设计97

4.2.2系统硬体设计的依据99

4.2.3PLC的机型选择99

4.2.4I/O模板的选择101

4.2.5系统硬体设计档案102

4.2.6PLC供电系统设计102

4.2.7系统接地设计105

4.2.8电缆设计和敷设106

4.3程式设计与调试106

4.3.1程式结构设计107

4.3.2符号表与符号化编程108

4.4PLC在顺序控制中的套用109

4.4.1顺序控制结构与程式结构109

4.4.2顺序控制系统程式设计实例112

4.5PLC系统的现场调试115

4.5.1信号模拟115

4.5.2寻找/替换与换线116

4.5.3变数监控与修改116

4.5.4I/O强制117

4.6组织块(OB)及其套用118

4.6.1组织块概述119

4.6.2循环控制组织块120

4.6.3中断组织块及套用121

4.6.4初始化模组及套用124

4.7故障特性及故障诊断126

4.7.1故障特性126

4.7.2故障诊断127

4.8模拟量处理129

4.8.1模拟量I/O模板特性及参数

设定129

4.8.2模拟量输出信号的量值整定129

4.8.3模拟量的规範化130

複习思考题131

第5章PLC系统的硬体组态及I/O

扩展133

5.1S7300 PLC系统的模板特性133

5.1.1PLC的CPU模板134

5.1.2PLC的数字量模板138

5.1.3PLC的模拟量模板141

5.1.4PLC的电源模板147

5.1.5PLC的接口模板147

5.2S7400 PLC系统的模板特性149

5.2.1PLC的CPU模板149

5.2.2PLC的数字量模板150

5.2.3PLC的模拟量模板153

5.2.4PLC的电源模板155

5.2.5PLC的接口模板156

5.3PLC系统的硬体组态159

5.3.1S7300 PLC的硬体组态159

5.3.2S7400 PLC的硬体组态160

5.4PLC的I/O扩展161

5.4.1S7300 PLC系统的I/O扩展161

5.4.2S7400 PLC系统的I/O扩展163

5.5SIMATIC S7冗余系统164

5.5.1冗余的概念164

5.5.2S7400H硬冗余系统164

5.5.3S7300软冗余系统167

複习思考题171

第6章PLC通信网路172

6.1通信的基本概念172

6.1.1OSI参考模型172

6.1.2RS232C规範与RS485标準174

6.2S7300/S7400通信处理器176

6.2.1S7300通信处理器177

6.2.2S7400通信处理器177

6.3多点接口（MPI）178

6.3.1多点接口网路组态178

6.3.2多点接口全局数据设定179

6.3.3多点接口网路套用180

6.4工业现场汇流排（PROFIBUS）184

6.4.1PROFIBUSDP系统及I/O从站187

6.4.2PROFIBUSDP系统组态190

6.4.3PROFIBUSDP网路套用194

6.5工业乙太网（Industrial Ethernet）199

6.5.1通信处理器199

6.5.2工业乙太网组态200

6.6点到点通信（PTP）203

6.6.1CP340通信模板介绍203

6.6.2CP340的工作原理203

6.6.3CP340的起动及工作特性204

6.6.4CP340的通信功能块204

複习思考题204

第7章S7200可程式序控制器205

7.1S7200 PLC的硬体配置及编址205

7.1.1PLC模板的特点、技术参数及

工作方式205

7.1.2PLC的编程元件及I/O编址206

7.1.3S7200的程式语言及程式结构209

7.2S7200的常用指令210

7.2.1位逻辑指令210

7.2.2定时器指令213

7.2.3计数器指令和比较指令215

7.2.4S7200 PLC套用实例217

7.3S7200 其他指令219

7.3.1程式控制指令219

7.3.2算术运算指令222

7.3.3逻辑运算指令222

7.3.4传送及移位指令223

7.4S7200编程软体的使用224

7.4.1选单功能说明224

7.4.2软体编程及调试226

複习思考题230

第8章PLC的套用231

8.1液压送料机控制系统231

8.2工具机走刀机构控制233

8.3列印设备控制234

8.4自动停车场控制236

8.5交通灯控制238

8.6生产线料仓控制239

8.7切料机控制243

8.8实训练习246

8.8.1生产线传送带控制246

8.8.2百叶窗控制247

8.8.3升降机控制248

8.8.4自动加工工具机控制248

8.8.5自动生产线检测站控制249

8.8.6生产线搬运单元控制250

8.8.7自动生产线包装单元控制252

参考文献254