西門子S7-200 SMART PLC編程從入門到實(shí)踐

第1章 S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成與編程基礎(chǔ)
1.1　S7-200 SMART PLC概述與硬件系統(tǒng)組成　/ 2
1.1.1　S7-200 SMART PLC概述　/ 2
1.1.2　S7-200 SMART PLC硬件系統(tǒng)組成　/ 2
1.2　S7-200 SMART PLC的CPU模塊外部結(jié)構(gòu)及外部接線　/ 5
1.2.1　CPU模塊的外部結(jié)構(gòu)　/ 5
1.2.2　CPU模塊的外部接線　/ 6
1.2.3　S7-200 SMART PLC電源需求與計(jì)算　/ 9
1.3　S7-200 SMART PLC的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)區(qū)劃分與地址格式　/ 11
1.3.1　數(shù)據(jù)類型　/ 11
1.3.2　存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)區(qū)劃分　/ 12
1.3.3　數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的地址格式　/ 17
1.4　S7-200 SMART PLC的尋址方式　/ 19
1.4.1　立即尋址　/ 19
1.4.2　直接尋址　/ 19
1.4.3　間接尋址　/ 20

第2章 S7-200 SMART PLC編程軟件快速應(yīng)用
2.1　STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件的界面　/ 23
2.2　STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件應(yīng)用舉例　/ 27
2.2.1　項(xiàng)目要求　/ 27
2.2.2　任務(wù)實(shí)施　/ 27

第3章 S7-200 SMART PLC指令系統(tǒng)及案例
3.1　位邏輯指令及案例　/ 38
3.1.1　觸點(diǎn)類指令與線圈輸出指令　/ 39
3.1.2　置位與復(fù)位指令　/ 40
3.1.3　脈沖生成指令　/ 41
3.1.4　觸發(fā)器指令　/ 42
3.1.5　邏輯堆棧指令　/ 43
3.2　定時(shí)器指令及案例　/ 44
3.2.1　定時(shí)器指令介紹　/ 44
3.2.2　定時(shí)器指令的工作原理　/ 45
3.2.3　定時(shí)器指令應(yīng)用案例　/ 48
3.3　計(jì)數(shù)器指令及案例　/ 49
3.3.1　加計(jì)數(shù)器（CTU）　/ 49
3.3.2　減計(jì)數(shù)器（CTD）　/ 50
3.3.3　加減計(jì)數(shù)器（CTUD）　/ 51
3.3.4　計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用案例　/ 52
3.4　常用的經(jīng)典編程環(huán)節(jié)　/ 53
3.4.1　啟保停電路與置位復(fù)位電路　/ 53
3.4.2　互鎖電路　/ 54
3.4.3　延時(shí)斷開電路　/ 55
3.4.4　延時(shí)接通/斷開電路　/ 56
3.4.5　長延時(shí)電路　/ 56
3.4.6　脈沖發(fā)生電路　/ 57
3.5　基本指令應(yīng)用案例　/ 61
3.5.1　延邊三角形減壓啟動(dòng)　/ 61
3.5.2　兩種液體混合控制　/ 64
3.6　程序控制類指令及案例　/ 67
3.6.1　跳轉(zhuǎn)/標(biāo)號(hào)指令　/ 67
3.6.2　子程序指令　/ 68
3.6.3　綜合案例——3臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制　/ 70
3.7　比較指令及案例　/ 73
3.7.1　指令格式　/ 73
3.7.2　指令用法　/ 73
3.7.3　應(yīng)用案例　/ 74
3.8　數(shù)據(jù)傳送指令及案例　/ 75
3.8.1　單一傳送指令　/ 76
3.8.2　數(shù)據(jù)塊傳送指令　/ 76
3.8.3　字節(jié)交換指令　/ 79
3.8.4　數(shù)據(jù)傳送指令綜合案例　/ 80
3.9　移位與循環(huán)指令及案例　/ 83
3.9.1　移位指令　/ 83
3.9.2　循環(huán)移位指令　/ 85
3.9.3　移位寄存器指令　/ 87
3.10　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令及案例　/ 91
3.10.1　數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令　/ 91
3.10.2　譯碼與編碼指令　/ 94
3.11　數(shù)學(xué)運(yùn)算類指令及案例　/ 96
3.11.1　四則運(yùn)算指令　/ 96
3.11.2　數(shù)學(xué)功能指令　/ 98
3.11.3　遞增、遞減指令　/ 101
3.11.4　綜合應(yīng)用案例　/ 102
3.12　邏輯操作指令及案例　/ 104
3.12.1　邏輯與指令　/ 104
3.12.2　邏輯或指令　/ 105
3.12.3　邏輯異或指令　/ 106
3.12.4　取反指令　/ 108
3.12.5　綜合應(yīng)用案例——點(diǎn)評(píng)器控制　/ 108
3.13　實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令及案例　/ 110
3.13.1　指令格式　/ 111
3.13.2　應(yīng)用案例　/ 111
3.14　中斷指令及案例　/ 112
3.14.1　中斷事件　/ 113
3.14.2　中斷指令及中斷程序　/ 114
3.14.3　中斷指令應(yīng)用案例　/ 115

第4章 S7-200 SMART PLC開關(guān)量控制程序設(shè)計(jì)
4.1　送料小車控制　/ 118
4.1.1　控制要求　/ 118
4.1.2　方法解析　/ 118
4.1.3　編程實(shí)現(xiàn)　/ 119
4.2　鋸床控制　/ 121
4.2.1　控制要求　/ 121
4.2.2　方法解析　/ 122
4.2.3　編程實(shí)現(xiàn)　/ 125
4.3　順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖　/ 128
4.3.1　順序控制設(shè)計(jì)法　/ 128
4.3.2　順序功能圖簡介　/ 128
4.4　啟保停電路編程法　/ 132
4.4.1　單序列編程　/ 132
4.4.2　選擇序列編程　/ 136
4.4.3　并行序列編程　/ 140
4.5　置位復(fù)位指令編程法　/ 144
4.5.1　單序列編程　/ 144
4.5.2　選擇序列編程　/ 146
4.5.3　并行序列編程　/ 147
4.6　順序控制繼電器指令編程法　/ 151
4.6.1　單序列編程　/ 151
4.6.2　選擇序列編程　/ 153
4.6.3　并行序列編程　/ 155
4.7　移位寄存器指令編程法　/ 159
4.8　交通信號(hào)燈程序設(shè)計(jì)　/ 161
4.8.1　控制要求　/ 161
4.8.2　程序設(shè)計(jì)　/ 161

第5章 S7-200 SMART PLC模擬量控制程序設(shè)計(jì)
5.1　模擬量控制概述　/ 174
5.1.1　模擬量控制簡介　/ 174
5.1.2　模塊擴(kuò)展連接　/ 174
5.2　模擬量模塊及內(nèi)碼與實(shí)際物理量的轉(zhuǎn)換　/ 175
5.2.1　模擬量輸入模塊　/ 175
5.2.2　模擬量輸出模塊　/ 178
5.2.3　模擬量輸入輸出混合模塊　/ 181
5.2.4　熱電偶模塊　/ 181
5.2.5　熱電阻模塊　/ 183
5.2.6　內(nèi)碼與實(shí)際物理量的轉(zhuǎn)換　/ 186
5.3　空氣壓縮機(jī)改造項(xiàng)目　/ 189
5.3.1　控制要求　/ 189
5.3.2　設(shè)計(jì)過程　/ 190
5.4　PID控制及應(yīng)用案例　/ 195
5.4.1　PID控制簡介　/ 195
5.4.2　PID指令　/ 197
5.4.3　PID控制編程思路　/ 197
5.4.4　PID控制工程實(shí)例——恒壓控制　/ 199
5.5　PID向?qū)Ъ皯?yīng)用案例　/ 204
5.5.1　PID向?qū)Ь幊滩襟E　/ 204
5.5.2　PID向?qū)?yīng)用案例——恒壓控制　/ 208

第6章 S7-200 SMART PLC通信控制程序設(shè)計(jì)
6.1　通信基礎(chǔ)知識(shí)　/ 211
6.1.1　通信方式　/ 211
6.1.2　通信傳輸介質(zhì)　/ 212
6.1.3　串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)　/ 214
6.2　S7-200 SMART PLC Modbus通信及案例　/ 215
6.2.1　Modbus尋址　/ 215
6.2.2　主站指令與從站指令　/ 216
6.2.3　應(yīng)用案例　/ 218
6.3　S7-200 SMART PLC基于以太網(wǎng)的S7通信及案例　/ 221
6.3.1　S7-200 SMART PLC基于以太網(wǎng)的S7通信簡介　/ 221
6.3.2　GET/PUT指令　/ 222
6.3.3　GET/PUT指令應(yīng)用案例　/ 223
6.3.4　例解PUT/GET向?qū)А? 226
6.4　S7-200 SMART PLC基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信　/ 229
6.4.1　開放式用戶通信的相關(guān)協(xié)議簡介　/ 229
6.4.2　開放式用戶通信（OUC）指令　/ 230
6.5　TCP通信應(yīng)用實(shí)例　/ 233
6.5.1　TCP通信控制要求　/ 233
6.5.2　硬件接線圖　/ 233
6.5.3　程序設(shè)計(jì)　/ 233
6.6　ISO-on-TCP通信應(yīng)用案例　/ 237
6.6.1　控制要求　/ 237
6.6.2　以太網(wǎng)硬件連接及IP地址配置　/ 237
6.6.3　程序設(shè)計(jì)　/ 238
6.7　UDP通信應(yīng)用案例　/ 240
6.7.1　控制要求　/ 240
6.7.2　程序設(shè)計(jì)　/ 240

第7章 S7-200 SMART PLC運(yùn)動(dòng)量控制程序設(shè)計(jì)
7.1　步進(jìn)電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器　/ 245
7.1.1　步進(jìn)電機(jī)　/ 245
7.1.2　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器　/ 246
7.2　步進(jìn)電機(jī)控制應(yīng)用案例　/ 249
7.2.1　控制要求　/ 249
7.2.2　軟硬件配置　/ 249
7.2.3　PLC地址輸入輸出分配　/ 249
7.2.4　步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的接線圖　/ 249
7.2.5　運(yùn)動(dòng)控制向?qū)А? 250
7.2.6　圖說常用的運(yùn)動(dòng)控制指令　/ 253
7.2.7　步進(jìn)電機(jī)控制程序　/ 254

第8章 S7-200 SMART PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則與步驟　/ 257
8.1.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境　/ 257
8.1.2　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則　/ 257
8.1.3　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟　/ 258
8.2　機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　/ 261
8.2.1　機(jī)械手的控制要求及功能簡介　/ 262
8.2.2　PLC及相關(guān)元件選型　/ 263
8.2.3　硬件設(shè)計(jì)　/ 265
8.2.4　硬件組態(tài)　/ 270
8.2.5　程序設(shè)計(jì)　/ 270
8.2.6　機(jī)械手自動(dòng)控制調(diào)試　/ 275
8.2.7　編制控制系統(tǒng)使用說明　/ 276
8.3　兩種液體混合PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　/ 277
8.3.1　兩種液體混合控制系統(tǒng)的控制要求　/ 276
8.3.2　PLC及相關(guān)元件選型　/ 277
8.3.3　硬件設(shè)計(jì)　/ 278
8.3.4　硬件組態(tài)　/ 281
8.3.5　程序設(shè)計(jì)　/ 282
8.3.6　兩種液體混合自動(dòng)控制調(diào)試　/ 288
8.3.7　編制控制系統(tǒng)使用說明　/ 288

第9章 S7-200 SMART PLC與觸摸屏綜合應(yīng)用
9.1　西門子SMART LINE V3觸摸屏及WinCC flexible SMART V3組態(tài)軟件簡介　/ 291
9.1.1　西門子SMART LINE V3觸摸屏簡介　/ 291
9.1.2　西門子WinCC flexible SMART V3組態(tài)軟件界面　/ 291
9.1.3　WinCC flexible SMART V3組態(tài)軟件應(yīng)用快速入門　/ 293
9.2　西門子S7-200 SMART PLC與SMART LINE V3觸摸屏在水位控制中的應(yīng)用　/ 301
9.2.1　任務(wù)導(dǎo)入　/ 301
9.2.2　任務(wù)分析　/ 301
9.2.3　任務(wù)實(shí)施　/ 301
9.3　昆侖通態(tài)觸摸屏簡介　/ 311
9.3.1　TPC7062K觸摸屏簡介　/ 311
9.3.2　TPC7062K觸摸屏外形、接口及安裝　/ 312
9.4　MCGS嵌入版組態(tài)軟件　/ 313
9.4.1　新建工程　/ 313
9.4.2　MCGS嵌入版組態(tài)軟件工作平臺(tái)結(jié)構(gòu)組成　/ 314
9.5　西門子S7-200 SMART PLC與昆侖通態(tài)觸摸屏在彩燈循環(huán)控制中的應(yīng)用　/ 324
9.5.1　任務(wù)導(dǎo)入　/ 324
9.5.2　任務(wù)分析　/ 324
9.5.3　任務(wù)實(shí)施　/ 324
9.6　模擬量信號(hào)發(fā)生與接收應(yīng)用案例　/ 334
9.6.1　控制要求　/ 334
9.6.2　硬件設(shè)計(jì)　/ 335
9.6.3　硬件組態(tài)　/ 337
9.6.4　模擬量信號(hào)發(fā)生PLC程序設(shè)計(jì)　/ 337
9.6.5　模擬量信號(hào)發(fā)生觸摸屏界面設(shè)計(jì)及組態(tài)　/ 338
9.6.6　模擬量信號(hào)接收PLC程序設(shè)計(jì)　/ 345

第10章 S7-200 SMART PLC與監(jiān)控組態(tài)軟件綜合應(yīng)用
10.1　S7-200 SMART PLC和組態(tài)王在交通信號(hào)燈控制中的應(yīng)用　/ 348
10.1.1　任務(wù)導(dǎo)入　/ 348
10.1.2　任務(wù)實(shí)施——PLC軟硬件設(shè)計(jì)　/ 349
10.1.3　任務(wù)實(shí)施——S7-200 PC Access SMART地址分配　/ 352
10.1.4　任務(wù)實(shí)施——組態(tài)王畫面設(shè)計(jì)及組態(tài)　/ 355
10.2　S7-200 SMART PLC和WinCC在低壓灑水控制中的應(yīng)用　/ 362
10.2.1　任務(wù)導(dǎo)入　/ 362
10.2.2　任務(wù)分析　/ 362
10.2.3　任務(wù)實(shí)施　/ 363

參考文獻(xiàn)　/ 373