西門子S7-200 SMART PLC編程從入門到實踐

目錄
第1章S7-200 SMART PLC硬件系統組成與編程基礎
1.1 S7-200 SMART PLC概述與硬件系統組成/ 2
1.1.1 S7-200 SMART PLC概述/ 2
1.1.2 S7-200 SMART PLC硬件系統組成/ 2
1.2 S7-200 SMART PLC的CPU模塊外部結構及外部接線/ 5
1.2.1 CPU模塊的外部結構/ 5
1.2.2 CPU模塊的外部接線/ 6
1.2.3 S7-200 SMART PLC電源需求與計算/ 9
1.3 S7-200 SMART PLC的數據類型、數據區劃分與地址格式/ 11
1.3.1數據類型/ 11
1.3.2存儲器數據區劃分/ 12
1.3.3數據區存儲器的地址格式/ 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編程軟件應用舉例/ 27
2.2.1項目要求/ 27
2.2.2任務實施/ 27

第3章S7-200 SMART PLC指令系統及案例
3.1位邏輯指令及案例/ 38
3.1.1觸點類指令與線圈輸出指令/ 39
3.1.2置位與復位指令/ 40
3.1.3脈衝生成指令/ 41
3.1.4觸發器指令/ 42
3.1.5邏輯堆棧指令/ 43
3.2定時器指令及案例/ 44
3.2.1定時器指令介紹/ 44
3.2.2定時器指令的工作原理/ 45
3.2.3定時器指令應用案例/ 48
3.3計數器指令及案例/ 49
3.3.1加計數器（CTU） / 49
3.3.2減計數器（CTD） / 50
3.3.3加減計數器（CTUD） / 51
3.3.4計數器指令應用案例/ 52
3.4常用的經典編程環節/ 53
3.4.1啟保停電路與置位複位電路/ 53
3.4.2互鎖電路/ 54
3.4.3延時斷開電路/ 55
3.4.4延時接通/斷開電路/ 56
3.4.5長延時電路/ 56
3.4.6脈衝發生電路/ 57
3.5基本指令應用案例/ 61
3.5.1延邊三角形減壓啟動/ 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/標號指令/ 67
3.6.2子程序指令/ 68
3.6.3綜合案例——3台電動機順序控制/ 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應用案例/ 74
3.8數據傳送指令及案例/ 75
3.8.1單一傳送指令/ 76
3.8.2數據塊傳送指令/ 76
3.8.3字節交換指令/ 79
3.8.4數據傳送指令綜合案例/ 80
3.9移位與循環指令及案例/ 83
3.9.1移位指令/ 83
3.9.2循環移位指令/ 85
3.9.3移位寄存器指令/ 87
3.10數據轉換指令及案例/ 91
3.10.1數據類型轉換指令/ 91
3.10.2譯碼與編碼指令/ 94
3.11數學運算類指令及案例/ 96
3.11.1四則運算指令/ 96
3.11.2數學功能指令/ 98
3.11.3遞增、遞減指令/ 101
3.11.4綜合應用案例/ 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綜合應用案例——點評器控制/ 108
3.13實時時鐘指令及案例/ 110
3.13.1指令格式/ 111
3.13.2應用案例/ 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中斷指令應用案例/ 115

第4章S7-200 SMART PLC開關量控製程序設計
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編程實現/ 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編程實現/ 125
4.3順序控制設計法與順序功能圖/ 128
4.3.1順序控制設計法/ 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並行序列編程/ 140
4.5置位複位指令編程法/ 144
4.5.1單序列編程/ 144
4.5.2選擇序列編程/ 146
4.5.3並行序列編程/ 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並行序列編程/ 155
4.7移位寄存器指令編程法/ 159
4.8交通信號燈程序設計/ 161
4.8.1控制要求/ 161
4.8.2程序設計/ 161

第5章S7-200 SMART PLC模擬量控製程序設計
5.1模擬量控制概述/ 174
5.1.1模擬量控制簡介/ 174
5.1.2模塊擴展連接/ 174
5.2模擬量模塊及內碼與實際物理量的轉換/ 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內碼與實際物理量的轉換/ 186
5.3空氣壓縮機改造項目/ 189
5.3.1控制要求/ 189
5.3.2設計過程/ 190
5.4 PID控制及應用案例/ 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控制工程實例——恆壓控制/ 199
5.5 PID嚮導及應用案例/ 204
5.5.1 PID嚮導編程步驟/ 204
5.5.2 PID嚮導應用案例——恆壓控制/ 208

第6章S7-200 SMART PLC通信控製程序設計
6.1通信基礎知識/ 211
6.1.1通信方式/ 211
6.1.2通信傳輸介質/ 212
6.1.3串行通信接口標準/ 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應用案例/ 218
6.3 S7-200 SMART PLC基於以太網的S7通信及案例/ 221
6.3.1 S7-200 SMART PLC基於以太網的S7通信簡介/ 221
6.3.2 GET/PUT指令/ 222
6.3.3 GET/PUT指令應用案例/ 223
6.3.4例解PUT/GET嚮導/ 226
6.4 S7-200 SMART PLC基於以太網的開放式用戶通信/ 229
6.4.1開放式用戶通信的相關協議簡介/ 229
6.4.2開放式用戶通信（OUC）指令/ 230
6.5 TCP通信應用實例/ 233
6.5.1 TCP通信控制要求/ 233
6.5.2硬件接線圖/ 233
6.5.3程序設計/ 233
6.6 ISO-on-TCP通信應用案例/ 237
6.6. 1控制要求/ 237
6.6.2以太網硬件連接及IP地址配置/ 237
6.6.3程序設計/ 238
6.7 UDP通信應用案例/ 240
6.7.1控制要求/ 240
6.7.2程序設計/ 240

第7章S7 -200 SMART PLC運動量控製程序設計
7.1步進電機及步進電機驅動器/ 245
7.1.1步進電機/ 245
7.1.2步進電機驅動器/ 246
7.2步進電機控制應用案例/ 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步進電機控制系統的接線圖/ 249
7.2.5運動控制嚮導/ 250
7.2.6圖說常用的運動控制指令/ 253
7.2.7步進電機控製程序/ 254

第8章S7-200 SMART PLC控制系統的設計
8.1 PLC控制系統設計基本原則與步驟/ 257
8.1.1 PLC控制系統設計的應用環境/ 257
8.1.2 PLC控制系統設計的基本原則/ 257
8.1.3 PLC控制系統設計的一般步驟/ 258
8.2機械手PLC控制系統的設計/ 261
8.2.1機械手的控制要求及功能簡介/ 262
8.2.2 PLC及相關元件選型/ 263
8.2.3硬件設計/ 265
8.2.4硬件組態/ 270
8.2.5程序設計/ 270
8.2. 6機械手自動控制調試/ 275
8.2.7編制控制系統使用說明/ 276
8.3兩種液體混合PLC控制系統的設計/ 277
8.3.1兩種液體混合控制系統的控制要求/ 276
8.3.2 PLC及相關元件選型/ 277
8.3.3硬件設計/ 278
8.3.4硬件組態/ 281
8.3.5程序設計/ 282
8.3.6兩種液體混合自動控制調試/ 288
8.3.7編制控制系統使用說明/ 288

第9章S7-200 SMART PLC與觸摸屏綜合應用
9.1西門子SMART LINE V3觸摸屏及WinCC flexible SMART V3組態軟件簡介/ 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組態軟件界面/ 291
9.1.3 WinCC flexible SMART V3組態軟件應用快速入門/ 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用/ 301
9.2.1任務導入/ 301
9.2.2任務分析/ 301
9.2.3任務實施/ 301
9.3崑崙通態觸摸屏簡介/ 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嵌入版組態軟件/ 313
9.4.1新建工程/ 313
9.4.2 MCGS嵌入版組態軟件工作平台結構組成/ 314
9.5西門子S7-200 SMART PLC與崑崙通態觸摸屏在彩燈循環控制中的應用/ 324
9.5.1任務導入/ 324
9.5.2任務分析/ 324
9.5.3任務實施/ 324
9.6模擬量信號發生與接收應用案例/ 334
9.6.1控制要求/ 334
9.6.2硬件設計/ 335
9.6.3硬件組態/ 337
9.6. 4模擬量信號發生PLC程序設計/ 337
9.6.5模擬量信號發生觸摸屏界面設計及組態/ 338
9.6.6模擬量信號接收PLC程序設計/ 345

第10章S7-200 SMART PLC與監控組態軟件綜合應用
10.1 S7-200 SMART PLC和組態王在交通信號燈控制中的應用/ 348
10.1.1任務導入/ 348
10.1.2任務實施——PLC軟硬件設計/ 349
10.1.3任務實施——S7- 200 PC Access SMART地址分配/ 352
10.1.4任務實施——組態王畫面設計及組態/ 355
10.2 S7-200 SMART PLC和WinCC在低壓灑水控制中的應用/ 362
10.2.1任務導入/ 362
10.2.2任務分析/ 362
10.2.3任務實施/ 363

參考文獻/ 373