西門子S7-200 SMART PLC實例指導學與用

本書以西門子S7-200 SMART PLC為講解對象，著眼實際應用，在S7-200 SMART PLC硬件組成、軟件應用和指令及案例的基礎上，以開關量、模擬量、編碼器和高速計數器應用，以及定位控制和通信控制的程序設計方法為重點，以能夠設計實際的工控系統為最終目的，全面系統地講解西門子S7-200 SMART PLC的編程技巧與綜合應用，內容上循序漸進，由淺入深全面展開。全書分為10章，其主要內容為S7-200 SMART PLC編程基礎與控制系統開發流程，基本指令及案例，開關量控製程序開發，功能指令及案例，子程序與中斷程序的設計，模擬量開環控制與PID控制，編碼器與高速計數器應用案例，定位控製程序的設計，通信控製程序的設計，PLC、觸摸屏和變頻器綜合應用案例及附錄。本書實用性強，圖文並茂，不僅為初學者提供了一套有效的編程方法，還為工程技術人員提供了大量的編程技巧和實踐經驗，可作為廣大電氣工程技術人員自學和參考用書，也可作為高等工科院校、高等職業技術院校工業自動化、電氣工程及自動化、機電一體化等相關專業的PLC教材。

目 錄
第1章 S7-200 SMART PLC編程基礎與控制系統開發流程 （1）
1.1 S7-200 SMART PLC概述 （1）
1.2 S7-200 SMART PLC硬件組成 （2）
1.2.1 CPU模塊 （2）
1.2.2 數字量擴展模塊 （3）
1.2.3 信號板 （4）
1.2.4 模擬量擴展模塊 （4）
1.2.5 熱電阻與熱電偶擴展模塊 （5）
1.2.6 相關設備 （5）
1.3 S7-200 SMART PLC主機的外形結構 （6）
1.4 S7-200 SMART PLC主機的接線及應用實例 （7）
1.4.1 CPU SR20的接線 （8）
1.4.2 CPU ST20的接線 （8）
1.4.3 CPU模塊與外圍器件的接線實例 （9）
1.5 S7-200 SMART PLC的數據類型、存儲區劃分與地址格式 （11）
1.5.1 數據類型 （11）
1.5.2 存儲區劃分 （11）
1.5.3 數據區存儲器的地址格式 （17）
1.6 例說西門子S7-200 SMART PLC 編程軟件快速應用 （19）
1.6.1 STEP 7- Micro/WIN SMART編程軟件的界面 （19）
1.6.2 STEP 7- Micro/WIN SMART編程軟件應用舉例 （23）
第2章 S7-200 SMART PLC基本指令及案例 （35）
2.1 位邏輯指令及案例 （35）
2.1.1 觸點類指令與線圈輸出指令 （35）
2.1.2 邊沿脈沖指令與置位復位指令 （36）
2.1.3 觸發器指令 （38）
2.2 定時器指令及案例 （39）
2.2.1 定時器指令介紹 （39）
2.2.2 定時器指令工作原理 （40）
2.2.3 定時器指令應用案例 （43）
2.3 計數器指令及案例 （46）
2.3.1 加計數器 （46）
2.3.2 減計數器 （47）
2.3.3 加減計數器 （48）
2.3.4 計數器指令應用案例 （49）
2.4 基本指令應用舉例 （50）
2.4.1 啟保停電路 （50）
2.4.2 置位、復位電路 （51）
2.4.3 互鎖電路 （51）
2.4.4 順序脈沖發生電路 （52）
2.4.5 產品數量檢測控制 （53）
2.4.6 兩種液體混合控制 （55）
第3章 S7-200 SMART PLC開關量控製程序開發 （58）
3.1 彩燈循環控製程序的設計 （58）
3.1.1 控制要求 （58）
3.1.2 方法連接 （58）
3.1.3 編程實現 （59）
3.2 星三角減壓啟動控製程序的設計 （60）
3.2.1 控制要求 （60）
3.2.2 方法解析 （60）
3.2.3 編程實現 （64）
3.3 順序控制設計法與順序功能圖 （66）
3.3.1 順序控制設計法 （66）
3.3.2 順序功能圖 （67）
3.4 送料小車控製程序的設計 （70）
3.4.1 任務導入 （70）
3.4.2 啟保停電路編程法 （70）
3.4.3 啟保停電路編程法任務實施 （71）
3.4.4 置位復位指令編程法 （74）
3.4.5 置位復位指令編程法任務實施 （75）
3.4.6 SCR指令編程法 （77）
3.4.7 SCR指令編程法任務實施 （78）
3.4.8 移位寄存器指令編程法 （79）
3.4.9 移位寄存器指令編程法任務實施 （80）
3.5 水塔水位控製程序的設計 （82）
3.5.1 任務導入 （82）
3.5.2 選擇序列啟保停電路編程法 （82）
3.5.3 選擇序列啟保停電路編程法任務實施 （83）
3.5.4 選擇序列置位復位指令編程法 （85）
3.5.5 選擇序列置位復位指令編程法任務實施 （86）
3.5.6 選擇序列順序控制繼電器指令編程法 （87）
3.5.7 選擇序列順序控制繼電器指令編程法任務實施 （88）
3.6 信號燈控製程序的設計 （90）
3.6.1 任務導入 （90）
3.6.2 並行序列啟保停電路編程法 （91）
3.6.3 並行序列啟保停電路編程法任務實施 （91）
3.6.4 並行序列置位復位指令編程法 （94）
3.6.5 並行序列置位復位指令編程法任務實施 （94）
3.6.6 並行序列順序控制繼電器指令編程法 （96）
3.6.7 並列序列順序控制繼電器指令編程法任務實施 （97）
第4章 S7-200 SMART PLC功能指令及案例 （99）
4.1 功能指令 （99）
4.1.1 功能指令用途及分類 （99）
4.1.2 功能指令的表達形式及使用要素 （99）
4.2 比較指令及應用舉例 （101）
4.2.1 指令格式 （101）
4.2.2 指令用法 （101）
4.2.3 應用舉例 （102）
4.3 跳轉/標號指令及應用舉例 （103）
4.4 數據傳送指令及應用舉例 （104）
4.4.1 單一傳送指令及應用舉例 （105）
4.4.2 數據塊傳送指令及應用舉例 （107）
4.4.3 字節交換指令及應用舉例 （108）
4.4.4 數據傳送指令綜合舉例 （109）
4.5 移位與循環移位指令及應用舉例 （110）
4.5.1 移位指令及應用舉例 （110）
4.5.2 循環移位指令及應用舉例 （113）
4.5.3 移位寄存器指令及應用舉例 （115）
4.6 數學運算類指令及應用舉例 （118）
4.6.1 四則運算指令及應用舉例 （118）
4.6.2 數學功能指令及應用舉例 （121）
4.6.3 遞增、遞減指令及應用舉例 （123）
4.6.4 綜合應用舉例 （124）
4.7 邏輯操作指令 （124）
4.7.1 邏輯與指令 （124）
4.7.2 邏輯或指令 （126）
4.7.3 邏輯異或指令 （126）
4.7.4 取反指令 （128）
4.8 數據轉換指令 （129）
4.8.1 數據類型轉換指令 （130）
4.8.2 解碼與編碼指令 （133）
第5章 子程序與中斷程序的設計 （136）
5.1 子程序的設計 （136）
5.1.1 S7-200 SMART PLC程序結構 （136）
5.1.2 子程序編寫與調用 （137）
5.1.3 子程序指令格式及調用 （138）
5.1.4 子程序指令應用舉例 （138）
5.2 兩台電動機分時啟動控制 （139）
5.3 中斷程序的設計 （142）
5.3.1 中斷事件 （142）
5.3.2 中斷指令及中斷程序 （143）
5.4 汽缸伸縮控制與壓力定時採樣 （145）
5.4.1 汽缸伸縮控制 （145）
5.4.2 壓力定時採樣 （146）
第6章 S7-200 SMART PLC模擬量開環控制與PID控制 （147）
6.1 模擬量控制概述 （147）
6.1.1 模擬量控制簡介 （147）
6.1.2 模塊擴展連接 （148）
6.2 模擬量擴展模塊技術指標與接線 （149）
6.2.1 模擬量輸入模塊技術指標與接線 （149）
6.2.2 模擬量輸出模塊技術指標與接線 （152）
6.2.3 模擬量輸入/輸出混合模塊技術指標與接線 （155）
6.2.4 熱電偶模塊技術指標與接線 （156）
6.2.5 熱電阻模塊技術指標與接線 （159）
6.3 工程量與內碼的轉換方法及應用舉例 （161）
6.3.1 壓力與內碼的轉換應用舉例 （161）
6.3.2 溫度與內碼的轉換應用舉例 （162）
6.4 模擬量轉換庫的添加及應用舉例 （164）
6.5 壓力容器充氣啟停控制案例 （165）
6.5.1 控制要求 （165）
6.5.2 設計過程 （166）
6.6 PID控制及應用案例 （173）
6.6.1 PID控制簡介 （173）
6.6.2 PID指令 （175）
6.6.3 PID控制編程思路 （175）
6.6.4 恆溫控制 （176）
6.7 PID向導及應用案例 （180）
6.7.1 PID向導編程步驟 （180）
6.7.2 恆溫控制 （187）
第7章 編碼器與高速計數器應用案例 （190）
7.1 編碼器基礎 （190）
7.1.1 增量式編碼器 （190）
7.1.2 絕對式編碼器 （191）
7.1.3 編碼器輸出信號類型 （192）
7.1.4 編碼器與S7-200 SMART PLC的接線 （194）
7.1.5 增量式編碼器的選型 （196）
7.2 高速計數器指令相關知識 （197）
7.2.1 高速計數器輸入端子和工作模式 （198）
7.2.2 高速計數器控制字節及相關概念 （202）
7.2.3 高速計數器指令 （203）
7.3 高速計數器在轉速測量中的應用 （204）
7.3.1 直流電動機的轉速測量 （204）
7.3.2 直流電動機轉速測量硬件設計 （204）
7.3.3 直流電動機轉速測量軟件設計 （204）
第8章 S7-200 SMART PLC定位控製程序的設計 （213）
8.1 運動控制相關器件 （213）
8.1.1 步進電動機 （213）
8.1.2 步進電動機驅動器 （215）
8.2 相對定位與絕對定位概述 （218）
8.2.1 相對定位與絕對定位概念 （218）
8.2.2 例說相對定位與絕對定位 （219）
8.3 步進滑台相對定位控制案例 （219）
8.3.1 控制要求 （219）
8.3.2 軟硬件配置 （220）
8.3.3 PLC輸入/輸出地址分配 （220）
8.3.4 步進滑台控制系統接線圖 （220）
8.3.5 運動控制向導組態 （221）
8.3.6 用運動控制面板調試 （226）
8.3.7 圖說常用運動控制指令 （227）
8.3.8 步進滑台相對定位控製程序及解析 （229）
8.4 步進滑台絕對定位控制案例 （232）
8.4.1 控制要求 （232）
8.4.2 軟硬件配置 （232）
8.4.3 PLC輸入/輸出地址分配 （232）
8.4.4 步進滑台控制系統接線圖 （232）
8.4.5 運動控制向導組態 （233）
8.4.6 用運動控制面板調試 （241）
8.4.7 圖說常用運動控制指令 （242）
8.4.8 步進滑台絕對定位控製程序及解析 （242）
第9章 S7-200 SMART PLC通信控製程序的設計 （245）
9.1 PLC通信基礎 （245）
9.1.1 單工通信、全雙工通信與半雙工通信 （245）
9.1.2 串行通信接口標準 （246）
9.1.3 S7-200 SMART PLC及其信號板RS-485埠引腳分配 （247）
9.1.4 通信傳輸介質 （248）
9.2 S7-200 SMART PLC Modbus通信及案例 （250）
9.2.1 Modbus尋址 （251）
9.2.2 主站指令與從站指令 （251）
9.2.3 應用案例 （254）
9.3 GET/PUT指令及案例 （259）
9.3.1 S7-200 SMART PLC基於以太網的S7通信簡介 （259）
9.3.2 GET/PUT指令 （260）
9.3.3 GET/PUT指令應用案例 （261）
9.4 PUT/GET向導及案例 （264）
9.4.1 PUT/GET向導步驟及主動端程序 （264）
9.4.2 被動端程序 （268）
9.5 S7-200 SMART PLC基於以太網的開放式用戶通信及案例 （268）
9.5.1 開放式用戶通信的相關協議簡介 （268）
9.5.2 開放式用戶通信指令 （269）
9.5.3 開放式用戶通信指令應用案例 （273）
9.6 S7-200 SMART PLC的OPC軟件操作簡介 （281）
9.6.1 S7-200 PC Access SMART簡介 （281）
9.6.2 S7-200 PC Access SMART軟件界面組成及相關操作 （282）
9.7 WinCC組態軟件與S7-200 SMART PLC的OPC通信及案例 （285）
9.7.1 任務導入 （285）
9.7.2 任務分析 （286）
9.7.3 任務實施 （286）
第10章 PLC、觸摸屏和變頻器綜合應用案例 （295）
10.1 S7-200 SMART PLC和觸摸屏在鋸床控制中的應用 （295）
10.1.1 任務引入 （295）
10.1.2 任務實施—PLC程序的設計 （297）
10.1.3 任務實施—觸摸屏界面設計及組態 （298）
10.2 S7-200 SMART PLC和觸摸屏在交通信號燈控制中的應用 （308）
10.2.1 交通信號燈的控制要求 （308）
10.2.2 硬件設計 （309）
10.2.3 硬件組態 （311）
10.2.4 PLC程序設計 （311）
10.2.5 觸摸屏界面設計及組態 （313）
10.3 S7-200 SMART PLC、觸摸屏和變頻器在空氣壓縮機控制系統中的應用 （322）
10.3.1 任務引入 （322）
10.3.2 任務實施 （323）
10.3.3 觸摸屏界面設計及組態 （328）
附錄A S7-200 SMART PLC外部接線圖 （333）
參考文獻 （338）