零基础学西门子S7-200 PLC.pdf

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书籍描述

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《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》:对于入门读者,学习PLC最有效的途径是什么?
第1步:宏观把握。全面掌握PLC的开发流程与开发工具,并通过一个开发方案巩固这些基本工具的使用。
第2步:庖丁解牛。认真学习PLC的体系结构与指令系统,并通过大量的小示例透析硬件与软件的开发方法。
第3步:更上层楼。学习PLC的模块功能、组态编程、通信网络、控制系统设计与维护。
第4步:学以致用。通过经过实际应用的经典工程案例,实战开发,借鉴移植。
全书基于西门子S7-200 PLC,系统论述了S7-200 PLC的硬件结构、指令系统、编程语言、开发方法、系统设计、STEP 7-Micro/Win编程、通信与网络、人机交互、常用模块、基于PLC的变频器控制、PLC控制系统设计、PLC的安装与维护等知识。同时,《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》结合作者多年的科研实践经验,给出了20个运动控制及过程控制的工程实例,以便读者参考移用。
为了便于读者迅速动手实践,《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》配有精心制作的多媒体视频光盘,涵盖了书中的实例文件、开发过程录像文件及常用学习交流网址等。

目录
前言
第1章 PLC概述
1.1 PLC的定义、特点及发展方向
1.1.1 PLC的定义
1.1.2 PLC的特点
1.1.3 PLC的发展方向
1.2 PLC的技术性能指标
1.2.1 一般技术指标
1.2.2 技术性能指标
1.3 PLC的分类及应用领域
1.3.1 PLC的分类
1.3.2 PLC的应用领域
1.4 PLC的基本组成
1.4.1 中央处理器
1.4.2 存储器
1.4.3 输入/输出接口
1.4.4 电源
1.4.5 编程器
1.4.6 PLC系统的等效电路
1.5 PLC的工作原理
1.6 实践拓展
1.7 思考与练习

第2章 西门子S7-200PLC
2.1 西门子PLC的类别
2.2 S7-200的构成
2.2.1 PLC主机
2.2.2 扩展模块
2.2.3 相关设备
2.3 S7-200的性能与工作方式
2.3.1 S7-200系列PLC的输入/输出性能
2.3.2 S7-200的存储性能
2.3.3 S7-200的工作方式
2.4 S7-200的电源计算
2.5 S7-200的最大I/O原则
2.6 S7-200的外部接线
2.7 S7-200的编程方法
2.7.1 PLC的编程语言
2.7.2 s7-200的程序结构
2.8 实例:三相鼠笼型异步电动机
Y-△启动控制
2.9 实践拓展
2.1 0思考与练习

第3章 S7-200的基本指令
3.1 编程元件及寻址方式
3.1.1 基本数据类型
3.1.2 编程元件
3.1.3 编程元件的寻址
3.2 基本指令
3.2.1 基本位操作指令
3.2.2 逻辑堆栈指令
3.2.3 定时器指令
3.2.4 计数器指令
3.2.5 比较指令
3.3 实例:异步电动机正反转控制
3.4 实践拓展
3.5 思考与练习

第4章 PLC梯形图程序设计
4.1 PLC的程序设计方法
4.1.1 经验设计法
4.1.2 继电器控制电路移植法
4.1.3 顺序控制设计法
4.2 梯形图设计规则
4.3 顺序功能图
4.3.1 顺序功能图的组成元素
4.3.2 顺序功能图绘制的注意事项
4.3.3 顺序控制指令
4.3.4 顺序功能图的编程
4.4 PLC程序及调试说明
4.4.1 复杂程序的设计方法
4.4.2 程序的内容和质量
4.4.3 程序的调试
4.5 实例:顺序控制功能图在小车行程控制中的应用
4.6 实践拓展
4.7 思考与练习

第5章 S7-200的功能指令
5.1 运算指令
5.1.1 四则运算及增减指令
5.1.2 数学函数指令
5.1.3 逻辑运算指令
5.2 数据处理指令
5.2.1 数据传送指令
5.2.2 移位指令
5.2.3 字节交换指令
5.3 表功能指令
5.3.1 填表指令
5.3.2 表取数指令
5.3.3 填充指令
5.3.4 表查找指令
5.4 转换指令
5.4.1 数据类型转换指令
5.4.2 编码和译码指令
5.4.3 字符串转换指令
5.5 程序控制类指令
5.5.1 结束、暂停指令和看门狗指令
5.5.2 跳转指令
5.5.3 循环指令
5.5.4 子程序指令
5.5.5 与ENO指令
5.6 特殊指令
5.6.1 实时时钟指令
5.6.2 中断指令
5.6.3 高速计数器指令
5.6.4 高速脉冲输出指令
5.6.5 PID指令
5.7 实例:广告牌循环彩灯的PLC控制
5.8 实践拓展
5.9 思考与练习

第6章 STEP7-Micro/WIN编程软件
6.1 STEP7-Micro/WIN的安装
6.1.1 系统要求
6.1.2 软件安装
6.2 STEP7-Micro/WIN的功能
6.2.1 STEP7-Micro/WIN基本功能
6.2.2 软件界面及其功能
6.2.3 系统组态
6.3 STEP7-Micro/WIN的使用
6.3.1 文件操作
6.3.2 编辑程序
6.3.3 下载与运行程序
6.4 仿真运行点动控制程序
6.5 实例:使用指令向导初始化HSCI的工作模式0
6.6 实例:应用PID指令向导编写水箱水位控制程序
6.7 实践拓展
6.8 思考与练习

第7章 S7-200系列PLC的通信与网络
7.1 PLC数据通信的基础知识
7.1.1 数据通信的传输方式
7.1.2 通信介质
7.1.3 串行通信接口标准
7.1.4 PLC的通信网络结构
7.2 S7-200的通信系统与网络
7.2.1 S7-200的通信
7.2.2 通信连接方式
7.2.3 通信协议
7.3 S7-200的网络通信
7.3.1 S7-200的通信指令
7.3.2 PPI通信
7.3.3 PPI通信应用
7.3.4 自由口通信
7.3.5 自由口通信应用
7.4 实例:S7-200连接GSM调制解调器
7.5 实践拓展
7.6 思考与练习

第8章 变频器的PLC控制
8.1 变频器的基础知识
8.1.1 变频器的用途和构造
8.1.2 变频器的电气连接
8.2 变频器的输出频率
8.2.1 变频器输出频率的基本概念
8.2.2 设置或修改变频器输出频率的方法
8.3 MICROMASTER420通用变频器
8.3.1 MICROMASTER420的特点
8.3.2 MICROMASTER420的安装
8.3.3 MICROMASTER420的调试
8.4 MICROMASTER420与PLC的连接
8.4.1 基本操作面板设置参数
8.4.2 快速调试
8.4.3 基于PLC的变频器模拟量闲环调速系统
8.4.4 基于PLC的变频器闭环定位控制系统
8.5 实例:S7-200与三垦变频器通信
8.6 实例:基于S7-200的变频调速恒压供水系统
8.7 实践拓展
8.8 思考与练习

第9章 人机交互设备
9.1 触摸屏
9.2 TPcl262H基本信息
9.3 文本显示器
9.3.1 TD200文本显示器
9.3.2 TD200C文本显示器
9.3.3 TD200/TD200C技术规范
9.3.4 TD200/TD200C与S7-200的连接
9.3.5 TD200/TD200C与S7-200的连接电缆制作图
9.3.6 TD200/TD200C安装图
9.4 MCGS嵌入版组态软件
9.4.1 MCGS嵌入版组态软件的功能
9.4.2 MCGS嵌入版组态软件的特点
9.4.3 MCGS嵌入版组态软件的工作方式
9.4.4 组态开发
9.4.5 实例:液压控制系统组态开发
9.5 HMI组态软件
9.5.1 HMI组态软件的安装
9.5.2 创建一个新项目文件
9.5.3 添加变量
9.5.4 添加文字标签
9.5.5 添加弹出按钮
9.5.6 离线模拟
9.5.7 将项目文件下载到触摸屏
9.5.8 PLC控制程序的传送与操作
9.6 实例:基于触摸屏的三相异步电机调速
9.7 实践拓展
9.8 思考与练习

第10章 西门子S7-200的常用模块
10.1 模拟量扩展模块
10.1.1 模拟量扩展模块的种类和连接
10.1.2 模拟量输出模块的地址和技术规范
10.1.3 模拟量输入模块的地址和技术规范
10.2 模拟量输出模块的使用
10.2.1 模拟量输出模块的数据字格式
10.2.2 模拟量输出模块EM232的使用
10.3 模拟量输入模块的使用
10.3.1 模拟量输入模块的数据字格式
10.3.2 模拟量输入模块EM231的使用
10.4 模拟量混合模块EM235
10.5 位置控制模块EM253
10.5.1 EM253的特点及功能
10.5.2 EM253的技术规范
10.5.3 EM253与S7-200PLC的兼容性
10.5.4 EM253LED状态
10.5.5 EM253的编程
10.5.6 EM253的接线
10.5.7 EM253的应用
10.6 数字量扩展模块
10.6.1 S7-200数字量扩展模块技术规范
10.6.2 S7-200数字量扩展模块接线图
10.7 测量温度扩展模块
10.7.1 模拟量扩展模块输入技术规范
10.7.2 EM231热电偶模块
10.7.3 EM231热电阻模块
10.8 调制解调器模块EM241Modem
10.8.1 EM241Motiem的功能
10.8.2 EM241Modem的技术规范
10.8.3 EM241Modem的安装
10.9 工业以太网模块CP243-1
10.9.1 CP243-1的技术规范
……
第11章 PLC控制系统的应用设计
第12章 PLC的按安装与维护
附录 S7-200的指令速查表
参考文献

序言
可编程控制器(PLC)是计算机家族中的一员,它是为工业控制应用而设计的综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种通用的自动控制装置。PLC以其功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适于在工业环境下应用等一系列优点,成为工业控制领域中增长速度最迅猛的工业控制设备。PLC已经成为现代工业自动化的三大支柱之一。
目前,PLC产品大致可分为美国、欧洲、日本三大流派。据统计,德国西门子公司的PLC在我国的PLC市场上的占有量已经超过30%,特别是西门子公司推出的S7-200系列PLC以其功能强大、性价比高等特点而深受国内用户的欢迎。
本书以德国西门子公司的S7-200系列PLC为主线,以STEP 7编程系统为平台,系统介绍了PLC的基础理论、编程方法以及在工业中的应用等知识。新颖、实用、易读是本书的编写宗旨。为了便于教学和自学,本书还精心编写了大量的例题及其实现程序,而且每一个程序都用仿真软件PLSIM或在PLC上做了验证。在本书的光盘中不仅包括例题的实现程序,还包括实例程序的视频录像,同时还包含嵌入式系统的参考资料。

文摘
插图:

零基础学西门子S7-200 PLC

3)选择PLC的型号,根据系统所需要的功能和规模选择CPU模块,电源模块和数字量输入/输出模块,对硬件进行组态,确定输入/输出模块在机架中的安装位置和它们的起始地址。
4)确定PLC各数字量输入信号与输出负载对应的输入位和输出位的地址,画出PLC的外部接线图。各输入/输出在梯形图中的地址取决于它们的模块的起始地址和模块中的接线端子号。
5)确定与继电器电路图中的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器和定时器、计数器的地址。
6)根据上述的对应关系画出梯形图。
3.注意事项
(1)遵守梯形图语言中的语法规定
由于工作原理不同,梯形图不能照搬继电器电路中的某些处理方法。例如在继电器电路中,触点可以放在线圈的两侧,但是在梯形图中,线圈必须放在电路的最右边。
(2)适当地分离继电器电路图中的某些电路
设计继电器电路图时的一个基本原则是尽量减少图中使用的触点的个数,因为这意味着成本的节约,但是这往往会使某些线圈的控制电路交织在一起。在设计梯形图时的首要问题是设计思路要清楚,设计出的梯形图容易阅读和理解,并不是告别在意是否多用几个触点,因为这不会增加硬件的成本,只是在输入程序时需要多花一点时间。
(3)尽量减少PLC的输入和输出点数
PLC的价格与I/O点数有关,因此输入/输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。
在PLC的外部输入电路中,各输入端可以接常开点或是常闭点,也可以接触点组成的串/并联电路。PLC不能识别外部电路的结构和触点类型,只能识别外部电路的通断。
(4)时间继电器的处理
时间继电器除了有延时动作的触点外,还有在线圈通电瞬间接通的瞬动触点。在梯形图中,可以在定时器的线圈两端并联储器位的线圈,它的触点相当于定时器的瞬动触点。
(5)设置中间单元
在梯形图中,若多个线圈都受某一触点串/并联电路的控制。为了简化电路,在梯形图中可以设置中间单元,即用该电路来控制某存储位,在各线圈的控制电路中使用其常开触点。这种中间元件类似于继电器电路中的中间继电器。

内容简介
《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》系统论述了西门子S7-200 PLC的开发方法与控制实例,主要内容包括:西门子S7-200 PLC简介、S7-200的基本指令、PLC梯形图程序设计、S7-200的功能指令、STEP 7-Micro/WIN编程软件、S7—200系列PLC的通信与网络、变频器的PLC控制、人机交互设备、S7-200的常用模块、PLC控制系统的应用设计及PLC的安装与维修等。
全书重点突出,层次分明,注重知识的系统性、针对性和先进性;注重理论与实践联系,培养工程应用能力。另外,《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》配套光盘给出了书中的实例文件、开发过程的操作录像文件、常用元器件及芯片等丰富的拓展资源,极大地方便了读者自学,动手实践。
《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》特别适合初学者使用,对有一定可编程控制器基础知识的读者来说,也是不可多得的参考资料,此外,《零基础学西门子S7-200 PLC(全程视频)》也可以用作可编程控制器设计人员的培训教材或大专院校相关专业师生的教学参考用书。

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