西门子S7-200 PLC功能指令应用详解.pdf

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书籍描述

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第一本专门介绍西门子S7-200系列 PLC 功能指令的图书,结合应用实例,贴近工程人员需求。

作者简介
韩战涛,毕业于西安交通大学热能工程系,现深圳市汤姆森自动化技术有限公司研发主管。曾经负责珠海华丰纸业自备循环流化床电厂DCS控制系统,青岛啤酒(黄石)有限公司2万瓶/小时卸箱机的安装、调试,山西海鑫钢铁集团煤气加压站、除尘及炼钢控制系统,深圳市伟嘉实业WIK9739咖啡机自动测力调力系统,惠州大亚湾三鑫玻璃真空镀膜生产线,香港机场行李处理系统等项目,有丰富的现场经验和研发经验。

目录
目 录
第1章 西门子S7-200 PLC介绍 (1)
1.1 S7-200的构成 (1)
1.1.1 CPU模块 (2)
1.1.2 扩展模块 (3)
1.1.3 人机界面 (7)
1.2 S7-200 PLC的安装 (7)
1.2.1 S7-200设备安装指南 (7)
1.2.2 S7-200模块的安装与拆卸 (8)
1.2.3 接地及接线指南 (10)
1.3 S7-200 PLC的工作方式 (11)
1.3.1 S7-200 PLC的工作模式 (11)
1.3.2 S7-200 PLC的工作过程 (11)
第2章 编程及仿真软件的使用 (14)
2.1 STEP7-Micro/WIN安装与升级 (14)
2.1.1 系统要求 (14)
2.1.2 软件安装 (15)
2.1.3 软件升级 (15)
2.2 STEP7-Micro/WIN的使用 (15)
2.2.1 软件界面 (16)
2.2.2 项目文件 (17)
2.2.3 系统组态(系统块) (18)
2.2.4 创建项目 (26)
2.2.5 编辑程序 (29)
2.2.6 程序编译及下载 (37)
2.3 S7-200仿真软件 (39)
2.3.1 仿真软件简介 (39)
2.3.2 仿真软件使用 (39)

第3章 功能指令预备知识 (43)
3.1 编程语言简介 (43)
3.1.1 梯形图(LAD)编程语言 (43)
3.1.2 语句表(STL)编程语言 (44)
3.1.3 功能图(FBD)编程语言 (44)
3.2 S7-200的存储性能 (44)
3.2.1 S7-200的存储区类型 (45)
3.2.2 S7-200的数据格式 (48)
3.2.3 S7-200的系统状态字 (49)
3.3 S7-200的寻址方式 (50)
3.3.1 直接寻址 (51)
3.3.2 间接寻址 (52)
3.3.3 I/O寻址 (53)
第4章 基本指令系统 (54)
4.1 位逻辑指令 (54)
4.1.1 触点指令 (54)
4.1.2 线圈指令 (56)
4.1.3 逻辑堆栈指令 (58)
4.1.4 程序案例 (60)
4.2 定时器指令 (61)
4.2.1 接通延时定时器(TON) (63)
4.2.2 有记忆接通延时定时器(TONR) (64)
4.2.3 断开延时定时器(TOF) (65)
4.2.4 时间间隔定时器 (65)
4.2.5 程序案例 (66)
4.3 计数器指令 (69)
4.3.1 增计数器(CTU) (71)
4.3.2 减计数器(CTD) (71)
4.3.3 增/减计数器(CTUD) (72)
4.3.4 程序案例 (73)
第5章 传送与比较指令 (77)
5.1 传送指令 (77)
5.1.1 普通传送指令 (77)

5.1.2 字节立即传送指令 (79)
5.1.3 块传送指令 (80)
5.1.4 字节交换指令 (82)
5.2 比较指令 (83)
5.2.1 字节比较指令 (83)
5.2.2 整数比较指令 (85)
5.2.3 双字比较指令 (86)
5.2.4 实数比较指令 (87)
5.2.5 字符串比较指令 (89)
5.3 程序实例 (90)
第6章 程序控制指令 (93)
6.1 程序结构和流程 (93)
6.1.1 程序组件 (93)
6.1.2 程序设计方法 (94)
6.2 系统指令 (95)
6.2.1 条件结束指令 (96)
6.2.2 停止指令 (96)
6.2.3 监视程序复位指令 (97)
6.2.4 诊断LED指令 (98)
6.3 循环控制 (99)
6.3.1 循环指令FOR—NEXT (99)
6.3.2 循环程序编制 (101)
6.4 跳转 (105)
6.4.1 跳转指令 (105)
6.4.2 跳转程序编制 (106)
6.5 顺序控制 (108)
6.5.1 分支控制 (110)
6.5.2 合并控制 (112)
6.6 子程序调用 (113)
6.6.1 子程序指令 (113)
6.6.2 子程序编制 (116)
6.7 中断服务 (120)
6.7.1 S7-200支持的中断类型 (120)
6.7.2 中断指令 (121)

6.7.3 理解中断连接和中断分离指令 (122)
6.7.4 中断优先级和中断队列 (124)
6.7.5 中断程序编制 (125)
6.8 程序实例 (127)
第7章 数值运算指令 (130)
7.1 S7-200的数据格式 (130)
7.2 整数运算指令 (132)
7.2.1 整数四则运算指令 (132)
7.2.2 双整数四则运算指令 (134)
7.2.3 增指令 (135)
7.2.4 减指令 (136)
7.3 实数运算指令 (138)
7.3.1 实数四则运算指令 (138)
7.3.2 三角函数指令 (139)
7.3.3 数学功能指令 (140)
7.4 逻辑运算指令 (141)
7.4.1 逻辑与指令 (142)
7.4.2 逻辑或指令 (143)
7.4.3 逻辑异或指令 (145)
7.4.4 取反指令 (147)
7.5 程序实例 (148)
第8章 数据处理指令 (150)
8.1 数制与码制 (150)
8.1.1 数制 (150)
8.1.2 码制 (151)
8.1.3 码制转换指令 (151)
8.2 编码与译码指令 (152)
8.3 标准转换指令 (154)
8.3.1 数字转换指令 (154)
8.3.2 四舍五入指令和取整指令 (155)
8.3.3 段码指令 (157)
8.4 ASCII码转换指令 (158)
8.4.1 数值至ASCII码转换指令 (158)

8.4.2 ASCII码与十六进制转换指令 (162)
8.5 字符串转换指令 (164)
8.5.1 数值至字符串转换指令 (164)
8.5.2 字符串至数值转换指令 (168)
8.6 字符串处理指令 (170)
8.6.1 字符串长度指令 (170)
8.6.2 字符串复制指令 (171)
8.6.3 字符串连接指令 (172)
8.6.4 从字符串中复制字符串指令 (173)
8.6.5 字符串搜索指令 (174)
8.6.6 字符搜索指令 (175)
8.7 表处理指令 (176)
8.7.1 填表指令 (176)
8.7.2 先进先出指令 (177)
8.7.3 后进先出指令 (178)
8.7.4 存储器填充指令 (179)
8.7.5 查表指令 (180)
8.8 程序实例 (182)
第9章 移位指令 (185)
9.1 移位指令 (185)
9.1.1 左移位指令 (185)
9.1.2 右移位指令 (186)
9.2 循环移位指令 (189)
9.2.1 循环左移位指令 (189)
9.2.2 循环右移位指令 (190)
9.3 移位寄存器指令 (192)
9.4 程序实例 (194)
第10章 高速计数指令 (196)
10.1 S7-200内部高速计数器 (196)
10.1.1 高速计数器介绍 (196)
10.1.2 高速计数器的控制 (197)
10.1.3 高速计数器的工作模式 (199)
10.1.4 高速计数器的工作原理 (202)

10.2 高速计数器编程 (205)
10.2.1 高速计数器指令 (205)
10.2.2 高速计数器的初始化 (205)
10.2.3 高速计数器的程序编写 (208)
10.2.4 高速计数器的指令向导 (210)
10.3 程序实例 (213)
第11章 运动控制指令 (218)
11.1 PLC运动控制技术 (218)
11.1.1 运动控制的概念 (218)
11.1.2 运动控制技术的基本要素 (218)
11.1.3 S7-200的运动控制功能 (219)
11.2 高速脉冲输出指令 (220)
11.2.1 PLS脉冲输出指令 (220)
11.2.2 脉冲串输出 (222)
11.2.3 脉宽调制 (223)
11.2.4 包络表计算 (224)
11.3 运动控制术语 (225)
11.3.1 最大速度和启动/停止速度 (225)
11.3.2 加速和减速时间 (226)
11.3.3 组态移动包络 (227)
11.4 位置控制向导 (228)
11.4.1 PTO位置控制向导 (228)
11.4.2 PWM位置控制向导 (238)
11.5 位置控制模块EM253 (240)
11.5.1 位控模块的特性 (240)
11.5.2 位控模块的编程 (242)
11.5.3 位控模块的组态 (242)
11.5.4 位控指令应用指导 (254)
11.5.5 位控模块程序实例 (263)
11.5.6 位控指令及位控模块错误代码 (268)
11.6 程序实例 (270)
第12章 通信指令及协议库 (273)
12.1 S7-200 CPU的通信方式 (273)

12.1.1 PPI通信方式 (273)
12.1.2 MPI通信方式 (273)
12.1.3 Profibus通信方式 (274)
12.1.4 ProfiNet通信方式 (274)
12.1.5 自由口通信方式 (275)
12.2 PPI网络通信指令 (275)
12.2.1 网络读/写指令 (275)
12.2.2 网络读/写指令向导 (280)
12.3 自由口通信指令 (283)
12.3.1 发送和接收指令 (283)
12.3.2 端口地址指令 (291)
12.4 USS通信协议库 (292)
12.4.1 USS协议简介 (292)
12.4.2 USS指令库 (292)
12.4.3 连接和设置4系列MicroMaster驱动 (298)
12.5 Modbus通信协议库 (299)
12.5.1 Modbus协议简介 (299)
12.5.2 Modbus协议使用 (300)
12.5.3 S7-200 Modbus RTU主站指令库 (302)
12.5.4 S7-200 Modbus RTU从站指令库 (305)
12.5.5 Modbus主站协议高级应用 (307)
12.6 程序实例 (308)
第13章 时钟及PID指令 (313)
13.1 时钟指令 (313)
13.1.1 读/写时钟指令 (313)
13.1.2 扩展读/写时钟指令 (314)
13.2 PID指令 (316)
13.2.1 S7-200 PID功能 (316)
13.2.2 S7-200 PID算法 (317)
13.2.3 PID指令 (319)
13.2.4 PID指令向导 (324)
13.2.5 PID自整定 (328)
13.3 程序实例 (331)


第14章 配方及数据记录 (334)
14.1 配方 (334)
14.1.1 概述 (334)
14.1.2 配方向导 (334)
14.2 数据记录(归档) (340)
14.2.1 概述 (340)
14.2.2 数据记录向导 (341)
14.3 程序实例 (345)
附录A CPU错误代码 (349)
附录B 特殊存储器(SM)标志位 (353)
附录C 电源计算 (368)
参考文献 (371)

序言
前 言

功能指令又称应用指令,是对PLC的基本逻辑指令的扩充,它的出现使PLC的应用从逻辑顺序控制领域扩展到运动控制和通信控制领域。因此,学习功能指令应用是掌握PLC在这些扩展领域中使用的前提。
本书详细介绍了西门子S7-200系列PLC程序设计和功能指令。本书以实用、易学为目的,包含了许多应用实例,辅以程序代码及清晰明了的程序注释。作者凭借对S7-200 PLC的透彻理解,对S7-200的功能指令进行了深入浅出的讲解。同时,作者的应用经验也贯穿本书始终,希望能够对读者有所启迪。
全书共分为14章。第1章系统地介绍了西门子S7-200系列PLC的硬件结构及其工作模式;第2章详细介绍了STEP7-Micro/Win 4.0编程软件的安装和使用,以及仿真软件的使用;第3章介绍了功能指令的预备知识,为后续学习功能指令打下基础;第4章详细介绍了基本指令系统;第5章至第14章是本书的重点,详细地介绍了S7-200系列PLC的功能指令,并增加了与功能指令相关的基础知识和应用知识;同时,针对指令的应用编写了许多实例,说明指令的应用技巧,使读者可以快速掌握PLC在实际工作中的应用。
在编写过程中,作者参阅和引用了西门子公司的最新技术资料和相关文献,有些正式出版的文献已在本书的参考文献中列出,有些难免遗漏,对未能列出的文献和资料,在这里向其作者表示诚挚的感谢。
本书主要由韩战涛编著,在本书的编写过程中,得到了父母、同事以及朋友们的支持和鼓励,在此表示衷心的感谢。参与本书编写的还有李龙、魏勇、王华、李辉、刘峰、徐浩、李建国、马建军、唐爱华、苏小平、朱丽云、马淑娟、周毅、高克臻等。
由于时间仓促,加之水平有限,书中的缺点和不足之处在所难免,敬请读者批评指正。


编 著 者

内容简介
本书详细介绍了西门子S7-200系列 PLC 程序设计和功能指令应用。为了使读者能够在较短的时间内正确理解、掌握和应用功能指令,书中除了对指令本身进行了详细的说明外,还增加了与功能指令相关的基础知识和应用知识。同时,针对指令的应用编写了许多实例来说明指令的应用技巧。按照本书的应用范例,读者可以快速掌握PLC在实际工作中的应用,有些实例还可以直接移植到工程中使用。

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