图解西门子S7-200 SMART PLC快速入门与提高

第1 章 PLC 入门 / 1

1．1 概述 / 1

1．1．1　PLC 的定义 / 1

1．1．2　PLC 的分类 / 1

1．1．3　PLC 的特点 / 2 

1．2　 PLC 控制与继电器控制比较 / 3

1．2．1　继电器正转控制线路 / 3

1．2．2　PLC 正转控制线路 / 4

1．2．3　PLC 控制、继电器控制和单片机控制的比较 / 5

1．3 PLC 的组成与工作原理 / 6

1．3．1　PLC 的组成方框图 / 6

1．3．2　PLC 内部组成单元说明 / 6

1．3．3　PLC 的工作方式 / 10

1．4　PLC 的编程语言 / 10

1．4．1　梯形图（LAD） / 11

1．4．2　功能块图（FBD） / 11

1．4．3　指令语句表（STL） / 12

1．5 PLC 应用系统开发举例 / 12

1．5．1　PLC 应用系统开发的一般流程 / 12

1．5．2　PLC 控制电动机正、反转的开发实例 / 12

第2 章 西门子S7-200 SMART PLC 介绍 / 17

2．1　PLC 硬件介绍 / 17

2．1．1　两种类型的CPU 模块 / 17

2．1．2　CPU 模块面板各部件说明 / 18

2．1．3　CPU 模块的接线 / 18

2．1．4　信号板的安装使用与地址分配 / 21

2．1．5　S7-200 SMART 常用模块与订货号含义 / 23

2．2　PLC 的软元件 / 25

2．2．1　输入继电器（I）和输出继电器（Q） / 26

2．2．2　辅助继电器（M）、特殊辅助继电器（SM）和状态继电器（S） / 26

2．2．3　定时器（T）、计数器（C）和高速计数器（HC） / 27

2．2．4　累加器（AC）、变量存储器（V）和局部变量存储器（L） / 28

2．2．5　模拟量输入寄存器（AI）和模拟量输出寄存器（AQ） / 28

第3 章 S7-200 SMART PLC 编程软件的使用 / 29

3．1　软件的安装、卸载与软件窗口介绍 / 29

3．1．1　软件的安装与启动 / 29

3．1．2　软件的卸载 / 34

3．1．3　软件窗口组件说明 / 35

3．2　程序的编写与下载 / 37

3．2．1　项目创建与保存 / 37

3．2．2　PLC 硬件组态（配置） / 38

3．2．3　程序的编写 / 39

3．2．4　PLC 与计算机的连接及通信设置 / 44

3．3　程序的编辑与注释 / 50

3．3．1　程序的编辑 / 50

3．3．2　程序的注释 / 53

3．4　程序的监控与调试 / 56

3．4．1　用梯形图监控调试程序 / 56

3．4．2　用状态图表的表格监控调试程序 / 59

3．4．3　用状态图表的趋势图监控调试程序 / 61

3．5　软件的一些常用设置及功能使用 / 62

3．5．1　软件的一些对象设置 / 62

3．5．2　硬件组态（配置） / 63

3．5．3　用存储卡备份、复制程序和刷新固件 / 64

第4 章 基本指令的使用及应用实例 / 71

4．1　位逻辑指令 / 71

4．1．1 触点指令 / 71

4．1．2 线圈指令 / 72

4．1．3 立即指令 / 73

4．1．4 RS 触发器指令 / 75

4．1．5 空操作指令 / 76

4．2 定时器 / 76

4．2．1 通电延时型定时器（TON） / 77

4．2．2 断电延时型定时器（TOF） / 78

4．2．3 记忆型通电延时定时器（TONR） / 79

4．3 计数器 / 80

4．3．1 加计数器（CTU） / 81

4．3．2 减计数器（CTD） / 82

4．3．3 加减计数器（CTUD） / 83

4．4　常用的基本控制线及梯形图 / 84

4．4．1　启动、自锁和停止控制线路与梯形图 / 84

4．4．2　正、反转联锁控制线路与梯形图 / 86

4．4．3　多地控制线路与梯形图 / 87

4．4．4　定时控制线路与梯形图 / 88

4．4．5　长定时控制线路与梯形图 / 91

4．4．6　多重输出控制线路与梯形图 / 92

4．4．7　过载报警控制线路与梯形图 / 94

4．4．8　闪烁控制线路与梯形图 / 95

4．5　基本指令应用实例 / 96

4．5．1　喷泉的PLC 控制线路与程序详解 / 96

4．5．2　交通信号灯的PLC 控制线路与程序详解 / 99

4．5．3　多级传送带的PLC 控制线路与程序详解 / 103

4．5．4　车库自动门的PLC 控制线路与程序详解 / 106

第5 章 顺序控制指令的使用及应用实例 / 110

5．1　顺序控制与状态转移图 / 110

5．2　顺序控制指令 / 111

5．2．1　指令名称及功能 / 111

5．2．2 指令使用举例 / 111

5．2．3 指令使用注意事项 / 113

5．3 顺序控制的几种方式 / 113

5．3．1 选择性分支方式 / 113

5．3．2 并行分支方式 / 116

5．4 顺序控制指令应用实例 / 118

5．4．1 液体混合装置的PLC 控制线路与程序详解 / 118

5．4．2 简易机械手的PLC 控制线路与程序详解 / 123

5．4．3 大小铁球分检机的PLC 控制线路与程序详解 / 128

第6 章 功能指令说明及使用举例 / 135

6．1 功能指令使用基础 / 135

6．1．1 数据类型 / 135

6．1．2 寻址方式 / 136

6．2 传送指令 / 139

6．2．1 单一数据传送指令 / 139

6．2．2 字节立即传送指令 / 140

6．2．3 数据块传送指令 / 141

6．2．4 字节交换指令 / 142

6．3 比较指令 / 143

6．3．1 字节触点比较指令 / 143

6．3．2 整数触点比较指令 / 144

6．3．3 双字整数触点比较指令 / 145

6．3．4 实数触点比较指令 / 146

6．3．5 字符串触点比较指令 / 147

6．3．6 比较指令应用举例 / 147

6．4 数学运算指令 / 147

6．4．1 加减乘除运算指令 / 148

6．4．2 浮点数函数运算指令 / 153

6．5 逻辑运算指令 / 154

6．5．1 取反指令 / 154

6．5．2 与指令 / 155

6．5．3 或指令 / 156

6．5．4 异或指令 / 157

6．6 移位与循环指令 / 158

6．6．1 左移位与右移位指令 / 158

6．6．2 循环左移位与右移位指令 / 160

6．6．3 移位寄存器指令 / 162

6．7 转换指令 / 163

6．7．1 标准转换指令 / 163

6．7．2 ASCII 码转换指令 / 168

6．7．3 字符串转换指令 / 174

6．7．4 编码与解码指令 / 177

6．8 表格指令 / 178

6．8．1 填表指令 / 178

6．8．2 查表指令 / 179

6．8．3 先进先出和后进先出指令 / 180

6．8．4 存储区填充指令 / 181

6．9 字符串指令 / 182

6．9．1 字符串长度、复制和连接指令 / 182

6．9．2 复制子字符串指令 / 184

6．9．3 字符串与字符搜索指令 / 184

6．10 时钟指令 / 186

6．10．1 时钟指令说明 / 186

6．10．2 时钟指令使用举例 / 187

6．11 程序控制指令 / 189

6．11．1 跳转与标签指令 / 189

6．11．2 循环指令 / 190

6．11．3 条件结束、停止和监视定时器复位指令 / 191

6．12 子程序与子程序指令 / 193

6．12．1 子程序 / 193

6．12．2 子程序指令 / 193

6．12．3 带参数的子程序调用指令 / 196

6．13 中断指令及相关内容说明 / 199

6．13．1 中断事件与中断优先级 / 199

6．13．2 中断指令 / 202

6．14 高速计数器指令及相关内容说明 / 205

6．14．1 高速计数器指令说明 / 205

6．14．2 高速计数器的计数模式 / 206

6．14．3 高速计数器分配的输入端子及在各工作模式下的功能 / 209

6．14．4 高速计数器输入端子滤波时间的设置 / 209

6．14．5 高速计数器的控制字节 / 211

6．14．6 高速计数器计数值的读取与预设 / 212

6．14．7 高速计数器的状态字节 / 213

6．14．8 高速计数器的编程步骤与举例 / 214

6．15 高速脉冲输出指令及相关内容说明 / 216

6．15．1 指令说明 / 216

6．15．2 高速脉冲输出的控制字节、参数设置和状态位 / 217

6．15．3 PTO 脉冲的产生与使用 / 218

6．15．4 PWM 脉冲的产生与使用 / 223

6．16 PID 指令及相关内容说明 / 226

6．16．1 PID 控制 / 226

6．16．2 PID 指令介绍 / 227

6．16．3 PID 指令应用举例 / 230

第7 章 PLC 通信 / 234

7．1 通信基础知识 / 234

7．1．1 通信方式 / 234

7．1．2 通信传输介质 / 237

7．2 PLC 以太网通信 / 238

7．2．1 S7-200 SMART CPU 模块以太网连接的设备类型 / 238

7．2．2 IP 地址的设置 / 239

7．2．3 以太网通信指令 / 245

7．2．4 PLC 以太网通信实例详解 / 248

7．3 RS485 / RS232 端口自由通信 / 252

7．3．1 RS232C、RS422A 和RS485 接口电路结构 / 252

7．3．2 RS485 / RS232 各引脚功能定义 / 254

7．3．3 获取端口地址（GET_ADDR）指令和设置端口地址（ SET_ADDR）指令 / 255

7．3．4 发送（XMT）和接收（RCV）指令 / 255

7．3．5 PLC 与打印机之间的通信（自由端口模式） / 260

附录A 西门子S7-200 SMART CPU SR20 / ST20 技术规范 / 265

附录B 西门子S7-200 SMART CPU SR40 / ST40 / CR40 技术规范 / 269