西门子PLC原理与编程

本书以西门子S7200为主要内容，将理论指令与对应实例按知识结构组合，以便教师有实例好教，学生有实例好学，方便查阅理论指令。本书详细讲解了PLC的系统特点、工作原理、指令系统，分析总结了程序设计的方法,内容包括：电气控制基础；PLC的基础；PLC的基本指令和控制要点；PLC的程序设计方法；PLC的常用功能指令和设计举例；PLC应用，如变频器、触摸屏、SMART PLC和组态。本书配有电子课件，录制有各章节的视频，可供教师参考。

第1章电气控制基础1

1.1常用低压电器1

1.1.1按钮与开关2

1.1.2接触器与继电器10

1.2电气控制线路的原理图及接线图13

1.3三相笼型异步电动机的基本控制线路19

1.3.1启动条件19

1.3.2单向直接启动控制线路19

1.3.3三相异步电动机正反转控制线路22

1.3.4Y△降压启动控制线路23

1.3.5三相异步电动机正反转实训25

习题27

第2章PLC的基础28

2.1PLC的基础知识28

2.1.1PLC的定义、特点与应用28

2.1.2PLC的编程语言30

2.1.3PLC的基本构成和面板图32

2.1.4PLC的性能指标与分类38

2.1.5西门子PLC内部编程元件39

2.1.6编程元件的寻址方式43

2.1.7PLC的工作过程46

2.2西门子编程软件47

2.2.1主界面48

2.2.2网络设置51

2.2.3STEP 7Micro/WIN 32主要的编程功能和编程练习54

2.2.4程序调试58

2.3S7200的仿真软件60

2.3.1硬件设置和ASCII文本文件的生成60

2.3.2装载程序和调试62

习题63

第3章PLC的基本指令和控制要点65

3.1基本逻辑、定时、计数和比较指令65

3.1.1基本位操作指令和置位/复位指令65

3.1.2基本位操作和置位/复位指令编程举例72

3.1.3定时器和计数器指令74

3.1.4定时器和计数器指令编程举例79

3.1.5比较操作指令82

3.2程序控制类指令84

3.2.1跳转和循环指令85

3.2.2子程序和中断程序88

3.2.3暂停、结束和看门狗复位指令93

3.2.4顺序控制指令94

3.3PLC的控制要点95

3.3.1PLC机型选择95

3.3.2PLC程序设计的步骤、基本规则96

3.3.3节省I/O点数的方法98

3.3.4故障排除100

习题101

第4章PLC的程序设计方法102

4.1PLC的经验设计法102

4.1.1常用的基本环节梯形图程序102

4.1.2梯形图经验设计法实例106

4.2继电器电路图替换法109

4.2.1将继电器图替换为梯形图的步骤和注意事项109

4.2.2替换设计法的程序设计示例112

4.3时序图设计法115

4.3.1时序图设计法的一般步骤115

4.3.2时序图设计法的程序设计示例116

4.4PLC的逻辑设计法123

4.4.1逻辑设计法的一般步骤123

4.4.2逻辑设计法的程序设计示例125

4.5PLC的顺序控制设计法129

4.5.1顺序控制设计法中顺序功能图的绘制129

4.5.2顺序控制设计法中启动—保持—停止电路的编程133

4.5.3顺序控制设计法中置位/复位指令模式的编程142

4.5.4顺序控制设计法中顺控指令的编程146

习题155

第5章PLC的常用功能指令和设计举例157

5.1数据传输、算术运算和逻辑运算指令157

5.1.1数据传输指令157

5.1.2算术运算指令159

5.1.3逻辑运算指令167

5.2移位、循环移位和数据转换指令168

5.2.1移位与循环移位指令168

5.2.2数据转换指令170

5.2.3数据转换指令的应用举例173

5.3时钟指令及其编程举例178

5.3.1时钟指令178

5.3.2时钟指令编程举例179

习题182

第6章PLC的应用183

6.1西门子MM420通用型变频器简介183

6.1.1MM420通用型变频器的基本结构184

6.1.2MM420通用型变频器的出厂设置和按钮功能185

6.1.3西门子MM420通用型变频器实验187

6.2触摸屏193

6.2.1触摸屏的原理与种类193

6.2.2MCGS触摸屏实训194

6.2.3S7200 SMART PLC与力控组态实训201

6.3S7200 PLC的通信方式211

6.4模拟量I/O扩展模块和PID闭环控制216

6.4.1模拟量I/O扩展模块216

6.4.2PID闭环控制219

习题224

参考文献225

【项目1.1】三相异步电动机正反转25

【项目2.1】STEP 7Micro/WIN 32编程练习56

【项目3.1】密码锁控制81

【项目3.2】行车方向的条件指令控制83

【项目3.3】三台电动机具有手动/自动功能的跳转指令控制86

【项目4.1】三相异步电动机正反转PLC控制106

【项目4.2】三个灯顺序控制108

【项目4.3】三相异步电动机Y△减压启动PLC控制112

【项目4.4】彩灯控制电路116

【项目4.5】三组彩灯循环控制120

【项目4.6】交通灯控制121

【项目4.7】通风机工作情况显示控制125

【项目4.8】冲床的PLC控制133

【项目4.9】自动门控制137

【项目4.10】剪板机的PLC控制139

【项目4.11】霓虹灯控制143

【项目4.12】3个灯顺序发光与闪烁的单序列控制147

【项目4.13】大小球分拣控制148

【项目4.14】多个灯发光与闪烁的并行控制150

【项目5.1】算术运算160

【项目5.2】自动售货机的PLC控制162

【项目5.3】停车场显示装置控制166

【项目5.4】BCD码的转换173

【项目5.5】抢答器控制174

【项目5.6】通风系统定时启动179

【项目6.1】两台PLC之间PPI通信211

【项目6.2】PLC的A/D模块控制液体加热装置218

本书可作为高职高专院校电类和机电一体化等专业的教材，也可作为中等职业学校和工程技术人员的参考书。