S7-200 PLC基础教程 第4版

本次修订删除或精简了 S7-200 使用频率很低的功能有关的内容，增加了 Modbus RTU协议和 USS 协议通信的实现方法。人机界面使用的组态软件改为 WinCC flexible SMART。 S7-200 SMART 是 S7-200 的升级换代产品，两者的指令、程序结构和监控方法相同。熟悉 S7-200 的用户几乎不需要任何培训，就可以使用 S7-200 SMART。为了帮助用户了解 S7- 200 SMART，本书增加了对它的简要介绍。S7-200 SMART 的详细情况见参考文献中所列的 作者主编的其他教材。
本书第 1 章介绍了 S7-200 的硬件及工作原理。第 2 章通过实例详细介绍了编程软件的 使用方法。第 3 章介绍了 PLC 编程的基础知识、位逻辑指令、定时器指令与计数器指令的 应用。第 4、5 章通过大量的编程实例，介绍了设计数字量控制系统梯形图的一整套先进的 方法。这些方法易学易用，可以节省大量设计时间。第 6 章通过例程，全面介绍了功能指令 的使用方法。第 7 章介绍了 S7-200 的通信功能和通信协议，以及实现 PLC 之间、PLC 和变 频器之间通信的编程、组态和实验的方法。第 8 章介绍了提高控制系统硬件可靠性的措 施、PID 闭环控制的编程和参数整定的规则；介绍了用编者编写的模拟被控对象的子程序 和例程做 PID 闭环实验、手动和自动整定 PID 参数的方法。
S7-200 的编程软件为 PLC 的高级应用提供了大量的编程向导，只需输入一些参数，就 可以自动生成用户程序。本书详细介绍了常用的编程向导的使用方法。
本书各章均配有习题，附录中有 32 个实验指导书。读者扫描本书封底“IT”字样二维码，输入本书书号中的 5 位数字（61896），就可以获取链接，下载本书配套资源，包括 31个二维码视频、相关软件、用户手册、40 多个例程和电子课件。
本书的姊妹篇《PLC 编程及应用》荣获中国书刊发行业协会“年度全行业优秀畅销品 种”称号，是西门子公司重点推荐图书。该书第 5 版的内容比本书更为丰富，有 60 多个例 程，适合工程技术人员和教学使用。
本书可作为高职高专院校电类专业和机电一体化专业的教材，也可以供工程技术人员 自学。
本书由廖常初主编，廖亮、文家学、孙明渝参加了编写工作。 因编者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。

本书全面介绍了 S7-200 的硬件结构、指令系统和编程软件的使用方法； 通过大量例程，介绍了功能指令的使用方法；介绍了一整套先进的数字量控 制系统梯形图的设计方法；介绍了 S7-200 的通信功能和通信程序的设计方 法，以及 PLC 之间、PLC 与变频器之间通信的编程和实现的方法；还介绍 了 PID 控制和 PID 参数的整定方法、提高 PLC 控制系统硬件可靠性的措施、 触摸屏的组态和应用，以及常用的编程向导的使用方法。各章配有习题，附 录中有 32 个实验指导书。

第 1 章S7-200 的硬件及工作原理1
1.1概述1
1.1.1 S7-200 的基本结构1
1.1.2 S7-200 的特点3
1.2S7-200 的硬件4
1.2.1 CPU 模块4
1.2.2 数字量输入/输出电路6
1.2.3 扩展模块 8
1.3逻辑运算与 PLC 的工作原理11
1.3.1 用触点和线圈实现逻辑运算 11
1.3.2 PLC 的工作原理 12
1.4I/O 点的地址分配与外部接线15
1.5S7-200 SMART 简介17
1.6习题19
第 2 章STEP 7-Micro/WIN 编程软件 使用指南 20
2.1STEP 7-Micro/WIN 编程软件概述20
2.1.1 编程软件的安装与项目的组成20
2.1.2 帮助功能的使用与出错处理 22
2.2程序的编写与下载 23
2.2.1 生成用户程序 23
2.2.2 下载与调试用户程序27
2.2.3 符号表与符号地址的使用30
2.3用编程软件监控与调试程序33
2.3.1 用程序状态监控与调试程序33
2.3.2 用状态表监控与调试程序36
2.3.3 写入与强制数值 38
2.3.4 调试用户程序的其他方法39
2.4使用系统块设置 PLC 的参数40
2.4.1 断电数据保持的设置与编程 40
2.4.2 创建与使用密码 42
2.4.3 组态输入/输出参数44
2.5习题45
第 3 章PLC 程序设计基础 47
3.1PLC 的编程语言与 S7-200 的程序 结构 47
3.1.1 PLC 编程语言的国际标准47
3.1.2 S7-200 的程序结构49
3.2数据类型与寻址方式49
3.2.1 数制49
3.2.2 数据类型 51
3.2.3 CPU 的存储区53
3.2.4 直接寻址与间接寻址55
3.3位逻辑指令56
3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令56
3.3.2 输出类指令与其他指令61
3.4定时器指令与计数器指令63
3.4.1 定时器指令63
3.4.2 计数器指令66
3.5习题67
第 4 章数字量控制系统梯形图程序设计方法 70
4.1梯形图的经验设计法70
4.1.1 梯形图中的基本电路70
4.1.2 经验设计法71
4.2顺序控制设计法与顺序功能图74
4.2.1 顺序控制设计法74
4.2.2 步与动作 75
4.2.3 有向连线与转换条件77
4.2.4 顺序功能图的基本结构78
4.2.5 顺序功能图中转换实现的基本规则 81
4.3习题82
第 5 章顺序控制梯形图的设计方法85
5.1使用置位/复位指令的顺序控制梯形图设计方法85
5.1.1 单序列的编程方法 85
5.1.2 选择序列和并行序列的编程方法88
5.2使用 SCR 指令的顺序控制梯形图设计方法 92
5.2.1 顺序控制继电器指令92
5.2.2 单序列的编程方法 93
5.2.3 选择序列与并行序列的编程方法94
5.3具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法97
5.3.1 系统的硬件结构与工作方式 97
5.3.2 公用程序与手动程序99
5.3.3 自动程序100
5.4习题103
第 6 章S7-200 的功能指令105
6.1功能指令概述105
6.1.1 功能指令的类型及学习方法 105
6.1.2 S7-200 的指令规约106
6.2数据处理指令107
6.2.1 比较指令与数据传送指令107
6.2.2 移位与循环移位指令109
6.2.3 数据转换指令111
6.2.4 表格指令112
6.2.5 实时时钟指令114
6.3数学运算指令116
6.3.1 整数运算指令116
6.3.2 浮点数函数运算指令117
6.3.3 逻辑运算指令118
6.4程序控制指令120
6.4.1 跳转指令与标号指令120
6.4.2 循环指令 122
6.4.3 其他指令 123
6.5局部变量与子程序 124
6.5.1 局部变量 124
6.5.2 子程序的编写与调用126
6.6中断程序与中断指令129
6.6.1 中断的基本概念与中断事件 129
6.6.2 中断指令 130
6.6.3 中断程序举例132
6.7高速计数器与高速脉冲输出 134
6.7.1 高速计数器的工作模式134
6.7.2 高速计数器的程序设计136
6.7.3 高速脉冲输出137
6.8数据块应用与字符串指令138
6.8.1 数据块概述138
6.8.2 字符串指令139
6.9习题141
第 7 章PLC 的通信与自动化通信网络 143
7.1计算机通信概述143
7.1.1 串行通信 143
7.1.2 IEEE 802 通信标准144
7.1.3 现场总线及其国际标准145
7.2西门子的工业自动化通信 网络 146
7.3S7-200 通信概述 147
7.3.1 S7-200 的网络通信协议147
7.3.2 S7-200 的通信功能与串行通信网络 148
7.4网络读/写指令与自由端口模式通信150
7.4.1 使用网络读/写指令的通信150
7.4.2 自由端口模式通信 152
7.5Modbus RTU 协议通信152
7.5.1 Modbus 通信协议 152
7.5.2Modbus RTU从站协议通信的编程 153
7.5.3Modbus RTU 主站协议通信的编程与调试154
7.6S7-200 与变频器的 USS 协议通信 157
7.6.1 硬件接线与V20变频器参数设置 157
7.6.2 USS 协议通信的编程与实验159
7.7习题162
第 8 章PLC 应用中的一些问题163
8.1PLC 控制系统的硬件可靠性措施163
8.2PLC 在模拟量闭环控制中的应用166
8.2.1 模拟量闭环控制系统166
8.2.2 PID 控制器168
8.2.3 PID 参数的物理意义170
8.2.4 PID 参数整定的规则173
8.2.5 PID 参数整定的实验174
8.3触摸屏的组态与应用180
8.3.1 人机界面与触摸屏180
8.3.2 生成项目与组态变量182
8.3.3 组态指示灯与按钮184
8.3.4 组态文本域与 IO 域186
8.3.5 用控制面板设置触摸屏的参数187
8.3.6 PLC 与触摸屏通信的实验189
8.4习题190
附录192
附录 A 实验指导书192
A.1 编程软件使用练习192
A.2 符号表应用实验193
A.3 用编程软件调试程序的实验194
A.4 位逻辑指令的功能与应用实验195
A.5 定时器应用实验196
A.6 计数器应用实验196
A.7 定时器计数器应用的编程实验197
A.8 自动往返的小车控制系统的编程 实验 198
A.9 使用置位/复位指令的顺序控制程序的编程实验198
A.10 使用置位/复位指令的复杂的顺控 程序的编程实验 199
A.11 人行横道交通灯与 3 运输带顺控序的编程实验200
A.12 使用 SCR 指令的顺序控制程序的 编程实验 201
A.13 使用 SCR 指令的剪板机顺控程序的编程实验201
A.14 具有多种工作方式的系统的顺控 程序的调试实验 202
A.15 比较指令与传送指令的应用实验203
A.16 移位与循环移位指令的应用 实验 203
A.17 数据转换指令的应用实验204
A.18 实时时钟指令的应用实验205
A.19 数学运算指令的应用实验206
A.20 逻辑运算指令的应用实验206
A.21 跳转指令的应用实验207
A.22 循环指令的应用实验208
A.23 子程序的编程实验208
A.24 中断程序的编程实验209
A.25 高速计数器与高速输出的应用 实验 209
A.26 数据块与字符串指令的应用实验210
A.27 使用网络读/写指令的通信实验210
A.28 使用 Modbus RTU协议的通信实验 210
A.29 PLC 与变频器的 USS 协议通信实验211
A.30 PID 控制器参数手动整定实验211
A.31 PID 控制器参数自整定实验212
A.32 触摸屏的组态与通信实验212
附录 B常用特殊存储器位213
附录 CS7-200 指令表索引213
附录 D配套资源214
附录 E二维码视频列表215

·增加了Modbus RTU协议、USS协议通信的实现方法以及S7-200 SMART简要介绍，人机界面使用的组态软件改为WinCC flexible SMART。·附录中有30多个实训的实验指导书。
·提供2G电子资源：电子课件、30多个二维码视频、40多个例程、编程软件、十多本中文用户手册。2.电子资源丰富，包括视频在内的达2G多。
·作者廖常初为国内PLC图书领域的作者。
·教材内容准确、严谨、专业。