零基础学西门子PLC编程：入门·提高·应用·实例

随着自动化和人工智能技术的不断发展，PLC的工业应用日益广泛。PLC技术的学习和培训也逐渐从知识层面延伸到技能应用层面，越来越多的人开始从事与PLC相关的工作。具备专业的PLC知识、掌握过硬的PLC应用技能成为广大电工电子学习者和从业人员的迫切愿望。

然而，就PLC技术而言，不仅需要具备电子电路的知识，还需要了解计算机及编程的思维理念，这成为许多PLC学习者的瓶颈。如何能够在短时间内迅速提升学习能力，掌握全面、专业的PLC知识技能是这本书编写的初衷。

本书定位明确，主要针对PLC的初学者编写。目的在于让读者通过对本书的学习，在短时间内掌握PLC及相关电气知识，具备PLC编程和PLC应用的基本技能。

由于PLC的产品众多，为了达到*的学习效果，本书选择目前市场上应用比较广泛的西门子PLC产品作为案例，并依托数码维修工程师鉴定指导中心进行了大量的市场调研和资料汇总，以国家职业技能培训的鉴定标准为指导，结合电工电子领域学习者的学习习惯，对西门子PLC技术与技能进行系统的划分，从西门子PLC的特点入手，通过典型西门子PLC产品的介绍，让读者对西门子PLC的技术特点有一个初步的认识。然后结合大量实际案例，全面系统讲解西门子PLC的梯形图和语句表，并将西门子PLC的常用指令通过图解的方式进行细致讲解，使初学者轻松掌握西门子PLC编程技能。*后，本书通过大量PLC应用案例的解读，让读者进一步提升对PLC的编程应用技能。

在编写方式上，本书充分发挥多媒体的技术特色，将难以理解的电路知识和编程语言都通过图解的方式呈现，让读者能够采用*直观的方式学习，力求达到*效的学习效果。

另外，本书引入了“微视频讲解互动”的全新教学模式，在书中重要的知识点或技能环节附有微视频二维码，读者在学习过程中可以使用手机直接扫描书中的二维码，实时学习对应的教学视频。

本书由数码维修工程师鉴定指导中心组织编写，由全国电子行业专家韩广兴亲自指导，编写人员由行业工程师、高级技师和一线教师组成。读者在学习和工作过程中如果有任何问题，欢迎与我们交流。

*后，需要说明的是，电工电子的专业技术难度大，涉及范围广，由于编写水平有限，书中难免有不足之处，恳请大家批评、指正。

数码维修工程师鉴定指导中心：

联系电话：022-83715667/83718162、13114807267

编者

本书从基础和实用出发，结合岗位培训和社会需求的从业标准，采用双色图解的方式全面系统地讲解西门子PLC编程及应用。主要内容包括： PLC基础知识，西门子PLC的硬件系统，西门子PLC的编程方式与编程软件，西门子PLC系统的安装、调试与维护，西门子PLC的梯形图及语句表，西门子PLC的基本逻辑指令、运算指令、程序控制指令、数据处理指令及数据转换和通信指令，西门子PLC电气控制电路，西门子S7-200 SMART PLC使用规范，西门子Smart 700 IE V3触摸屏的使用和编程，*后，通过工程应用案例使读者进一步提升西门子PLC的编程技能。

本书内容全面系统，重点突出，指令讲解和综合应用配有实际案例，实用性强。在重要知识点的图文旁边附有对应二维码，读者用手机扫描二维码即可实时学习相关教学视频，视频配合书中图文讲解，帮助读者在*短时间内轻松掌握西门子PLC的编程及应用。

本书可供从事PLC技术的人员学习使用，也可作为职业院校、培训学校相关专业的教材。

第1章 PLC基础知识 1

1.1认识PLC 1

1.1.1PLC是什么 1

1.1.2PLC的优势 3

1.1.3PLC能干什么 6

1.2PLC的分类和工作原理 8

1.2.1PLC的分类 8

1.2.2PLC如何工作 11

第2章西门子PLC硬件系统 21

2.1西门子PLC的主机 21

2.1.1S7-200 SMART系列PLC的主机（CPU模块） 21

2.1.2S7-200系列PLC的主机（CPU模块） 23

2.1.3S7-300系列PLC的主机（CPU模块） 25

2.1.4S7-400系列PLC的主机（CPU模块） 27

2.2西门子PLC扩展模块 27

2.2.1电源模块（PS） 28

2.2.2数字量扩展模块（DI/DO） 32

2.2.3模拟量扩展模块（AI/AO） 36

2.2.4通信模块（CP） 38

2.2.5功能模块（FM） 39

2.2.6接口模块（IM） 39

2.2.7其他扩展模块 39

第3章西门子PLC的编程方式与编程软件 42

3.1PLC的编程方式 42

3.1.1软件编程 42

3.1.2编程器编程 43

3.2PLC的编程软件 45

3.2.1西门子PLC的编程软件 45

3.2.2西门子PLC的编程软件的使用操作（STEP7-Micro/WIN SMART） 47

第4章西门子PLC系统的安装、调试与维护59

4.1西门子PLC系统的安装 59

4.1.1西门子PLC系统的选购与安装原则 59

4.1.2西门子PLC系统的安装规范 70

4.2西门子PLC系统的调试与维护 74

4.2.1西门子PLC系统的调试 74

4.2.2西门子PLC系统的维护 75

第5章西门子PLC的梯形图77

5.1西门子PLC梯形图（LAD）的结构 77

5.1.1母线 77

5.1.2触点 78

5.1.3线圈 79

5.1.4指令框 80

5.2西门子PLC梯形图的编程元件 80

5.2.1输入继电器（I） 80

5.2.2输出继电器（Q） 81

5.2.3辅助继电器（M、SM） 83

5.2.4定时器（T） 85

5.2.5计数器（C） 85

5.2.6其他编程元件（V、L、S、AI、AQ、HC、AC） 85

第6章西门子PLC语句表

6.1西门子PLC语句表（STL）的结构 87

6.1.1操作码 87

6.1.2操作数 88

6.2西门子PLC语句表的特点 88

6.2.1西门子PLC梯形图与语句表的关系 88

6.2.2西门子PLC语句表编程 90

第7章西门子PLC(S7-200 SMART)的基本逻辑指令93

7.1西门子PLC（S7-200 SMART）的位逻辑指令 93

7.1.1触点指令 94

7.1.2线圈指令 96

7.1.3置位、复位指令 96

7.1.4立即指令 98

7.1.5空操作指令 100

7.2西门子PLC（S7-200 SMART）的定时器指令 100

7.2.1接通延时定时器指令（TON） 101

7.2.2记忆接通延时定时器指令（TONR） 102

7.2.3断开延时定时器指令（TOF） 103

7.3西门子PLC（S7-200 SMART）的计数器指令 104

7.3.1加计数器指令（CTU） 105

7.3.2减计数器指令（CTD） 106

7.3.3加/减计数器指令（CTUD） 107

7.4西门子PLC（S7-200 SMART）的比较指令 108

7.4.1数值比较指令 109

7.4.2字符串比较指令 110

第8章西门子PLC(S7-200 SMART)的运算指令113

8.1西门子PLC（S7-200 SMART）的浮点运算和整数运算指令 113

8.1.1加法指令（ADD_I、ADD_DI、ADD_R） 113

8.1.2减法指令（SUB_I、SUB_DI、SUB_R） 118

8.1.3乘法指令（MUL_I、MUL、MUL_DI、MUL_R） 119

8.1.4除法指令（DVI_I、DVI、DVI_DI、DVI_R） 120

8.1.5递增、递减指令 122

8.2西门子PLC（S7-200 SMART）的逻辑运算指令 126

8.2.1逻辑与指令（ANDB、ANDW、ANDD） 126

8.2.2逻辑或指令（ORB、ORW、ORD） 127

8.2.3逻辑异或指令（XORB、XORW、XORD） 128

8.2.4逻辑取反指令（INVB、INVW、INVD） 129

第9章西门子PLC(S7-200SMART)的程序控制指令 132

9.1西门子PLC（S7-200 SMART）的控制程序指令 132

9.1.1循环指令（FOR-NEXT） 132

9.1.2跳转至标号指令（JMP）和标号指令（LBL） 133

9.1.3顺序控制指令（SCR） 135

9.1.4有条件结束指令（END）和暂停指令（STOP） 140

9.1.5看门狗定时器复位指令（WDR） 141

9.1.6获取非致命错误代码指令（GET_ERROR） 142

9.2西门子PLC（S7-200 SMART）的子程序指令 142

9.3西门子PLC（S7-200 SMART）的中断指令 147

9.3.1中断的相关含义 147

9.3.2中断指令 148

第10章西门子PLC(S7-200SMART)的数据处理指令151

10.1西门子PLC（S7-200 SMART）的传送指令 151

10.1.1字节、字、双字、实数传送指令（MOV_B、MOV_W、MOV_DW、MOV_R） 151

10.1.2数据块传送指令（BLKMOV_B、BLKMOV_W、BLKMOV_D） 153

10.2西门子PLC（S7-200 SMART）的移位/循环指令 155

10.2.1逻辑移位指令 156

10.2.2循环移位指令 158

10.2.3移位寄存器指令 160

第11章 西门子PLC(S7-200 SMART)的数据转换和通信指令 165

11.1西门子PLC（S7-200 SMART）的数据转换指令 165

11.1.1数据类型转换指令 166

11.1.2ASCII码转换指令 169

11.1.3字符串转换指令 174

11.1.4编码和解码指令 179

11.1.5段指令 181

11.2西门子PLC（S7-200 SMART）的通信指令 182

11.2.1GET和PUT指令 182

11.2.2发送和接收（RS-485/RS-232为自由端口）指令 183

第12章西门子PLC电气控制电路 184

12.1三相交流感应电动机交替运行电路的PLC控制 184

12.1.1三相交流感应电动机交替运行控制电路的电气结构 184

12.1.2三相交流感应电动机交替运行控制电路的PLC控制原理 185

12.2三相交流感应电动机Y-△降压启动电路的PLC控制 187

12.2.1三相交流感应电动机Y-△降压启动控制电路的电气结构 187

12.2.2三相交流感应电动机Y-△降压启动控制电路的PLC控制原理 187

12.3三相交流感应电动机降压启动和反接制动电路的PLC控制 191

12.3.1三相交流感应电动机降压启动和反接制动控制电路的结构 191

12.3.2三相交流感应电动机降压启动和反接制动控制电路的PLC控制原理 192

第13章西门子S7-200 SMART PLC使用规范 195

13.1西门子S7-200 SMART PLC的特点 195

13.1.1西门子S7-200 SMART PLC的结构特点 195

13.1.2西门子S7-200 SMART PLC的功能特点 197

13.2西门子S7-200 SMART PLC的编程 203

13.2.1LAD编辑器 203

13.2.2STL编辑器 206

13.2.3FBD编辑器 212

第14章 西门子Smart 700 IE V3触摸屏 213

14.1西门子Smart 700 IE V3触摸屏的结构 213

14.1.1西门子Smart 700 IE V3触摸屏的结构特点 213

14.1.2西门子Smart 700 IE V3触摸屏的连接端口 213

14.2西门子Smart 700 IE V3触摸屏的安装与连接 216

14.2.1西门子Smart 700 IE V3触摸屏的安装 216

14.2.2西门子Smart 700 IE V3触摸屏的连接 219

14.2.3西门子Smart 700 IE V3触摸屏的测试 223

14.3西门子Smart 700 IE V3触摸屏的操作方法 224

14.3.1西门子Smart 700 IE V3触摸屏的数据输入 224

14.3.2西门子Smart 700 IE V3触摸屏的组态 224

14.4西门子Smart 700 IE V3触摸屏的调试与维护 228

14.4.1西门子Smart 700 IE V3触摸屏的调试 228

14.4.2西门子Smart 700 IE V3触摸屏的保养与维护 231

第15章 触模屏编程 232

15.1WinCC flexible Smart组态软件的安装与启动 232

15.1.1WinCC flexible Smart组态软件的安装 232

15.1.2WinCC flexible Smart组态软件的启动 232

15.2WinCC flexible Smart组态软件的画面结构 235

15.2.1菜单栏和工具栏 235

15.2.2工作区 235

15.2.3项目视图 235

15.2.4属性视图 237

15.2.5工具箱 237

15.3WinCC flexible Smart组态软件的操作方法 238

15.3.1新建项目 238

15.3.2保存项目 238

15.3.3打开项目 239

15.3.4创建和添加画面 240

15.4WinCC flexible Smart组态软件的项目传送与通信 240

15.4.1传送项目 240

15.4.2与PLC通信 241

15.4.3与PLC连接 242

第16章 西门子PLC工程应用案例 244

16.1西门子PLC在卧式车床中的应用 244

16.1.1卧式车床PLC控制系统的结构 244

16.1.2卧式车床PLC控制系统的控制过程 245

16.2西门子PLC在平面磨床中的应用 250

16.2.1平面磨床PLC控制系统的结构 250

16.2.2平面磨床PLC控制系统的控制过程 250

16.3西门子PLC在双头钻床中的应用 255

16.3.1双头钻床PLC控制系统的结构 255

16.3.2双头钻床PLC控制系统的控制过程 257

16.4西门子PLC在汽车自动清洗电路中的应用 260

16.4.1汽车自动清洗PLC控制电路的结构 260

16.4.2汽车自动清洗PLC控制电路的控制过程 261

一、本书从基础和实用出发，全面详细讲解了西门子S7-200 SMART PLC技术。

二、主要内容包括：PLC基础知识、西门子PLC产品介绍、西门子PLC扩展模块、编程方式、西门子PLC系统的安装、调试与维护、西门子PLC的梯形图及语句表、S7-200 SMART PLC的基本逻辑指令、运算指令、程序控制指令、数据处理指令及数据转换和通信指令、西门子PLC电气控制电路、S7-200 SMART PLC使用规范、西门子SMART 700 IE V3触摸屏的使用、触摸屏编程及西门子PLC工程综合应用案例。 

三、本书全面系统，重点突出，指令讲解和综合应用配有大量实例，实用性强。对复杂及重点内容本书还配有操作视频，读者用手机扫描二维码即可下载观看，辅助学习更方便