S7-200 PLC编程及应用

廖常初，重庆大学教授，本科毕业于清华大学，曾在企业从事机械、电气技术工作，长期从事工业控制和PLC应用的教学、科研和工程应用工作。主编教材和著作有：《PLC编程及应用》第3版，获中国书刊发行业协会“2006年度全行业优秀畅销品种（科技类）”称号；《S7-300/400 PLC应用技术》第2版，获2006年度机械工业出版社科技进步奖；《S7-300/400 PLC应用教程》；《FX系列PLC编程及应用》，获机械工业出版社2007年度科技进步奖； 《S7-200 PLC编程及应用》第2版， 教育部 “十一五”国家级规划教材；《S7-200 PLC基础教程》第2版；《PLC基础及应用》第2版，教育部 “十一五”国家级规划教材；《西门子人机界面（触摸屏）组态与应用技术》第2版；《西门子工业通信网络组态编程与故障诊断》；《S7-1200 PLC编程及应用》。

出版说明

前言

第l章概述

1．1PLC的基本概念与基本结构

1．1．1PLC的基本概念

1．1．2PLC的基本结构

1．1．3怎样下载PLC的资料和软件

1．2PLc的特点与应用领域

1．2．1PLC的特点

1．2．2PLC的应用领域

1．3习题

第2章PLC的硬件与工作原理

2．1PLC的硬件

2．1．1PLC的物理结构

2．1．2CPU模块中的存储器

2．1．3I/O模块

2．2PLC的工作原理

2．2．1用触点和线圈实现逻辑运算

2．2．2PLC的运行模式

2．2．3PLC的工作原理

2．3s7-200系列PLC

2．3．1S7-200的特点

2．3．2CPU模块

2．3．3数字量扩展模块

2．3．4模拟量扩展模块与热电偶热电阻扩展模块

2．3．5STEP7-Micro/WIN编程软件与显示面板简介

2．4I/O的地址分配与外部接线

2．4．1本机I/0与扩展I/O的地址分配

2．4．2S7-200的外部接线

2．5习题

第3章PLC程序设计基础

3．1PLC的编程语言与程序结构

3．1．1PLC编程语言的国际标准

3．1．2S7-200的程序结构

3．2存储器的数据类型与寻址方式

3．2．1数据在存储器中存取的方式

3．2．2CPU的存储区

3．2．3直接寻址与间接寻址

3．3位逻辑指令

3．3．1触点指令

3．3．2输出指令与其他指令

3．4定时器与计数器指令

3．4．1定时器指令

3．4．2计数器指令

3．5习题

第4章数字量控制系统梯形图程序设计方法．

4．1梯形图的经验设计法

4．1．1有记忆功能的电路

4．1．2定时器应用电路

4．1．3经验设计法举例

4．1．4常闭触点输入信号的处理

4．2根据继电器电路图设计梯形图

的方法

4．2．1基本方法

4．2．2注意事项

4．3顺序控制设计法与顺序功能图

4．3．1顺序控制设计法

4．3．2步与动作

4．3．3有向连线与转换条件

4．3．4顺序功能图的基本结构

4．3．5顺序功能图中转换实现的

基本规则

4．4习题

第5章顺序控制梯形图的设计方法

5．1使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法

5．1．1单序列的编程方法

5．1．2选择序列与并行序列的编程方法

5．1．3应用举例

5．2以转换为中心的顺序控制梯形图

设计方法

5．2．1单序列的编程方法

5．2．2选择序列的编程方法

5．2．3并行序列的编程方法

5．2．4应用举例

5．3使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法

5．3．1顺序控制继电器指令

5．3．2单序列的编程方法

5．3．3选择序列与并行序列的编程方法

5．3．4应用举例

5．4具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法

5．4．1系统的硬件结构与工作方式

5．4．2使用起保停电路的编程方法

5．4．3以转换为中心的编程方法

5．5习题

第6章PLC的功能指令

6．1s7．200的指令规约

6．1．1使能输入与使能输出

6．1．2梯形图的网络与指令

6．1．3其他规约

6．2程序控制指令

6．3局部变量表与子程序

6．3．1局部变量表

6．3．2子程序的编写与调用

6．4数据处理指令

6．4．1比较指令

6．4．2数据传送指令

6．4．3移位与循环指令

6．4．4数据转换指令

6．4．5表功能指令

6．4．6读写实时时钟指令

6．4．7字符串指令

6．5数学运算指令

6．5．1数学运算指令

6．5．2浮点数函数运算指令

6．5．3逻辑运算指令

6．6中断程序与中断指令

6．6．1中断程序

6．6．2中断事件与中断指令

6．6．3中断优先级与中断队列溢出

6．7高速计数器与高速脉冲输出指令

6．7．1编码器

6．7．2高速计数器的工作模式与外部输入信号

6．7．3高速计数器的程序设计

6．7．4高速脉冲输出与开环位置控制

6．8习题

第7章PLC的通信与自动化通信网络

7．1计算机通信概述

7．1．1串行通信的基本概念

7．1．2串行通信的接口标准

7．2计算机通信的国际标准

7．2．1开放系统互连模型

7．2．2IEEE802通信标准

7．2．3现场总线及其国际标准

7．3西门子的工业自动化通信网络

7．3．1全集成自动化

7．3．2工业以太网

7．3．3现场总线PROFIBUS

7．3．4现场总线AS-i

7．4S7-200的通信功能-

7．4．1S7-200的网络通信协议

7．4．2S7-200的通信功能

7．5S7-200的串行通信网络

7．5．1PPI网络的硬件接口与网络配置

7．5．2PPI多主站电缆

7．5．3在编程软件中设置通信参数

7．5．4网络的建立

7．5．5网络通信的高级议题

7．6S7-200的通信指令

7．6．1网络读写指令

7．6．2发送指令与接收指令

7．7使用自由端口模式的计算机与PLC的通信

7．7．1自由端口模式下PLC的串行通信程序设计

7．7．2使用接收完成中断的PLC通信程序举例

7．7．3使用字符接收中断的PLC通信程序举例

7．8Modbus协议在通信中的应用

7．8．1Modbus从站协议

7．8．2Modbus从站协议指令

7．8．3使用Modbus从站协议的PLC

程序设计

7．8．4ModbusRTU通信帧的结构

7．8．5循环冗余校验码的计算

7．9PLC串口通信调试软件的应用

7．9．1串口通信调试软件的功能与使用方法

7．9．2串口通信调试软件应用实例

7．10习题

第8章PLC在模拟量闭环控制中的应用

8．1闭环控制与PID控制器

8．1．1模拟量闭环控制系统

8．1．2PID控制器

8．1．3PID指令向导的应用

8．1．4PID参数的整定方法

8．2PID参数自整定与PID调节控制面板

8．2．1自整定的基本方法与自整定过程

8．2．2扩展的回路表

8．2．3PID调节控制面板

8．2．4PID参数自整定实例

8．3习题

第9章PLC应用中的一些问题

9．1PLc控制系统的设计与调试步骤

9．1．1系统设计

9．1．2PLC硬件选型

9．1．3硬件软件设计与调试

9．2节省PLC输入输出点数的方法

9．2．1减少所需输入点数的方法

9．2．2减少所需输出点数的方法

9．3PLc控制系统的可靠性措施

9．3．1电源的抗干扰措施

9．3．2安装的抗干扰措施

9．3．3故障的检测与诊断

9．4习题

第10章STEP7-Micro/WIN编程软件与仿真软件使用指南

10．1编程软件概述

10．1．1编程软件的安装与项目的组成

10．1．2通信参数的设置与在线连接的建立

10．1．3帮助功能的使用与S7-200的出错处理

10．2程序的编写与传送

10．2．1编程的准备工作

10．2．2编写与传送用户程序

10．2．3数据块的使用

10．3用编程软件监控与调试程序

10．3．1基于程序编辑器的程序状态监控

10．3．2用状态表监控与调试程序

10．3．3用状态表强制改变数值

10．3．4在RUN模式下编辑用户程序

10．3．5调试用户程序的其他方法

10．4使用系统块设置PLC的参数

10．4．1断电数据保持的设置

10．4．2创建CPU密码

lO．4．3输出表与输入滤波器的设置

10．4．4脉冲捕捉功能与后台通信时间的设置

10．5S7-200仿真软件的使用

10．6习题

附录

附录A实验指导书

A．1编程软件使用练习

A．2定时器计数器应用实验

A．3自动往返的小车控制系统的编程实验

A．4彩灯控制程序的编程实验

A．5使用起保停电路的顺序控制程序编程实验

A．6以转换为中心的顺序控制程序编程实验

A．7使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验

A．8具有多种工作方式的系统的编程实验

A．9功能指令的编程实验

A．10子程序的编程实验

A．11中断程序的编程实验

A．12PLC与计算机的自由端口通信实验

A．13使用Modbus从站协议的PLC与计算机的通信实验

A．14两台PLC的通信实验

A．15高速输入与高速输出的编程实验

A．16用模拟电位器修改定时器设定值的实验

A．17PID闭环控制实验

附录B部分习题参考答案

附录cS7-200的特殊存储器(SM)

标志位

附录DS7-200的SIMATIC指令集

简表

附录E配套光盘说明

参考文献 2100433B

还介绍了S7—200的通信网络、通信协议和通信程序的设计方法、模拟量模块、PID闭环控制、PID参数自整定和开环位置控制等内容。各章配有习题，附有实验指导书和部分习题的答案。

《西门子S7-200 PLC编程及应用案例精选》以案例式教学为特色，通过38个案例（项目）讲解西门子S7-200 PLC的编程及应用。这些项目分为基本指令和功能指令两部分，分别介绍了位逻辑、定时器、计数器、程序控制、表处理、数据处理、中断、高速计数及高速脉冲输出等基础指令，以及配方、数据记录、面板、PID向导、嗵信、定位模块、称重模块等复杂功能，每个项目给出了程序清单及注释，并适当进行点评。

《西门子S7-200 PLC编程速学与快速应用》是杨后州等编著的介绍如何使用PLC指令语言设计西门子S7-200 PLC应用程序的著作。

《西门子S7-200 PLC编程速学与快速应用》从继电器与PLC的对比入子，介绍如何使用PLC指令语言设计西门子S7-200 PLC应用程序。主要内容包括西门子S7-200 PLC的结构原理及硬件知识、编程软件、指令系统、基本编程、电动机控制编程、应用系统设计和安装维修。内容既注重系统、全面、新颖，又力求叙述简练、层次分明、结构合理、通俗易懂。在编写形式上，按理论基础知识、案例、经验与技巧等几大块结构形式编写，既涵盖理论知识，又注重实际应用，使读者既能够快速掌握西门子S7-200 PLC基础知识。

又能快速编程应用，具有极强的针对性、可读性和实用性，是初学者不可多得的参考书。

出版信息

• ISBN：9787302568728

• 版次：1

• 商品编码：13146140

• 品牌：清华大学

• 包装：平装

• 开本：16开

• 出版时间：2021-03-01

• 用纸：胶版纸

• 页数：380

• 字数：576000

• 正文语种：中文

内容简介

《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用（视频微课版）》系统地讲解了西门子S7-200SMART系列PLC外部器件和模块接线方法、变频器的应用，以及PLC编程的8种模式，并以实际项目为案例深入讲解了PLC程序编写的过程。

《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用（视频微课版）》分为6篇，共33章。基础入门篇（第1～5章）介绍PLC的工作原理和应用，S7-200SMARTPLC编程软件等。常用接线篇（第6～11章）详细讲解S7-200SMARTPLC外部器件和模块接线（含数字量和模拟量）。变频器应用篇（第12～14章）介绍几种不同品牌变频器的接线和应用，通过PLC采用端子控制变频器和通信控制变频器。难点解析和重点应用篇（第15～22章）深入讲解数据区和数据类型。案例应用实战篇（第23～31章）共涉及9个案例，重点在提升读者数字量逻辑编程和模拟量编程的应用。番外提升篇（第32、33章）介绍可调用子程序的编写，以及自由口通信。

《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用（视频微课版）》适合学习PLC编程和提升PLC编程能力的工程技术人员及从业的电工人员阅读，也可作为高等院校自动化、电气工程等专业的教材。

《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用（视频微课版）》特色：

从接线到应用，从应用到编程逐步深入

将PLC编程模块化分类，项目实例化讲解

从实战的角度出发，从设计的思路规划

全面系统地讲解，深入浅出地剖析

配书资源：

视频教程：为《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用（视频微课版）》量身打造的教学视频，共计1200分钟

教学课件：提供12章教学课件，便于广大教师备课与教学

程序代码：提供案例程序代码，助力读者快速动手实践

目录

第一篇基础入门篇

第1章PLC的硬件组成和工作原理(35min)

1.1PLC概述

1.2PLC的硬件组成

1.2.1PLC的控制系统构成

1.2.2模块组成和连接

1.3PLC的工作原理

1.3.1PLC的基本原理和执行过程

1.3.2PLC各部分的主要作用

1.4PLC编程的学习路线

1.4.1学习电气控制的主导思想

1.4.2学习PLC编程的主导思想

1.4.3学习电气控制和PLC需要具备的能力

1.4.4学习电气控制和PLC的工具

1.5学习的心态

1.5.1以认知的态度来学习

1.5.2以教授其他人的态度来学习

1.5.3营造学习氛围

1.6PLC编程的学习路线

1.6.1制订学习计划表

1.6.2适当地改变自己

本章小结

第2章西门子PLC常用编程软件(48min)

2.1西门子PLC常用编程软件

2.2S7200 SMART PLC编程软件介绍

2.2.1软件安装

2.2.2软件常用操作

2.2.3软件常用设置

2.2.4添加库文件

2.2.5符号表的建立

2.2.6程序数据监控

2.2.7子程序调用

2.3与计算机联机操作

本章小结

第3章S7200 SMART PLC基本指令

(147min)

3.1位逻辑指令

3.1.1常开和常闭触点

3.1.2取反

3.1.3线圈的使用

3.1.4置位和复位

3.1.5上升沿和下降沿

3.2系统时钟

3.2.1读取时钟

3.2.2设置时钟

3.2.3实例应用

3.3比较指令

3.3.1比较指令

3.3.2比较指令的应用

3.4定时器

3.4.1定时器的编号

3.4.2定时器的类型

3.4.3定时器的应用

3.5计数器

3.6转换指令

3.7传送指令

3.8整数运算

本章小结

第4章学习PLC编程

(25min)

4.1编程计算机配置

4.2PLC的配置

4.3触摸屏配置

本章小结

第5章PLC编程的一般步骤

5.1编程思路的确定

5.2PLC程序编写的基本原则

本章小结

第二篇常用接线篇

第6章数字量输入接线(18min)

6.1数字量输入分类

6.1.1按钮类

6.1.2旋钮类

6.1.3行程开关

6.1.4接近开关

6.1.5光电开关

6.2数字量输入对比汇总

6.3接线原理分析

6.4图纸分析

本章小结

第7章数字量输出接线(6min)

7.1数字量输出分类

7.2数字量输出对比汇总

7.3接线原理分析

7.4数字量输出接线的应用

本章小结

第8章模拟量输入接线(14min)

8.1模拟量输入的分类

8.2模拟量输入分类汇总

8.3模拟量输入原理

8.4模拟量输入接线的应用

8.4.1无源传感器接线

8.4.2模拟量有源接线

8.5模拟量图纸接线应用

本章小结

第9章模拟量输出接线(9min)

9.1模拟量输出的分类

9.2模拟量分类汇总

9.3模拟量输出原理分析

9.4模拟量输出接线应用

本章小结

第10章温控器接线和应用(8min)

10.1温控器

10.2温控器的应用

本章小结

第11章液位控制器接线和应用(17min)

11.1液位控制器的分类

11.1.1浮球开关

11.1.2液位继电器

11.1.3电极式液位控制器

本章小结

第三篇变频器应用篇

第12章变频器接线和快速应用(28min)

12.1变频器的原理

12.2变频器的接线

12.2.1台达变频器接线

12.2.2三菱变频器接线

12.2.3ABB变频器接线

12.3变频器总结和应用

本章小结

第13章变频器的恒压供水使用(25min)

13.1变频恒压供水的原理

13.2变频器恒压供水的参数设置

13.2.1变频器恒压供水案例应用

13.2.2变频器恒压供水步骤

13.3恒压供水的应用

本章小结

第14章PLC控制变频器的应用(20min)

14.1PLC通过端子控制变频器

14.2PLC通信控制变频器

14.2.1变频器通信模式

14.2.2变频器参数设置和接线

14.2.3变频器通信控制字的确定

14.2.4变频器通信频率的给定

本章小结

第四篇难点解析和重点应用篇

第15章难点重点解析

15.1数据类型的讲解

15.1.1数据类型

15.1.2数据进制

15.2PLC中数据区的理解和划分

15.2.1常用数据区

15.2.2存储数据区

本章小结

第16章数字量逻辑控制编程(46min)

16.1启停保程序控制

16.2互锁程序控制

16.3编程中的动作时效性

16.3.1编程中的瞬动

16.3.2状态保持

16.4位置互锁

本章小结

第17章模拟量编程(53min)

17.1模拟量输入原理

17.2模拟量输入

17.3模拟量输出

17.4模拟量编程的应用

17.4.1通道类型设置

17.4.2模拟量库添加

17.4.3程序编写

本章小结

第18章高速计数器(49min)

18.1高速计数器概述

18.2高速计数器模式和控制

18.2.1高速计数器的模式和种类

18.2.2高速计数器的控制

18.3使用流程和步骤

18.4高速计数器的应用

18.4.1编码器介绍

18.4.2程序编写

本章小结

第19章PID调节(55min)

19.1PID调节的原理

19.1.1PID控制原理

19.1.2PID调节各个环节的作用

19.1.3PID回路类型的选择

19.1.4PID参数调节口诀

19.2PID向导设置

19.3案例应用

19.3.1案例控制要求

19.3.2变频器接线和控制

19.3.3PLC接线和控制

本章小结

第20章运动控制(82min)

20.1步进电机控制案例

20.1.1元器件介绍

20.1.2驱动器接线和设置

20.1.3规划I/O，编制符号表

20.2程序编写

20.2.1运动控制向导建立

20.2.2运动控制程序编写

本章小结

第21章Modbus_RTU通信(108min)

21.1Modbus通信讲解

21.2PLC与仪表的Modbus通信

21.2.1S7200系列Modbus库添加

21.2.2Modbus主站指令解析

21.2.3Modbus程序编写

21.3触摸屏与仪表的Modbus通信

21.3.1确定接线方式

21.3.2触摸屏设置和操作

21.3.3从站设置和操作

本章小结

第22章PLC之间的S7通信(37min)

22.1S7通信的接线与原理

22.1.1S7通信的接线

22.1.2S7通信的原理

22.2S7通信的实例和应用

22.2.1S7200 SMART S7通信程序讲解

22.2.2S7200 SMART之间的通信

22.2.3S7200 SMART和S71200之间的S7通信

22.2.4S7200 SMART利用向导进行S7通信

22.2.5S71200之间的S7通信

本章小结

第五篇案例应用实战篇

第23章启停保案例(18min)

23.1案例说明

23.2项目制作

23.2.1初步工艺确定

23.2.2流程细化分解

23.2.3程序编写

本章小结

第24章正反转案例(21min)

24.1案例说明

24.1.1正反转案例控制工艺要求

24.1.2绘制电气图纸

24.1.3I/O配置

24.1.4接线调试

24.2程序编写

24.2.1规划I/O，编制符号表

24.2.2程序编写

本章小结

第25章红绿灯案例(32min)

25.1案例说明

25.2程序编写

25.2.1规划I/O，编制符号表

25.2.2程序编写

本章小结

第26章抢答器案例(20min)

26.1案例说明

26.2程序编写

26.2.1规划I/O，编制符号表

26.2.2程序编写

本章小结

第27章恒压供水案例(46min)

27.1案例说明

27.2程序编写

27.2.1规划I/O，编制符号表

27.2.2程序编写

本章小结

第28章恒温控制室案例(80min)

28.1案例说明

28.2程序编写

28.2.1规划I/O点，编制符号表

28.2.2程序编写

本章小结

第29章车库自动门案例(37min)

29.1案例说明

29.2程序编写

29.2.1规划I/O点，编制符号表

29.2.2程序编写

本章小结

第30章升降移行机案例(50min)

30.1案例说明

30.2程序编写

30.2.1规划I/O点，编制符号表

30.2.2程序编写

本章小结

第31章锅炉控制案例(58min)

31.1案例说明

31.2程序编写

31.2.1规划I/O点，编制符号表

31.2.2程序编写

本章小结

第六篇番外提升篇

第32章可调用子程序的编写

32.1子程序的划分

32.2子程序编写的流程

32.3子程序内容编写

本章小结

第33章自由口通信(43min)

33.1自由口通信介绍

33.1.1自由口通信原理

33.1.2在自由端口模式下控制串行通信端口

33.2采用Modbus协议测试自由口通信

33.2.1Modbus协议测试和确定

33.2.2Modbus协议测试自由口通信

本章小结

结束语

附表

随书笔记

方法思路记录

思想感悟记录

参考文献

2100433B