西門子S7-300/400PLC完全精通教程

第1篇 基礎(chǔ)入門篇 第1章 可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)2 1.1 概述2 1.1.1 PLC的發(fā)展歷史2 1.1.2 PLC的主要特點3 1.1.3 PLC的應(yīng)用范圍3 1.1.4 PLC的分類與性能指標4 1.1.5 PLC與繼電器系統(tǒng)的比較5 1.1.6 PLC與微機的比較5 1.1.7 PLC的發(fā)展趨勢6 1.1.8 PLC在我國6 1.2 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理7 1.2.1 可編程序控制器的硬件組成7 1.2.2 可編程序控制器的工作原理10 1.2.3 可編程序控制器的立即輸入、輸出功能11 第2章 西門子S7-300/400 PLC的硬件介紹13 2.1 西門子S7-300常用模塊及其接線13 2.1.1 西門子PLC簡介13 2.1.2 西門子S7-300常用模塊及其接線14 2.2 西門子S7-400常用模塊及其接線33 2.2.1 西門子S7-400系列PLC的概述33 2.2.2 西門子S7-400 PLC的機架34 2.2.3 西門子S7-400常用模塊及其連接36 第3章 STEP 7軟件使用入門46 3.1 STEP 7 簡介46 3.1.1 初識STEP 746 3.1.2 安裝STEP 7的軟硬件條件47 3.1.3 安裝STEP 7注意事項47 3.1.4 安裝STEP 7的過程47 3.1.5 卸載STEP 7的過程51 3.2 編程界面的SIMATIC管理器51 3.2.1 創(chuàng)建項目51 3.2.2 編輯項目53 3.3 硬件組態(tài)與參數(shù)設(shè)置55 3.3.1 硬件組態(tài)55 3.3.2 參數(shù)設(shè)定58 3.3.3 硬件的更新和GSD文件安裝68 3.4 下載和上傳71 3.4.1 下載71 3.4.2 上傳75 3.5 軟件編程77 3.6 打印和歸檔80 3.6.1 打印80 3.6.2 歸檔81 3.7 用STEP 7 V5.5建立一個完整的項目81 3.8 使用幫助85 3.8.1 查找關(guān)鍵字或者功能86 3.8.2 了解某個邏輯塊FB/SFB/FC/SFC的功能及引腳的定義86 第4章 西門子S7-300/400 PLC的編程語言88 4.1 西門子S7-300/400 PLC的編程基礎(chǔ)知識88 4.1.1 編程元件88 4.1.2 數(shù)制和數(shù)據(jù)類型89 4.1.3 尋址方式92 4.1.4 編程語言97 4.2 CPU中的寄存器97 4.2.1 累加器（ACCUx）97 4.2.2 狀態(tài)字寄存器（16 位）98 4.2.3 數(shù)據(jù)塊寄存器98 4.3 位邏輯指令98 4.4 定時器與計數(shù)器指令104 4.4.1 定時器104 4.4.2 計數(shù)器114 4.5 數(shù)據(jù)處理與運算指令119 4.5.1 裝載與傳送指令119 4.5.2 比較指令123 4.5.3 轉(zhuǎn)換指令125 4.5.4 移位與循環(huán)指令130 4.5.5 算術(shù)運算指令136 4.5.6 控制指令142 4.6 實例144 4.6.1 電動機的控制145 4.6.2 定時器和計數(shù)器應(yīng)用147 第5章 西門子S7-300/400 的程序結(jié)構(gòu)151 5.1 STEP 7編程方法簡介151 5.2 功能、數(shù)據(jù)塊和功能塊151 5.2.1 塊的概述151 5.2.2 功能（FC）及其應(yīng)用153 5.2.3 共享數(shù)據(jù)塊（DB）及其應(yīng)用157 5.2.4 自定義數(shù)據(jù)類型（UDT）及其應(yīng)用159 5.2.5 功能塊（FB）及其應(yīng)用161 5.2.6 系統(tǒng)功能（SFC）及其應(yīng)用166 5.3 多重背景168 5.3.1 多重背景的簡介168 5.3.2 多重背景的應(yīng)用169 5.4 組織塊（OB）及其應(yīng)用171 5.4.1 中斷的概述171 5.4.2 主程序（OB1）173 5.4.3 日期時鐘中斷組織塊及其應(yīng)用173 5.4.4 循環(huán)中斷組織塊及其應(yīng)用176 5.4.5 硬件中斷組織塊及其應(yīng)用177 5.4.6 錯誤組織塊及其應(yīng)用179 5.4.7 背景組織塊186 5.4.8 啟動組織塊及其應(yīng)用186 5.5 實例188 第6章 西門子S7-300/400的編程方法與調(diào)試192 6.1 功能圖192 6.1.1 功能圖的畫法192 6.1.2 梯形圖編程的原則198 6.2 邏輯控制的梯形圖編程方法200 6.2.1 經(jīng)驗設(shè)計法200 6.2.2 功能圖設(shè)計法201 6.3 西門子S7-300/400 PLC的診斷與調(diào)試方法212 6.3.1 使用狀態(tài)和出錯LED進行診斷212 6.3.2 使用STEP?7的軟件診斷功能進行硬件診斷213 6.3.3 用變量監(jiān)控表進行調(diào)試216 6.3.4 使用PLCSIM軟件進行調(diào)試220 6.3.5 使用交叉參考和符號表的導(dǎo)入/輸出223 6.4 實例225 第2篇 應(yīng)用精通篇 第7章 西門子S7-300/400的通信及其應(yīng)用232 7.1 通信基礎(chǔ)知識232 7.1.1 通信的基本概念232 7.1.2 PLC網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語解釋233 7.1.3 RS-485標準串行接口233 7.1.4 OSI參考模型234 7.1.5 SIMATIC NET 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)235 7.2 現(xiàn)場總線概述236 7.2.1 現(xiàn)場總線的概念236 7.2.2 主流現(xiàn)場總線的簡介237 7.2.3 現(xiàn)場總線的特點237 7.2.4 現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀238 7.2.5 現(xiàn)場總線的發(fā)展238 7.3 MPI通信及其應(yīng)用238 7.3.1 MPI通信簡介238 7.3.2 西門子S7-200與S7-300間的MPI通信239 7.3.3 西門子S7-300與S7-300間的MPI通信247 7.3.4 西門子S7-300/400與S7-400間的MPI通信255 7.4 PROFIBUS-DP通信及其應(yīng)用260 7.4.1 PROFIBUS-DP通信概述260 7.4.2 西門子S7-300與ET200M的PROFIBUS-DP通信262 7.4.3 西門子S7-300與S7-200間的PROFIBUS-DP通信267 7.4.4 西門子S7-300與S7-300間的PROFIBUS-DP通信277 7.5 以太網(wǎng)通信及其應(yīng)用287 7.5.1 以太網(wǎng)通信基礎(chǔ)287 7.5.2 西門子S7-300間的以太網(wǎng)通信289 7.5.3 西門子S7-400與遠程IO模塊ET200間的PROFINET通信298 第8章 西門子S7-300的PID控制技術(shù)305 8.1 PID控制簡介305 8.1.1 PID控制原理簡介305 8.1.2 PID控制的算法和圖解306 8.1.3 PID控制器的參數(shù)整定309 8.2 利用西門子S7-300進行電爐的溫度控制309 第9章 西門子S7-300/400工程應(yīng)用318 9.1 間斷潤滑系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)318 9.1.1 系統(tǒng)軟硬件配置318 9.1.2 編寫程序319 9.2 三級帶裝車系統(tǒng)的PLC控制320 9.2.1 系統(tǒng)軟硬件配置320 9.2.2 編寫程序322 9.3 啤酒灌裝線系統(tǒng)的PLC控制326 9.3.1 系統(tǒng)軟硬件配置327 9.3.2 編寫程序328 9.4 往復(fù)運動小車PLC控制系統(tǒng)334 9.4.1 系統(tǒng)軟硬件配置334 9.4.2 編寫程序335 9.5 刨床PLC控制系統(tǒng)340 9.5.1 系統(tǒng)軟硬件配置341 9.5.2 編寫控制程序343 參考文獻346