PLC与组态应用技术

本书以西门子公司的S7-200系列小型PLC联合目前较为流行的MCGS嵌入式组态软件为例，选取企业典型案例设计项目，强调工程技术应用，由浅入深地介绍嵌入式组态软件MCGS与PLC的联合应用，真正达到了理论与实际的有机结合。本书以能力培养为目标，力求突出知识的实用性，体现知识与技能有机结合。从企业典型案例出发组织教材内容，项目由简单到复杂，符合认识规律，每一个项目均通过"项目目标”，"相关知识”、"任务分析”、"任务实施”、"知识拓展”等环节详解项目知识点和操作步骤。

项目一S7-200系列PLC认知1
一、项目目标1
二、项目提出1
三、相关知识2
（一）PLC的产生与发展2
（二）PLC的组成和基本工作原理5
（三）PLC的性能、特点及分类13
（四）PLC的应用领域16
（五）PLC控制系统的设计18
四、项目分析20
（一）S7-200系列PLC的外部结构20
（二）S7-200系列PLC的I/O结构22
（三）S7-200系列PLC的内存结构及寻址方式23
（四）STEP7-Micro/Win编程软件的使用28
五、项目实施34
（一）控制要求34
（二）PLC输入/输出端子分配表及接线图34
六、项目拓展35
（一）使用置位复位指令编写电动机启动、停止程序35
（二）正负跃变指令的应用36
（三）电动机一键启停止程序37
思考与练习一38
项目二MCGS工控组态软件认知40
一、项目目标40
（一）知识目标40
（二）能力目标40
二、项目提出40
三、相关知识41
（一）MCGS工控组态软件的系统构成41
（二）MCGS工控组态软件的功能特点42
（三）MCGS工控组态软件组建工程的一般过程42
（四）MCGS嵌入式一体化触摸屏TPC706243
四、项目分析47
（一）按钮指示灯控制系统组成及控制原理47
（二）MCGS组态控制界面设计思路47
（三）I/O分配48
（四）系统接线48
五、项目实施48
（一）硬件接线48
（二）编写PLC控制程序49
（三）按钮指示灯控制系统的组态49
六、项目拓展56
（一）无PLC程序的按钮指示灯控制系统的组态56
（二）采用MCGS组态软件脚本程序编写的按钮指示灯控制系统61
（三）无PLC程序的一键启停指示灯控制系统的组态66
思考与练习二72
项目三电动机正反转控制73
一、项目目标73
二、项目提出73
三、相关知识74
（一）触点指令74
（二）置位复位指令75
（三）正负跃变指令75
四、项目分析75
（一）I/O分配75
（二）工作原理及设计思路76
五、项目实施77
（一）硬件接线77
（二）编写PLC程序78
（三）工程组态设计78
六、项目拓展85
思考与练习三86
项目四电动机星-三角降压启动控制88
一、项目目标88
二、目标提出88
三、相关知识89
（一）S7-200定时器指令89
（二）S7-200计数器指令90
四、项目分析92
（一）I/O分配92
（二）设计思路92
五、项目实施93
（一）硬件接线93
（二）编写PLC程序94
（三）工程组态设计94
六、项目拓展100
思考与练习四100
项目五灯光喷泉控制电路设计101
一、项目目标101
二、项目提出101
三、相关知识101
（一）位移位寄存器指令101
（二）数据移位指令102
（三）PLC的中断处理功能及应用104
四、项目分析107
（一）工作原理107
（二）设计思路108
（三）产品选型108
（四）I/O分配108
（五）PLC接线108
（六）组态系统软件设计流程109
五、项目实施109
（一）编写PLC程序109
（二）编写触摸屏程序110
（三）系统调试113
六、项目拓展114
（一）MCGS中的定时构件114
（二）使用定时构件制作0.5s脉冲发生器116
（三）PLC程序117
（四）系统调试118
思考与练习五118
项目六多台电动机分时启动119
一、项目目标119
二、项目提出119
三、相关知识119
（一）S7-200顺序控制继电器指令119
（二）数据比较指令123
（三）MCGS组态软件旋转动画的制作124
四、项目分析127
（一）工作原理127
（二）设计思路127
（三）产品选型127
（四）I/O分配127
（五）系统接线128
（六）组态软件设计流程128
五、项目实施128
（一）编写PLC程序128
（二）编写触摸屏程序129
（三）系统调试131
六、项目拓展132
思考与练习六133
项目七触摸屏、PLC与变频器的模拟量开环调速135
一、项目目标135
二、项目提出135
三、相关知识135
（一）S7-200PLC传送指令135
（二）S7-200PLC数据类型转换指令137
（三）数据运算指令138
（四）逻辑运算指令142
（五）S7-200PLC模拟量模块简介144
四、项目分析150
（一）工作原理150
（二）设计思路150
（三）产品选型150
五、项目实施150
（一）参数设置150
（二）触摸屏人机界面的设计151
（三）控制程序的设计方法151
五、项目拓展152
（一）项目目的152
（二）项目分析153
（三）项目实施153
思考与练习七156
项目八自来水水塔液位控制157
一、项目目标157
二、项目提出157
三、相关知识158
（一）液位传感器的工作原理与使用方法158
（二）PID控制功能与PID指令向导158
（三）MCGS实时曲线制作166
四、项目分析168
（一）工作原理168
（二）设计思路169
（三）产品选型表8-1169
（四）参数设置169
（五）系统接线170
五、项目实施172
（一）编写PLC程序172
（二）系统触摸屏控制画面的制作与触摸屏程序的编写172
（三）系统调试177
六、项目拓展177
（一）恒温加热炉控制177
（二）编制控制程序178
思考与练习八179
项目九机械手抓取运动控制180
一、项目目标180
二、项目提出180
三、相关知识180
（一）高速计数器指令及应用180
（二）MAP库的应用185
（三）MCGS安全机制应用制作194
四、项目分析202
（一）工作原理202
五、项目实施203
（一）I/O分配203
（二）控制系统程序203
（三）触摸屏组态画面制作步骤204
（四）运行策略206
六、项目拓展206
思考与练习九209
项目十S7-200系列PLC通信功能及应用212
一、项目目标212
二、项目提出212
三、相关知识213
（一）S7-200系列PLC的点对点通信（PPI）213
（二）S7-200系列PLCUSS协议指令的应用219
（三）自由端口通信模式225
四、项目分析228
（一）工作原理228
（二）设计思路228
（三）产品选型228
（四）参数设置229
（五）系统接线229
五、项目实施229
（一）编写PLC程序229
（二）触摸屏控制画面制作与触摸屏程序编写231
六、项目拓展233
（一）编写PLC程序233
（二）变频器参数设置234
（三）编写触摸屏程序235
思考与练习十238
参考文献239