PLC编程及案例手册

本书具有以下特色： 1.在案例丰富的基础上侧重操作与模拟，使读者学习PLC编程能够有抓手。 2.通过丰富案例例说图说PLC编程指令是本书的重要特色。 3.内容由浅入深、侧重工程应用。 4.视频附录，侧重操作、贴近实际、丰富实用、授之以渔。

本书介绍了西门子S7-200 SMART PLC和三菱FX3U PLC的编程方法与实际应用案例，内容包括学习PLC推荐的电气知识、西门子S7-200 SMART和三菱FX3U两种PLC的硬件组成、指令系统、典型案例、控制系统设计方法、变频器和步进电机与伺服电机的PLC控制、PLC通信、触摸屏与组态软件的应用等内容。书中配有二维码，扫描就可以看视频讲解，内容涵盖电气设计与仿真软件、西门子S7-200 SMART PLC和三菱FX3U PLC编程软件与仿真举例等，使读者无需PLC硬件，仅借助于计算机就可以实现PLC编程仿真和动画演示等功能。本书不仅为读者提供了一套快速掌握西门子S7-200 SMART PLC和三菱FX3U PLC的有效的编程方法、可借鉴的丰富的编程案例以及针对性的编程仿真操作指导，还提供了大量的实践经验，可作为零基础读者以及广大电气工程技术人员学习PLC技术的参考用书。

刘振全，天津科技大学，副院长，主要从事自动控制理论、系统仿真等方面的教学及科研工作，在《电子与信息学报》、《电气电子教学学报》、《微计算机信息》、《天津科技大学学报》《自动化仪表》等刊物发表控制理论及系统仿真相关的专业论文10余篇，主持完成天津科技大学自然科学基金项目一项，参与天津市高校科技发展基金、天津市自然基金、国家自然基金项目及横向课题多项，培养电子设备装接高级工近200人。主编《自动控制理论综合实验指导书》、《系统仿真实验指导书》。

第1篇 学习PLC推荐的电气知识
第1章 低压电气元件与电气控制线路的识读
1.1 低压电气元件识别与使用
1.1.1 刀开关
1.1.2 按钮
1.1.3 熔断器
1.1.4 低压断路器
1.1.5 热继电器
1.1.6 接触器
1.1.7 电磁式继电器
1.1.8 时间继电器
1.1.9 速度继电器
1.1.10 行程开关
1.2 电气控制线路常用的图形符号和文字符号
第2章 电气控制线路的设计方法及仿真软件
2.1 电气控制线路的设计方法
2.1.1 电气控制线路的一般设计法
2.1.2 电气控制线路的逻辑设计法
拓展视频 电气设计仿真软件操作与举例
2.2 V-ELEO电气设计仿真软件
2.2.1 软件使用方法
2.2.2 设计与仿真举例（电机连续控制）
2.2.3 设计与仿真举例（电机正反转控制）
2.3 电气设计仿真软件CADe-SIMU v3.0
2.3.1 软件使用方法
2.3.2 设计与仿真举例（电机连续控制）
2.3.3 设计与仿真举例（电机正反转控制）
第2篇 西门子S7-200 SMART PLC编程
第3章 西门子PLC S7-200 SMART简介
3.1 PLC的硬件与工作原理
3.1.1 PLC的基本结构
3.1.2 S7-200 SMART的CPU模块
3.1.3 S7-200 SMART扩展模块与信号板
3.1.4 S7-200 SMART的I/O地址分配
3.1.5 PLC的工作原理
3.2 S7-200 SMART外部结构与接线
3.2.1 S7-200 SMART的外部结构
3.2.2 S7-200 SMART外部接线图
3.3 S7-200 SMART编程软件的使用
3.3.1 STEP7-Micro/WIN SMART简介
3.3.2 STEP7-Micro/WIN SMART使用
3.4 S7-200 SMART PLC编程操作
3.4.1 通信操作
3.4.2 S7-200 SMART PLC程序的注释
3.4.3 S7-200 SMART PLC程序的监控
3.4.4 S7-200 SMART PLC程序的仿真
拓展视频 西门子PLC动画操作仿真软件
3.5 西门子S7-200 SMART编程软件使用与仿真
3.6 基于SIMATIC Manager的西门子S7-200编程与仿真
3.7 西门子S7-300编程软件及仿真
3.7.1 西门子S7-300编程软件的硬件组态操作过程
3.7.2 西门子S7-300编程与仿真
3.8 西门子S7-400编程与仿真
3.9 触摸屏软件使用说明（本部分二维码配套第8章内容）
3.9.1 触摸屏实现的交通灯控制系统
3.9.2 工程管理器（组态王）
3.9.3 起保停电路的组态王演示
3.9.4 液位控制（组态王模拟）
第4章 西门子S7-200 SMART PLC指令及应用实例
4.1 基础知识
4.1.1 数据类型
4.1.2 数据存储区的地址表示格式
4.1.3 数据存储区域
4.1.4 S7-200 SMART PLC的寻址方式
4.1.5 PLC编程语言
4.2 位逻辑指令
4.2.1 标准输入输出指令
4.2.2 触点串、并联指令
4.2.3 电路块串、并联指令
4.2.4 置位与复位指令
4.2.5 置位和复位优先触发器
4.2.6 脉冲生成指令
4.2.7 取反指令与空操作指令
4.2.8 逻辑堆栈指令
4.3 定时器指令
4.3.1 定时器指令解析
4.3.2 定时器指令编程案例
4.3.3 综合实例
4.4 计数器指令
4.4.1 计数器
4.4.2 计数器指令编程案例
4.4.3 综合实例
4.5 数据传送指令
4.5.1 单一传送指令
4.5.2 数据块传送指令
4.5.3 字节交换指令
4.5.4 字节立即传送指令
4.5.5 综合实例
4.6 移位和循环移位类指令
4.6.1 移位指令
4.6.2 循环移位指令
4.6.3 移位寄存器指令
4.6.4 综合实例
4.7 数学运算类指令
4.7.1 四则运算指令
4.7.2 双整数四则运算指令
4.7.3 实数四则运算指令
4.7.4 接近整数乘法、除法指令
4.7.5 数学函数指令
4.7.6 递增、递减指令
4.7.7 综合实例
4.8 逻辑运算指令
4.8.1 字节的逻辑运算指令
4.8.2 字的逻辑运算指令
4.8.3 双字的逻辑运算指令
4.9 比较指令
4.9.1 字节的比较指令
4.9.2 整数的比较指令
4.9.3 双整数的比较指令
4.9.4 实数的比较指令
4.9.5 字符串的比较指令
4.9.6 综合实例
4.10 数据转换指令
4.10.1 数据类型转换指令
4.10.2 BCD码与整数的转换指令
4.10.3 译码与编码指令
4.10.4 段码指令
4.10.5 综合实例
4.11 表功能指令
4.11.1 填表指令
4.11.2 取表指令
4.11.3 查表指令
4.11.4 存储器填充指令
4.12 时钟指令
4.12.1 时钟指令说明
4.12.2 综合实例
4.13 程序控制类指令
4.13.1 循环控制指令
4.13.2 跳转/标号指令
4.13.3 顺控继电器指令
4.13.4 看门狗定时复位指令
4.13.5 综合实例
4.14 子程序指令
4.14.1 子程序指令格式和功能
4.14.2 子程序的建立
4.14.3 子程序的编写与调用
4.14.4 综合实例
4.15 中断指令
4.15.1 中断基础知识
4.15.2 中断指令的格式和功能
4.15.3 中断程序编程实例
4.15.4 综合实例
4.16 高速计数器
4.16.1 高速计数器基础知识
4.16.2 高速计数器的特殊标志存储器
4.16.3 高速计数器指令
4.16.4 综合实例
4.17 高速脉冲输出
4.17.1 高速脉冲输出指令和特殊存储器
4.17.2 脉宽调制（PWM）
4.17.3 高速脉冲串输出（PTO）
4.17.4 综合实例
第5章 西门子S7-200 SMART PLC编程典型案例
5.1 互锁联锁控制
5.2 按钮控制圆盘旋转一圈
5.3 转盘旋转90°间歇运动控制
5.4 单灯周期交替亮灭
5.5 一个按钮控制三组灯
5.6 定时与区域置位指令实现多灯交替闪烁
5.7 楼宇声控灯系统
5.8 高楼自动消防泵控制系统
5.9 两地控制的三相异步电动机点动连续混合控制
5.10 三相异步电动机正反转控制
5.11 三相异步电动机顺序启动同时停止控制
5.12 三相异步电动机顺序启动逆序停止控制
5.13 三相异步电动机星-三角形降压启动控制
5.14 三相异步电动机反接制动控制
5.15 三相双速异步电动机的控制
5.16 机床工作台自动往返控制
5.17 车床滑台往返运动、主轴双向控制
5.18 磨床PLC控制
5.19 万能工具铣床PLC控制
5.20 滚齿机PLC控制
5.21 双头钻床PLC的控制
5.22 传送带产品检测与次品分离
5.23 车间换气系统控制
5.24 风机与燃烧机联动控制
5.25 混凝土搅拌机的PLC控制
5.26 天塔之光的PLC控制
第6章 西门子PLC控制系统设计方法
6.1 PLC应用系统设计的一般步骤
6.1.1 控制系统的设计内容
6.1.2 控制系统的设计步骤
6.2 PLC系统控制程序设计的一般方法
6.2.1 经验设计法
6.2.2 移植设计法
6.2.3 逻辑设计法
6.3 梯形图顺序控制设计法
6.3.1 顺序控制设计法简介
6.3.2 顺序控制设计法的设计步骤
6.3.3 例说顺序功能图的绘制
6.3.4 顺序功能图的结构
6.3.5 顺序功能图转梯形图的方法
6.4 模拟量控制
6.4.1 模拟量模块接线
6.4.2 组态模拟量
6.4.3 模拟量比例换算
6.4.4 模拟量常见问题
第7章 西门子S7-200 SMART PLC控制变频器、步进 电机、伺服电机
7.1 变频器及其PLC控制
7.1.1 变频器简介
7.1.2 变频器的PLC控制
7.1.3 综合实例
7.2 运动指令向导
7.2.1 运动指令向导配置
7.2.2 指令向导生成的子例程
7.3 步进电机及其PLC控制
7.3.1 步进电机简介
7.3.2 步进电机的驱动器
7.3.3 步进电机的PLC控制
7.4 伺服电机及其PLC控制
7.4.1 伺服电机简介
7.4.2 伺服电机的PLC控制
第8章 西门子PLC和组态软件及触摸屏的综合应用
8.1 组态王软件
8.1.1 工程管理器
8.1.2 工程浏览器
8.1.3 画面开发系统
8.1.4 运行系统和信息窗口
8.2 PLC和组态王综合应用实例
8.2.1 新建工程
8.2.2 PLC与组态王的通信
8.2.3 构造数据库
8.2.4 设计画面
8.2.5 运行和调试
8.3 WinCC flexible SMART软件
8.4 PLC和触摸屏综合应用实例
8.4.1 新建工程
8.4.2 设置IP地址
8.4.3 编写PLC程序
8.4.4 交通灯控制系统的触摸屏设计
8.4.5 运行程序
第9章 西门子S7-200 SMART PLC的通信
9.1 通信端口以及连接方式
9.1.1 CPU通信端口引脚分配
9.1.2 EMDP01通信端口引脚分配
9.1.3 以太网端口连接
9.1.4 RS485网络连接
9.1.5 RS232网络连接
9.2 S7-200 SMART之间的以太网通信
9.2.1 例说S7-200 SMART CPU Get/Put向导编程
9.2.2 通过指令编程实现通信
9.3 S7-200 SMART之间PROFINET IO通信
9.3.1 PROFINET IO通信
9.3.2 PROFINET IO通信实例
9.4 S7-200 SMART之间的TCP通信
9.4.1 TCP协议通信
9.4.2 TCP协议通信实例
第3篇 三菱FX3U PLC编程
第10章 三菱FX3U系列PLC简介
10.1 三菱PLC的基本结构
10.1.1 三菱PLC的硬件结构
10.1.2 常见的CPU模块型号、参数
10.1.3 三菱PLC基本单元的端子
10.1.4 数字量输入接线
10.1.5 数字量输出接线
10.2 三菱PLC编程软件的使用
10.2.1 GX Works2编程软件安装
10.2.2 GX Works2编程软件的使用
10.2.3 工程项目的相关操作
10.2.4 三菱PLC程序输入
10.2.5 三菱PLC程序注释
10.2.6 PLC程序的写入
10.2.7 PLC程序的仿真
10.2.8 PLC编程软件的监视功能
拓展视频 三菱PLC动画操作仿真软件
10.3 三菱FX-TRN-BEG-C动画操作仿真软件的操作与应用案例
10.3.1 仿真软件介绍
10.3.2 动画仿真编程举例（定时计数）
10.4 三菱FX3U PLC编程仿真软件GX Works2使用与仿真
10.4.1 软件使用与仿真举例
10.4.2 仿真举例（定时计数）
第11章 三菱FX3U PLC指令及应用实例
11.1 三菱FX3U PLC编程
11.1.1 编程语言
11.1.2 应用指令和操作数
11.2 位逻辑指令
11.2.1 输入指令与输出指令
11.2.2 触点串、并联指令
11.2.3 电路块串联指令与并联指令
11.2.4 置位与复位指令
11.2.5 脉冲触点指令
11.2.6 脉冲输出指令
11.2.7 取反、空操作与结束指令
11.2.8 逻辑堆栈指令
11.2.9 主控指令
11.2.10 MEP、MEF指令
11.3 定时器指令
11.3.1 定时器指令
11.3.2 特殊定时器指令
11.4 计数器指令
11.4.1 计数器
11.4.2 例说计数器指令
11.4.3 综合实例
11.5 数据传送指令
11.5.1 传送指令
11.5.2 移位传送指令
11.5.3 取反传送指令
11.5.4 成批传送指令
11.5.5 多点传送指令
11.5.6 综合实例
11.6 数据处理和移位类指令
11.6.1 数据交换指令
11.6.2 数据处理指令
11.6.3 移位指令
11.6.4 循环移位指令
11.6.5 带进位循环移位指令
11.6.6 位移位指令
11.6.7 字移位指令
11.6.8 移位写入读出指令
11.6.9 选择开关控制三个阀门顺序开启、逆序关闭
11.6.10 啤酒灌装生产线的PLC控制
11.7 数学运算类指令
11.7.1 整数四则混合运算指令
11.7.2 浮点数四则运算指令
11.7.3 数学函数指令
11.7.4 三角函数指令
11.7.5 递增、递减指令
11.7.6 转盘旋转90°间歇运动控制
11.7.7 停车场车辆统计系统
11.8 逻辑运算指令
11.9 PLC比较指令
11.9.1 比较指令
11.9.2 区间比较指令
11.9.3 触点式比较指令
11.10 数据转换指令
11.10.1 数据类型转换指令
11.10.2 译码与编码指令
11.10.3 段码指令
11.10.4 拔河比赛
11.11 时钟指令
11.11.1 时钟指令解析
11.11.2 定时闹钟
11.12 程序控制类指令
11.12.1 循环控制指令
11.12.2 条件跳转指令
11.12.3 顺控继电器指令
11.12.4 看门狗定时复位指令
11.13 子程序指令
11.14 中断指令
11.14.1 指令格式和功能
11.14.2 中断编程案例
11.15 高速计数器
11.15.1 高速计数器基础知识
11.15.2 高速计数器的相关指令
11.16 高速脉冲输出
11.16.1 高速脉冲输出指令和特殊存储器
11.16.2 带加减速脉冲输出指令
11.16.3 脉宽调制指令和特殊存储器
第12章 三菱PLC的控制系统设计
12.1 PLC控制系统的设计概述
12.1.1 PLC控制系统设计的基本原则
12.1.2 PLC控制系统设计的步骤
12.2 PLC系统控制程序设计的一般方法
12.2.1 经验设计法
12.2.2 移植设计法
12.2.3 逻辑设计法
12.3 顺序功能图设计法
12.3.1 顺序功能图设计法简介
12.3.2 启保停电路编程方法
12.3.3 置位复位指令编程方法
12.3.4 步进指令编程法
12.4 三菱PLC模拟量的控制
12.4.1 FX3U-4AD模拟量输入模块
12.4.2 FX3U-4DA模拟量输出模块
12.4.3 综合实例——中央空调
第13章 三菱FX3U控制变频器、 步进电机、伺服电机
13.1 变频器及其PLC控制
13.1.1 用变频器和PLC控制电动机的正转和反转
13.1.2 用变频器控制电动机实现五段速调速
13.2 定位控制指令
13.2.1 原点回归指令
13.2.2 定位指令
13.3 步进电机的PLC控制
13.4 伺服电机的PLC控制
第14章 三菱FX3U PLC 的通信与网络功能
14.1 PLC通信简介
14.1.1 PLC通信的分类
14.1.2 通信传输介质
14.1.3 串行通信接口标准
14.1.4 通信的连接形式与协议
14.2 通信扩展板的性能与连接
14.2.1 通信扩展板功能
14.2.2 常用的通信扩展板
14.3 FX3U PLC并联链接通信
14.3.1 并联链接通信的软元件
14.3.2 通信的方式
14.3.3 接线方法
14.3.4 并联链接通信应用案例
14.4 FX3U PLC N∶N网络通信
14.4.1 N∶N网络通信的软元件
14.4.2 接线方法
14.4.3 例说N∶N网络通信
参考文献