西门子PLC从入门到精通(视频学习版)

1. 图文并茂、从浅入深、案例丰富，图说指令、例说应用，可为读者提供丰富的编程借鉴；解决编程无从下手和系统设计缺乏实践经验的难题。 2. 入门篇以硬件结构、工作原理、指令系统为基础，结合丰富的应用案例解析，侧重指令的典型应用；为读者打好西门子编程的基础。 3. 提高篇系统阐述开关量和模拟量控制的编程方法,给出多个典型案例，让读者容易模仿，达到举一反三、灵活应用的目的，提高读者的PLC编程能力和水平。 4. 精通篇接近是工程风格,涵盖变频器、步进电机、伺服电机、通信、组态软件与触摸屏应用等内容，让读者与工程无缝对接，理论实践相结合,结合典型应用实例,使读者边学边用，提高分析解决工程问题的能力，精通PLC编程技术。

本书以西门子S7-200SMARTPLC硬件结构、工作原理、指令系统为基础，以开关量、模拟量编程设计方法为重点，以控制系统的工程应用为最终目标，结合百余个PLC应用案例，详细介绍西门子S7-200SMARTPLC的应用。主要内容包括：西门子S7-200SMARTPLC基本指令、应用指令、模拟量控制、控制系统设计方法、PLC控制变频器与步进电机和伺服电机、PLC通信、PLC与组态软件和触摸屏综合应用等，指令和应用讲解中都有配套案例，帮助读者边学边练。本书可作为广大电气工程技术人员学习PLC技术的参考用书，也可作为高等院校、职业院校自动化类、电气类、机电一体化、电子信息类等相关专业的PLC教学或参考用书。

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，培养电子设备装接工近200人。连续七年担任自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、电子信息工程等本科生专业的系统仿真教学任务（累计约40个教学班）。主编《自动控制理论综合实验指导书》《系统仿真实验指导书》各一本，在用。

第1篇入门篇
第1章西门子S7-200SMARTPLC概述001
1.1CPU模块与工作原理001
1.1.1PLC控制系统的基本结构001
1.1.2S7-200SMARTPLC的CPU模块002
1.1.3PLC的工作过程004
1.2S7-200SMARTPLC外部结构与接线005
1.2.1外部结构005
1.2.2端子排布和外部接线007
1.3S7-200SMARTPLC编程软件的安装和使用010
1.3.1编程软件的安装方法010
1.3.2编程软件的界面012
1.4S7-200SMARTPLC编程软件的使用方法017
1.4.1建立通信017
1.4.2S7-200SMARTPLC程序的注释020
1.4.3S7-200SMARTPLC程序的监控022
1.4.4S7-200SMARTPLC程序的仿真025
1.5S7-200SMARTPLC编程的推荐知识029
1.5.1数据类型029
1.5.2数据存储区029
1.5.3数据存储区的地址表示格式031
1.5.4PLC编程语言032
1.6继电器控制系统与S7-200SMARTPLC033
1.6.1常用低压电气元件033
1.6.2三相异步电机从继电控制到PLC控制037
1.6.3电机Y-△降压启动的继电器控制与PLC控制比较040

第2章西门子S7-200SMARTPLC基本指令详解045
2.1位逻辑指令045
2.1.1标准输入输出指令045
2.1.2触点和电路块串、并联指令046
2.1.3置位与复位指令049
2.1.4置位和复位优先触发器指令051
2.1.5正负跳变检测指令053
2.1.6取反指令与空操作指令054
2.2定时器指令055
2.2.1定时器指令概述055
2.2.2定时器指令举例056
2.2.3定时器的刷新机制058
2.2.4出料搅拌机的控制059
2.3计数器指令061
2.3.1计数器指令概述061
2.3.2计数器指令举例062
2.3.3打卡人数统计系统064
2.4数据传送指令065
2.4.1单一传送指令065
2.4.2数据块传送指令067
2.4.3字节交换指令068
2.4.4模具压制控制069
2.5比较指令070
2.5.1比较指令概述070
2.5.2十字路口红绿灯控制072
2.6移位和循环移位指令074
2.6.1移位指令074
2.6.2循环移位指令075
2.6.3移位寄存器指令077
2.6.4物料传送系统的单按钮控制079
2.7数学运算类指令080
2.7.1整数四则运算指令080
2.7.2双整数四则运算指令082
2.7.3实数四则运算指令083
2.7.4接近整数乘法、除法指令085
2.7.5数学函数指令086
2.7.6递增、递减指令086
2.8逻辑运算指令088
2.8.1字节逻辑运算指令088
2.8.2字逻辑运算指令089
2.8.3双字逻辑运算指令090
2.9数据转换指令091
2.9.1数据类型转换指令091
2.9.2BCD码与整数的转换指令094
2.9.3译码与编码指令095
2.9.4段码指令096
2.9.5小车运行距离的估算097

第3章西门子S7-200SMARTPLC应用指令详解099
3.1时钟指令099
3.1.1时钟指令概述099
3.1.2迟到人数统计系统101
3.2程序控制类指令103
3.2.1循环控制指令103
3.2.2跳转/标号指令103
3.2.3顺控继电器指令105
3.2.4看门狗定时复位指令106
3.2.5饮料机自动控制108
3.3子程序指令110
3.3.1子程序指令110
3.3.2电动葫芦升降机112
3.4中断指令115
3.4.1中断基础知识115
3.4.2中断指令概述116
3.4.3中断程序举例117
3.4.4定时闹钟实现119
3.5高速计数器121
3.5.1高速计数器基础知识121
3.5.2高速计数器的特殊标志存储器125
3.5.3高速计数器指令126
3.5.4高速计数器在五站点小车往返中的应用126
3.6高速脉冲输出132
3.6.1高速脉冲输出指令和特殊存储器132
3.6.2脉宽调制（PWM）133
3.6.3高速脉冲串输出（PTO）137
3.6.4智能灌溉控制138

第4章西门子S7-200SMARTPLC基本控制案例141
案例1消防水泵的连续和点动控制141
案例2三相异步电动机反接制动控制141
案例3圆盘旋转单周控制143
案例4机床工作台自动往返控制144
案例5产品正品与次品分离控制145
案例6机床的互锁联锁控制146
案例7停电系统保护程序147
案例8磨床的PLC控制148
案例9万能铣床的PLC控制149
案例10滚齿机的PLC控制151
案例11卷帘门控制152
案例12三相异步电动机的单向能耗制动154
案例13三相异步电动机的可逆运行能耗制动155
案例14并励电动机电枢串电阻启动调速控制156
案例15多个定时器实现长延时158
案例16由定时器和计数器构成的长延时159
案例17单灯闪烁控制160
案例18楼宇灯光控制系统160
案例19车间换气系统控制162
案例20风机与燃烧机连动控制163
案例21水塔水位监控与报警系统164
案例22霓虹灯交替点亮与闪烁控制165
案例23转盘间歇旋转控制167
案例24单按钮控制电机启停168
案例25小区停车读卡计费系统169
案例26停车场车辆统计系统170
案例27车床滑台往复运动、主轴双向控制170
案例28次品检测与分离控制172
案例29简易公交报站器173
案例30刷卡售水机174
案例31信号的二分频175

第2篇提高篇
第5章西门子S7-200SMARTPLC模拟量控制177
5.1模拟量相关知识177
5.2标准模拟量输入模块179
5.2.1标准模拟量输入模块的接线179
5.2.2组态标准模拟量输入模块181
5.2.3模拟量比例换算183
5.2.4模拟量比例换算的程序实现185
5.3RTD和TC模块188
5.3.1RTD和TC模块的接线188
5.3.2组态RTD和TC模块190
5.3.3RTD和TC模块检测温度的程序实现192
5.4模拟量输出模块192
5.4.1模拟量输出模块的接线192
5.4.2组态模拟量输出模块192
5.4.3模拟量输出模块编程举例193
5.5容器的水位控制194

第6章西门子PLC控制系统设计方法197
6.1PLC应用系统设计的一般步骤197
6.1.1控制系统的设计内容197
6.1.2控制系统的设计步骤197
6.2PLC系统控制程序设计的一般方法198
6.2.1经验设计法198
6.2.2移植设计法200
6.2.3逻辑设计法202
6.3梯形图顺序控制设计法204
6.3.1顺序控制设计法的设计步骤204
6.3.2顺序功能图的绘制205
6.3.3顺序功能图的结构207
6.4顺序功能图转梯形图的方法210
6.4.1使用启保停电路的编程方法210
6.4.2使用置位复位指令的编程方法213
6.4.3使用步进（顺控）指令的编程方法217
6.5顺序功能图综合应用案例219
6.5.1液体混合机自动控制219
6.5.2剪板机的控制221
6.5.3全自动洗衣机的控制225
6.5.4加热反应炉的控制229

第7章西门子PLC系统控制应用案例233
案例1采用定时器实现的跑马灯控制233
案例2火灾报警控制234
案例3消防排风系统控制235
案例4电动机正反转自动循环控制237
案例5产品打包与产量统计系统238
案例6圆盘间歇旋转控制240
案例7储液罐的水位自动控制240
案例8空气压缩机自动控制系统243
案例9液体混合自动控制245
案例10送料小车的PLC控制247
案例11小车五站点呼叫控制248
案例12三条传送带控制250
案例13广告灯的循环控制252
案例14自动加料控制253
案例15开锁和报警控制255
案例16啤酒灌装生产线的PLC控制256
案例17饮料自动售货机的PLC控制258
案例18三工作台的自动控制260

第3篇精通篇
第8章S7-200SMARTPLC控制变频器、步进电机、伺服电机263
8.1S7-200SMARTPLC控制变频器263
8.1.1变频器简介263
8.1.2变频器的PLC控制267
8.1.3五段速控制269
8.2运动指令向导272
8.2.1运动指令向导配置272
8.2.2指令向导生成的子例程287
8.3S7-200SMARTPLC控制步进电机289
8.3.1步进电机简介289
8.3.2步进电机的驱动器290
8.3.3步进电机的PLC控制292
8.4S7-200SMARTPLC控制伺服电机295
8.4.1伺服电机简介295
8.4.2伺服电机的PLC控制296

第9章西门子S7-200SMARTPLC通信301
9.1通信端口以及连接方式301
9.1.1CPU通信端口引脚分配301
9.1.2EMDP01通信端口引脚分配302
9.1.3以太网端口连接303
9.1.4RS485网络连接304
9.1.5RS232网络连接306
9.2S7-200SMART之间的Get/Put通信306
9.2.1S7-200SMARTCPUGet/Put向导编程306
9.2.2通过GET/PUT指令编程实现通信311
9.3S7-200SMART之间PROFINET通信315
9.3.1PROFINET通信315
9.3.2PROFINET通信举例315
9.4S7-200SMART之间TCP通信320
9.4.1TCP协议通信320
9.4.2TCP协议通信举例322
9.5ModbusRTu通信326
9.5.1ModbusRTu通信指令库326
9.5.2S7-200SMART与变频器G120的ModbusRTU通信331

第10章组态软件和触摸屏综合应用335
10.1组态王软件335
10.1.1工程管理器335
10.1.2工程浏览器335
10.1.3画面开发系统336
10.1.4运行系统和信息窗口337
10.2组态王综合应用实例338
10.2.1新建工程338
10.2.2PLC与组态王的通信339
10.2.3构造数据库342
10.2.4设计画面344
10.2.5运行和调试347
10.3WinCCflexibleSMART软件348
10.4触摸屏综合应用实例351
10.4.1新建工程351
10.4.2设置IP地址352
10.4.3编写PLC程序354
10.4.4交通灯控制系统的触摸屏设计357
10.4.5运行程序364

第11章西门子PLC编程典型控制案例367
11.1广场花样喷泉的自动控制367
11.2弯管机的PLC控制370
11.3居室安全系统373
11.4气囊硫化机375
11.5两个滑台顺序控制378
11.6大小球分拣系统382
11.7切割机控制386

附录西门子PLC编程与仿真视频拓展（二维码视频）392
附录1-西门子200编程与仿真
附录2-计算机与200PLC硬件通信以及上载和下载程序
附录3-基于SIMATICManager的西门子200编程与仿真
附录4-西门子200SMART编程软件使用与仿真
附录5-西门子300编程与仿真举例
附录6-西门子400编程与仿真举例
附录7-博途15.1西门子300编程与仿真-起保停控制
附录8-博途15.1西门子300编程与仿真-启动优先控制
附录9-博途15.1西门子300编程与仿真-多地控制
附录10-博途西门子400组态编程仿真举例
附录11-博途西门子300定时器时间设定规则及举例
附录12-博途讲解西门子300定时器SS
附录13-博途讲解西门子300定时器SP
附录14-博途讲解西门子300定时器SE
附录15-博途讲解西门子300定时器SD并举例
附录16-博途西门子1200编程仿真举例（正反转控制)
附录17-博途西门子1200与触摸屏动画仿真举例（含FC)
附录18-博途1500编程仿真举例及注意事项
附录19-博途1500PLC与触摸屏快速仿真举例

参考文献394