PLC应用技术图解项目化教程（西门子S7-300）（第3版）

本书以 SIMATIC S7-300 系列PLC 为样机，从工程应用角度出发，以项目为载体，突出实践性，从以下方面介绍PLC 的应用：（1）PLC 的组成及工作原理。（2）S7-300 系列PLC 的硬件系统、组态和指令系统。（3）STEP7 编程软件的使用。（4）S7-PLCSIM 仿真软件的功能与应用。（5）S7-300 系列PLC 的MPI 通信、PROFIBUS-DP 通信及工业以太网通信。（6）人机界面WinCC 的功能、组态及应用。全书共 20 个项目，除少数项目外，其余项目按照输入/输出信号器件分析、硬件组态、地址分配、画接线图、建符号表、编写程序、S7-PLCSIM 的仿真调试或WinCC 调试、联机调试的工程步骤编写。本书项目典型、图文并茂、标注详细、深入浅出，适合初学者学习。本书配有电子课件和微课讲解（扫码观看），书中介绍的颜色变化效果可在上述电子资源中查看。

郑长山，男，扬州工业职业技术学院骨干教师，自动控制技术专家，曾于企业工作多年，具备丰富的实践经验和教学经验，其在电子工业出版社出版的PLC及工业网络专业教材获得市场广泛认可，并多次获得省部级教材评优称号。

项目1 认识PLC 1 1.1 项目要求及学习目标 1 1.2 相关知识 1 1.2.1 PLC发展史 1 1.2.2 PLC的主要特点 2 1.2.3 PLC的主要功能 3 1.2.4 PLC的分类、应用及发展 5 1.2.5 PLC技术的学习方法 8 1.3 项目解决步骤 8 巩固练习一 8 项目2 典型S7-300 PLC硬件控制系统安装 9 2.1 项目要求及学习目标 9 2.2 相关知识 9 2.2.1 S7-300 PLC的硬件结构 9 2.2.2 CPU模块种类 10 2.2.3 信号模块（SM） 13 2.2.4 电源（PS）模块PS307 19 2.2.5 编程器 20 2.2.6 智能I/O接口 20 2.2.7 通信接口 21 2.2.8 人机操作界面HMI 21 2.2.9 S7-300 PLC结构特点 21 2.2.10 S7-300 PLC的安装与维护 22 2.3 项目解决步骤 24 巩固练习二 27 项目3 硬件组态过程 28 3.1 项目要求 28 3.2 学习目标 28 3.3 相关知识 28 3.3.1 STEP 7标准软件包组成 28 3.3.2 SIMATIC 管理器 29 3.3.3 硬件组态编辑器 30 3.3.4 程序编辑器（LAD/STL/FBD） 31 3.3.5 符号编辑器 33 3.3.6 通信组态 34 3.3.7 硬件诊断 34 3.3.8 S7-300 PLC的插槽地址 34 3.3.9 S7-300 PLC数字量I/O地址组态 34 3.3.10 S7-300 PLC模拟量I/O地址组态 35 3.4 项目解决步骤 36 巩固练习三 39 项目4 STEP 7数据存储及程序结构 40 4.1 项目要求及学习目标 40 4.2 相关知识 40 4.2.1 数据格式与基本数据类型 40 4.2.2 CPU的存储区 42 4.2.3 直接寻址 44 4.2.4 STEP 7中的块 48 4.2.5 STEP 7的程序结构 50 4.3 项目解决步骤 51 巩固练习四 52 项目5 电动机启停PLC控制 53 5.1 项目要求 53 5.2 学习目标 53 5.3 相关知识 54 5.3.1 常开触点 54 5.3.2 常闭触点 54 5.3.3 输出线圈 54 5.3.4 PLC的基本工作原理 55 5.3.5 程序的状态监控 58 5.3.6 真实S7-300 PLC的PC适配器下载 58 5.3.7 上传 63 5.4 项目解决步骤 63 巩固练习五 73 项目6 电动机正反转PLC控制 74 6.1 项目要求 74 6.2 学习目标 74 6.3 项目解决步骤 75 6.4 相关知识 79 6.4.1 在PLCSIM中使用符号地址 79 6.4.2 用变量表监控调试程序 81 6.4.3 置位与复位指令 83 6.4.4 触发器 85 6.4.5 跳变沿检测指令 86 6.5 项目解决方法拓展 88 巩固练习六 91 项目7 小车自动往复运动PLC控制 93 7.1 项目要求 93 7.2 学习目标 93 7.3 项目解决步骤 93 7.4 项目解决方法拓展 99 巩固练习七 101 项目8 三相异步电动机星―三角形降压启动PLC控制 103 8.1 项目要求 103 8.2 学习目标 104 8.3 相关知识 104 8.3.1 定时器指令 104 8.3.2 接通延时定时器 106 8.4 项目解决步骤 108 8.5 项目解决方法拓展 112 巩固练习八 113 项目9 四节传送带PLC控制 115 9.1 项目要求 115 9.2 学习目标 115 9.3 相关知识：梯形图与继电接触器控制电路的比较 116 9.4 项目解决步骤 116 巩固练习九 121 项目10 液体混合PLC控制 124 10.1 项目要求 124 10.2 学习目标 125 10.3 项目解决步骤 125 10.4 知识拓展―不带参数功能FC应用（分部式编程） 131 巩固练习十 133 项目11 WinCC监控及两地控制 136 11.1 项目要求 136 11.2 学习目标 137 11.3 相关知识 137 11.3.1 WinCC 简介 137 11.3.2 WinCC主要功能 137 11.4 项目解决步骤 138 巩固练习十一 146 项目12 十字路口交通灯PLC控制及WinCC监控 147 12.1 项目要求 147 12.2 学习目标 148 12.3 相关知识 148 12.4 项目解决步骤 149 巩固练习十二 157 项目13 货物转运仓库PLC控制 160 13.1 项目要求 160 13.2 学习目标 160 13.3 相关知识 161 13.3.1 计数器指令 161 13.3.2 数据传送与转换指令 163 13.3.3 整数运算 166 13.3.4 浮点函数运算 167 13.3.5 字逻辑运算指令 168 13.3.6 比较指令 169 13.4 项目解决步骤 170 巩固练习十三 176 ? 项目14 机械手PLC控制 181 14.1 项目要求 181 14.2 学习目标 182 14.3 相关知识 182 14.3.1 移位和循环移位指令 182 14.3.2 移位和循环移位指令举例 184 14.4 项目解决步骤 185 14.5 知识拓展 194 14.5.1 编程界面的查找/替换 194 14.5.2 交叉参考与分配的使用 196 巩固练习十四 197 项目15 工程数据转换器功能FC105应用 199 15.1 项目要求 199 15.2 学习目标 199 15.3 相关知识 199 15.3.1 模拟量的检测 199 15.3.2 比例变换块FC105的调用 199 15.4 项目解决步骤 200 巩固练习十五 202 项目16 运煤输送PLC控制系统 203 16.1 项目要求 203 16.2 学习目标 203 16.3 相关知识 204 16.3.1 逻辑块的结构 204 16.3.2 逻辑块的编程 205 16.3.3 带参数功能FC的应用（结构化编程） 206 16.4 项目解决步骤 206 巩固练习十六 213 项目17 两台S7-300 PLC之间的全局数据MPI通信 216 17.1 项目要求 216 17.2 学习目标 216 17.3 相关知识 216 17.4 项目解决步骤 217 巩固练习十七 227 项目18 两台S7-300 PLC之间 PROFIBUS-DP不打包通信 229 18.1 项目要求 229 18.2 学习目标 229 18.3 相关知识（不打包通信） 229 18.4 项目解决步骤 230 18.5 知识拓展（三台PLC之间PROFIBUS-DP不打包通信） 247 18.6 巩固练习 251 项目19 两台S7-300 PLC之间 PROFIBUS-DP打包通信 252 19.1 项目要求 252 19.2 学习目标 252 19.3 相关知识 252 19.3.1 SFC15指令应用 252 19.3.2 SFC14指令应用 253 19.4 项目解决步骤 253 19.5 巩固练习 267 项目20 两台S7-300 PLC之间的工业以太网通信（S7连接） 268 20.1 项目要求 268 20.2 学习目标 268 20.3 相关知识 268 20.3.1 工业以太网定义及通信介质 268 20.3.2 四芯双绞线与RJ45接头连接过程 269 20.3.3 带PN口的CPU模块外形 270 20.3.4 FB12（BSEND）发送指令应用 270 20.3.5 FB13（BRCV）接收指令应用 271 20.3.6 真实S7-300PLC的以太网下载 272 20.4 项目解决步骤 277 20.5 知识拓展 285 20.6 巩固练习 286 参考文献 287