S7-300 PLC、变频器与触摸屏综合应用教程 第2版

本书介绍了西门子S7-300 PLC、G120变频器、TP 177B触摸屏的基本知识及其综合应用。通过大量实例和实训项目，介绍了S7-300 PLC的编程、仿真及应用，变频器多种功能参数的设置及调试，组态软件WinCC flexible的常用元件组态技术，以及它们的综合应用。 本书对每个实训项目均配有电路原理图、控制程序及调试步骤，并且项目容易操作与实现，旨在让读者通过对本书的学习，能尽快地掌握工控设备的基本知识及综合应用技能。 本书可作为高等职业院校电气自动化、机电一体化等相关专业及技术培训的教材，也可作为工程技术人员的自学或参考用书。

侍寿永，江苏电子信息职业技术学院教授，主要从事PLC、电气、变频器、触摸屏、工业网络等自动化类课程的理论和实践教学，编写了《西门子S7-1200 PLC编程及应用教程》 《西门子S7-200 SMART PLC编程及应用教程》 《S7-300 PLC、变频器与触摸屏综合应用教程》等9部教材，其讲解深入浅出易于理解、理实一体易于动手、案例选取易于激发兴趣，适合高职教学。其中1200PLC教材年销量2万多册，200 SMART PLC教材年销量达6000多册，是我社畅销教材。

目 录 前言 第1篇 西门子S7-300 PLC的编程及应用 第1章 S7-300 PLC基本指令的编程及应用1 1.1 PLC简介1 1.1.1 PLC的定义及特点1 1.1.2 PLC的分类及应用2 1.1.3 PLC的结构与工作过程3 1.1.4 PLC的编程语言5 1.1.5 S7-300 PLC的硬件模块6 1.1.6 用户存储区及状态字9 1.1.7 编程及仿真软件11 1.2 实训1 软件安装及项目创建16 1.2.1 实训目的16 1.2.2 实训任务16 1.2.3 实训步骤16 1.2.4 实训拓展21 1.3 位逻辑指令21 1.3.1 触点指令21 1.3.2 输出指令22 1.3.3 电路块指令23 1.3.4 异或和同或指令24 1.3.5 取反指令24 1.3.6 置复位和触发器指令25 1.3.7 检测指令26 1.3.8 存储指令27 1.3.9 RLO的置位和复位指令27 1.4 实训2 电动机连续运行的PLC控制27 1.4.1 实训目的27 1.4.2 实训任务27 1.4.3 实训步骤28 1.4.4 实训拓展33 1.5 定时器及计数器指令34 1.5.1 定时器指令34 1.5.2 计数器指令41 1.6 实训3 电动机 /△起动的PLC控制44 1.6.1 实训目的44 1.6.2 实训任务45 1.6.3 实训步骤45 1.6.4 实训拓展48 1.7 习题与思考48 第2章 S7-300 PLC功能指令的编程及应用50 2.1 数据类型50 2.1.1 基本数据类型50 2.1.2 复杂数据类型52 2.1.3 参数数据类型53 2.2 数据处理指令53 2.2.1 传送指令53 2.2.2 比较指令55 2.2.3 转换指令56 2.2.4 移位指令58 2.3 实训4 交通灯的PLC控制61 2.3.1 实训目的61 2.3.2 实训任务61 2.3.3 实训步骤61 2.3.4 实训拓展66 2.4 数学运算指令66 2.4.1 算术运算指令66 2.4.2 逻辑运算指令70 2.5 实训5 60s倒计时的PLC控制72 2.5.1 实训目的72 2.5.2 实训任务72 2.5.3 实训步骤72 2.5.4 实训拓展76 2.6 控制指令76 2.6.1 逻辑控制指令76 2.6.2 程序控制指令79 2.6.3 主控继电器指令79 2.7 累加器指令及数据块指令80 2.7.1 累加器指令80 2.7.2 数据块指令80 2.8 实训6 闪光频率的PLC控制81 2.8.1 实训目的81 2.8.2 实训任务81 2.8.3 实训步骤81 2.8.4 实训拓展83 2.9 习题与思考83 第3章 S7-300 PLC功能块与组织块的编程及应用85 3.1 功能和功能块85 3.1.1 功能86 3.1.2 功能块88 3.1.3 功能与功能块的区别91 3.2 系统功能和系统功能块92 3.3 实训7 多级分频器的PLC控制96 3.3.1 实训目的96 3.3.2 实训任务96 3.3.3 实训步骤96 3.3.4 实训拓展100 3.4 组织块100 3.4.1 循环执行组织块101 3.4.2 起动组织块101 3.4.3 定期执行组织块102 3.4.4 事件驱动组织块106 3.5 实训8 电动机轮休的PLC控制111 3.5.1 实训目的111 3.5.2 实训任务111 3.5.3 实训步骤111 3.5.4 实训拓展114 3.6 习题与思考114 第4章 S7-300 PLC模拟量与脉冲量的编程及应用116 4.1 模拟量116 4.1.1 模拟量模块类型116 4.1.2 模拟量模块的地址分配116 4.1.3 模拟量模块的组态116 4.1.4 模拟值的表示119 4.2 实训9 炉箱温度的PLC控制121 4.2.1 实训目的121 4.2.2 实训任务121 4.2.3 实训步骤122 4.2.4 实训拓展125 4.3 高速脉冲125 4.3.1 高速脉冲输入127 4.3.2 高速脉冲输出133 4.4 实训10 步进电动机的PLC控制136 4.4.1 实训目的136 4.4.2 实训任务136 4.4.3 实训步骤136 4.4.4 实训拓展139 4.5 习题与思考140 第5章 S7-300 PLC网络通信的编程及应用141 5.1 MPI通信141 5.1.1 MPI通信网络的组建141 5.1.2 全局数据的MPI通信143 5.1.3 无组态的MPI通信147 5.1.4 有组态的MPI通信150 5.2 实训11 两台电动机的异地起停控制152 5.2.1 实训目的152 5.2.2 实训任务153 5.2.3 实训步骤153 5.2.4 实训拓展156 5.3 PROFIBUS通信156 5.3.1 PROFIBUS-DP通信网络的组建156 5.3.2 S7-300与远程I/O模块的PROFIBUS-DP通信157 5.3.3 S7-300与S7-200的PROFIBUS-DP通信159 5.3.4 S7-300与S7-300的PROFIBUS-DP通信161 5.4 实训12 两台电动机运行状态的异地监控166 5.4.1 实训目的166 5.4.2 实训任务166 5.4.3 实训步骤166 5.4.4 实训拓展169 5.5 PROFINET通信169 5.5.1 PROFINET通信网络的组建170 5.5.2 采用S5通信协议的PROFINET通信171 5.5.3 采用S7通信协议的PROFINET通信174 5.6 实训13 两台电动机的同向运行控制178 5.6.1 实训目的178 5.6.2 实训任务178 5.6.3 实训步骤178 5.6.4 实训拓展182 5.7 习题与思考182 第2篇 西门子G120变频器的应用 第6章 G120变频器的面板操作及调试软件应用184 6.1 变频器简介184 6.1.1 变频器的定义及作用184 6.1.2 变频器的组成及分类184 6.1.3 变频器的工作原理185 6.1.4 变频器的应用场所186 6.2 西门子G120变频器186 6.2.1 G120变频器的端子介绍187 6.2.2 G120变频器的操作面板188 6.2.3 G120变频器的面板操作190 6.2.4 G120变频器的快速调试191 6.3 实训14 面板控制电动机的运行192 6.3.1 实训目的192 6.3.2 实训任务192 6.3.3 实训步骤192 6.3.4 实训拓展193 6.4 调试软件STARTER的应用193 6.4.1 创建项目193 6.4.2 查找节点193 6.4.3 参数修改194 6.4.4 在线调试195 6.5 实训15 使用软件在线控制电动机的运行196 6.5.1 实训目的196 6.5.2 实训任务196 6.5.3 实训步骤196 6.5.4 实训拓展197 6.6 习题与思考197 第7章 G120变频器的数字量应用198 7.1 数字量输入198 7.1.1 端子及连接198 7.1.2 预定义接口宏199 7.1.3 指令源和设定值源200 7.1.4 固定频率运行200 7.2 实训16 电动机的七段速运行控制203 7.2.1 实训目的203 7.2.2 实训任务203 7.2.3 实训步骤203 7.2.4 实训拓展205 7.3 数字量输出205 7.3.1 端子及连接205 7.3.2 相关参数205 7.3.3 数字量输出应用206 7.4 实训17 电动机的工变频运行控制206 7.4.1 实训目的206 7.4.2 实训任务206 7.4.3 实训步骤206 7.4.4 实训拓展208 7.5 习题与思考208 第8章 G120变频器的模拟量应用210 8.1 模拟量输入210 8.1.1 端子及连接210 8.1.2 相关参数210 8.1.3 预定义宏211 8.2 实训18 电位器调速的电动机运行控制212 8.2.1 实训目的212 8.2.2 实训任务212 8.2.3 实训步骤212 8.2.4 实训拓展213 8.3 模拟量输出213 8.3.1 端子及连接213 8.3.2 相关参数213 8.4 实训19 电动机运行速度的实时监测214 8.4.1 实训目的214 8.4.2 实训任务214 8.4.3 实训步骤215 8.4.4 实训拓展217 8.5 习题与思考217 第9章 G120变频器的PROFINET网络通信应用218 9.1 PROFINET网络通信应用218 9.1.1 硬件组态218 9.1.2 参数设置220 9.1.3 控制字设置222 9.1.4 软件编程222 9.1.5 下载调试223 9.2 实训20 基于PROFINET网络的电动机运行控制223 9.2.1 实训目的223 9.2.2 实训任务224 9.2.3 实训步骤224 9.2.4 实训拓展226 9.3 习题与思考226 第3篇 西门子TP 177B触摸屏的应用 第10章 按钮、开关及指示灯的组态227 10.1 HMI简介227 10.1.1 人机界面227 10.1.2 组态软件229 10.1.3 创建项目231 10.1.4 通信连接232 10.1.5 生成变量233 10.1.6 生成画面234 10.1.7 项目模拟235 10.1.8 项目传送235 10.2 按钮的组态237 10.2.1 文本按钮237 10.2.2 图形按钮238 10.2.3 按钮的其他应用239 10.3 开关的组态241 10.3.1 切换开关241 10.3.2 文本切换开关242 10.3.3 图形切换开关243 10.4 指示灯的组态243 10.5 实训21 电动机的点动和连动运行控制244 10.5.1 实训目的244 10.5.2 实训任务244 10.5.3 实训步骤244 10.5.4 实训拓展247 10.6 习题与思考247 第11章 域的组态248 11.1 域的组态248 11.1.1 文本域248 11.1.2 IO域249 11.1.3 符号IO域251 11.1.4 图形IO域253 11.1.5 日期时间域254 11.2 实训22 电动机的三段速运行控制255 11.2.1 实训目的255 11.2.2 实训任务255 11.2.3 实训步骤255 11.2.4 实训拓展260 11.3 习题与思考260 第12章 图形对象及动画的组态262 12.1 图形对象的组态262 12.1.1 滚动条262 12.1.2 棒图264 12.1.3 量表266 12.2 动画的组态269 12.3 实训23 电动机的速度在线监控269 12.3.1 实训目的269 12.3.2 实训任务270 12.3.3 实训步骤270 12.3.4 实训拓展273 12.4 习题与思考273 附录 S7-300 PLC的指令一览表274 参考文献279