S7-200 SMART 是国内广泛使用的 S7-200 的更新换代产品,本书全面 介绍了 S7-200 SMART 的硬件组成、工作原理、指令系统和编程软件的使 用方法;介绍了设计数字量控制系统梯形图的顺序控制设计法,这种设计 法易学易用,可以节约大量的设计时间。 本书还介绍了 PLC 之间、PLC 与变频器之间通信的编程和调试的方 法;PID 控制系统和 PID 参数的整定方法、提高系统可靠性的硬件措施、触 摸屏的组态和应用,以及常用的编程向导的使用方法。通过大量的例程,介 绍了功能指令的使用方法。各章配有习题,附录中有 32 个实验指导书。 本书可以作为高职高专院校自动化类相关专业的教材,也可供工程技术人员使用。

第 1 章PLC 的硬件与工作原理1 1.1S7-200 SMART 系列 PLC1 1.1.1 PLC 的基本结构1 1.1.2 S7-200 SMART 的特点2 1.2S7-200 SMART 的硬件5 1.2.1 CPU 模块5 1.2.2 数字量扩展模块与信号板7 1.2.3 模拟量扩展模块9 1.2.4 I/O 地址分配与外部接线10 1.3逻辑运算与 PLC 的工作原理11 1.3.1 用触点和线圈实现逻辑运算 11 1.3.2 PLC 的工作原理 13 1.4习题16 第 2 章STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南17 2.1编程软件概述17 2.1.1 编程软件的界面17 2.1.2 窗口操作与帮助功能19 2.2程序的编写与下载 21 2.2.1 创建项目 21 2.2.2 生成用户程序22 2.2.3 组态以太网25 2.2.4 下载与调**户程序29 2.3符号表与符号地址的使用31 2.4用编程软件监控与调试程序34 2.4.1 用程序状态监控与调试程序34 2.4.2 用状态图表监控与调试程序37 2.4.3 写入与强制数据39 2.4.4 调**户程序的其他方法41 2.5使用系统块设置 PLC 的参数42 2.5.1 组态 PLC 的参数 42 2.5.2 组态输入/输出参数44 2.6习题47 第 3 章S7-200 SMART 编程基础48 3.1PLC 的编程语言与程序结构 48 3.2数据类型与寻址方式50 3.2.1 数制50 3.2.2 数据类型52 3.2.3 CPU 的存储区54 3.2.4 直接寻址与间接寻址56 3.3位逻辑指令57 3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令57 3.3.2 输出类指令与其他指令62 3.4定时器指令与计数器指令64 3.4.1 定时器指令64 3.4.2 计数器指令67 3.5习题70 第 4 章S7-200 SMART 的功能指令73 4.1功能指令概述73 4.1.1 怎样学习功能指令73 4.1.2 S7-200 SMART 的指令规约74 4.2数据处理指令75 4.2.1 比较指令与数据传送指令75 4.2.2 移位指令与循环移位指令77 4.2.3 数据转换指令79 4.2.4 表格指令 81 4.2.5 实时时钟指令83 4.3数学运算指令84 4.3.1 四则运算指令与递增递减指令84 4.3.2 浮点数函数运算指令86 4.3.3 逻辑运算指令87 4.4程序控制指令89 4.4.1 跳转指令 89 4.4.2 循环指令 90 4.4.3 其他指令 92 4.5局部变量与子程序 93 4.5.1 局部变量 93 4.5.2 子程序的编写与调用95 4.6中断程序与中断指令99 4.6.1 中断的基本概念99 4.6.2 中断指令 101 4.6.3 中断程序举例102 4.7高速计数器与高速脉冲输出 105 4.7.1 高速计数器的工作模式105 4.7.2 高速计数器的程序设计106 4.7.3 高速脉冲输出108 4.8数据块应用与字符串指令109 4.8.1 数据块概述109 4.8.2 字符串指令110 4.9习题112 第 5 章数字量控制系统梯形图设计方法114 5.1梯形图的经验设计法114 5.2顺序控制设计法与顺序功能图117 5.2.1 步与动作 117 5.2.2 有向连线与转换条件119 5.2.3 顺序功能图的基本结构120 5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则124 5.3使用置位/复位指令的顺序控制 梯形图设计方法 125 5.3.1 单序列的编程方法125 5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法127 5.3.3 应用举例 128 5.4使用 SCR 指令的顺序控制梯形 图设计方法 132 5.4.1 顺序控制继电器指令132 5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法134 5.4.3 应用举例 135 5.5具有多种工作方式的系统的顺序 控制梯形图设计方法 138 5.5.1 系统的硬件结构与工作方式 138 5.5.2 公用程序与手动程序139 5.5.3 自动程序 141 5.6习题144 第 6 章 PLC 的通信与自动化通信 网络 148 6.1计算机通信概述148 6.1.1 串行通信 148 6.1.2 IEEE 802 通信标准149 6.2基于以太网端口的通信151 6.2.1 基于以太网的 S7 协议通信 151 6.2.2 基于以太网的开放式用户通信154 6.3串行通信与 PROFIBUS-DP通信156 6.3.1 串行通信的硬件156 6.3.2 PPI 协议与自由端口模式通信158 6.3.3 PROFIBUS-DP 通信159 6.4Modbus RTU 协议的通信159 6.4.1 Modbus 通信协议 159 6.4.2 Modbus RTU 从站协议通信的编程160 6.4.3 Modbus RTU 主站协议通信的编程与调试 161 6.5S7-200 SMART 与变频器的 USS协议通信164 6.5.1 硬件接线与变频器参数设置164 6.5.2 USS 协议通信的组态与编程166 6.5.3 USS 协议通信的实验168 6.6习题170 第 7 章PLC 在模拟量闭环控制中的 应用 171 7.1闭环控制与 PID 控制器171 7.1.1 模拟量闭环控制系统171 7.1.2 PID 控制器的数字化173 7.1.3 PID 指令向导的应用175 7.2PID 控制器的参数整定方法 177 7.2.1 PID 参数的物理意义177 7.2.2 PID 参数的整定方法180 7.2.3 PID 控制器参数整定的实验181 7.3PID 参数自整定186 7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程186 7.3.2 PID 参数自整定实验187 7.4习题189 第 8 章PLC 应用中的一些问题190 8.1PLC 控制系统的硬件可靠性措施190 8.2触摸屏的组态与应用193 8.2.1 人机界面与触摸屏 193 8.2.2 生成项目与组态变量194 8.2.3 组态指示灯与按钮 196 8.2.4 组态文本域与 IO 域198 8.2.5 用控制面板设置触摸屏的参数200 8.2.6 PLC 与触摸屏通信的实验 201 8.3习题203 附录204 附录 A 实验指导书204 A.1 编程软件使用练习204 A.2 符号表应用实验205 A.3 用编程软件调试程序的实验206 A.4 位逻辑指令应用实验207 A.5 定时器应用实验208 A.6 计数器应用实验209 A.7 比较指令与传送指令应用实验210 A.8 移位指令与循环移位指令应用实验 211 A.9 数据转换指令应用实验212 A.10 实时时钟指令应用实验212 A.11 数学运算指令应用实验213 A.12 逻辑运算指令应用实验214 A.13 跳转指令应用实验214 A.14 循环指令与看门狗复位指令应用实验215 A.15 子程序的编程实验 216 A.16 中断程序的编程实验216 A.17 高速计数器与高速输出应用实验217 A.18 数据块与字符串指令应用实验217 A.19 自动往返的小车控制系统的编程实验218 A.20 使用置位/复位指令的顺序控制 程序的编程实验 218 A.21 专用钻床顺序控制程序的调试实验219 A.22 使用 SCR 指令的顺序控制程序的调试实验 220 A.23 3 运输带与人行横道交通灯顺控程序的编程实验220 A.24 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验 221 A.25 基于以太网的 S7 协议通信实验222 A.26 基于以太网的开放式用户通信实验223 A.27 使用 Modbus RTU 协议的通信实验223 A.28 变频器 USS 协议通信实验223 A.29 PID 控制器参数手动整定实验224 A.30 PID 控制器参数自整定实验224 A.31 触摸屏通过以太网通信的实验225 A.32 触摸屏通过 RS-485 端口通信的实验225 附录 B常用特殊存储器位225 附录 CS7-200 SMART 指令表索引226 附录 D配套资源226