醉染图书S7-300/400PLC应用技术9787111535706

前言
章  概述  1
1.1  PLC的基本概念  1
1.2  PLC的工作原理  3
1.2.1  逻辑运算与PLC的循环处理过程  3
1.2.2  PLC的工作原理  5
第2章  S7-300/400的硬件与STEP 7使用入门  7
2.1  SIMATIC自动控制系统的组成  7
2.2  S7-300系列PLC简介  9
.  S7-300的CPU模块与电源模块  11
..1  CPU模块与电源模块  11
..2  CPU的存储器  14
..  CPU模块的技术规范  15
2.4  S7-400系列PLC简介  17
2.4.1  S7-400的基本结构与特点  17
2.4.2  S7-400的硬件  19
2.4.3  冗余设计的容错自动化系统S7-400H  
2.4.4  安全型自动化系统S7-400F/FH与多CPU处理  25
2.5  编程软件STEP 7的安装与使用入门  26
2.5.1  安装STEP 7与PLCSIM  26
2.5.2  项目的创建  29
2.6  硬件组态  32
2.6.1  硬件组态概述  32
2.6.2  I/O模块的地址分配  35
2.6.3  CPU模块的参数设置  36
2.6.4  STEP 7的帮功能与防止误操作的措施  40
2.7  输入/输出模块与功能模块  41
2.7.1  数字量输入输出模块  41
2.7.2  模拟量输入模块  45
2.7.3  模拟量输入模块的参数设置  46
2.7.4  模拟量输出模块  48
2.7.5  信号模块与前连接器  50
2.7.6  功能模块  51
2.8  STEP 7与PLC通信的组态  52
2.8.1  使用MP和P接口通信的组态  52
2.8.2  以太网基础知识  57
2.8.3  使用以太网接口通信的组态  57
2.9  PLC控制系统的可靠措施  59
第3章  S7-300/400编程基础与STEP 7的使用方法  63
3.1  程序的生成与实验  63
3.1.1  STEP 7的编程语言  63
3.1.2  生成用户程序  65
3.1.3  用软件调试程序  69
3.2  数据类型与存储区  73
3.2.1  数制  73
3.2.2  基本数据类型  74
3..  系统存储器  77
3.2.4  CPU中的寄存器  79
3.3  STEP 7在编程与调试中的应用  83
3.3.1  符号表  83
3.3.2  程序编辑器  84
3.3.3  项目管理  85
3.3.4  用变量表监控程序  86
3.3.5  数据传送指令与程序状态监控  89
3.3.6  在线操作  92
3.4  位逻辑指令  95
3.5  定时器与器指令  102
3.5.1  定时器指令  102
3.5.2  器指令  110
3.6  逻辑控制指令与间接寻址  114
3.6.1  逻辑控制指令  114
3.6.2  寻址方式与间接寻址  116
3.6.3  循环指令  120
3.7  数据处理指令  121
3.7.1  比较指令  121
3.7.2  数据转换指令  122
3.7.3  移位与循环移位指令  125
3.8  数学运算指令  126
3.8.1  整型数学运算指令  127
3.8.2  浮点型数学运算指令  128
3.8.3  字逻辑运算指令  132
3.9  指令  133
第4章  S7-300/400的用户程序结构  136
4.1  用户程序的基本结构  136
4.1.1  用户程序中的块  136
4.1.2  用户程序使用的堆栈  138
4.2  共享数据块与复杂数据类型  139
4.2.1  共享数据块与数据类型  139
4.2.2  复杂数据类型的生成与应用  141
4.3  功能块与功能的生成与调用  144
4.3.1  功能块  145
4.3.2  功能  147
4.3.3  功能与功能块的调用  148
4.3.4  复杂数据类型作块的输入参数  153
4.3.5  时间标记与一致检查  153
4.3.6  单步与断点功能的使用  154
4.4  多重背景  156
4.5  寄存器间接寻址与参数类型  158
4.5.1  寄存器间接寻址  158
4.5.2  参数类型POINTER的应用  161
4.5.3  参数类型ANY的应用  164
4.6  组织块与中断处理  166
4.6.1  中断的基本概念  167
4.6.2  启动组织块与循环中断组织块  169
4.6.3  时间中断组织块  170
4.6.4  硬件中断组织块  173
4.6.5  中断组织块  175
4.6.6  错误处理组织块与组织块  177
4.7  显示参考数据  178
4.7.1  参考数据的生成与显示  178
4.7.2  在程序中快速查找地址的位置  180
第5章  数字量控制系统梯形图设计方法  183
5.1  梯形图的经验设计法  183
5.2  顺序控制设计法与顺序功能图  185
5.2.1  顺序控制设计法  185
5.2.2  顺序功能图的基本元件  186
5..  顺序功能图的基本结构  188
5.2.4  顺序功能图中转换实现的基本规则  190
5.3  使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法  192
5.3.1  单序列的编程方法  192
5.3.2  选择序列与并行序列的编程方法  195
5.3.3  3条运输带顺序控制程序设计  196
5.3.4  专用钻床顺序控制程序设计  197
5.4  具有多种工作方式的系统的顺序控制编程方法  200
5.4.1  系统的硬件结构与工作方式  200
5.4.2  公用程序与手动程序  203
5.4.3  自动程序  204
5.5  顺序功能图语言S7-Graph的应用  207
5.5.1  S7-Graph语言概述  207
5.5.2  使用S7-Graph编程的例子  209
5.5.3  顺序器的运行模式与监控操作  215
5.5.4  顺序器中的动作与条件  216
5.5.5  用S7-Graph 编写具有多种工作方式的控制程序  219
第6章  网络通信基础与PROFIBUS-DP网络通信  225
6.1  串行通信接口  225
6.2  计算机通信的靠前标准  227
6.2.1  开放系统互连模型  227
6.2.2  IEEE 802通信标准  228
6..  现场总线及其靠前标准  229
6.3  SIMATIC通信网络与通信服务  0
6.4  PROFIBUS网络  2
6.4.1  PROFIBUS的物理层  
6.4.2  PROFIBUS的通信服务  5
6.4.3  PROFIBUS-DP的功能  
6.4.4  PROFIBUS-DP设备  
6.4.5  ET 200  240
6.5  主站与标准DP从站通信的组态  241
6.5.1  组态PROFIBUS-DP网络  241
6.5.2  主站与ET 200通信的组态  244
6.5.3  主站通过EM 277与S7-200通信的组态  246
6.6  DP主站与智能从站通信的组态  249
6.6.1  DP主站与智能从站主从通信的组态  249
6.6.2  设计验通信的程序  252
6.6.3  用SFC14和SFC15传输一致数据  254
6.7  PLC与变频器DP通信的组态与编程  255
6.7.1  S7-300通过DP网络监控变频器  255
6.7.2  周期通信读写变频器的参数  259
6.8  DP网络通信方式的组态与编程  262
6.8.1  S7通信的组态与编程  262
6.8.2  PROFIBUS通信的应用  267
第7章  PROFIBUS-DP网络控制系统的故障诊断  270
7.1  使用STEP 7和中断组织块诊断故障  270
7.1.1  与网络通信有关的中断组织块  270
7.1.2  DP从站的故障诊断  273
7.1.3  自动显示有故障的DP从站  277
7.1.4  DP从站中信号模块的故障诊断  280
7.2  用报告系统错误功能诊断和显示硬件故障  285
7.2.1  生成PLC的故障诊断程序  285
7.2.2  人机界面的组态与故障诊断实验  288
7.3  故障诊断的问题  291
7.3.1  用模块上的LED诊断故障  291
7.3.2  编程错误的诊断  292
7.3.3  项目的上传  294
第8章  工业以太网的组态编程与故障诊断  297
8.1  工业以太网  297
8.1.1  工业以太网概述  297
8.1.2  SIMATIC工业以太网的硬件  299
8.2  基于以太网的S5兼容通信与S7通信  301
8.2.1  S5兼容的通信  301
8.2.2  TCP连接通信的组态与编程  302
8..  基于以太网的S7-300之间的双向S7通信  306
8.2.4  S7-300/400与PLC的S7通信  310
8.3  S7-300/400与S7-1200的开放式用户通信  314
8.4  PROFINET通信的组态  319
8.4.1  PROFINET概述  319
8.4.2  PROFINET通信组态  321
8.5  PROFINET网络控制系统的故障诊断  325
8.5.1  使用STEP 7诊断故障  325
8.5.2  自动显示有故障的PROFINET IO设备  331
8.5.3  用报告系统错误功能和Web诊断和显示硬件故障  333
8.5.4  用OB82检测需要维护的状态  334
第9章  S7-300/400的通信方式  337
9.1  MPI网络通信  337
9.1.1  MPI网络概述  337
9.1.2  全局数据通信的组态  337
9.1.3 &nbs7本通信  342
9.1.4  MPI网络通信与通信软件PRODE  345
9.2  通信网络与通信服务  346
9.2.1  AS-i网络  346
9.2.2  点对点通信  349
9..  S7路由功能  353
9.2.4  OPC通信服务  357
9.2.5  工业无线局域网  358
0章  S7-300/400在模拟量闭环控制中的应用  360
10.1  模拟量闭环控制与P控制器  360
10.1.1  模拟量闭环控制系统的组成  360
10.1.2  P控制器的数字化  363
10.1.3  S7-300/400实现P闭环控制的方法  368
10.2  连续P控制器FB41  369
10.2.1  设定值与过程变量的处理  369
10.2.2  P控制算法与输出值的处理  369
10.3  P控制器的示例程序  372
10.3.1  闭环控制系统的组成  372
10.3.2  程序设计  373
10.4  P控制器的参数整定方法与实验  377
10.4.1  P控制器的参数整定方法  377
10.4.2  P控制器参数整定的实验  378
10. 5  脉冲发生器FB43  381
10.5.1  脉冲发生器的功能与结构  381
10.5.2  三步控制器与两步控制器  383
10.6  步I控制器FB42  388
10.6.1  步进控制器的结构  388
10.6.2  步进控制器的功能分析  389
附录  391
附录A  S7-300/400指令一览表  391
附录B  随书光盘简要说明  395
附录C  常用缩写词  398
参考文献  402

廖常初，重庆大学教授，于清华大学，曾在企业从事机械、电气技术工作，长期从事工业控制和PLC应用的教学、科研和工程应用工作。发表100多篇，曾获教委科技进步二等奖。由其主编、机械工业出版社出版的《PLC基础及应用》《S7-200PLC基础教程》《PLC编程及应用》《S7-300/400PLC应用技术》门子人机界面（触摸屏）组态与应用技术》等专业书籍长期靠前专业类榜，成为广大自动化从业人员、学生的图书。

前    言本书是一本全面深入地介绍S7-300/400的书籍，曾获中国书刊发行业协会2012-2013年度全行业书奖。
    第 4 版根据S7-300/400近期新版的硬件和软件，对全书内容作了优化处理和修订。参考西门子新软件平台博途中的STEP 7的处理方法，介绍了一些库里的较常用的指令。删除或精简了一些较少使用的内容，与PLC通信的变频器改为当前主流的G120。以太网已经广泛地应用于西门子的工控产品，为此增加了S7-300/400与S7 PLC通过以太网的S7通信和开放式用户通信，以及以太网的多种故障诊断和故障自动显示的方法。
    本书对S7-300/400的硬件结构与硬件组态、编程软件与软件的使用、编程语言、指令、程序结构、各种通信网络和通信服务、P闭环控制等都作了全面深入的介绍。同时介绍了作者总结的设字量控制梯形图的一整套易学易用的编程方法，还介绍了用软件在计算机上模拟运行和监控PLC用户程序的方法。可以通过随书光盘中的例程和来学习P参数的整定方法。网络故障诊断是现场维护的难点，本书详细介绍了多种简单实用的网络故障的诊断方法和方法。
    随书光盘提供了中文版STEP 7 V5.5 SP4、软件PLCSIM V5.4 SP5、编程语言S7-Graph V5.3 SP7、大量的中文用户手册、与正文配套的60多个例程和30多个多媒体视频教程。
    作者主编的《跟我动手学S7-300/400 PLC》是本书的入门版，适合于初学者，该书有五十个实训，读者一边看书，一边根据实训的要求在计算机上做实验，就能较快地掌握S7-300/400的使用方法。《S7-300/400 PLC应用教程》是本书的教材版，附有习题和实验指   导书。
    本书注重实际，强调应用，可供工程技术人员自学和作为培训教材，对S7-300/400的用户也有很大的参考价值。
    本书由廖常初主编，陈晓东、王云杰、李远树、周林、陈曾汉、侯世英、郑连清、范占华、关朝旺、郑群英、余秋霞、张学锋、申敏、罗盛波、廖亮、孙明渝、唐世友、文家学参加了编写工作。
    因作者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。
    作者E-mail地址为liaosun@cqu.edu.cn。欢迎读者访问作者在中华工控网的博客。
    重庆大学 廖常初