西門(mén)子S7 300/400PLC (可編程邏輯控制器)是國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣、市場(chǎng)占有率較高的大中型產(chǎn)品。本書(shū)從實(shí)際工程應(yīng)用出發(fā),以S7 300/400PLC為對(duì)象,講解模塊式PLC的基礎(chǔ)與實(shí)際應(yīng)用等方面的內(nèi)容。本書(shū)共分10章,主要介紹了PLC的基本概況、S7 300/400PLC的硬件系統(tǒng)、S7 300/400PLC編程軟件的使用方法、S7 300/400PLC的基本指令、S7 300/400PLC的功能指令、S7 300/400PLC的程序結(jié)構(gòu)、梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)方法、S7 300/400PLC模擬量功能與PID閉環(huán)控制、PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)、PLC的安裝與維護(hù)等內(nèi)容。本書(shū)語(yǔ)言通俗易懂,實(shí)例的實(shí)用性和針對(duì)性較強(qiáng),特別適合初學(xué)者使用,對(duì)有一定PLC基礎(chǔ)知識(shí)的讀者也會(huì)有很大幫助。本書(shū)既可作為電氣控制領(lǐng)域技術(shù)人員的自學(xué)教材,也可作為高職高專(zhuān)院校、成人高校的電氣工程、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)控制等專(zhuān)業(yè)的參考書(shū)。
PLC (可編程控制器) 是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。PLC以其可靠性高、靈活性強(qiáng)、易于擴(kuò)展、通用性強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn),已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最廣的控制設(shè)備之一。德國(guó)西門(mén)子SIMATIC S7 300/400PLC屬于模塊式、大中型可編程序控制器,它是西門(mén)子PLC的主流產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用范圍較廣,具有較高的市場(chǎng)占有率。為便于學(xué)習(xí)和理解S7 300/400PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),特編寫(xiě)此書(shū)。
本書(shū)特點(diǎn)如下:
(1)由淺入深,循序漸進(jìn)。本書(shū)在內(nèi)容編排上采用由淺入深、由易到難的原則,在介紹PLC的組成及工作原理、硬件系統(tǒng)構(gòu)成、軟件的使用等基礎(chǔ)上,在后續(xù)章節(jié)中結(jié)合具體的實(shí)例,逐步講解相應(yīng)指令的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)。
(2)技術(shù)全面,內(nèi)容充實(shí)。全書(shū)重點(diǎn)突出,層次分明,注重知識(shí)的系統(tǒng)性、針對(duì)性和先進(jìn)性。對(duì)于指令的講解,不是泛泛而談,而是輔以簡(jiǎn)單的實(shí)例,使讀者更易于掌握。注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)工程應(yīng)用能力。本書(shū)的大部分實(shí)例取材于實(shí)際工程項(xiàng)目或其中的某個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)讀者從事PLC應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)具有較大的實(shí)踐指導(dǎo)意義。
(3)分析原理,步驟清晰。對(duì)于每個(gè)實(shí)例,都分析其設(shè)計(jì)原理,總結(jié)實(shí)現(xiàn)的思路和步驟。讀者可以根據(jù)具體步驟實(shí)現(xiàn)書(shū)中的例子,將理論與實(shí)踐相結(jié)合。
(4)軟硬結(jié)合,實(shí)例仿真。由于昂貴的培訓(xùn)費(fèi)用和硬件價(jià)格,一般人很難通過(guò)大量的PLC硬件進(jìn)行S7 300/400PLC的實(shí)際操作學(xué)習(xí)。S7 PLCSIM 是S7300/400PLC的仿真軟件,具有功能強(qiáng)大、使用方便等特點(diǎn),是學(xué)習(xí)S7 300/400PLC的較好工具。所以書(shū)中大部分實(shí)例都是基于STEP7編程軟件和S7PLCSIM 仿真軟件相結(jié)合的方式進(jìn)行講解,使讀者能夠按實(shí)例中的敘述生成項(xiàng)目、硬件組態(tài)、編寫(xiě)程序和做仿真實(shí)驗(yàn),能夠在盡量少花錢(qián)的情況下快速學(xué)好這門(mén)技術(shù)。
本書(shū)主要內(nèi)容如下:
第1章為PLC的基本概況,主要介紹了對(duì)PLC的定義、基本功能與特點(diǎn)、應(yīng)用和分類(lèi),以及PLC的組成及工作原理。
第2章為S7 300/400PLC的硬件系統(tǒng),主要介紹了S7 300/400PLC的系統(tǒng)構(gòu)成與連接、CPU 模塊、數(shù)字量I/O 模塊、數(shù)制與數(shù)據(jù)類(lèi)型、存儲(chǔ)區(qū)與尋址方式。
第3章為S7 300/400PLC編程軟件的使用,主要介紹了PLC編程語(yǔ)言的種類(lèi),并重點(diǎn)講述STEP7V5.5編程軟件及S7 PLCSIM 仿真軟件的使用。
第4章為S7 300/400PLC的基本指令,主要介紹了位邏輯指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令,并通過(guò)實(shí)例講解這些基本指令的使用方法。
第5章為S7 300/400PLC的功能指令,主要介紹了數(shù)據(jù)裝入與傳送指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與比較指令、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、程序控制指令等內(nèi)容。
第6章為S7 300/400PLC的程序結(jié)構(gòu),主要介紹了S7 300/400PLC中程序的分類(lèi)、用戶(hù)程序中的塊及用戶(hù)程序的編程方法,其次通過(guò)實(shí)例具體講解了常用組織塊、功能和功能塊、系統(tǒng)功能和系統(tǒng)功能塊、數(shù)據(jù)塊的使用方法。
第7章為梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)方法,主要介紹了梯形圖的設(shè)計(jì)方法、順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖、常見(jiàn)的順序控制編寫(xiě)梯形圖的方法、S7Graph的基本知識(shí)及參數(shù)設(shè)置方法,然后通過(guò)多個(gè)實(shí)例重點(diǎn)講解了S7Graph在單序列順序控制、選擇序列順序控制、并行序列順序控制中的應(yīng)用。
第8章為S7 300/400PLC的模擬量功能與PID閉環(huán)控制,主要介紹了模擬量的基本概念、S7 300/400PLC的模擬量功能、PID閉環(huán)控制等內(nèi)容。第9章為PLC的通信與網(wǎng)絡(luò),主要介紹了數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)、工業(yè)局域網(wǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)、西門(mén)子PLC的MPI通信、西門(mén)子PLC的PROFIBUS通信、工業(yè)以太網(wǎng)通信等內(nèi)容。
第10章為PLC的安裝與維護(hù),主要介紹了PLC 的安裝注意事項(xiàng)與步驟、S7 300/400PLC的硬件安裝、S7 300/400PLC的維護(hù)和檢修等內(nèi)容。
參加本書(shū)編寫(xiě)工作的有湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳忠平,湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院侯玉寶、高金定、梁華,衡陽(yáng)技師學(xué)院胡彥倫,湖南航天誠(chéng)遠(yuǎn)精密機(jī)械有限公司劉瓊,湖南科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院高見(jiàn)芳,湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院尹梅、鄧霆、龍曉慶和龔亮,湖南三一重工集團(tuán)王漢其等。全書(shū)由湖南工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳建忠教授主審。
此外,在編寫(xiě)過(guò)程中,還得到了武娟梅、陶有香、段秀莉、黃樹(shù)輝、葛建、廖亦凡等同志的幫助和支持,在此一并表示感謝。限于編者水平和編寫(xiě)經(jīng)驗(yàn),書(shū)中難免有錯(cuò)漏之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
陳忠平,主要從事單片機(jī)、PLC技術(shù)的教學(xué)與培訓(xùn)工作,積累了豐富的教學(xué)與培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn),而且多來(lái)年接觸各種水平的學(xué)員,對(duì)讀者的需求有最直接的了解。
前言
第1 章 PLC 的基本概況 1
1.1 PLC簡(jiǎn)介 1
1.2 PLC的組成及工作原理 9
第2 章 S7 300/400 PLC 的硬件系統(tǒng) 16
2.1 S7 300/400PLC的系統(tǒng)構(gòu)成與連接 16
2.2 S7 300/400PLC的CPU 模塊 28
2.3 S7 300/400PLC的數(shù)字量I/O 模塊 35
2.4 S7 300/400PLC的數(shù)制與數(shù)據(jù)類(lèi)型 39
2.5 S7 300/400PLC的存儲(chǔ)區(qū)與尋址方式 45
第3 章 S7 300/400 PLC 編程軟件的使用 57
3.1 PLC編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介 57
3.2 STEP7V5.5編程軟件的使用 63
3.3 S7 PLCSIM 仿真軟件的使用 84
第4 章 S7 300/400 PLC 的基本指令 92
4.1 位邏輯指令 92
4.2 定時(shí)器指令 110
4.3 計(jì)數(shù)器指令 129
第5 章 S7 300/400 PLC 的功能指令 137
5.1 數(shù)據(jù)裝入與傳送指令 137
5.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與比較指令 141
5.3 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 159
5.4 邏輯運(yùn)算指令 169
5.5 程序控制指令 190
第6 章 S7 300/400 PLC 的程序結(jié)構(gòu) 204
6.1 S7 300/400PLC的用戶(hù)程序 204
6.2 組織塊 207
6.3 功能和功能塊 272
6.4 系統(tǒng)功能和系統(tǒng)功能塊 290
6.5 數(shù)據(jù)塊 298
第7 章 梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)方法 303
7.1 梯形圖的設(shè)計(jì)方法 303
7.2 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 309
7.3 常見(jiàn)的順序控制編寫(xiě)梯形圖的方法 312
7.4 S7Graph概述 315
7.5 S7Graph中的步與動(dòng)作 319
7.6 S7Graph在順序控制中的應(yīng)用實(shí)例 322
7.7 S7Graph功能塊的參數(shù)設(shè)置 373
第8 章 S7 300/400 PLC 的模擬量功能與PID 閉環(huán)控制 384
8.1 模擬量的基本概念 384
8.2 S7 300/400PLC的模擬量功能 389
8.3 PID閉環(huán)控制 405
第9 章 PLC 的通信與網(wǎng)絡(luò) 422
9.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 422
9.2 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 430
9.3 西門(mén)子PLC的MPI通信 436
9.4 西門(mén)子PLC的PROFIBUS通信 465
9.5 工業(yè)以太網(wǎng)通信 489
第10 章 PLC 的安裝與維護(hù) 518
10.1 PLC的安裝注意事項(xiàng)與步驟 518
10.2 S7 300PLC的硬件安裝 520
10.3 S7 400PLC的硬件安裝 526
10.4 S7 300PLC的維護(hù)和檢修 531
10.5 S7 400PLC的維護(hù)和檢修 537
附錄A S7 300/400 PLC STL 指令速查表 546
附錄B S7 300/400 PLC LAD 指令速查表 551
附錄C 組織塊查詢(xún)表 555
附錄D 系統(tǒng)功能查詢(xún)表 557
附錄E 系統(tǒng)功能塊查詢(xún)表 560
參考文獻(xiàn) 562 |