本書強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)際操作進(jìn)行學(xué)習(xí)。書中有五十個(gè)實(shí)訓(xùn)，隨書光盤有多個(gè)新版中文軟件、三十多個(gè)與正文配套的例程和三十多個(gè)多媒體視頻教程。讀者一邊看書，一邊根據(jù)實(shí)訓(xùn)的要求，用隨書光盤中的編程軟件和仿真軟件在計(jì)算機(jī)上做仿真實(shí)驗(yàn)，就能快速掌握軟件安裝、硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、編程、監(jiān)控、故障診斷、指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)、編程方法、通信、人機(jī)界面應(yīng)用和PID控制等方面的知識(shí)和操作方法。光盤中的PID閉環(huán)控制例程可以用來(lái)學(xué)習(xí)整定PID參數(shù)的方法。根據(jù)S7-300/400新版的硬件和軟件，第2版對(duì)全書內(nèi)容作了優(yōu)化處理和修訂。
S7-300/400PLC是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣、市場(chǎng)占有率最高的大中型PLC，很多同行都覺(jué)得自學(xué)非常困難。可以在計(jì)算機(jī)上用仿真軟件S7-PLCSIM做仿真實(shí)驗(yàn)，模擬S7-300/400硬件的運(yùn)行和執(zhí)行用戶程序。仿真實(shí)驗(yàn)和做硬件實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的現(xiàn)象幾乎完全一樣。
看十遍書不如動(dòng)一次手，本書的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)際操作來(lái)學(xué)習(xí)。本書提供了五十個(gè)精心設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)，隨書光盤有三十多個(gè)與正文配套的例程，絕大多數(shù)實(shí)訓(xùn)都可以做仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)于操作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，隨書光盤還提供了三十多個(gè)多媒體視頻教程。讀者可以一邊看書，一邊根據(jù)實(shí)訓(xùn)的要求，用編程軟件和仿真軟件進(jìn)行操作。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，就能輕松掌握軟件的操作方法和有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，并留下難忘的印象。
本書涵蓋了S7-300/400應(yīng)用技術(shù)主要的知識(shí)點(diǎn)，包括軟件安裝、硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、編程、監(jiān)控、指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)方法、通信、故障診斷、人機(jī)界面應(yīng)用等內(nèi)容。做完全部實(shí)訓(xùn)后，讀者就能較全面地掌握S7-300/400的使用方法�？梢酝ㄟ^(guò)隨書光盤中的例程和仿真來(lái)學(xué)習(xí)PID參數(shù)的整定方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用曲線顯示，形象直觀。
隨書光盤還提供了中文版的STEP7V5.5SP4、PLCSIMV5.4SP5、西門子人機(jī)界面的組態(tài)軟件WinCCflexible2008SP4和大量的中文用戶手冊(cè)。
建議一邊閱讀書中的內(nèi)容，一邊按實(shí)訓(xùn)的要求生成項(xiàng)目、組態(tài)硬件、編寫程序和做仿真實(shí)驗(yàn)。如果已經(jīng)熟悉了軟件的操作方法，可以在了解例程的功能和讀懂程序的基礎(chǔ)上，直接運(yùn)行隨書光盤中比較復(fù)雜的例程，做仿真實(shí)驗(yàn)。
本書絕大多數(shù)實(shí)訓(xùn)都有仿真練習(xí)，讀者可以在完成實(shí)訓(xùn)要求的操作后，按仿真練習(xí)的要求做類似的或進(jìn)一步的操作和練習(xí)，以鞏固所學(xué)的知識(shí)。各章配有適量的習(xí)題。本書可以供工程技術(shù)人員自學(xué)，也可以用作高職高專、技工學(xué)校有關(guān)專業(yè)的教材。
根據(jù)S7-300/400最新版的硬件和軟件，第2版對(duì)全書的內(nèi)容作了優(yōu)化處理。例如刪除了順序功能圖語(yǔ)言S7-Graph等章節(jié)，增加了存儲(chǔ)器間接尋址、PLC與變頻器的DP通信、自動(dòng)顯示有故障的DP從站，以及用報(bào)告系統(tǒng)錯(cuò)誤功能自動(dòng)診斷和顯示硬件故障等內(nèi)容。調(diào)整和增加了實(shí)訓(xùn)，充實(shí)了習(xí)題的內(nèi)容。
本書由廖常初主編，范占華、關(guān)朝旺、余秋霞、陳曾漢、陳曉東、王云杰、李遠(yuǎn)樹、廖亮、孫明渝、鄭群英、唐世友、文家學(xué)參加了編寫工作。
因作者水平有限，書中難免有錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
作者E-mail：liaosun@cqu.edu.cn。歡迎讀者訪問(wèn)作者在中華工控網(wǎng)的博客。
重慶大學(xué)廖常初
前言
第1章 概述 1
1.1 怎樣學(xué)習(xí)S7-300/400 PLC 1
1.2 實(shí)訓(xùn)一 安裝STEP 7和仿真軟件PLCSIM 2
第2章 STEP 7使用入門 7
2.1 S7-300系列PLC簡(jiǎn)介 7
2.1.1 S7-300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7
2.1.2 CPU模塊 8
2.1.3 信號(hào)模塊 9
2.2 實(shí)訓(xùn)二 生成項(xiàng)目與組態(tài)硬件 12
2.2.1 生成一個(gè)新的項(xiàng)目 12
2.2.2 組態(tài)硬件 15
2.3 實(shí)訓(xùn)三 異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 21
2.3.1 生成用戶程序 21
2.3.2 用PLCSIM調(diào)試程序 24
2.4 實(shí)訓(xùn)四 小車控制系統(tǒng) 29
2.5 STEP 7與PLC通信的組態(tài) 32
2.5.1 使用MPI和DP接口通信的組態(tài) 32
2.5.2 以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí) 36
2.5.3 使用以太網(wǎng)接口通信的組態(tài) 37
2.6 練習(xí)題 39
第3章 S7-300/400的指令應(yīng)用 41
3.1 位邏輯指令 41
3.1.1 實(shí)訓(xùn)五 位邏輯指令的仿真實(shí)驗(yàn) 41
3.1.2 實(shí)訓(xùn)六 故障顯示電路 46
3.2 定時(shí)器計(jì)數(shù)器指令 48
3.2.1 實(shí)訓(xùn)七 定時(shí)器指令的基本功能 48
3.2.2 實(shí)訓(xùn)八 衛(wèi)生間沖水控制電路 53
3.2.3 實(shí)訓(xùn)九 運(yùn)輸帶控制系統(tǒng) 54
3.2.4 實(shí)訓(xùn)十 小車控制系統(tǒng) 57
3.2.5 實(shí)訓(xùn)十一 計(jì)數(shù)器指令的基本功能 58
3.3 數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識(shí)與邏輯控制指令 61
3.3.1 實(shí)訓(xùn)十二 數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識(shí)的仿真實(shí)驗(yàn) 61
3.3.2 實(shí)訓(xùn)十三 數(shù)據(jù)傳送指令與語(yǔ)句表程序狀態(tài)監(jiān)控 64
3.3.3 實(shí)訓(xùn)十四 狀態(tài)字的仿真實(shí)驗(yàn) 66
3.3.4 實(shí)訓(xùn)十五 邏輯控制指令的仿真實(shí)驗(yàn) 69
3.3.5 實(shí)訓(xùn)十六 存儲(chǔ)器間接尋址的仿真實(shí)驗(yàn) 72
3.3.6 實(shí)訓(xùn)十七 循環(huán)程序的仿真實(shí)驗(yàn) 74
3.4 數(shù)據(jù)處理指令 75
3.4.1 實(shí)訓(xùn)十八 比較指令的仿真實(shí)驗(yàn) 75
3.4.2 實(shí)訓(xùn)十九 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令的仿真實(shí)驗(yàn) 77
3.4.3 實(shí)訓(xùn)二十 移位與循環(huán)移位指令的仿真實(shí)驗(yàn) 80
3.5 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 81
3.5.1 實(shí)訓(xùn)二十一 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令的仿真實(shí)驗(yàn) 81
3.5.2 實(shí)訓(xùn)二十二 字邏輯運(yùn)算指令的仿真實(shí)驗(yàn) 84
3.6 練習(xí)題 85
第4章 S7-300/400的用戶程序結(jié)構(gòu) 87
4.1 功能與功能塊 87
4.1.1 S7-300/400的用戶程序結(jié)構(gòu) 87
4.1.2 實(shí)訓(xùn)二十三 功能的生成與調(diào)用 88
4.1.3 實(shí)訓(xùn)二十四 功能塊的生成與調(diào)用 90
4.1.4 實(shí)訓(xùn)二十五 共享數(shù)據(jù)塊與系統(tǒng)功能的調(diào)用 95
4.1.5 實(shí)訓(xùn)二十六 多重背景的應(yīng)用 98
4.2 組織塊的應(yīng)用 100
4.2.1 組織塊與中斷 100
4.2.2 實(shí)訓(xùn)二十七 使用循環(huán)中斷的彩燈控制程序 102
4.2.3 實(shí)訓(xùn)二十八 時(shí)間中斷組織塊的仿真實(shí)驗(yàn) 106
4.2.4 實(shí)訓(xùn)二十九 硬件中斷組織塊的仿真實(shí)驗(yàn) 108
4.2.5 實(shí)訓(xùn)三十 延時(shí)中斷組織塊的仿真實(shí)驗(yàn) 110
4.3 練習(xí)題 112
第5章 梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法 114
5.1 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 114
5.1.1 順序功能圖的基本元件 114
5.1.2 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 117
5.1.3 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則 119
5.2 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖編程方法 120
5.2.1 實(shí)訓(xùn)三十一 編程的基本方法 120
5.2.2 實(shí)訓(xùn)三十二 選擇序列與并行序列的順序控制編程方法 123
5.2.3 實(shí)訓(xùn)三十三 3運(yùn)輸帶順序控制程序設(shè)計(jì) 124
5.2.4 實(shí)訓(xùn)三十四 專用鉆床順序控制程序設(shè)計(jì) 126
5.3 實(shí)訓(xùn)三十五 生成與顯示參考數(shù)據(jù) 130
5.4 練習(xí)題 132
第6章 網(wǎng)絡(luò)通信 134
6.1 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)通信 134
6.1.1 西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 134
6.1.2 ET 200 135
6.1.3 實(shí)訓(xùn)三十六 DP主站與標(biāo)準(zhǔn)DP從站通信的組態(tài) 137
6.1.4 實(shí)訓(xùn)三十七 組態(tài)DP主站與S7-200的通信 140
6.1.5 實(shí)訓(xùn)三十八 組態(tài)DP主站與智能從站的主從通信 143
6.1.6 實(shí)訓(xùn)三十九 用SFC14和SFC15傳輸一致性數(shù)據(jù) 146
6.1.7 實(shí)訓(xùn)四十 組態(tài)S7-300與變頻器的DP通信 149
6.2 S7通信的組態(tài)與編程 153
6.2.1 S7通信簡(jiǎn)介 153
6.2.2 實(shí)訓(xùn)四十一 基于DP網(wǎng)絡(luò)的單向S7通信 154
6.2.3 實(shí)訓(xùn)四十二 基于以太網(wǎng)的雙向S7通信 159
6.2.4 實(shí)訓(xùn)四十三 上傳項(xiàng)目文件 163
6.3 練習(xí)題 165
第7章 人機(jī)界面的組態(tài)與仿真 166
7.1 人機(jī)界面的硬件與組態(tài)軟件 166
7.1.1 人機(jī)界面與觸摸屏 166
7.1.2 SIMATIC人機(jī)界面 167
7.1.3 安裝WinCC flexible 168
7.2 實(shí)訓(xùn)四十四 人機(jī)界面的畫面組態(tài)與仿真實(shí)驗(yàn) 169
7.2.1 創(chuàng)建項(xiàng)目和HMI站點(diǎn) 169
7.2.2 組態(tài)指示燈與按鈕 173
7.2.3 組態(tài)文本域與IO域 175
7.2.4 生成液位顯示畫面 177
7.2.5 PLC與人機(jī)界面的集成仿真實(shí)驗(yàn) 178
7.3 練習(xí)題 180
第8章 DP網(wǎng)絡(luò)故障診斷 181
8.1 DP從站的故障診斷 181
8.1.1 與網(wǎng)絡(luò)通信有關(guān)的中斷組織塊 181
8.1.2 實(shí)訓(xùn)四十五 DP從站的故障診斷 183
8.2 實(shí)訓(xùn)四十六 自動(dòng)顯示有故障的DP從站的仿真實(shí)驗(yàn) 188
8.3 實(shí)訓(xùn)四十七 診斷信號(hào)模塊故障的仿真實(shí)驗(yàn) 191
8.4 實(shí)訓(xùn)四十八 用報(bào)告系統(tǒng)錯(cuò)誤功能診斷和顯示硬件故障 196
8.4.1 生成PLC的報(bào)告系統(tǒng)錯(cuò)誤的程序 196
8.4.2 人機(jī)界面的組態(tài)與仿真實(shí)驗(yàn) 199
8.5 實(shí)訓(xùn)四十九 編程錯(cuò)誤的診斷 202
8.6 練習(xí)題 204
第9章 PID閉環(huán)控制 206
9.1 PID閉環(huán)控制系統(tǒng) 206
9.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 206
9.1.2 PID控制器的結(jié)構(gòu)與參數(shù) 208
9.2 實(shí)訓(xùn)五十 PID控制的編程與仿真實(shí)驗(yàn) 211
9.2.1 PID控制實(shí)例程序 211
9.2.2 PID控制器的參數(shù)整定方法 216
9.2.3 PID控制器參數(shù)整定的仿真實(shí)驗(yàn) 220
9.3 練習(xí)題 224
附錄 隨書光盤內(nèi)容簡(jiǎn)介 225
參考文獻(xiàn) 228
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