S7-300/400 PLC应用技术 第4版

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适读人群 :工控工程技术人员、S7-300/400的用户

中国书刊发行协会年度全行业畅销品种

西门子公司重点推荐图书

中国工控网、中华工控网联袂推介

学习西门子PLC的经典畅销图书,累计销量近20万册

内容简介

  本书曾荣获中国书刊发行业协会2012-2013年度全行业畅销书奖,全面介绍了西门子S7-300/400PLC的硬件结构和硬件组态、指令、程序结构、PID闭环控制、编程软件和仿真软件的使用方法,以及一整套易学易用的开关量控制系统的编程方法。介绍了西门子的各种通信网络和通信服务的组态和编程的方法、网络控制系统的故障诊断方法、用仿真软件在计算机上模拟运行和监控PLC用户程序的方法,以及通过仿真来学习PID参数整定的方法。  随书光盘提供了多个中文版软件、大量的中文用户手册、60多个例程和30多个多媒体视频教程。  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。《S7-300/400PLC应用教程》是本书的教材版。

作者简介

  廖常初,重庆大学教授,本科毕业于清华大学,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。发表论文100多篇,曾获国家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》等专业书籍长期领先专业类畅销榜,成为广大自动化从业人员、学生的必备图书。

章节目录

目录

前言

第1章概述 1

1.1 PLC的基本概念 1

1.2PLC的工作原理 3

1.2.1逻辑运算与PLC的循环处理过程 3

1.2.2PLC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

2.3S7-300的CPU模块与电源模块 11

2.3.1CPU模块与电源模块 11

2.3.2CPU的存储器 14

2.3.3CPU模块的技术规范 15

2.4S7-400系列PLC简介 17

2.4.1S7-400的基本结构与特点 17

2.4.2S7-400的硬件 19

2.4.3冗余设计的容错自动化系统S7-400H 23

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

2.6.2I/O模块的地址分配 35

2.6.3CPU模块的参数设置 36

2.6.4STEP 7的帮助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其他信号模块与前连接器 50

2.7.6功能模块 51

2.8STEP 7与PLC通信的组态 52

2.8.1使用MPI和DP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

2.9PLC控制系统的可靠性措施 59

第3章S7-300/400编程基础与STEP 7的使用方法 63

3.1程序的生成与仿真实验 63

3.1.1STEP 7的编程语言 63

3.1.2生成用户程序 65

3.1.3用仿真软件调试程序 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

3.2.3系统存储器 77

3.2.4CPU中的寄存器 79

3.3STEP 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定时器与计数器指令 102

3.5.1定时器指令 102

3.5.2计数器指令 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其他指令 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时间标记冲突与一致性检查 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延时中断组织块 175

4.6.6错误处理组织块与其他组织块 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

5.2.3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

5.3.33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

5.5.1S7-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计算机通信的国际标准 227

6.2.1开放系统互连模型 227

6.2.2IEEE 802通信标准 228

6.2.3现场总线及其国际标准 229

6.3SIMATIC通信网络与通信服务 230

6.4PROFIBUS网络 232

6.4.1PROFIBUS的物理层 233

6.4.2PROFIBUS的通信服务 235

6.4.3PROFIBUS-DP的功能 237

6.4.4PROFIBUS-DP设备 238

6.4.5ET 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

6.6DP主站与智能从站通信的组态 249

6.6.1DP主站与智能从站主从通信的组态 249

6.6.2设计验证通信的程序 252

6.6.3用SFC14和SFC15传输一致性数据 254

6.7PLC与变频器DP通信的组态与编程 255

6.7.1S7-300通过DP网络监控变频器 255

6.7.2周期性通信读写变频器的参数 259

6.8DP网络其他通信方式的组态与编程 262

6.8.1S7通信的组态与编程 262

6.8.2PROFIBUS通信的其他应用 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

7.1.2DP从站的故障诊断 273

7.1.3自动显示有故障的DP从站 277

7.1.4DP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故障诊断的其他问题 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

8.1.2SIMATIC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

8.2.1S5兼容的通信 301

8.2.2TCP连接通信的组态与编程 302

8.2.3基于以太网的S7-300之间的双向S7通信 306

8.2.4S7-300/400与其他PLC的S7通信 310

8.3S7-300/400与S7-1200的开放式用户通信 314

8.4PROFINET通信的组态 319

8.4.1PROFINET概述 319

8.4.2PROFINET通信组态 321

8.5PROFINET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的其他通信方式 337

9.1MPI网络通信 337

9.1.1MPI网络概述 337

9.1.2全局数据通信的组态 337

9.1.3S7基本通信 342

9.1.4其他MPI网络通信与通信软件PRODAVE 345

9.2其他通信网络与通信服务 346

9.2.1AS-i网络 346

9.2.2点对点通信 349

9.2.3S7路由功能 353

9.2.4OPC通信服务 357

9.2.5工业无线局域网 358

第10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PID控制器 360

10.1.1模拟量闭环控制系统的组成 360

10.1.2PID控制器的数字化 363

10.1.3S7-300/400实现PID闭环控制的方法 368

10.2连续PID控制器FB41 369

10.2.1设定值与过程变量的处理 369

10.2.2PID控制算法与输出值的处理 369

10.3PID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

10.4PID控制器的参数整定方法与仿真实验 377

10.4.1PID控制器的参数整定方法 377

10.4.2PID控制器参数整定的仿真实验 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步进PI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AS7-300/400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

S7-300/400 PLC应用技术 第4版是2016年由机械工业出版社出版,作者。

得书感谢您对《S7-300/400 PLC应用技术 第4版》关注和支持,如本书内容有不良信息或侵权等情形的,请联系本网站。

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