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第1章 概述 1

1.1 可编程控制器的产生 1

1.2 可编程控制器的分类 2

1.3 可编程控制器的特点 3

1.4 可编程控制器的应用 5

1.5 可编程控制器的发展 6

1.5.1 可编程控制器产品的主要流派 6

1.5.2 我国PLC的发展 7

1.5.3 可编程控制器的发展趋势 7

1.6 可编程控制器的软件及编程语言 8

1.6.1 系统软件 8

1.6.2 应用软件 9

小结 12

习题1 12

第2章 可编程控制器的组成和工作原理 13

2.1 S7-300 PLC的整体结构 13

2.2 S7-300 PLC的CPU模块 15

2.2.1 CPU分类 15

2.2.2 CPU面板 16

2.3 S7-300 PLC的信号模块 17

2.3.1 数字量输入模块 17

2.3.2 数字量输出模块 18

2.3.3 数字量输入／输出模块 19

2.4 I/O模块地址分配 20

2.5 S7-300 PLC的其他模块 21

2.6 S7-300 PLC基本工作原理 23

小结 26

习题2 26

第3章 S7-300 PLC编程软件 27

3.1 STEP 7简介 27

3.2 CPU的存储区 29

3.2.1 数制 29

3.2.2 数据类型 30

3.2.3 系统存储区结构 31

3.2.4 系统存储器区 32

3.2.5 S7300 PLC的寄存器 34

3.2.6 寻址方式 36

3.3 S7-300 PLC的程序组成 36

3.4 创建项目 37

3.5 硬件组态和参数设置 40

3.5.1 插入硬件站 40

3.5.2 启动硬件组态软件包 41

3.5.3 产生硬件设定组态 42

3.5.4 参数设置 43

3.5.5 CPU属性 43

3.5.6 可变寻址和I/O符号表 46

3.5.7 硬件组态的保存、下载和上载 48

3.6 创建OB1程序及编辑符号表 49

3.6.1 创建OB1程序 49

3.6.2 编辑符号表 50

3.7 用程序状态功能调试程序 50

3.8 用变量表调试程序 52

3.9 S7仿真软件的应用 56

3.9.1 S7-PLCSIM主要功能 57

3.9.2 S7-PLCSIM与真实PLC的差别 57

3.9.3 S7-PLCSIM的使用方法 58

小结 60

习题3 60

第4章 S7-300 PLC的指令系统及编程 61

4.1 位逻辑指令 61

4.2 定时器指令 69

4.2.1 定时器组成 69

4.2.2 定时器启动和运行 70

4.2.3 定时器应用举例 78

4.3 计数器指令及应用 79

4.3.1 计数器的结构 79

4.3.2 计数器指令 80

4.3.3 计数器应用举例 83

4.4 数据处理指令 85

4.4.1 数据装入与传送指令 85

4.4.2 数据转换指令 87

4.5 数学运算指令 93

4.5.1 整数运算指令 93

4.5.2 浮点数运算指令 95

4.5.3 字逻辑运算指令 96

4.5.4 比较指令 98

4.5.5 移位指令 101

4.5.6 累加器指令 103

4.6 逻辑控制指令 104

4.7 程序控制指令 106

4.8 数据块指令 107

小结 109

习题4 109

第5章 S7-300 PLC的组织块及中断处理 110

5.1 组织块与中断处理 110

5.1.1 组织块概述 110

5.1.2 中断过程与中断管理 111

5.2 组织块的变量声明表 112

5.3 日期时间中断组织块 112

5.4 循环中断组织块 116

5.5 延时中断组织块 117

5.6 硬件中断组织块 119

5.7 启动时使用的组织块 122

5.8 错误处理组织块 123

5.8.1 异步故障中断组织块OB80～OB87 124

5.8.2 同步故障组织块OB121和OB122 131

5.9 背景组织块 134

小结 134

习题5 135

第6章 结构化程序设计 136

6.1 结构化编程的实现 136

6.1.1 功能与功能块变量声明表的建立 136

6.1.2 FC结构化编程的实现 138

6.1.3 FB与FC的区别 142

6.1.4 数据块的定义与调用 142

6.1.5 FB结构化编程的实现 150

6.2 结构化编程实例 151

6.2.1 交通灯控制的结构化编程 151

6.2.2 三层电梯控制的结构化编程 159

小结 170

习题6 170

第7章 PLC通信网络技术及应用 171

7.1 计算机通信方式与串行通信接口 171

7.1.1 计算机的通信方式 171

7.1.2 串行通信接口的标准 172

7.2 计算机通信的国际标准 173

7.2.1 开放系统互连模型 173

7.2.2 IEEE802通信标准 174

7.2.3 现场总线及其国际标准 175

7.3 工业自动化网络与S7-300/400的通信网络 176

7.3.1 工业自动化网络结构 176

7.3.2 S7-300/400的通信网络 176

7.4 工业以太网 178

7.4.1 工业以太网概述 178

7.4.2 工业以太网的网络方案 179

7.4.3 工业以太网的网卡与通信处理器 180

7.4.4 工业以太网组态简单示例 180

7.5 PROFIBUS现场总线通信技术及其应用 181

7.5.1 PROFIBUS的简介 181

7.5.2 PROFIBUS的组成 181

7.5.3 PROFIBUS的物理层 182

7.5.4 PROFIBUS-DP设备的分类 184

7.5.5 PROFIBUS通信处理器 185

7.6 PROFIBUS的通信协议 185

7.6.1 PROFIBUS的数据链路层 185

7.6.2 PROFIBUS-DP 187

7.6.3 PROFIBUS-PA 189

7.6.4 PROFIBUS-FMS 189

7.6.5 PROFINet 190

7.7 基于组态的PROFIBUS通信实例 191

小结 209

习题7 209

第8章　S7-300 PLC在模拟量处理中的应用 210

8.1 S7-300中的模拟量输入输出模块 211

8.2 模拟量模块的地址分配及量程确定 216

8.2.1 模拟量模块的地址分配 216

8.2.2 模拟量模块的量程设置 217

8.3 模拟量的表示方式、分辨率和比例关系 218

8.3.1 模拟量的表示方式和分辨率 218

8.3.2 模拟量与转换后的数值之间的比例关系 219

8.4 连续PID控制器SFB41 220

8.4.1 定值与过程变量的处理 220

8.4.2 PID控制算法 222

8.4.3 控制器输出值的处理 222

8.4.4 SFB41的参数 223

8.5 模拟量转换编程举例 225

8.6 PID控制编程实例 228

8.6.1 SFB41应用实例 228

8.6.2 模拟量结构化编程实例 230

8.7 其他控制功能块 234

8.7.1 步进控制功能块SFB42"CONT_S" 234

8.7.2 脉冲宽度调制器SFB43 237

小结 242

习题8 242

参考文献 243

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