电气信息工程丛书 S7-200/S7-300 PLC基础及系统集成
作者：姚晓宁，郭琼 主编
出版时间：2015年版
丛编项： 电气信息工程丛书
内容简介
《S7-200/S7-300 PLC基础及系统集成》以S7-200 PLC、S7-300 PLC为基础，采用案例带动知识点，全面细致地讲解了中小型PLC基础指令、程序编写、通信方式及系统设计与实现，并围绕S7-200 PLC、S7-300 PLC讲述了PLC及其关联设备的系统集成概念、系统集成方法及系统集成案例。《S7-200/S7-300 PLC基础及系统集成》在内容安排上强调PLC及其系统集成的实际应用，紧密结合控制技术的新发展、新应用，案例丰富翔实，结构合理，可作为高校自动化类专业的教材，也可作为从事PLC、现场总线、系统集成等设计与应用开发技术人员的培训教材或参考资料。
目录
前言
第1章 PLC概述\t1
1.1 PLC的产生与发展\t1
1.2 PLC的特点与应用领域\t2
1.2.1 PLC的特点\t2
1.2.2 PLC的应用领域\t2
1.3 PLC的分类与主要产品\t3
1.3.1 PLC的分类\t3
1.3.2 PLC的主要产品\t3
1.4 PLC的基本结构及工作原理\t5
1.4.1 PLC的基本结构\t5
1.4.2 PLC的基本工作原理\t6
1.5 PLC控制系统与继电器控制系统的比较\t7
1.6 PLC的编程语言\t9
第一篇 S7-200 PLC基础
第2章 S7-200 PLC的硬件与编程资源\t12
2.1 S7-200 PLC的硬件\t12
2.1.1 S7-200 PLC的硬件结构\t12
2.1.2 S7-200 PLC的外部接线\t16
2.2 S7-200 PLC的编程元件\t18
2.2.1 S7-200 PLC的数据类型及寻址方式\t18
2.2.2 S7-200 PLC的编程资源\t20
2.3 编程软件和程序结构\t22
2.4 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用\t23
2.4.1 主界面的认识\t23
2.4.2 程序编辑\t24
2.4.3 程序的调试及监控\t27
第3章 S7-200 PLC的指令系统\t29
3.1 位逻辑指令\t29
3.1.1 标准触点指令\t29
3.1.2 取反指令\t29
3.1.3 边沿脉冲指令\t30
3.1.4 置位/复位指令\t30
3.1.5 立即指令\t31
3.1.6 逻辑电路块的连接指令\t31
3.1.7 堆栈操作指令\t32
3.2 定时器指令\t33
3.3 计数器指令\t34
3.4 程序控制指令\t35
3.5 数据处理指令\t38
3.6 梯形图编程规则\t44
3.7 S7-200 PLC的基本编程环节\t46
3.7.1 用标准触点指令实现一个脉冲输出电路\t46
3.7.2 用一个按钮产生启动和停止信号电路\t46
3.7.3 分频电路\t46
3.7.4 单稳态电路\t47
3.7.5 定时范围的扩展电路\t47
3.7.6 闪烁电路\t49
3.7.7 时序控制电路\t49
第4章 S7-200 PLC程序设计及其应用\t51
4.1 程序设计方法\t51
4.2 继电器控制电路移植法\t51
4.2.1 两台电动机顺序控制的实现\t52
4.2.2 星形三角形降压起动控制的实现\t54
4.3 经验设计法\t57
4.3.1 电动机正反转控制的实现\t57
4.3.2 花样喷泉控制功能的实现\t61
4.4 顺序控制设计法\t64
4.4.1 液压动力滑台运动过程的实现\t64
4.4.2 三台电动机顺序起停控制功能的实现\t68
4.5 综合实例\t73
4.5.1 闪烁电路在监控系统中的应用\t73
4.5.2 自动打铃程序设计与实现\t74
4.5.3 台车的呼车控制系统设计与实现\t77
第5章 S7-200 PLC的通信\t81
5.1 S7-200 PLC通信概述\t81
5.2 PPI通信协议及其应用\t81
5.2.1 PPI通信协议\t81
5.2.2 S7-200 PLC之间的PPI通信实现\t83
5.3 Modbus通信协议及其应用\t87
5.3.1 Modbus通信协议介绍\t87
5.3.2 Modbus RTU通信\t88
5.3.3 Modbus协议的安装\t90
5.3.4 Modbus地址\t90
5.3.5 S7-200 PLC之间的Modbus通信实现\t92
5.4 USS通信协议及其应用\t97
5.4.1 USS通信协议及其相关指令\t97
5.4.2 基于HMI的S7-200 PLC USS通信功能实现\t100
第二篇 S7-300 PLC基础
第6章 S7-300 PLC的硬件与编程资源\t107
6.1 S7-300 PLC系统简介\t107
6.2 S7-300 PLC系统组成\t107
6.2.1 主要模块介绍\t108
6.2.2 CPU的操作模式\t112
6.3 STEP 7 编程软件\t114
6.3.1 STEP 7的安装\t114
6.3.2 STEP 7的硬件接口\t117
6.3.3 STEP 7的授权\t119
6.3.4 创建一个工程\t119
6.3.5 STEP 7的程序块\t122
6.4 简单项目的建立及运行\t123
6.4.1 控制要求\t123
6.4.2 硬件组态\t123
6.4.3 程序编写\t125
6.4.4 系统联调\t126
第7章 S7-300 PLC指令系统\t128
7.1 数据及寻址地址\t128
7.1.1 数据块（DB）\t128
7.1.2 数据类型\t129
7.1.3 地址区域\t135
7.1.4 指令操作数\t136
7.1.5 CPU中的寄存器\t137
7.1.6 寻址方式\t137
7.2 位逻辑指令\t141
7.2.1 触点指令\t141
7.2.2 置位和复位指令\t142
7.2.3 RS和SR触发器\t142
7.2.4 跳变沿检测指令\t143
7.2.5 SET/CLR指令\t144
7.3 定时器指令\t144
7.3.1 脉冲定时器（SP）\t144
7.3.2 扩展脉冲定时器（SE）\t145
7.3.3 接通延时定时器（SD）\t146
7.3.4 保持型接通延时定时器（SS）\t146
7.3.5 断开延时定时器（SF）\t146
7.4 计数器指令\t147
7.4.1 加计数器（S_CU）\t147
7.4.2 减计数器（S_CD）\t148
7.4.3 加减计数器（S_CUD）\t149
7.4.4 计数器的线圈指令\t150
7.5 CPU时钟存储器\t150
7.6 数据处理指令\t152
7.6.1 传送指令\t152
7.6.2 比较指令\t152
7.6.3 数据转换指令\t153
7.7 数学运算指令\t155
7.8 控制指令\t159
7.8.1 逻辑控制指令\t159
7.8.2 程序控制指令\t160
7.9 逻辑块\t160
7.9.1 组织块及其应用\t160
7.9.2 FC及其应用\t169
7.9.3 FB及其应用\t176
第8章 S7-300 PLC程序设计及应用\t181
8.1 程序结构\t181
8.2 具有多种工作方式的机械手PLC控制系统的设计\t182
8.3 多台设备报警控制系统的设计与实现\t192
8.3.1 控制要求\t192
8.3.2 硬件配置及系统资源的分配\t192
8.3.3 程序实现\t194
8.3.4 系统联调\t195
8.4 基于模拟量的液位控制系统设计与实现\t196
8.4.1 控制要求及硬件配置\t196
8.4.2 硬件电路设计\t196
8.4.3 电气原理接线图\t197
8.4.4 程序结构\t198
8.4.5 功能实现\t199
8.5 基于PID的位置控制系统设计与实现\t202
8.5.1 项目背景\t202
8.5.2 硬件选型\t202
8.5.3 电气原理接线图\t203
8.5.4 项目结构及硬件组态要点\t203
8.5.5 PID功能\t206
8.5.6 触摸屏界面设计\t208
8.5.7 系统功能的实现\t218
第9章 S7-300 PLC的通信\t220
9.1 MPI通信协议及其应用\t220
9.1.1 MPI通信协议\t220
9.1.2 全局数据包通信\t220
9.1.3 调用通信功能块通信\t224
9.2 PROFIBUS通信协议及其应用\t227
9.2.1 PROFIBUS通信协议\t227
9.2.2 PROFIBUS的传输技术\t232
9.2.3 PROFIBUS控制系统的配置\t235
9.2.4 GSD文件\t237
9.2.5 S7-300 PLC之间的PROFIBUS-DP通信\t239
9.2.6 S7-300 PLC与MM420变频器的PROFIBUS-DP通信\t245
9.3 工业以太网协议及其应用\t250
9.3.1 工业以太网基础知识\t250
9.3.2 工业以太网的现状与发展前景\t253
9.3.3 S7-300 PLC与ET200S的PROFINET通信\t255
第三篇 自动控制系统集成
第10章 控制系统集成及其方法\t264
10.1 系统集成的概念\t264
10.2 控制网络\t265
10.2.1 网络节点\t266
10.2.2 现场总线控制网络的任务\t266
10.3 总线控制系统集成\t267
10.3.1 现场总线控制系统集成框架\t267
10.3.2 现场总线控制系统集成的原则\t268
10.4 现场总线控制系统和网络的集成方法\t269
10.4.1 FCS和DCS的集成方法\t269
10.4.2 FCS和网络的集成方法\t271
10.4.3 FCS和其他现场总线的集成方法\t273
第11章 S7-300 PLC与S7-200 PLC的系统集成\t275
11.1 基于PROFIBUS-DP的系统构建与运行\t275
11.1.1 控制要求及硬件配置\t275
11.1.2 从站的设置\t275
11.1.3 主站的硬件组态\t276
11.1.4 程序编写\t280
11.1.5 系统联调\t280
11.2 基于PROFINET的系统构建与运行\t280
11.2.1 控制要求及硬件配置\t280
11.2.2 S7-200 PLC的通信配置\t281
11.2.3 系统功能的实现\t286
第12章 基于WinCC的异构网络系统集成\t288
12.1 WinCC软件介绍\t288
12.2 WinCC通信处理\t289
12.3 S7-200 PLC与S7-300 PLC的系统集成\t289
12.3.1 控制要求及硬件配置\t289
12.3.2 S7-200 PLC与WinCC通信的建立\t290
12.3.3 S7-300 PLC与WinCC通信的建立\t292
12.3.4 系统功能的实现\t292
12.3.5 系统联调\t294
12.4 三菱Q系列PLC与S7-300 PLC的系统集成\t295
12.4.1 控制要求及硬件配置\t295
12.4.2 GX Developer软件介绍\t296
12.4.3 Q PLC以太网通信\t298
12.4.4 PLC与WinCC通信的建立\t300
12.4.5 程序编写\t301
12.4.6 系统联调\t302
第13章 基于OPC技术的异构网络系统集成\t303
13.1 KEPServer 软件介绍\t303
13.2 SIMATIC NET软件介绍\t304
13.3 基于KEPServer的FX2N PLC与S7-300 PLC的通信系统\t305
13.3.1 控制要求及硬件配置\t305
13.3.2 S7-300 PLC与服务器的通信建立\t305
13.3.3 通信变量设置\t307
13.3.4 PLC与KEPServer系统联调\t308
13.3.5 WinCC与KEPServer通信建立\t309
13.3.6 PLC之间的数据交换\t310
13.4 基于SIMATIC NET的OPC服务器与S7-300 PLC的通信系统\t311
13.4.1 控制要求及硬件配置\t311
13.4.2 PC站的配置与组态\t311
13.4.3 S7-300 PLC项目设计\t317
13.4.4 数据通信测试\t318
13.4.5 WinCC与OPC服务器的连接\t320
13.4.6 系统功能的实现\t321
第14章 机加工自动生产线控制系统集成\t322
14.1 系统方案设计\t322
14.2 系统硬件配置及组态\t323
14.3 RFID信息识别功能的实现\t325
14.4 打标系统的集成\t327
14.5 MES系统与PCS系统的集成\t330
14.6 车间级物料小车控制系统集成\t331
14.7 项目总结\t334
参考文献\t335
