S7-200 SMART PLC編程及應(yīng)用 第3版
定 價:49.8 元
叢書名:21世紀(jì)高等院校電氣信息類系列教材
- 作者:廖常初
- 出版時間:2019/5/1
- ISBN:9787111618249
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TM571.61
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
S7-200SMART是國內(nèi)廣泛使用的S7-200的更新?lián)Q代產(chǎn)品,本書全面介紹了S7-200SMART的硬件組成、工作原理、指令系統(tǒng)和編程軟件的使用方法;介紹了數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖的一整套先進完整的設(shè)計方法,這些方法易學(xué)易用,可以節(jié)約大量的設(shè)計時間;介紹了PLC之間、PLC與變頻器和組態(tài)軟件之間的通信的編程和調(diào)試的方法;PID控制系統(tǒng)和PID參數(shù)的整定方法、提高系統(tǒng)可靠性的硬件措施、觸摸屏的組態(tài)和應(yīng)用,以及常用的編程向?qū)У氖褂梅椒。各章配有?xí)題,附錄中有35多個實驗的指導(dǎo)書。本書配套資源豐富,包含有S7-200SMART的編程軟件、OPC軟件和人機界面組態(tài)軟件、有關(guān)產(chǎn)品的用戶手冊和樣本、60多個例程和40多個視頻教程。
★ 暢銷書作者、PLC專家重慶大學(xué)廖常初教授作品。
★《S7-200 SMART PLC編程及應(yīng)用(第3版)》為西門子小型PLC的新產(chǎn)品。
★《S7-200 SMART PLC編程及應(yīng)用(第3版)》配套資源西門子公司官方授權(quán),包含有S7-200 SMART的編程軟件、有關(guān)產(chǎn)品的用戶手冊和樣本、60多個例程和40多個視頻教程。
★ 本書根據(jù)S7-200 SMART V2.3版固件和V2.3版編程軟件改寫,通信部分增加了開放式用戶通信和PROFIBUS-DP通信的實現(xiàn)方法,根據(jù)全新版軟件改寫了OPC通信部分。人機界面的組態(tài)軟件改為當(dāng)前使用的WinCC flexible SMART。
S7-200 SMART是國內(nèi)廣泛使用的S7-200的更新?lián)Q代產(chǎn)品,其指令和程序結(jié)構(gòu)與S7-200基本上相同。CPU模塊分為標(biāo)準(zhǔn)型和緊湊型,集成了多達60個I/O點、以太網(wǎng)端口、RS-485端口、高速計數(shù)、高速脈沖輸出和位置控制功能。CPU內(nèi)可安裝一塊信號板。
本書根據(jù)S7-200 SMART V2.3版固件和V2.3版編程軟件改寫,通信部分增加了開放式用戶通信和PROFIBUS-DP通信的實現(xiàn)方法,根據(jù)最新版軟件改寫了OPC通信部分。人機界面的組態(tài)軟件改為當(dāng)前使用的WinCC flexible SMART。精簡和刪除了一些次要的內(nèi)容。
本書內(nèi)容安排如下:
第1章介紹了S7-200 SMART的硬件組成和PLC的工作原理。
第2章通過實例詳細(xì)介紹了編程軟件的使用方法,包括用戶程序的下載和調(diào)試方法。增加了緊湊型CPU通過串口下載程序的方法。
第3章介紹了S7-200 SMART的編程的基礎(chǔ)知識,以及位邏輯指令、定時器指令和計數(shù)器指令的應(yīng)用。
第4章介紹了S7-200 SMART的功能指令,通過大量的例程介紹了功能指令的使用方法,包括子程序和中斷程序的編程方法。
第5章通過大量的編程實例,深入淺出地介紹了設(shè)計數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖的一整套先進完整的方法,這些方法易學(xué)易用,可以節(jié)約大量的設(shè)計時間。
第6章介紹了S7-200 SMART使用S7協(xié)議、開放式用戶通信、PROFIBUS-DP、自由端口模式、Modbus RTU協(xié)議、USS協(xié)議和OPC,與其他PLC、變頻器和組態(tài)軟件通信的實現(xiàn)方法。
第7章通過實例詳細(xì)地介紹了PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成、PID參數(shù)的手動整定和自整定的方法。使用作者編寫的用于模擬被控對象的子程序和例程,只需要一塊CPU模塊,就可以做PID閉環(huán)實驗。
第8章介紹了控制系統(tǒng)的硬件可靠性措施、觸摸屏的畫面組態(tài)和PLC與觸摸屏通信的實現(xiàn)方法,以及數(shù)據(jù)記錄與存儲卡應(yīng)用。
各章配有習(xí)題,附錄中有35個實驗的指導(dǎo)書。配套資源有編程軟件、OPC軟件和人機界面組態(tài)軟件、有關(guān)產(chǎn)品的中文用戶手冊和樣本,還有與正文配套的60多個例程和40多個視頻教程。
本書可以作為大專院校電類與機電類專業(yè)的教材,也適合工程技術(shù)人員使用。
本書由廖常初主編,廖亮、文家學(xué)、孫明渝參加了編寫工作。
因作者水平有限,書中難免有錯漏之處,懇請讀者批評指正。
重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 廖常初
廖常初,畢業(yè)于清華大學(xué),現(xiàn)為重慶大學(xué)教授,PLC領(lǐng)域知名專家、暢銷書作者,西門子官方特邀培訓(xùn)專家。長期從事工業(yè)控制和PLC應(yīng)用的教學(xué)、科研和工程應(yīng)用工作,具備豐富的實際經(jīng)驗和教學(xué)經(jīng)驗。多年來編寫了多部我國PLC領(lǐng)域的銷量超10萬冊的經(jīng)典暢銷著作。其出版的PLC圖書有兩本獲得全國暢銷書稱號,三本獲得“十一五”規(guī)劃教材稱號,累計銷量已逾百萬冊。
前言
第1章 PLC的硬件與工作原理1
1.1 S7-200 SMART系列PLC1
1.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)1
1.1.2 S7-200 SMART的特點2
1.1.3 CPU模塊5
1.1.4 數(shù)字量擴展模塊與信號板7
1.1.5 模擬量擴展模塊9
1.1.6 I/O地址分配與外部接線10
1.2 邏輯運算與PLC的工作原理11
1.2.1 用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算11
1.2.2 PLC的工作原理13
1.3 習(xí)題16
第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件使用指南17
2.1 編程軟件概述17
2.1.1 編程軟件的界面17
2.1.2 窗口操作與幫助功能19
2.2 程序的編寫與下載21
2.2.1 創(chuàng)建項目21
2.2.2 生成用戶程序22
2.2.3 以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識25
2.2.4 組態(tài)以太網(wǎng)地址26
2.2.5 下載與調(diào)試用戶程序29
2.3 符號表與符號地址的使用31
2.4 用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序34
2.4.1 用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序34
2.4.2 用狀態(tài)圖表監(jiān)控與調(diào)試程序37
2.4.3 寫入與強制數(shù)據(jù)39
2.4.4 調(diào)試用戶程序的其他方法41
2.5 使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC的參數(shù)42
2.5.1 組態(tài)PLC的參數(shù)42
2.5.2 組態(tài)輸入輸出參數(shù)44
2.6 習(xí)題47
第3章 S7-200 SMART編程基礎(chǔ)48
3.1 PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)48
3.2 數(shù)據(jù)類型與尋址方式50
3.2.1 數(shù)制50
3.2.2 數(shù)據(jù)類型52
3.2.3 CPU的存儲區(qū)54
3.2.4 直接尋址與間接尋址56
3.3 位邏輯指令58
3.3.1 觸點指令與邏輯堆棧指令58
3.3.2 輸出類指令與其他指令62
3.4 定時器指令與計數(shù)器指令64
3.4.1 定時器指令64
3.4.2 計數(shù)器指令68
3.5 習(xí)題70
第4章 S7-200 SMART的功能指令73
4.1 功能指令概述73
4.1.1 怎樣學(xué)習(xí)功能指令73
4.1.2 S7-200 SMART的指令規(guī)約74
4.2 數(shù)據(jù)處理指令75
4.2.1 比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令75
4.2.2 移位指令與循環(huán)移位指令77
4.2.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令79
4.2.4 表格指令81
4.2.5 實時時鐘指令83
4.3 數(shù)學(xué)運算指令84
4.3.1 四則運算指令與遞增遞減指令84
4.3.2 浮點數(shù)函數(shù)運算指令86
4.3.3 邏輯運算指令87
4.4 程序控制指令88
4.4.1 跳轉(zhuǎn)指令88
4.4.2 循環(huán)指令90
4.4.3 其他指令91
4.5 局部變量與子程序93
4.5.1 局部變量93
4.5.2 子程序的編寫與調(diào)用94
4.6 中斷程序與中斷指令99
4.6.1 中斷的基本概念99
4.6.2 中斷指令100
4.6.3 中斷程序舉例102
4.7 高速計數(shù)器與高速脈沖輸出104
4.7.1 高速計數(shù)器的工作模式104
4.7.2 高速計數(shù)器的程序設(shè)計105
4.7.3 高速脈沖輸出與開環(huán)位置控制108
4.8 數(shù)據(jù)塊應(yīng)用與字符串指令111
4.8.1 數(shù)據(jù)塊概述111
4.8.2 字符、字符串與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換指令112
4.8.3 字符串指令116
4.9 習(xí)題117
第5章 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法119
5.1 梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法119
5.2 順序控制設(shè)計法與順序功能圖122
5.2.1 步與動作122
5.2.2 有向連線與轉(zhuǎn)換條件124
5.2.3 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)125
5.2.4 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則128
5.3 使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖設(shè)計方法129
5.3.1 單序列的編程方法129
5.3.2 選擇序列與并行序列的編程方法131
5.3.3 應(yīng)用舉例132
5.4 使用SCR指令的順序控制梯形圖設(shè)計方法135
5.4.1 順序控制繼電器指令135
5.4.2 選擇序列與并行序列的編程方法137
5.4.3 應(yīng)用舉例138
5.5 具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設(shè)計方法139
5.5.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與工作方式139
5.5.2 公用程序與手動程序141
5.5.3 自動程序143
5.6 習(xí)題146
第6章 PLC的通信與自動化通信網(wǎng)絡(luò)149
6.1 計算機通信概述149
6.1.1 串行通信149
6.1.2 IEEE 802通信標(biāo)準(zhǔn)150
6.2 基于以太網(wǎng)的S7協(xié)議通信152
6.2.1 S7-200 SMART之間的S7通信152
6.2.2 S7-200 SMART與其他S7 PLC的S7通信154
6.3 基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信157
6.3.1 S7-200 SMART之間的TCP和ISO-on-TCP通信157
6.3.2 S7-200 SMART與其他S7 PLC的TCP通信160
6.3.3 S7-200 SMART之間的UDP通信162
6.4 PROFIBUS-DP通信163
6.5 串行通信的硬件與自由端口模式通信166
6.5.1 串行通信的硬件與PPI協(xié)議166
6.5.2 自由端口模式通信的編程167
6.5.3 自由端口模式通信的實驗171
6.6 Modbus RTU協(xié)議通信172
6.6.1 Modbus通信協(xié)議172
6.6.2 Modbus RTU從站協(xié)議通信的編程173
6.6.3 Modbus RTU主站協(xié)議通信的編程與調(diào)試174
6.7 S7-200 SMART與變頻器的USS協(xié)議通信177
6.7.1 硬件接線與變頻器參數(shù)設(shè)置177
6.7.2 USS協(xié)議通信的組態(tài)與編程180
6.7.3 USS協(xié)議通信的實驗182
6.7.4 用PLC讀/寫變頻器的參數(shù)184
6.8 基于PC Access SMART的OPC通信185
6.8.1 OPC通信與PC Access SMART185
6.8.2 組態(tài)軟件與S7-200 SMART的OPC通信187
6.9 習(xí)題189
第7章 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用191
7.1 閉環(huán)控制與PID控制器191
7.1.1 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)191
7.1.2 PID控制器的數(shù)字化193
7.1.3 PID指令向?qū)У膽?yīng)用195
7.2 PID控制器的參數(shù)整定方法197
7.2.1 PID參數(shù)的物理意義197
7.2.2 PID參數(shù)的整定方法201
7.2.3 PID控制器參數(shù)整定的實驗202
7.3 PID參數(shù)自整定206
7.3.1 自整定的基本方法與自整定過程206
7.3.2 PID參數(shù)自整定實驗207
7.4 習(xí)題209
第8章 PLC應(yīng)用中的一些問題210
8.1 PLC控制系統(tǒng)的硬件可靠性措施210
8.2 觸摸屏的組態(tài)與應(yīng)用213
8.2.1 人機界面與觸摸屏213
8.2.2 生成項目與組態(tài)變量214
8.2.3 組態(tài)指示燈與按鈕216
8.2.4 組態(tài)文本域與IO域218
8.2.5 用控制面板設(shè)置觸摸屏的參數(shù)219
8.2.6 PLC與觸摸屏通信的實驗221
8.3 數(shù)據(jù)記錄與存儲卡應(yīng)用223
8.3.1 數(shù)據(jù)記錄223
8.3.2 存儲卡應(yīng)用225
8.4 習(xí)題226
附錄227
附錄A 實驗指導(dǎo)書227
A.1 編程軟件使用練習(xí)227
A.2 符號表應(yīng)用實驗228
A.3 用編程軟件調(diào)試程序的實驗229
A.4 位邏輯指令應(yīng)用實驗230
A.5 定時器應(yīng)用實驗231
A.6 計數(shù)器應(yīng)用實驗232
A.7 比較指令與傳送指令應(yīng)用實驗233
A.8 移位指令與循環(huán)移位指令應(yīng)用實驗234
A.9 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令應(yīng)用實驗235
A.10 實時時鐘指令應(yīng)用實驗235
A.11 數(shù)學(xué)運算指令應(yīng)用實驗236
A.12 邏輯運算指令應(yīng)用實驗237
A.13 跳轉(zhuǎn)指令應(yīng)用實驗237
A.14 循環(huán)指令與看門狗復(fù)位指令實驗238
A.15 子程序的編程實驗239
A.16 中斷程序的編程實驗239
A.17 高速計數(shù)器與高速輸出應(yīng)用實驗240
A.18 數(shù)據(jù)塊與字符串指令應(yīng)用實驗241
A.19 自動往返的小車控制系統(tǒng)的編程實驗241
A.20 使用置位復(fù)位指令的順序控制程序的編程實驗242
A.21 專用鉆床順序控制程序的調(diào)試實驗243
A.22 使用SCR指令的順序控制程序的調(diào)試實驗243
A.23 使用SCR指令的順序控制程序的編程實驗244
A.24 具有多種工作方式的系統(tǒng)的控制程序調(diào)試實驗244
A.25 基于以太網(wǎng)的S7通信實驗245
A.26 基于以太網(wǎng)的開放式用戶通信實驗246
A.27 使用接收完成中斷的串口通信實驗246
A.28 使用Modbus RTU協(xié)議的通信實驗246
A.29 使用信號板CM01的Modbus RTU協(xié)議通信實驗247
A.30 變頻器USS協(xié)議通信實驗247
A.31 OPC通信實驗247
A.32 PID控制器參數(shù)手動整定實驗248
A.33 PID控制器參數(shù)自整定實驗248
A.34 觸摸屏通過以太網(wǎng)通信的實驗249
A.35 觸摸屏通過RS-485端口的通信實驗249
附錄B 常用特殊存儲器位250
附錄C S7-200 SMART指令表索引251
附錄D 配套資源說明251
參考文獻253