西门子S7-300 PLC编程入门及工程实践

西门子S7-300 PLC编程入门及工程实践
作者： 刘忠超，盖晓华 主编
出版时间： 2015年版
内容简介
　　本书以西门子S7-300可编程控制器及其编程软件STEP为主线，重点介绍了其工作原理、硬件结构、编程软件、指令系统、程序结构以及程序设计方法。同时给出了电气控制的相关知识，使没有电气控制基础的读者也可以快速入门。并且兼顾工程实际的需要，还介绍了西门子触摸屏组态软件WinCCflexible和上位机组态软件WinCC的使用。本书理论清晰易懂，内容注重实用，通过大量的实验、工程实例可以让读者很快掌握西门子自动化的相关技术。本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机电一体化及相关专业大学本科专业教材，也可作为工程技术人员培训及自学参考使用，对西门子自动化系统的用户也是很好的参考书。本书配套了电子课件，读者如果需要可以与作者联系索取相应资料。
目录
第1章　电气控制基础 1
1.1　常用低压电器　/　1
1.1.1　刀开关　/　2
1.1.2　熔断器　/　4
1.1.3　断路器　/　6
1.1.4　接触器　/　8
1.1.5　控制继电器　/　9
1.1.6　主令电器　/　15
1.2　电气图中的文字符号和图形符号　/　19
1.2.1　电气文字符号　/　19
1.2.2　电气图形符号　/　19
习题　/　23
第2章　可编程控制器概述 24
2.1　PLC的介绍与特点　/　24
2.1.1　PLC的产生　/　24
2.1.2　PLC的定义　/　25
2.1.3　PLC的分类　/　25
2.1.4　PLC的发展　/　26
2.1.5　PLC的特点　/　27
2.1.6　PLC的主要性能指标　/　28
2.2　PLC硬件组成　/　29
2.3　PLC编程环境和工作原理　/　31
2.3.1　PLC编程环境　/　31
2.3.2　PLC编程语言及编程软件　/　32
2.3.3　PLC的工作原理　/　33
2.4　PLC产品概况及发展趋势　/　35
习题　/　36
第3章　S7-300 PLC的硬件体系与特点 37
3.1　S7-300 PLC的硬件简介　/　37
3.2　CPU模块　/　38
3.2.1　CPU模块的分类　/　38
3.2.2　CPU面板介绍　/　39
3.2.3　CPU模块存储器　/　41
3.3　信号模块　/　43
3.3.1　数字量模块　/　43
3.3.2　模拟量模块　/　45
3.3.3　数字量仿真模块　/　47
3.4　接口模块　/　48
3.5　电源模块　/　48
3.6　编程设备PG/PC　/　49
3.7　其他模块　/　50
3.8　硬件的安装　/　51
3.8.1　安装导轨　/　51
3.8.2　接线　/　51
3.9　S7-300的扩展及I/O地址分配　/　52
3.9.1　S7-300的扩展　/　52
3.9.2　数字量I/O地址分配　/　54
3.9.3　模拟量I/O地址分配　/　54
习题　/　55
第4章 STEP 7的安装与使用 56
4.1　概述　/　56
4.2　STEP 7的组成及功能　/　56
4.3　安装与卸载STEP 7　/　57
4.3.1　系统的配置要求　/　57
4.3.2　STEP 7的授权　/　58
4.3.3　安装STEP 7　/　59
4.3.4　STEP 7的硬件接口　/　61
4.3.5　卸载STEP 7　/　62
4.4　设置PG/PC　/　62
4.5　软件编辑器　/　62
4.5.1　编辑器中的工作流程　/　63
4.5.2　启动编辑器　/　63
4.5.3　在编辑器中选择编程语言　/　64
4.5.4　程序块的下载　/　65
4.5.5　程序块简单的测试　/　66
4.5.6　编辑器的设置　/　66
4.6　硬件组态和参数设置　/　67
4.6.1　硬件组态步骤　/　67
4.6.2　参数设置　/　69
4.6.3　下载与上传　/　71
4.6.4　硬件组态目录的更新　/　73
4.7　符号编程功能　/　74
4.7.1　打开符号表　/　74
4.7.2　符号表的排序和过滤　/　76
4.7.3　查找和替换　/　76
4.7.4　符号表的导入和导出　/　77
4.7.5　符号表的便利　/　78
4.8　仿真软件S7-PLCSIM　/　78
4.8.1　S7-PLCSIM的介绍　/　78
4.8.2　S7-PLCSIM的使用　/　79
4.8.3　S7-PLCSIM的调试举例　/　81
4.8.4　PLCSIM与真实PLC的差别　/　82
习题　/　82
第5章　S7-300的编程语言与指令系统 83
5.1　S7-300的编程语言　/　83
5.1.1　PLC编程语言的国际标准　/　83
5.1.2　STEP 7的编程语言　/　83
5.1.3　PLC编程原则　/　85
5.2　S7-300 CPU的存储区　/　85
5.2.1　数制　/　85
5.2.2　基本数据类型　/　86
5.2.3　系统存储器　/　88
5.2.4　CPU中的寄存器　/　90
5.2.5　寻址方式　/　91
5.3　位逻辑指令　/　93
5.3.1　梯形图指令　/　93
5.3.2　位逻辑运算指令　/　95
5.3.3　位操作指令　/　96
5.3.4　位测试指令　/　99
5.4　定时器指令　/　101
5.4.1　定时器指令概述　/　101
5.4.2　定时器编程指令　/　103
5.4.3　定时器编程举例　/　109
5.5　计数器指令　/　110
5.5.1　计数器指令概述　/　110
5.5.2　计数器编程指令　/　111
5.5.3　计数器编程举例　/　114
5.6　数据传送与转换指令　/　115
5.6.1　装入指令与传送指令　/　115
5.6.2　比较指令　/　117
5.6.3　数据转换指令　/　120
5.7　数学运算指令　/　124
5.7.1　整数与浮点数数学运算指令　/　124
5.7.2　字逻辑运算指令与累加器指令　/　125
5.7.3　移位指令　/　127
5.8　控制指令　/　131
5.8.1　逻辑控制指令　/　131
5.8.2　程序控制指令　/　134
5.8.3　主控继电器指令与数据块指令　/　134
5.9　综合举例　/　137
习题　/　144
第6章　西门子PLC数字量控制 147
6.1　数字量控制基础　/　147
6.2　数字量控制典型梯形图程序　/　148
6.3　数字量控制程序设计法　/　151
6.4　数字量控制设计举例　/　155
6.4.1　送料小车控制　/　155
6.4.2　多级传输带控制　/　158
6.4.3　机械手控制　/　162
习题　/　166
第7章　西门子PLC模拟量控制 167
7.1　模拟量模块的地址分配　/　167
7.2　模拟量模块的配置　/　168
7.2.1　模拟量输入模块SM331　/　168
7.2.2　模拟量输出模块SM332　/　169
7.3　模拟量的表示方法及分辨率　/　170
7.4　模拟量的规格化　/　171
7.5　 PID与闭环控制　/　172
7.5.1　PID控制器　/　172
7.5.2　连续PID控制器FB41　/　174
7.5.3　模拟量控制设计实例　/　178
习题　/　181
第8章　结构化编程和组织块 182
8.1　编程方式和程序结构　/　182
8.1.1　编程方式　/　182
8.1.2　程序结构　/　182
8.2　结构化编程的实现　/　185
8.2.1　结构化编程　/　185
8.2.2　实现形式　/　186
8.3　数据块　/　190
8.3.1　数据块中的数据类型　/　190
8.3.2　建立数据块　/　191
8.3.3　访问数据块　/　192
8.4　功能与功能块　/　193
8.4.1　功能块　/　193
8.4.2　功能　/　196
8.4.3　功能的调用　/　197
8.4.4　功能块的调用　/　198
8.5　结构化程序设计实例　/　199
8.5.1　编辑并调用有参功能（FC）　/　199
8.5.2　多重背景使用举例　/　202
8.6　S7-300的组织块与中断　/　209
8.6.1　组织块介绍　/　209
8.6.2　中断过程　/　210
8.6.3　中断的优先级　/　211
8.6.4　启动组织块　/　212
8.6.5　时间延时中断组织块　/　213
8.6.6　硬件中断组织块　/　215
8.7　定期执行组织块　/　217
8.7.1　日期时间中断组织块　/　217
8.7.2　循环中断组织块　/　220
习题　/　223
第9章　西门子人机界面的组态与设计 225
9.1　人机界面与组态软件介绍　/　225
9.1.1　人机界面与触摸屏　/　225
9.1.2　人机界面的组成　/　226
9.1.3　SIMATIC人机界面　/　226
9.1.4　组态软件介绍　/　227
9.1.5　PC机通用组态软件　/　227
9.2　触摸屏组态软件WinCC flexible　/　228
9.2.1　WinCC flexible软件的安装　/　229
9.2.2　WinCC flexible工程开发实例　/　229
9.2.3　WinCC flexible与PLC集成　/　243
9.2.4　WinCC flexible与PLCSIM集成控制　/　249
习题　/　249
第10章　PLC综合应用实例 250
10.1　PLC控制系统的设计　/　250
10.1.1　PLC控制系统设计原则　/　250
10.1.2　PLC控制系统设计内容　/　250
10.1.3　PLC控制系统的设计步骤　/　251
10.2　基于S7-300 PLC物料分拣系统设计　/　252
10.2.1　系统主要硬件介绍　/　253
10.2.2　系统动作流程　/　254
10.2.3　系统硬件选型　/　254
10.2.4　系统I/O分配　/　255
10.2.5　系统控制程序设计　/　256
10.2.6　上位机监控设计　/　259
习题　/　263
参考文献 264