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本书主要以西门子S7-200 PLC为主体，按基础知识、扩展提高和高级应用的结构体系，由浅入深、循序渐进地介绍了PLC基本逻辑控制、高级功能模块、PLC网络、人机界面及工程应用等综合内容，并以实例描述的形式进行表达。内容既注重系统、全面、新颖，又力求叙述简练、层次分明、通俗易懂。在编写形式上，既注重从实际应用的角度出发，又涵盖理论知识的阐述，使读者能够针对各自不同的需求，按照对应的应用范例，快速找到解决实际问题的方法，同时也能加深对相关理论知识的了解，利于扩展思路，提高解决问题的效率。

目    录 
  
第1章  认识西门子S7-200 PLC	1
1.1  认识西门子PLC的硬件	1
实例1：单输入/单输出控制	1
1.1.1  S7-200 PLC的主机模块	1
1.1.2  S7-200系列PLC的I/O接线	3
1.2  认识西门子PLC的程序
      开发过程	4
实例2：电动机的启停控制	4
1.2.1  PLC的程序开发环境	5
1.2.2  电动机启停控制程序的开发	10
1.3  理解西门子PLC的工作原理	13
实例3：加电输出禁止程序	13
1.3.1  PLC的工作原理	14
1.3.2  用户程序的执行过程	18
思考题	19
第2章  PLC的指令系统	20
2.1  S7-200 PLC的基本指令	22
2.1.1  位操作类指令	22
实例4：位的设置	23
实例5：电动机优先控制	26
实例6：置位/复位指令实现
         电动机的启停控制	27
实例7：输入信号的边沿检测	29
2.1.2  定时器和计数器指令	30
实例8：定时器延迟控制	34
2.1.3  比较操作指令	40
实例9：数据的比较	40
实例10：水位、水温控制	41
2.1.4  移位操作指令	42
实例11：跑马灯的实现	44
实例12：应用寄存器移位	46
2.1.5  程序控制指令	47
实例13：PLC故障控制	48
实例14：子程序的调用	51
实例15：自动/手动切换控制	52
实例16：设备的初始化控制	53
2.2  S7-200 PLC的功能指令	53
2.2.1  数据传送指令	54
2.2.2  数学运算指令	56
实例17：用除法实现数据的分离	58
实例18：按比例放大模拟值	58
实例19：求解75°的正弦值	61
2.2.3  逻辑运算指令	62
实例20：利用逻辑运算指令实现
           数据分离	63
2.2.4  表功能指令	64
实例21：表中取数	66
2.2.5  数据转换指令	66
实例22：BCD码与整数之间的
          转换	68
实例23：双整数与实数之间的
          转换	69
实例24：英寸转换为厘米	70
实例25：ASCII码与十六进制数
          之间的转换	72
2.2.6  中断指令	74
实例26：处理输入/输出中断程序	78
实例27：处理定时中断程序	79
实例28：模拟量的定时采集	81
2.2.7  时钟指令	82
实例29：设定CPU时钟	83
2.2.8  高速处理类指令	84
实例30：高速计数器指令的应用	89
实例31：高速脉冲输出指令的
          应用	94
思考题	94
第3章  PLC系统的基本控制编程	97
3.1  S7-200 PLC程序组成	97
3.1.1  PLC程序的组成	97
3.1.2  PLC程序的结构	98
3.2  编程规则与技巧	99
3.2.1  继电器线路可使用、梯形图不能
          （不宜）使用的情况	99
3.2.2  梯形图能使用、继电器线路不能
           实现的情况	101
3.2.3  梯形图程序的优化	101
3.3  基本控制程序	105
3.3.1  恒“1”与恒“0”信号控制
           程序	105
实例32：恒“1”与恒“0”信号
          控制	105
3.3.2  自保持信号控制程序	106
实例33：自保持信号控制	106
3.3.3  互锁、连锁控制	107
实例34：互锁、连锁控制	107
3.3.4  时间控制	108
实例35：瞬时接通/延时断开
          控制	109
实例36：延时接通/延时断开
          控制	110
实例37：多个定时器组合实现
          长延时控制	111
实例38：定时器和计数器组合
          实现长延时控制	112
实例39：计数器串联组合实现
          时钟控制	112
3.3.5  脉冲触发控制	113
实例40：用微分操作指令实现
          脉冲触发	113
实例41：用定时器实现周期脉冲
          触发控制	114
实例42：用定时器实现脉宽可控的
          脉冲触发控制	115
3.3.6  分频控制	116
实例43：二分频控制	116
3.3.7  报警控制	117
实例44：单故障报警控制	118
实例45：多故障报警控制	119
3.3.8  计数控制	120
实例46：扫描计数控制	120
实例47：6位数计数控制	121
3.3.9  顺序控制	123
实例48：用定时器实现顺序
          控制	123
实例49：用计数器实现顺序
          控制	124
实例50：用移位指令实现顺序
          控制	125
3.3.10  循环控制	127
实例51：彩灯闪亮循环控制	127
3.3.11  多地点控制	128
实例52：三地控制一盏灯	129
3.3.12  高速计数器控制	131
实例53：高速计数器模拟控制	132
实例54：高速计数器测速控制	134
3.4  简易梯形图程序设计	136
实例55：电动机正、反转控制	137
实例56：车间排风系统状态
           监控	139
实例57：物流检测控制	142
实例58：电动机 —△减压启动
          控制	144
实例59：三相异步电动机串电阻
          启动控制	146
实例60：音乐演奏程序	149
思考题	158
第4章  PLC扩展系统	159
4.1  S7-200 PLC的系统配置	159
4.2  数字量扩展模块	159
4.3  模拟量扩展模块	161
4.3.1  模拟量输入模块EM231	161
4.3.2  热电偶、热电阻扩展模块
           EM231	163
4.3.3  模拟量输出模块EM232	164
实例61：CPU扩展EM231进行模拟
          量输入信号测量	165
实例62：CPU扩展EM235实现
          温度控制	167
4.4  位控模块	170
4.4.1  位控模块EM253的
           硬件特性	170
4.4.2  位控模块EM253的配置	172
4.4.3  位控模块EM253的
           子程序	180
实例63：EM253实现简单相对
          运动	181
实例64：EM253实现典型的运动
          控制	183
4.5  西门子S7-200 PLC的I/O
       分配	186
4.5.1  地址分配方式	186
4.5.2  S7-200 PLC的地址分配方式与
           特点	187
实例65：扩展模块的I/O编址
          分配	187
4.6  PID算法原理及指令介绍	189
4.6.1  PID算法介绍	189
4.6.2  PID回路指令	191
4.6.3  PID回路指令输入/输出变量
           数值转换	192
实例66：水储罐恒压控制	193
思考题	195
第5章  顺序功能图	197
5.1  基本概念	197
5.2  结构形式	200
5.3  顺序功能图的编程方法及
      梯形图表示	202
5.3.1  使用通用逻辑指令的方法	202
实例67：冲床动力头进给运动
          控制	202
实例68：自动门控制系统	204
实例69：专用钻床部分控制
           程序	206
5.3.2  使用置位、复位（S、R）指令的
           方法	207
5.3.3  使用SCR指令的方法	208
思考题	212
第6章  PLC控制系统应用	214
6.1  PLC控制系统设计的基本
      原则与步骤	214
6.1.1  PLC控制系统设计的基本
           原则	214
6.1.2  PLC控制系统设计的一般
           步骤和内容	215
6.2  PLC系统控制程序设计
       方法	216
6.2.1  经验设计法	216
实例70：PLC控制送料小车的
           经验设计	217
6.2.2  逻辑设计法	219
实例71：通风系统运行状态
          监控	221
实例72：电动机交替运行控制	225
6.2.3  移植设计法	227
实例73：某三速异步电动机的继电器
          控制移植设计为PLC控制
          系统	229
6.2.4  顺序功能图设计法	232
6.3  PLC控制系统应用设计	232
实例74：交通灯控制	233
实例75：X62W型万能铣床移植
          为PLC控制	236
实例76：工业机械手的PLC
          控制	243
实例77：“U”形板折板机的PLC
          控制	249
实例78：某直升机起落架撑杆作动筒
          检测系统控制	257
实例79：某型导弹测试架控制	265
实例80：电梯控制系统	271
思考题	281
第7章  PLC系统通信	283
7.1  S7-200 PLC通信部件
       介绍	283
7.1.1  通信端口	283
7.1.2  PC/PPI电缆	283
7.1.3  网络连接器	285
7.1.4  网络中继器	286
7.1.5  EM277 PROFIBUS-DP
           模块	286
7.1.6  CP 243-1和CP 243-1 IT
           模块	287
7.2  S7-200 PLC的通信协议及
       指令	287
7.2.1  PPI协议	287
7.2.2  MPI协议	288
7.2.3  自由口通信协议	288
7.2.4  PROFIBUS协议	288
7.2.5  TCP/IP协议	289
7.2.6  通信指令	289
实例81：检测XMT指令对数据的
          发送	291
7.3  PPI通信实例	293
实例82：两台S7-200实现PPI
          通信	293
实例83：多台S7-200PLC实现PPI
          通信	297
7.4  MPI通信实例	300
实例84：全局数据包通信方式	300
实例85：无组态连接通信方式	305
7.5  PROFIBUS-DP通信实例	309
实例86：以EM277为接口的S7-200与
          PROFIBUS-DP的连接	310
7.6  工业以太网通信实例	312
实例87：S7-200为服务器、S7-400为
          客户机的以太网通信	313
实例88：S7-200为客户机、S7-300为
          服务器的以太网通信	318
7.7  自由口通信实例	323
实例89：利用S7-200的自由通信口
           收发数据	324
实例90：利用S7-200的自由通信口
           发送数据	325
实例91：利用S7-200的自由通信口
           接收数据	330
实例92：利用S7-200的自由通信口
           控制调制解调器	333
实例93：利用S7-200的自由通信口
           发送实时信息	336
思考题	340
第8章  PLC与人机界面	341
8.1  西门子人机界面（HMI）
      概述	341
8.1.1  人机界面的硬件装置	341
8.1.2  人机界面的组态软件	343
8.2  WinCC flexible组态软件的
       使用	345
实例94：WinCC flexible组态
           项目的创建	345
8.3  操作元件的组态	350
实例95：按钮的生成与组态	350
实例96：开关的生成和组态	352
实例97：滚动条的组态	354
8.4  显示元件的组态	356
实例98：指示灯的组态	356
实例99：日期时间显示的组态	358
实例100：I/O域的组态	359
思考题	360
第9章  物料混合控制系统	361
9.1  物料混合控制系统简介	361
9.1.1  系统工艺过程概述	361
9.1.2  PLC系统选型	361
9.1.3  触摸屏选型	362
9.1.4  PLC与触摸屏的连接	363
9.2  PLC程序设计	363
9.3  触摸屏画面设计	366
思考题	369

第2版前言
PLC以广泛应用于机械制造、冶金、化工、电力、交通、采矿、建材、轻工、环保、食品等行业新设备的开发与老设备的技术改造而闻名。现从事PLC控制系统研发的技术人员很多，市场上相关书籍也层出不穷，举不胜举，要写出一本让读者喜欢，并利于学习的好书必须在写作时不断地改进创新，紧跟时代步伐，才能得到广大读者的认可，最终创作出精品书籍。
本书第1版问世4年以来，以其实例详实，由浅入深，易于学习上手，实践指导性强得到了广大读者的认可。本书再版时，根据读者建议和意见完善、充实，并修正了书中出现的一些错误之处，同时按照“学以致用，学用并举”的原则，对部分章节内容及实例进行了修改调整，重点突出了引导和培养读者从简单的编程指令到简易梯形图编制方法，用常用编程方法编制梯形图的方法技巧，以及在设计实际工程应用梯形图程序时要考虑和注意的一些关键问题。
本书再版时在保留了第1版时的整体结构布局基础上，注意与大学相关课程内容的区分和衔接，强化应用和实践，充实完善了部分经典实例内容。在实例介绍时注意规范性和程序性，有利于读者走上规范和专业设计PLC控制系统的目的。全书由空军第一航空学院杨后川副教授与杜晓伟讲师对第1章、第2章、第3章、第4章和第6章的内容进行了部分修改调整，增加了PLC的地址分配、时序图对基本指令应用等内容，更换或修改了个别实例。杨后川对第1章、第4章和第6章进行了修改调整，杜晓伟对第2章和第3章进行了修改调整，最后由杨后川对修改调整情况最终定稿。本书较第1版更利于内容的理解和自学学习。
本书由杨后川、张瑞、高建设、杜晓伟、曾劲松、高涛、吴勇、孙锋山编著，参加本书编写的还有张学民、高运奎、秦宇飞、葛文军和杨川江。

编著者     
2013年1月于北航
第1版前言
可编程控制器（PLC）是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发而来的，是一种数字运算操作的电子系统。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
目前，PLC已广泛应用于机械制造、冶金、化工、电力、交通、采矿、建材、轻工、环保、食品等行业，既可用于老设备的技术改造，又可用于新产品的开发。因此，对于从事工业控制研发技术人员来说，PLC系统的设计与应用已经成为了必须掌握的一门专业技术。
西门子公司的S7-200系列小型PLC具有功能强、性价比高的特点，深受国内用户的欢迎。由于PLC是一门应用性很强的技术，在入门与应用上，仅仅凭借西门子公司提供的说明书是很不够的。因此本书在有关资料的基础上，以编程和工程应用实例为主旨，按基础知识、扩展提高和高级应用的顺序，循序渐进、深入浅出地介绍了多种编程方法和PLC在工业应用中的问题。
全书共分九章，其中1～3章是基础知识内容，通过实例介绍S7-200 PLC的基本系统、编程指令及基本控制程序；4～6章为扩展提高内容，重点介绍PLC扩展应用、顺序功能图设计和实际应用的综合编程方法；7～9章为高级应用内容，对PLC通信、人机界面以及综合应用进行了描述。
本书由杨后川、张瑞、高建设、曾劲松编著，参加编写的人员还有李杰和杨玉林等。本书的第1章、第4章和第6章由高建设编写，第2章和第7章的第7节由曾劲松编写，第3章第2、3节、第5章第2、3节和附录由杨后川编写，第7章的1～6节、第8章和第9章由张瑞编写，第3章第1节由李杰编写，第5章第1节由杨玉林编写。全书由杨后川副教授和张瑞博士统稿并定稿。
苏智剑教授担任本书主审。他仔细审阅了全部书稿，提出了许多宝贵的意见和建议，在此表示诚挚的谢意！
在编写过程中，作者参阅和引用了西门子公司最新技术资料和有关院校、工厂、科研院所的一些教材、文献，有些正式出版的文献已在书的参考文献中列出，有些难免遗漏，对未能列出的文献和资料，编著者向其作者表示诚挚的感谢。
由于时间仓促，加之水平有限，书中的缺点和不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

编著者     
2009年1月

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西门子S7-200 PLC应用100例（第2版）