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本书介绍了西门子S7-200 SMART PLC的硬件与软件编程，主要内容有PLC入门、西门子S7-200 SMART PLC介绍、S7-200 SMART PLC编程软件的使用、基本指令的使用及应用实例、顺序控制指令的使用及应用实例、功能指令说明及使用举例和PLC通信。本书起点低，内容由浅入深，语言通俗易懂，结构安排符合学习认知规律。本书适合作为初学者学习PLC技术的自学图书，也适合作为职业院校电类专业的PLC技术教材。

第1 章 PLC 入门   /  1
1.1  概述   /  1
1.1.1　PLC 的定义   /  1
1.1.2　PLC 的分类   /  1
1.1.3　PLC 的特点   /  2 
1.2　 PLC 控制与继电器控制比较   /  3
1.2.1　继电器正转控制线路   /  3
1.2.2　PLC 正转控制线路   /  4
1.2.3　PLC 控制、继电器控制和单片机控制的比较   /  5
1.3  PLC 的组成与工作原理   /  6
1.3.1　PLC 的组成方框图   /  6
1.3.2　PLC 内部组成单元说明   /  6
1.3.3　PLC 的工作方式   /  10
1.4　PLC 的编程语言   /  10
1.4.1　梯形图（LAD）   /  11
1.4.2　功能块图（FBD）   /  11
1.4.3　指令语句表（STL）   /  12
1.5  PLC 应用系统开发举例   /  12
1.5.1　PLC 应用系统开发的一般流程   /  12
1.5.2　PLC 控制电动机正、反转的开发实例   /  12

第2 章  西门子S7-200 SMART PLC 介绍   /  17
2.1　PLC 硬件介绍   /  17
2.1.1　两种类型的CPU 模块   /   17
2.1.2　CPU 模块面板各部件说明   /  18
2.1.3　CPU 模块的接线   /  18
2.1.4　信号板的安装使用与地址分配   /  21
2.1.5　S7-200 SMART 常用模块与订货号含义   /  23
2.2　PLC 的软元件   /   25
2.2.1　输入继电器（I）和输出继电器（Q）   /   26
2.2.2　辅助继电器（M）、特殊辅助继电器（SM）和状态继电器（S）   /  26
2.2.3　定时器（T）、计数器（C）和高速计数器（HC）   /   27
2.2.4　累加器（AC）、变量存储器（V）和局部变量存储器（L）   /     28
2.2.5　模拟量输入寄存器（AI）和模拟量输出寄存器（AQ）   /   28

第3 章 S7-200 SMART PLC 编程软件的使用   /   29
3.1　软件的安装、卸载与软件窗口介绍   /   29
3.1.1　软件的安装与启动   /   29
3.1.2　软件的卸载   /    34
3.1.3　软件窗口组件说明   /   35
3.2　程序的编写与下载   /   37
3.2.1　项目创建与保存   /   37
3.2.2　PLC 硬件组态（配置）   /    38
3.2.3　程序的编写   /    39
3.2.4　PLC 与计算机的连接及通信设置   /   44
3.3　程序的编辑与注释   /   50
3.3.1　程序的编辑   /    50
3.3.2　程序的注释   /    53
3.4　程序的监控与调试   /   56
3.4.1　用梯形图监控调试程序   /   56
3.4.2　用状态图表的表格监控调试程序   /   59
3.4.3　用状态图表的趋势图监控调试程序   /   61
3.5　软件的一些常用设置及功能使用   /   62
3.5.1　软件的一些对象设置   /   62
3.5.2　硬件组态（配置）   /   63
3.5.3　用存储卡备份、复制程序和刷新固件   /    64

第4 章  基本指令的使用及应用实例   /   71
4.1　位逻辑指令   /    71
4.1.1  触点指令   /   71
4.1.2  线圈指令   /   72
4.1.3  立即指令   /   73
4.1.4  RS 触发器指令   /   75
4.1.5  空操作指令   /    76
4.2  定时器   /   76
4.2.1  通电延时型定时器（TON）   /   77
4.2.2  断电延时型定时器（TOF）   /   78
4.2.3  记忆型通电延时定时器（TONR）   /   79
4.3  计数器   /   80
4.3.1  加计数器（CTU）   /   81
4.3.2  减计数器（CTD）   /   82
4.3.3  加减计数器（CTUD）   /   83
4.4　常用的基本控制线及梯形图   /    84
4.4.1　启动、自锁和停止控制线路与梯形图   /    84
4.4.2　正、反转联锁控制线路与梯形图   /   86
4.4.3　多地控制线路与梯形图   /   87
4.4.4　定时控制线路与梯形图   /   88
4.4.5　长定时控制线路与梯形图   /   91
4.4.6　多重输出控制线路与梯形图   /   92
4.4.7　过载报警控制线路与梯形图   /   94
4.4.8　闪烁控制线路与梯形图   /   95
4.5　基本指令应用实例   /   96
4.5.1　喷泉的PLC 控制线路与程序详解   /    96
4.5.2　交通信号灯的PLC 控制线路与程序详解   /   99
4.5.3　多级传送带的PLC 控制线路与程序详解   /   103
4.5.4　车库自动门的PLC 控制线路与程序详解   /   106

第5 章  顺序控制指令的使用及应用实例   /   110
5.1　顺序控制与状态转移图   /   110
5.2　顺序控制指令   /   111
5.2.1　指令名称及功能   /    111
5.2.2  指令使用举例   /   111
5.2.3  指令使用注意事项   /   113
5.3  顺序控制的几种方式   /   113
5.3.1  选择性分支方式   /    113
5.3.2  并行分支方式   /   116
5.4  顺序控制指令应用实例   /   118
5.4.1  液体混合装置的PLC 控制线路与程序详解   /   118
5.4.2  简易机械手的PLC 控制线路与程序详解   /   123
5.4.3  大小铁球分检机的PLC 控制线路与程序详解   /   128

第6 章  功能指令说明及使用举例   /   135
6.1  功能指令使用基础   /   135
6.1.1  数据类型   /   135
6.1.2  寻址方式   /   136
6.2  传送指令   /   139
6.2.1  单一数据传送指令   /   139
6.2.2  字节立即传送指令   /   140
6.2.3  数据块传送指令   /    141
6.2.4  字节交换指令   /   142
6.3  比较指令   /   143
6.3.1  字节触点比较指令   /   143
6.3.2  整数触点比较指令   /   144
6.3.3  双字整数触点比较指令   /   145
6.3.4  实数触点比较指令   /   146
6.3.5  字符串触点比较指令   /   147
6.3.6  比较指令应用举例   /   147
6.4  数学运算指令   /   147
6.4.1  加减乘除运算指令   /   148
6.4.2  浮点数函数运算指令   /   153
6.5  逻辑运算指令   /   154
6.5.1  取反指令   /   154
6.5.2  与指令   /   155
6.5.3  或指令   /   156
6.5.4  异或指令   /   157
6.6  移位与循环指令   /   158
6.6.1  左移位与右移位指令   /   158
6.6.2  循环左移位与右移位指令   /   160
6.6.3  移位寄存器指令   /    162
6.7  转换指令   /   163
6.7.1  标准转换指令   /   163
6.7.2  ASCII 码转换指令   /   168
6.7.3  字符串转换指令   /    174
6.7.4  编码与解码指令   /    177
6.8  表格指令   /   178
6.8.1  填表指令   /   178
6.8.2  查表指令   /   179
6.8.3  先进先出和后进先出指令   /   180
6.8.4  存储区填充指令   /    181
6.9  字符串指令   /   182
6.9.1  字符串长度、复制和连接指令   /   182
6.9.2  复制子字符串指令   /   184
6.9.3  字符串与字符搜索指令   /   184
6.10  时钟指令   /   186
6.10.1  时钟指令说明   /   186
6.10.2  时钟指令使用举例   /   187
6.11  程序控制指令   /   189
6.11.1  跳转与标签指令   /   189
6.11.2  循环指令   /    190
6.11.3  条件结束、停止和监视定时器复位指令   /   191
6.12  子程序与子程序指令   /    193
6.12.1  子程序   /   193
6.12.2  子程序指令   /    193
6.12.3  带参数的子程序调用指令   /   196
6.13  中断指令及相关内容说明   /   199
6.13.1  中断事件与中断优先级   /   199
6.13.2  中断指令   /    202
6.14  高速计数器指令及相关内容说明   /   205
6.14.1  高速计数器指令说明   /   205
6.14.2  高速计数器的计数模式   /   206
6.14.3  高速计数器分配的输入端子及在各工作模式下的功能   /   209
6.14.4  高速计数器输入端子滤波时间的设置   /    209
6.14.5  高速计数器的控制字节   /   211
6.14.6  高速计数器计数值的读取与预设   /   212
6.14.7  高速计数器的状态字节   /   213
6.14.8  高速计数器的编程步骤与举例   /   214
6.15  高速脉冲输出指令及相关内容说明   /   216
6.15.1  指令说明   /    216
6.15.2  高速脉冲输出的控制字节、参数设置和状态位   /   217
6.15.3  PTO 脉冲的产生与使用   /   218
6.15.4  PWM 脉冲的产生与使用   /    223
6.16  PID 指令及相关内容说明   /    226
6.16.1  PID 控制   /    226
6.16.2  PID 指令介绍   /   227
6.16.3  PID 指令应用举例   /   230

第7 章  PLC 通信   /   234
7.1  通信基础知识   /   234
7.1.1  通信方式   /   234
7.1.2  通信传输介质   /   237
7.2  PLC 以太网通信   /   238
7.2.1  S7-200 SMART CPU 模块以太网连接的设备类型   /   238
7.2.2  IP 地址的设置   /   239
7.2.3  以太网通信指令   /    245
7.2.4  PLC 以太网通信实例详解   /    248
7.3  RS485   /  RS232 端口自由通信   /   252
7.3.1  RS232C、RS422A 和RS485 接口电路结构   /   252
7.3.2  RS485   /  RS232 各引脚功能定义   /   254
7.3.3  获取端口地址（GET_ADDR）指令和设置端口地址（ SET_ADDR）指令   /   255
7.3.4  发送（XMT）和接收（RCV）指令   /   255
7.3.5  PLC 与打印机之间的通信（自由端口模式）   /   260

附录A 西门子S7-200 SMART CPU SR20   /  ST20 技术规范   /   265
附录B 西门子S7-200 SMART CPU SR40   /  ST40   /  CR40 技术规范   /   269

西门子S7-200 SMART PLC 是在S7-200 PLC 之后推出的整体式PLC，其软、硬件都有所增强，而价格更加实惠。西门子S7-200 SMART PLC 的主要特点如下：
（1）机型丰富。CPU 模块的I/O 点最多可达60 点（S7-200 PLC 的CPU 模块I/O 点最多为40 点）；另外，CPU 模块分为经济型（CR 系列）和标准型（SR、ST 系列），产品配置更灵活，可最大限度地为用户节省成本。
（2）编程指令绝大多数与S7-200 PLC 相同，只有少数一些指令不同，已掌握S7-200 PLC指令的用户几乎不用怎么学习，就可以为S7-200 SMART PLC 编写程序。
（3）CPU 模块除了可以连接扩展模块外，还可以直接安装信号板，来增加更多的通信端口或少量的I/O 点数。
（4）CPU 模块除了有RS485 端口外，还增加了以太网端口（俗称网线端口），可以用普通的网线连接计算机的网线端口来下载或上传程序。CPU 模块也可以通过以太网端口与西门子触摸屏、其他带有以太网端口的西门子PLC 等进行通信。
（5）CPU 模块集成了Micro SD 卡槽，用户采用市面上的Micro SD 卡（常用的手机存储卡），就可以更新内部程序和升级CPU 固件（类似手机的刷机）。
（6）采用STEP 7-Micro/WIN SMART 编程软件，软件体积小（安装包不到200MB），可免费安装使用，无须序列号，且界面友好，操作更人性化。

本书主要有以下特点：

◆基础起点低。读者只需具有初中文化程度即可阅读本套丛书。
◆语言通俗易懂。书中少用专业化的术语，遇到较难理解的内容用形象比喻说明，尽量避免复杂的理论分析和烦琐的公式推导，图书阅读起来感觉会十分顺畅。
◆内容解说详细。考虑到自学时一般无人指导，因此在编写过程中对书中的知识技能进行详细解说，让读者能轻松理解所学内容。
◆采用图文并茂的表现方式。书中大量采用读者喜欢的直观形象的图表方式表现内容，使阅读变得非常轻松，不易疲劳。
◆内容安排符合认知规律。图书按照循序渐进、由浅入深的原则来确定各章节内容的先后顺序，读者只需从前往后阅读图书，便会水到渠成。
◆突出显示知识要点。为了帮助读者掌握知识要点，书中用阴影和文字加粗的方法突出显示知识要点，指示学习重点。
◆网络免费辅导。读者在阅读时如遇到难以理解的问题，可以登录易天电学网：www.eTV100.com，观看有关辅导材料或向老师提问，也可以在该网站了解相关新书信息。

本书在编写过程中得到了许多教师的支持，其中蔡玉山、詹春华、黄勇、何慧、黄晓玲、蔡春霞、刘凌云、刘海峰、刘元能、邵永亮、朱球辉、蔡华山、蔡理峰、万四香、蔡理刚、何丽、梁云、唐颖、王娟、吴泽民、邓艳姣、何彬、何宗昌、蔡理忠、黄芳、谢佳宏、李清荣、蔡任英和邵永明等参与了资料的收集和部分章节的编写工作，在此一并表示感谢。由于作者水平有限，书中的错误和疏漏在所难免，望广大读者和同仁予以批评指正。

编　者

计算机与互联网 > 单片机与嵌入式

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图解西门子S7-200 SMART PLC 快速入门与提高