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本书从初学者角度出发，通俗地描述了可编程逻辑控制器（PLC）的概念、应用领域，系统地阐述了西门子S7-200 PLC的工作原理，讲解了PLC控制系统的结构、设计方法和实际应用，介绍了S7-200 PLC的指令系统和编程软件的应用，最后简要介绍S7-200 PLC的网络通信知识。本书语言简练、通俗易懂，内容由浅入深、注重理论和实际应用相结合。书中附有PLC应用实例，所有程序均经调试运行。

目    录
第1章  PLC概述	（1）
1.1  什么是PLC	（1）
1.2  PLC的产生和发展	（2）
1.3  PLC的工作原理	（5）
1.4  PLC的主要应用	（9）
1.5  PLC的生产厂家	（9）
第2章  电气基础	（11）
2.1  低压电器的分类	（11）
2.2  控制按钮	（12）
2.3  行程开关	（13）
2.3.1  行程开关的结构分类	（13）
2.3.2  行程开关的用途	（14）
2.4  接近开关	（15）
2.4.1  接近开关的工作原理	（15）
2.4.2  接近开关的分类	（15）
2.4.3  接近开关的功能	（16）
2.4.4  接近开关的选用	（17）
2.5  接触器	（18）
2.6  继电器	（19）
2.6.1  继电器的分类	（19）
2.6.2  继电器的继电特性	（20）
2.6.3  几种常见类型的继电器	（21）
2.6.4  继电器应用实例	（22）
第3章  PLC控制基础	（24）
3.1  PLC的基本组成	（24）
3.2  各部分的作用	（26）
3.2.1  中央处理单元（CPU）	（26）
3.2.2  存储器	（26）
3.2.3  I/O单元	（27）
3.2.4  智能单元	（30）
3.2.5  编程工具	（30）
3.2.6  其他外部设备	（31）
3.3  PLC控制原理	（31）
3.3.1  PLC的循环扫描工作过程	（31）
3.3.2  PLC的I/O滞后现象	（34）
3.3.3  PLC对输入点计数的频率问题	（36）
第4章  PLC编程语言	（37）
4.1  梯形图（LAD）	（37）
4.2  语句表（STL）	（39）
4.3  逻辑功能图（FBD）	（40）
4.4  数据类型	（41）
4.4.1  基本数据类型	（41）
4.4.2  数据类型检查	（41）
4.5  存储器类型	（43）
4.5.1  数字量输入和输出映像区	（43）
4.5.2  模拟量输入映像区和输出映像区	（43）
4.5.3  变量存储器（V）	（44）
4.5.4  位存储器（M）区	（44）
4.5.5  顺序控制继电器区（S）	（44）
4.5.6  局部存储器区（L）	（45）
4.5.7  定时器存储器区（T）	（45）
4.5.8  计数器存储器区（C）	（45）
4.5.9  高速计数器区（HC）	（46）
4.5.10  累加器区（AC）	（46）
4.5.11  特殊存储器区（SM）	（46）
4.6  寻址方式	（47）
4.6.1  直接寻址	（47）
4.6.2  间接寻址	（51）
第5章  PLC基本指令系统	（53）
5.1  位逻辑指令	（53）
5.1.1  位操作指令	（53）
5.1.2  位逻辑运算指令	（56）
5.2  定时器与计数器指令	（61）
5.2.1  定时器指令	（62）
5.2.2  计数器指令	（65）
5.3  数据处理指令	（69）
5.3.1  传送指令	（70）
5.3.2  移位和循环移位指令	（71）
5.3.3  比较指令	（74）
5.4  程序控制指令	（75）
5.4.1  子程序指令	（75）
5.4.2  中断程序指令	（78）
5.5  顺序控制继电器指令	（82）
5.6  高速计数器指令	（86）
5.6.1  高速计数器定义指令与高速计数器指令	（86）
5.6.2  理解不同的高速计数器	（87）
5.6.3  高速计数器编程	（88）
5.6.4  高速计数器应用举例	（98）
5.7  脉冲输出指令	（99）
5.7.1  脉冲串操作（PTO）	（100）
5.7.2  脉宽调制（PWM）	（101）
5.7.3  使用SM来配置和控制PTO/PWM操作	（102）
5.7.4  计算包络表的值	（104）
5.7.5  脉冲输出指令应用举例	（105）
5.8  PID指令	（109）
5.8.1  PID算法	（109）
5.8.2  回路输入的转化和标准化	（112）
5.8.3  回路输出值转换成刻度整数值	（113）
5.8.4  正作用或反作用回路	（114）
5.8.5  PID指令应用举例	（117）
第6章  PLC应用系统设计	（119）
6.1  梯形图的基本电路	（121）
6.1.1  启保停电路	（121）
6.1.2  双向控制电路	（122）
6.1.3  定时器和计数器的应用程序	（124）
6.2  梯形图的经验设计方法	（129）
6.2.1  送料小车自动控制系统	（129）
6.2.2  两处卸料的小车自动控制系统	（131）
6.2.3  电动机优先启动控制	（133）
6.2.4  通风机监视	（133）
6.3  梯形图的顺序控制设计方法	（135）
6.3.1  顺序控制的特点	（135）
6.3.2  功能表图及其对应的梯形图	（135）
6.3.3  顺序控制程序设计举例	（138）
6.4  PLC控制举例	（143）
6.4.1  全自动洗衣机PLC控制程序	（143）
6.4.2  自动门PLC控制程序	（145）
6.4.3  商场照明电路PLC控制程序	（146）
6.4.4  深孔钻组合机床PLC控制程序	（148）
6.4.5  密码锁控制程序	（150）
6.4.6  自动车库PLC控制程序	（153）
6.4.7  用S7-200实现PID控制	（154）
6.4.8  锅炉水位PLC控制程序	（164）
第7章  PLC编程软件的应用	（168）
7.1  软件的安装	（168）
7.2  软件的使用	（169）
7.2.1  连接S7-200 CPU	（169）
7.2.2  创建一个例子程序	（172）
7.2.3  下载例子程序	（177）
7.2.4  将S7-200转入运行模式	（177）
7.3  程序编辑器中使用的惯例	（178）
7.3.1  LAD编辑器中使用的惯例	（178）
7.3.2  FBD编辑器中使用的惯例	（178）
7.3.3  S7-200编程的通用惯例	（179）
第8章  S7-200网络通信	（181）
8.1  通信基础知识	（181）
8.1.1  串行通信和并行通信	（181）
8.1.2  同步传输和异步传输	（182）
8.1.3  信号的调制和解调	（182）
8.1.4  基带传输和频带传输	（182）
8.2  S7-200网络通信	（183）
8.2.1  选择通信接口	（183）
8.2.2  多主站PPI电缆	（184）
8.2.3  在PROFIBUS网络上使用主站和从站器件	（184）
8.2.4  设置波特率和站地址	（185）
8.3  选择通信协议	（188）
8.3.1  PPI协议	（189）
8.3.2  MPI协议	（189）
8.3.3  PROFIBUS协议	（190）
8.3.4  TCP/IP协议	（190）
8.4  仅使用S7-200设备的网络配置实例	（190）
8.4.1  单主站PPI网络	（190）
8.4.2  多主站PPI网络	（191）
8.4.3  复杂的PPI网络	（191）
8.5  使用S7-200、S7-300和S7-400设备的网络配置实例	（192）
8.6  PROFIBUS网络配置实例	（193）
8.7  以太网或互联网设备的网络配置实例	（194）
8.8  通信接口的安装和删除	（194）
8.9  网络的建立	（195）
8.9.1  基本原则	（195）
8.9.2  为网络确定通信距离、通信速率和电缆类型	（195）
8.9.3  引脚分配	（197）
8.9.4  网络电缆的偏压电阻和终端电阻	（197）
8.9.5  为网络选择PPI多主站电缆或CP卡	（198）
8.9.6  在网络中使用HMI设备	（199）
8.10  用自由口模式创建用户定义的协议	（200）
8.11  在网络中使用Modem和STEP 7-Micro/WIN	（201）
8.11.1  配置一个Modem连接	（202）
8.11.2  通过Modem连接S7-200	（203）
8.11.3  配置PPI多主站电缆连接远端Modem	（204）
8.11.4  配置PPI多主站电缆连接自由口	（205）
附录A  S7-200存储器范围及特性	（208）
附录B  S7-200 CPU的操作数范围	（209）
附录C  特殊存储器位	（210）
附录D  特殊存储器字节SMB36-SMD62	（211）
附录E  从CPU读出的致命错误代码及其描述	（213）
附录F  运行程序错误	（214）
附录G  编译规则错误	（215）
附录H  部分电气符号图	（216）
参考文献	（218）

前    言

随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，PLC应运而生，至今已有40多年的历史，如今它在工业控制领域得到了广泛的应用。
控制技术日新月异的进步促进了PLC的不断发展。PLC技术现在有两个发展趋势：一是朝着大型、高速、多功能和多层分布式全自动网络化方向发展，这类PLC一般为多处理器系统，有较大的存储能力和功能很强的输入/输出接口，用于大型复杂的工业控制系统；二是朝着小型、简易、价格低廉的方向发展，这类PLC可以广泛地取代继电器控制系统，用于单机控制和规模较小的自动化生产线控制。
本书作者结合近20年的PLC教学和应用经验，系统地阐述了西门子S7-200 PLC的工作原理，以及控制系统的结构、设计方法、实际应用及其网络通信等。
如何通过本书达到入门、会用的效果，作者提出几点建议供读者参考。
（1）先要学习第1章的概述，通过第1章的学习，使读者对PLC有个简单的了解，同时也明白了PLC控制与继电器控制的区别和联系，另外，对于PLC的主要应用和目前主要的生产厂家有所了解。
（2）由于本书是针对初级入门读者，有必要对第2章的电气基础有所了解，对于常用的低压电器，特别是控制按钮、行程开关，以及继电器和接触器的工作原理和应用要搞明白。
（3）第3章的内容可先大致浏览，等掌握第4章、第5章的内容后再回头仔细阅读第3章也可以。对于不同的读者可以选择不同的编程语言，若完全是零基础的话，可以选择从梯形图语言入手；若有其他编程语言基础的话，可以从语句表语言入手；若是一个过程控制工程师的话，可以选择逻辑功能图语言。此时可以把PLC的编程软件安装在PC上，同时可以实现这三种语言之间的转换，这也是本书中第7章的内容。
（4）对于第5章的PLC指令可以按照本书的先后顺序来学习，同时可以参考PPT上的例子，边学习指令边进行操作，这样效果会好些。
（5）掌握了前面几章内容之后，就可以设计一些简单的控制系统了，根据第6章设计控制系统的步骤，再加上该章的经典电路、经验设计方法及顺序控制设计方法，就可以把该章中的实例完全操作一遍了。
（6）对于第8章的网络通信知识，读者在实际使用过程中，随时查阅即可。
本书语言简练、通俗易懂，内容由浅入深，注重理论和实际应用相结合。书中的实例来自作者的理论教学、实验教学、课程设计和毕业设计指导，从事本课程教学的教师可以将有关实例经过改编后应用在各个教学环节中。
本书提供PPT作为学习辅助参考，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）查找本书免费下载（该网站须先注册才可下载资源）。
为了适合不同层次读者的需要，本书尽量做到难易结合，每一个实例都给出注释，以便读者更好地理解。为了体现解决问题的多种思路，在有些例子中给出了几种不同的编程方法，以便读者了解不同指令的编程特点。
本书在编写过程中参考了有关资料，在此对参考文献的作者表示衷心的感谢。
由于作者水平和时间所限，本书疏漏和不当之处在所难免，敬请读者批评、指正！


                                                             编著者    
                                                          2018年1月

电工/PLC

黄义定，女，硕士研究生，大学副教授。主讲可编程控制器（PLC）原理及应用，精通PLC应用与工程开发，熟悉初学者学习习惯，实践和写作经验丰富。所编著的PLC图书通俗易懂，内容由浅入深，注重理论与实践的结合，适合初学者入门使用。

本书作者结合近20年的PLC教学和应用经验，系统地阐述了西门子S7-200 PLC的工作原理，以及控制系统的结构、设计方法、实际应用及其网络通信等，配有PPT下载，适合读者自学或作为教材使用。

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