西門子PLC從入門到精通

第1篇　入門篇
第1章　緒論 2
1.1　S7-200PLC硬件系統(tǒng) 2
1.1.1　CPU模塊 2
1.1.2　數(shù)字量擴(kuò)展模塊 4
1.1.3　模擬量擴(kuò)展模塊 4
1.1.4　特殊功能模塊 4
1.1.5　相關(guān)設(shè)備和工業(yè)軟件 4
1.2　S7-200PLC外部結(jié)構(gòu)與接線 5
1.2.1　S7-200PLC的外部結(jié)構(gòu) 5
1.2.2　外部接線圖 7
1.3　西門子PLC編程軟件安裝及使用說明 9
1.3.1　STEP 7-Micro/WIN簡介、安裝方法 9
1.3.2　STEP 7-Micro/WIN使用 13
1.3.3　S7-200仿真功能舉例 18
第2章　S7-200PLC指令及應(yīng)用 20
2.1　基礎(chǔ)知識(shí) 20
2.1.1　數(shù)據(jù)類型 20
2.1.2　存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)區(qū)劃分 20
2.1.3　數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的地址格式 25
2.1.4　S7-200PLC的尋址方式 26
2.1.5　PLC編程語言 28
2.2　位邏輯指令 34
2.2.1　觸點(diǎn)的取用指令與線圈輸出指令 35
2.2.2　觸點(diǎn)串聯(lián)指令 36
2.2.3　觸點(diǎn)并聯(lián)指令 36
2.2.4　電路塊串聯(lián)指令 37
2.2.5　電路塊并聯(lián)指令 38
2.2.6　置位與復(fù)位指令 38
2.2.7　脈沖生成指令 39
2.2.8　觸發(fā)器指令 40
2.2.9　取反指令與空操作指令 41
2.2.10　邏輯堆棧指令 41
2.3　定時(shí)器指令 43
2.3.1　定時(shí)器指令介紹 43
2.3.2　定時(shí)器指令的工作原理 44
2.3.3　定時(shí)器指令應(yīng)用舉例 46
2.4　計(jì)數(shù)器指令 49
2.4.1　加計(jì)數(shù)器 49
2.4.2　減計(jì)數(shù)器 50
2.4.3　加減計(jì)數(shù)器 51
2.4.4　計(jì)數(shù)器指令的應(yīng)用舉例 52
2.5　比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令 54
2.5.1　比較指令 54
2.5.2　數(shù)據(jù)傳送指令 55
2.6　移位與循環(huán)指令 61
2.6.1　移位指令 62
2.6.2　循環(huán)移位指令 64
2.6.3　移位寄存器指令 66
2.7　數(shù)學(xué)運(yùn)算類指令 69
2.7.1　四則運(yùn)算指令 69
2.7.2　數(shù)學(xué)功能指令 72
2.7.3　遞增、遞減指令 73
2.7.4　綜合應(yīng)用舉例 74
2.8　邏輯操作指令 75
2.8.1　邏輯與指令 75
2.8.2　邏輯或指令 76
2.8.3　邏輯異或指令 77
2.8.4　取反指令 78
2.8.5　綜合應(yīng)用舉例 79
2.9　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 81
2.9.1　數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令 81
2.9.2　譯碼與編碼指令 83
2.10　程序控制類指令 85
2.10.1　跳轉(zhuǎn)/標(biāo)號(hào)指令 85
2.10.2　子程序指令 86
2.10.3　循環(huán)指令 89
2.10.4　綜合舉例——三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制 90
2.11　中斷指令 93
2.11.1　中斷事件 93
2.11.2　中斷指令及中斷程序 95
2.11.3　中斷指令應(yīng)用舉例 96
2.12　高速計(jì)數(shù)器指令 97
2.12.1　高速計(jì)數(shù)器輸入端子及工作模式 97
2.12.2　高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)與狀態(tài)字節(jié) 100
2.12.3　高速計(jì)數(shù)器指令 101
2.12.4　高速計(jì)數(shù)器指令編程的一般步驟 101
2.13　表功能指令 102
2.13.1　填表指令 102
2.13.2　查表指令 103
2.13.3　表取數(shù)功能指令 104
第3章　基礎(chǔ)應(yīng)用案例及解析 106
3.1　啟動(dòng)優(yōu)先程序 106
3.1.1　啟動(dòng)優(yōu)先程序?qū)崿F(xiàn)方案1 106
3.1.2　啟動(dòng)優(yōu)先程序?qū)崿F(xiàn)方案2 107
3.2　停止優(yōu)先程序 108
3.2.1　停止優(yōu)先程序?qū)崿F(xiàn)方案1 108
3.2.2　停止優(yōu)先程序?qū)崿F(xiàn)方案2 109
3.3　互鎖聯(lián)鎖控制 110
3.4　自保持與解除程序 111
3.4.1　自保持與解除回路實(shí)現(xiàn)方案1 112
3.4.2　自保持與解除回路實(shí)現(xiàn)方案2 112
3.5　單一開關(guān)控制啟停 113
3.6　按鈕控制圓盤旋轉(zhuǎn)一圈 115
3.7　三地控制一盞燈 116
3.8　停止操作保護(hù)和接觸器故障處理程序 118
3.9　停電系統(tǒng)保護(hù)程序 119
3.10　卷簾門控制 120
3.11　倉庫大門控制程序 122
3.12　水塔水位監(jiān)測(cè)與報(bào)警 124
3.13　一個(gè)按鈕控制三組燈 126
3.14　三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制 127
3.15　三相異步電動(dòng)機(jī)的連續(xù)控制 128
3.16　三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)混合控制 129
3.16.1　一般編程 130
3.16.2　改進(jìn)方案1 131
3.16.3　改進(jìn)方案2 132
3.17　兩地控制的三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制 133
3.18　兩地控制的三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)連續(xù)混合控制 134
3.19　三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 135
3.20　三相異步電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)同時(shí)停止控制 136
3.21　三相異步電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止控制 138
3.22　三相異步電動(dòng)機(jī)星-三角降壓啟動(dòng)控制 139
3.23　三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng) 141
3.24　三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí)間原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動(dòng) 142
3.25　三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制 144
3.26　三相雙速異步電動(dòng)機(jī)的控制 145
3.27　并勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串電阻啟動(dòng)調(diào)速控制 147
3.28　倍數(shù)計(jì)時(shí) 149
3.29　多個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)長計(jì)時(shí) 150
3.30　轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90°間歇運(yùn)動(dòng)控制 151
3.31　打卡計(jì)數(shù) 153
3.32　交替輸出程序 154
3.32.1　計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)交替輸出功能 154
3.32.2　用上升沿（正跳變）觸發(fā)指令實(shí)現(xiàn)交替輸出功能 155
3.33　一個(gè)數(shù)據(jù)的保持控制 155
3.34　讀卡器 （付費(fèi)計(jì)時(shí)） 157
3.35　權(quán)限不同混合競(jìng)賽搶答器 158
3.36　單燈周期交替亮滅 160
3.37　定時(shí)與區(qū)域置位指令實(shí)現(xiàn)多燈交替閃爍 161
3.38　用循環(huán)移位指令實(shí)現(xiàn)多燈控制 162
3.39　樓宇聲控?zé)粝到y(tǒng) 164
3.40　高樓自動(dòng)消防泵控制系統(tǒng) 165
3.41　機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)往返控制 167
3.42　車床滑臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)、主軸雙向控制 168
3.43　磨床PLC控制 170
3.44　萬能工具銑床PLC控制 172
3.45　滾齒機(jī)PLC控制 173
3.46　雙頭鉆床PLC控制 175
3.47　傳送帶產(chǎn)品檢測(cè)與次品分離 177
3.48　車間換氣系統(tǒng)控制 178
3.49　風(fēng)機(jī)與燃燒機(jī)連動(dòng)控制 180
3.50　混凝土攪拌機(jī)的PLC控制 181
3.51　旋轉(zhuǎn)圓盤180°正反轉(zhuǎn)控制 182
3.52　選擇開關(guān)控制三個(gè)閥門順序開啟、逆序關(guān)閉 183
3.53　物流檢測(cè)控制 185
3.54　公交簡易報(bào)站程序 186
3.55　自動(dòng)售水機(jī) 188
3.56　模具成型 189

第2篇　提高篇
第4章　S7-200PLC開關(guān)量程序設(shè)計(jì) 192
4.1　經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 192
4.1.1　經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法簡述 192
4.1.2　設(shè)計(jì)步驟 193
4.1.3　應(yīng)用舉例 193
4.2　翻譯設(shè)計(jì)法 196
4.2.1　翻譯設(shè)計(jì)法簡述 196
4.2.2　設(shè)計(jì)步驟 196
4.2.3　使用翻譯法的幾點(diǎn)注意 197
4.2.4　應(yīng)用舉例 198
4.3　順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 203
4.3.1　順序控制設(shè)計(jì)法 203
4.3.2　順序功能圖簡介 204
4.4　啟保停電路編程法 207
4.4.1　單序列編程 207
4.4.2　選擇序列編程 211
4.4.3　并列序列編程 214
4.5　置位復(fù)位指令編程法 217
4.5.1　單序列編程 217
4.5.2　選擇序列編程 219
4.5.3　并行序列編程 221
4.6　順序控制繼電器指令編程法 224
4.6.1　單序列編程 224
4.6.2　選擇序列編程 226
4.6.3　并行序列編程 229
4.7　移位寄存器指令編程法 231
4.8　交通信號(hào)燈程序設(shè)計(jì) 232
4.8.1　控制要求 232
4.8.2　程序設(shè)計(jì) 233
第5章　S7-200PLC模擬量控制程序設(shè)計(jì) 245
5.1　模擬量控制概述 245
5.1.1　模擬量控制簡介 245
5.1.2　模塊擴(kuò)展連接 246
5.2　模擬量輸入/輸出模塊 247
5.2.1　模擬量輸入模塊 247
5.2.2　模擬量輸出模塊 253
5.2.3　模擬量輸入/輸出混合模塊 255
5.2.4　內(nèi)碼與實(shí)際物理量的轉(zhuǎn)換 255
5.3　空氣壓縮機(jī)改造項(xiàng)目 257
5.3.1　控制要求 257
5.3.2　設(shè)計(jì)過程 258
5.4　PID控制 262
5.4.1　PID控制簡介 262
5.4.2　PID指令 263
5.4.3　PID控制編程思路 264
5.4.4　PID控制工程實(shí)例——恒壓控制 264
5.5　PID控制在空氣壓縮機(jī)改造項(xiàng)目中的應(yīng)用 269
5.5.1　控制要求 269
5.5.2　程序設(shè)計(jì) 270
第6章　常見應(yīng)用案例及解析 273
6.1　信號(hào)分頻簡易程序 273
6.1.1　控制信號(hào)的二分頻 273
6.1.2　控制信號(hào)的三分頻 274
6.2　電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)程序 275
6.3　雙儲(chǔ)液罐單水位控制 277
6.4　產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計(jì) 279
6.5　圓盤間歇旋轉(zhuǎn)四圈控制 281
6.6　污水處理系統(tǒng) 283
6.7　按鈕人行道交通燈控制 285
6.8　液體混合計(jì)數(shù) 287
6.9　用定時(shí)器編寫的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)控制程序 289
6.10　權(quán)限相同普通三組搶答器 291
6.11　權(quán)限相同普通三組帶數(shù)碼管顯示的搶答器 294
6.12　定時(shí)器實(shí)現(xiàn)跑馬燈控制 296
6.13　廣告燈控制 298
6.14　火災(zāi)報(bào)警控制 299
6.15　多故障報(bào)警控制 301
6.16　高層建筑排風(fēng)系統(tǒng)控制 303
6.17　萬年歷指令控制系統(tǒng)的啟停 306
6.18　送料小車的PLC控制 308
6.19　小車五站點(diǎn)呼叫控制 309
6.20　小車五站點(diǎn)自動(dòng)循環(huán)往返控制 311
6.21　三條傳送帶控制 313
6.22　切割機(jī)控制 315
6.23　硫化機(jī)PLC控制 317
6.24　原料摻混機(jī) 319
6.25　自動(dòng)加料控制 320
6.26　空氣壓縮機(jī)輪換控制 323
6.27　剪板機(jī)的控制 325
6.28　循環(huán)程序的應(yīng)用 328
6.29　冰激凌機(jī) 330
6.30　智能灌溉 332
6.31　密碼鎖 334
6.32　交通燈 336
6.33　花樣噴泉的PLC控制 338
6.34　手/自動(dòng)控制 341
6.35　定時(shí)鬧鐘 344
6.36　啤酒灌裝生產(chǎn)線的PLC控制 346
6.37　拔河比賽 348
6.38　飲料自動(dòng)售貨機(jī)的PLC控制 349
6.39　天塔之光的PLC控制 352
6.40　PLC在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 356

第3篇　精通篇
第7章　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 362
7.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則與步驟 362
7.1.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境 362
7.1.2　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 363
7.1.3　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 363
7.2　組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 367
7.2.1　雙面單工位液壓組合機(jī)床的繼電器控制 367
7.2.2　雙面單工位液壓組合機(jī)床的PLC控制 369
7.3　機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 379
7.3.1　機(jī)械手的控制要求及功能簡介 380
7.3.2　PLC及相關(guān)元件選型 381
7.3.3　硬件設(shè)計(jì) 383
7.3.4　程序設(shè)計(jì) 388
7.3.5　機(jī)械手自動(dòng)控制調(diào)試 394
7.3.6　編制控制系統(tǒng)使用說明 395
7.4　兩種液體混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 395
7.4.1　兩種液體控制系統(tǒng)的控制要求 395
7.4.2　PLC及相關(guān)元件選型 396
7.4.3　硬件設(shè)計(jì) 396
7.4.4　程序設(shè)計(jì) 401
7.4.5　兩種液體混合自動(dòng)控制調(diào)試 407
7.4.6　編制控制系統(tǒng)使用說明 407
第8章　綜合應(yīng)用案例及解析 408
8.1　家用普通洗衣機(jī) 408
8.2　全自動(dòng)洗衣機(jī) 410
8.3　恒壓供水的PLC控制 414
8.4　住房防盜系統(tǒng)控制 417
8.5　風(fēng)機(jī)的PLC控制 421
8.6　彎管機(jī)的PLC控制 423
8.7　加熱反應(yīng)爐 426
8.8　氣囊硫化機(jī) 430
8.9　大小球分揀系統(tǒng) 433
8.10　電動(dòng)葫蘆升降機(jī) 437
8.11　兩個(gè)滑臺(tái)順序控制 441
8.12　四層電梯控制 445

附　錄 453
附錄1　CPU規(guī)范一覽表 453
附錄2　CPU電源規(guī)范一覽表 454
附錄3　西門子PLC基本指令一覽表 455
附錄4　CPU221/CPU222/CPU224XP/CPU226外部接線圖 462
附錄5　S7-200的特殊存儲(chǔ)器 464

參考文獻(xiàn) 468