《西门子S7-200 SMART PLC 从入门到精通》以解决读者的实际需求为目标，从工程师学习、工作的视角对S7-200 SMART PLC进行了全面系统的讲述，具体内容包括PLC基础、S7-200 SMART PLC硬件介绍、S7-200 SMART PLC编程软件的使用、S7-200 SMART PLC编程基础、S7-200 SMART CPU高速计数器、S7-200 SMART PLC运动控制应用、变频器与PLC的应用、S7-200 SMART PLC模拟量及其应用、S7-200 SMART PLC PID控制、S7-200 SMART PLC通信及其应用等。

目 录

前言

第1章 PLC基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 PLC的发展历史 1

1.1.2 PLC的主要特点 2

1.1.3 PLC的应用范围 2

1.1.4 PLC的分类与性能指标 3

1.1.5 PLC与继电器控制系统的比较 4

1.1.6 PLC的发展趋势 4

1.1.7 PLC在我国的使用情况 5

1.2 PLC的结构和工作原理 5

1.2.1 PLC的硬件组成 5

1.2.2 PLC的工作原理 8

1.2.3 PLC的立即输入、输出功能 9

1.3 接近开关 10

1.3.1 接近开关的功能 11

1.3.2 接近开关的分类和工作原理 11

1.3.3 接近开关的选型 11

1.3.4 接近开关的应用注意事项 12

第2章 S7-200SMART PLC硬件介绍 14

2.1 S7-200SMART PLC概述 14

2.1.1 西门子S7系列模块简介 14

2.1.2 S7-200SMART PLC的产品特点 14

2.2 S7-200SMART CPU模块介绍 16

2.3 S7-200SMART扩展模块及其接线 22

2.4 最大I/O配置与电源需求计算 29

2.4.1 模块地址的分配 29

2.4.2 最大I/O配置 29

2.4.3 电源需求计算 31

第3章 S7-200SMART PLC编程软件的使用 33

3.1 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件简介 33

3.2 STEP7-Micro/WIN SMART编程软件的使用方法 33

3.2.1 软件的打开 33

3.2.2 界面介绍 34 3.2.3 创建新工程 43

3.2.4 保存工程 43

3.2.5 打开工程 44

3.2.6 系统块 46

3.2.7 程序调试 55

3.2.8 交叉引用 57

3.2.9 工具 58

3.2.10 帮助菜单 58

3.3 用STEP7-Micro/WIN SMART编程软件建立一个完整的项目 59

第4章 S7-200SMART PLC编程基础 66

4.1 数据的存储类型 66

4.2 元件的功能与地址分配 68

4.3 STEP7的编程语言 72

4.4 位逻辑指令 73

4.5 S7-200SMART PLC指令系统 74

4.5.1 怎样学习功能指令 74

4.5.2 S7-200SMART PLC的指令规约 75

4.5.3 基本位逻辑指令 75

4.5.4 SR、RS触发器指令 77

4.5.5 定时器指令 80

4.5.6 计数器指令 87

4.5.7 比较指令 91

4.5.8 数据处理指令 93

4.5.9 整数算术运算指令 97

4.5.10 浮点数运算函数指令 101

4.5.11 数学功能指令 102

4.5.12 编码和解码指令 102

4.5.13 时钟指令 104

4.5.14 移位循环指令 108

4.6 S7-200SMART PLC的程序控制指令及其应用 112

4.6.1 跳转指令 112

4.6.2 循环指令 114

4.6.3 子程序 119

4.6.4 中断指令 124

4.6.5 顺控继电器指令 129

4.6.6 程序控制指令的应用 137

第5章 S7-200SMART CPU高速计数器 139

5.1 高速计数器的工作模式和输入 139

5.2 高速计数器的控制字节和寻址 141

5.3 高速计数器指令介绍 141

5.4 高速计数器在转速测量中的应用 142

5.5 如何在S7-200SMART CPU断电后保持高速计数器的当前值 152

5.6 S7-200SMART CPU高速计数器常见问题 154

第6章 S7-200SMART PLC运动控制应用 156

6.1 S7-200SMART PLC的运动控制基础 156

6.1.1 S7-200SMART PLC的开环运动控制介绍 156

6.1.2 高速脉冲波输出指令介绍 156

6.1.3 与PLS指令相关的特殊寄存器的含义 157

6.1.4 PLS指令应用 158

6.1.5 PWM常见问题 161

6.2 S7-200SMART PLC运动控制功能 162

6.2.1 步进电机 163

6.2.2 步进控制系统 165

6.2.3 使用运动控制向导组态运动轴 167

6.2.4 使用运动控制面板进行调试 178

6.2.5 运动控制子程序 182

6.2.6 运动控制指令应用举例 185

6.2.7 伺服控制系统应用 190

第7章 变频器与PLC的应用 200

7.1 认识变频器 200

7.2 台达VFD-M系列变频器的应用案例 203

7.2.1 台达变频器面板控制案例 207

7.2.2 台达VFD-M变频器数字信号操作控制案例 208

7.2.3 台达VFD-M变频器模拟信号操作控制案例 210

第8章 S7-200SMART PLC模拟量及其应用 212

8.1 模拟量概述 212

8.2 模拟量扩展模块 212

8.3 模拟量输入输出介绍 213

8.4 常用元件介绍 214

8.5 模拟量模块接线 215

8.6 模拟量比例换算 218

8.7 模拟量输入输出组态 219

8.8 模拟量应用案例分析（一） 221

8.9 模拟量应用案例分析（二） 223

第9章 S7-200SMART PLC PID控制 228

9.1 PID控制原理 228

9.2 S7-200SMART PLC组态PID功能 230

9.3 PID整定控制面板 236

9.4 PID自整定的原理和条件 237

9.5 PID控制常见问题 240

第10章 S7-200SMART PLC通信及其应用 242

10.1 通信基础知识 242

10.1.1 通信的基本概念 242

10.1.2 RS-485标准串行接口 243

10.1.3 PLC网络的术语解释 244

10.1.4 OSI参考模型 245

10.2 S7-200SMART PLC自由口通信 247

10.3 S7-200SMART PLC之间的自由口通信 251

10.4 S7-200SMART PLCModbus通信 257

10.4.1 Modbus通信概述 257

10.4.2 S7-200SMART PLC之间的Modbus通信 258

10.4.3 S7-200SMART PLC与台达变频器通信实例 263

10.5 S7-200SMART PLC USS通信 266

10.5.1 USS通信概述 266

10.5.2 S7-200SMART CPU和V20变频器的USS通信实例 267

10.5.3 USS通信常见问题 275

10.6 S7-200SMART PLC以太网通信 276

10.6.1 指令编程实例 277

10.6.2 S7-200SMART CPU PUT/GET指令向导 280

10.7 S7-200SMART PLC开放式用户通信 283

10.7.1 S7-200SMART PLC的TCP和ISO-on-TCP通信 283

10.7.2 S7-200SMART CPU之间的TCP通信实例 292

10.7.3 S7-200SMART CPU之间的UDP通信实例 295

10.7.4 开放式用户通信常见问题 298

10.8 S7-200SMART PLC PROFINET通信 299

10.8.1 PROFINET通信概述 299

10.8.2 S7-200SMART CPU通过PROFINET连接V90PN实现基本定位控制 303

10.8.3 S7-200SMART CPU之间的PROFINET IO通信 324

10.8.4 PROFINET通信常见问题 328

10.9 S7-200SMART PLCModbusTCP通信 330

10.9.1 ModbusTCP通信概述 330

10.9.2 S7-200SMART CPU之间的ModbusTCP通信 331

10.9.3 ModbusTCP通信常见问题 337

前言

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作者

2021年10月