目錄
前言
第1章PLC基礎1
1.1概述1
1.1.1兩種形式的PLC1
1.1.2PLC控制與繼電器控制的比較1
1.1.3PLC的內部組成3
1.1.4PLC的工作方式3
1.1.5PLC的編程語言4
1.2西門子S7200 PLC介紹5
1.2.1S7系列PLC5
1.2.2S7200 PLC面板說明5
1.2.3S7200 PLC輸入/輸出端子內部電路及接線7
1.2.4S7200 PLC的實際接線8
1.2.5技術規范10
1.2.6S7200 PLC的編程元件（軟元件）11
1.3PLC控制雙燈亮滅的開發實例14
1.3.1PLC應用系統開發的一般流程14
1.3.2明確系統的控制要求14
1.3.3選擇PLC型號并確定輸入/輸出設備及I/O端子14
1.3.4繪制PLC控制雙燈亮滅電路15
1.3.5用編程軟件編寫PLC控制程序15
1.3.6DC24V電源適配器介紹16
1.3.7用編程電纜連接計算機和PLC并下載程序17
1.3.8模擬調試18
1.3.9實際接線19
1.3.10操作測試19

第2章S7200 PLC編程與仿真軟件的使用 21
2.1S7200 PLC編程軟件的使用21
2.1.1軟件的啟動和中文界面切換21
2.1.2軟件界面說明22
2.1.3項目文件的建立、保存和打開23
2.1.4程序的編寫24
2.1.5計算機與PLC的通信連接與設置28
2.1.6下載和上載程序32
2.2S7200 PLC仿真軟件的使用33
2.2.1軟件界面說明33
2.2.2CPU型號的設置與擴展模塊的安裝34
2.2.3程序的仿真34

第3章基本指令及應用38
3.1位邏輯指令38
3.1.1觸點指令38
3.1.2線圈指令39
3.1.3立即指令40
3.1.4RS觸發器指令40
3.1.5空操作指令42
3.2定時器42
3.2.1通電延時型定時器（TON）及使用舉例43
3.2.2斷電延時型定時器（TOF）及使用舉例43
3.2.3記憶型通電延時定時器（TONR）及使用舉例45
3.3計數器46
3.3.1加計數器（CTU）及使用舉例46
3.3.2減計數器（CTD）及使用舉例47
3.3.3加減計數器（CTUD）及使用舉例48
3.4PLC常用控制電路49
3.4.1啟動、自鎖和停止控制電路49
3.4.2正、反轉聯鎖控制電路50
3.4.3多地控制電路52
3.4.4定時控制電路53
3.4.5長定時控制電路55
3.4.6多重輸出控制電路56
3.4.7過載報警控制電路57
3.4.8閃爍控制電路58
3.5PLC噴泉控制系統59
3.5.1控制要求59
3.5.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子59
3.5.3PLC噴泉控制系統電路59
3.5.4PLC噴泉控制系統的梯形圖程序及詳解60
3.6PLC交通信號燈控制系統61
3.6.1控制要求61
3.6.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子62
3.6.3PLC交通信號燈控制系統電路62
3.6.4PLC交通信號燈控制系統的梯形圖程序及詳解62
3.7PLC多級傳送帶控制系統65
3.7.1控制要求65
3.7.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子65
3.7.3PLC多級傳送帶控制系統電路65
3.7.4PLC多級傳送帶控制系統的梯形圖程序及詳解65
3.8PLC車庫自動門控制系統67
3.8.1控制要求67
3.8.2PLC用到的外部設備及分配的I/O端子68
3.8.3PLC車庫自動門控制系統電路68
3.8.4PLC車庫自動門控制系統的梯形圖程序及詳解69

第4章順序控制指令及應用71
4.1順序控制與狀態轉移圖71
4.2順序控制指令72
4.2.1順序控制指令名稱及功能72
4.2.2順序控制指令使用舉例72
4.2.3順序控制指令使用注意事項72
4.3順序控制的幾種方式73
4.3.1選擇性分支方式74
4.3.2并行分支方式75
4.4順序控制指令應用實例78
4.4.1PLC控制液體混合裝置78
4.4.2PLC控制簡易機械手82
4.4.3PLC控制大小鐵球分揀機86

第5章功能指令及應用92
5.1功能指令使用基礎92
5.1.1數據類型92
5.1.2尋址方式93
5.2傳送指令95
5.2.1單一數據傳送指令95
5.2.2字節立即傳送指令96
5.2.3數據塊傳送指令97
5.2.4字節交換指令98
5.3比較指令99
5.3.1字節觸點比較指令99
5.3.2整數觸點比較指令100
5.3.3雙字整數觸點比較指令100
5.3.4實數觸點比較指令101
5.3.5字符串觸點比較指令101
5.3.6比較指令應用舉例102
5.4數學運算指令102
5.4.1加減乘除運算指令102
5.4.2浮點數函數運算指令107
5.5邏輯運算指令108
5.5.1取反指令108
5.5.2與指令109
5.5.3或指令110
5.5.4異或指令111
5.6移位與循環指令112
5.6.1左移位與右移位指令112
5.6.2循環左移與右移指令113
5.6.3移位寄存器令114
5.7轉換指令116
5.7.1標準轉換指令116
5.7.2ASCII碼轉換指令119
5.7.3字符串轉換指令124
5.7.4編碼與解碼指令127
5.8時鐘指令128
5.9程序控制指令131
5.9.1跳轉與標簽指令131
5.9.2循環指令131
5.9.3結束、停止和監視定時器復位指令133
5.10子程序指令134
5.10.1子程序134
5.10.2子程序指令134
5.10.3帶參數的子程序調用指令136
5.11中斷與中斷指令138
5.11.1中斷事件與中斷優先級138
5.11.2中斷指令140
5.12高速計數器指令143
5.12.1指令說明143
5.12.2高速計數器的計數模式143
5.12.3高速計數器的工作模式146
5.12.4高速計數器的控制字節146
5.12.5高速計數器計數值的讀取與預設147
5.12.6高速計數器的狀態字節149
5.12.7高速計數器指令的使用149
5.13高速脈沖輸出指令151
5.13.1指令說明151
5.13.2高速脈沖輸出的控制字節、參數設置和狀態位151
5.13.3PTO脈沖的產生與使用152
5.13.4PWM脈沖的產生與使用157
5.14PID指令及使用160
5.14.1PID控制160
5.14.2PID指令介紹161
5.14.3PID指令的應用舉例164

第6章PLC通信167
6.1通信基礎知識167
6.1.1通信方式167
6.1.2通信傳輸介質169
6.2 S7200 PLC通信硬件170
6.2.1PLC通信接口標準170
6.2.2通信端口172
6.2.3通信連接電纜172
6.2.4網絡連接器173
6.3S7200 網絡通信協議174
6.3.1PPI協議（點對點接口協議） 174
6.3.2MPI協議（多點接口協議）174
6.3.3PROFIBUS協議174
6.3.4TCP/IP協議175
6.3.5用戶定義的協議（自由端口模式）175
6.4通信指令及應用176
6.4.1網絡讀寫指令176
6.4.2兩臺PLC的PPI通信177
6.4.3發送和接收指令186
6.4.4獲取和設置端口地址指令188
6.4.5PLC與打印機之間的通信（自由端口模式）189

第7章數字量與模擬量擴展模塊的使用194
7.1數字量擴展模塊的接線與使用195
7.1.1數字量輸入模塊EM221195
7.1.2數字量輸出模塊EM222196
7.1.3數字量輸入/輸出模塊EM223199
7.2模擬量擴展模塊的接線與使用201
7.2.1模擬量輸入模塊EM231201
7.2.2模擬量輸出模塊EM232205
7.2.3模擬量輸入/輸出模塊EM235208

第8章變頻器的基本結構原理210
8.1異步電動機的兩種調速方式210
8.2變頻器的基本結構及原理210
8.2.1交—直—交型變頻器的結構與原理211
8.2.2交—交型變頻器的結構與原理211
8.3變頻調速控制方式212
8.3.1壓/頻控制方式212
8.3.2轉差頻率控制方式213
8.3.3矢量控制方式214
8.3.4直接轉矩控制方式216
8.3.5控制方式比較216

第9章西門子變頻器的接線、操作與參數設置217
9.1MM440變頻器的內部結構及外部接線217
9.1.1外形和型號（訂貨號）含義217
9.1.2內部結構及外部接線圖217
9.1.3主電路的外部端子接線217
9.1.4控制電路外部端子的典型實際接線220
9.1.5數字量（開關量）輸入端子的接線及設置參數221
9.1.6模擬量輸入端子的接線及設置參數222
9.1.7數字量輸出端子的接線及參數設置224
9.1.8模擬量輸出端子的接線及參數設置225
9.2變頻器的停車、制動及再啟動方式226
9.2.1電動機的銘牌數據與變頻器對應參數226
9.2.2變頻器的停車方式227
9.2.3變頻器的制動方式227
9.2.4變頻器的再啟動方式228
9.3用面板和外部端子操作調試變頻器229
9.3.1用SDP面板和外部端子操作調試變頻器229
9.3.2用BOP面板操作調試變頻器230
9.3.3用AOP面板操作調試變頻器233
9.4MM440變頻器的參數調試及常規操作234
9.4.1變頻器所有參數的復位235
9.4.2變頻器參數快速調試設置的步驟及說明235
9.4.3變頻器的常規操作237
9.5西門子MM440、MM430和MM420變頻器的主要區別與技術規格238
9.5.1MM440、MM430和MM420變頻器的主要區別238
9.5.2MM420變頻器的主要技術規格239
9.5.3MM430變頻器的主要技術規格240
9.5.4MM440變頻器的主要技術規格241

第10章變頻器的典型應用電路243
10.1用變頻器輸入端子控制電動機正反轉和面板鍵盤調速的電路243
10.1.1控制要求 243
10.1.2電路接線 243
10.1.3參數設置243
10.1.4操作過程及電路說明244
10.2變頻器輸入端子控制電動機正反轉及電位器調速的電路245
10.2.1控制要求245
10.2.2電路接線245
10.2.3參數設置245
10.2.4操作過程及電路說明246
10.3變頻器的多段速控制功能及應用電路246
10.3.1變頻器多段速控制的3種方式246
10.3.2變頻器多段速控制應用電路248
10.4變頻器的PID控制電路249
10.4.1PID控制原理249
10.4.2MM440變頻器的PID原理圖及有關參數250
10.4.3MM440變頻器的PID控制恒壓供水電路250

第11章變頻器與PLC的綜合應用254
11.1PLC控制變頻器驅動電動機延時正反轉的電路254
11.1.1控制要求 254
11.1.2PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配254
11.1.3電路接線254
11.1.4變頻器參數設置254
11.1.5PLC控制程序及說明256
11.2PLC控制變頻器實現多段速運行的電路256
11.2.1控制要求256
11.2.2PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配257
11.2.3電路接線257
11.2.4變頻器參數設置257
11.2.5PLC控制程序及說明258
11.3PLC以USS協議通信控制變頻器的應用實例259
11.3.1S7200 PLC與MM440變頻器串口通信的硬件連接259
11.3.2USS協議通信知識260
11.3.3在S7200 PLC編程軟件中安裝USS通信庫261
11.3.4USS通信指令說明262
11.3.5S7200 PLC以USS協議通信控制MM440變頻器的應用實例268

第12章西門子精彩系列觸摸屏（SMART LINE）介紹272
12.1觸摸屏基礎知識272
12.1.1基本組成272
12.1.2觸摸屏的工作原理272
12.1.3常用類型觸摸屏的性能比較275
12.2西門子精彩系列觸摸屏（SMART LINE）簡介276
12.2.1SMART LINE觸摸屏的特點276
12.2.2常用型號及外形276
12.2.3觸摸屏主要部件說明276
12.2.4技術規格278
12.3觸摸屏與其他設備的連接279
12.3.1觸摸屏的供電接線279
12.3.2觸摸屏與組態計算機（PC）的以太網連接280
12.3.3觸摸屏與西門子PLC的連接280
12.3.4觸摸屏與三菱、施耐德和歐姆龍PLC的連接281
12.4觸摸屏的操作設置283
12.4.1觸摸屏的屏幕鍵盤283
12.4.2觸摸屏的啟動283
12.4.3觸摸屏的控制面板284
12.4.4觸摸屏的數據備份和恢復285
12.4.5觸摸屏的以太網參數設置287
12.4.6觸摸屏的畫面方向、設備信息、觸摸位置校準和許可信息的設置與查看287
12.4.7觸摸屏屏幕保護程序的設置288
12.4.8觸摸屏密碼的設置290
12.4.9觸摸屏傳送通道的開啟290
12.4.10觸摸屏聲音的設置291

第13章西門子WinCC組態軟件快速入門292
13.1WinCC flexible SMART V3軟件的安裝與卸載292
13.1.1系統要求292
13.1.2軟件的免費下載292
13.1.3軟件的安裝293
13.1.4軟件的啟動及卸載298
13.2用WinCC軟件組態一個簡單的項目299
13.2.1項目的創建與保存299
13.2.2組態變量301
13.2.3組態畫面303
13.2.4項目的模擬運行308

第14章WinCC軟件常用對象及功能的使用舉例309
14.1IO域的使用舉例309
14.1.1組態任務309
14.1.2組態過程309
14.1.3運行測試312
14.2按鈕的使用舉例312
14.2.1組態任務312
14.2.2組態過程313
14.2.3運行測試315
14.3文本列表和圖形列表的使用舉例316
14.3.1組態任務316
14.3.2組態過程316
14.3.3運行測試321
14.4變量控制對象動畫的使用舉例322
14.4.1組態任務322
14.4.2組態過程322
14.4.3運行測試324
14.4.4仿真調試326
14.5指針變量的使用舉例327
14.5.1組態任務327
14.5.2組態過程327
14.5.3運行測試330
14.6開關和繪圖工具的使用舉例331
14.6.1組態任務331
14.6.2組態過程332
14.6.3運行測試335
14.7報警功能的使用舉例336
14.7.1報警基礎知識336
14.7.2組態任務337
14.7.3組態過程337
14.7.4運行測試342
14.8棒圖和趨勢圖的使用舉例343
14.8.1組態任務343
14.8.2組態過程344
14.8.3運行測試347
14.9畫面的切換使用舉例348
14.9.1建立畫面348
14.9.2用拖放生成按鈕的方式設置畫面切換349
14.9.3用按鈕配合畫面切換函數來實現指定畫面的切換350
14.9.4用按鈕配合畫面切換函數來實現任意編號畫面的切換351

第15章觸摸屏操作和監控PLC的開發實例 353
15.1明確要求、規劃變量和線路353
15.1.1控制要求353
15.1.2選擇PLC和觸摸屏型號并分配變量353
15.1.3設備連接與電氣線路353
15.2用編程軟件編寫并下載PLC程序354
15.2.1編寫PLC程序354
15.2.2PLC與計算機的連接與設置355
15.2.3下載程序到PLC356
15.3組態和下載觸摸屏畫面項目356
15.3.1創建觸摸屏畫面項目文件356
15.3.2組態觸摸屏與PLC的連接356
15.3.3組態變量358
15.3.4組態指示燈358
15.3.5組態按鈕358
15.3.6組態狀態值監視器362
15.3.7組態說明文本362
15.3.8觸摸屏與計算機的通信連接與設置363
15.3.9下載畫面項目365
15.4觸摸屏連接PLC實際操作測試366
15.4.1觸摸屏與PLC的硬件通信連接與設置366
15.4.2觸摸屏連接PLC的電動機正反轉操作測試368