西門子S7 PLC應用簡明教程

2012年12月簡稱與全稱
STEP 7適用S7?300/400 PLC的編程軟件
STEP 7 Micro/WIN適用S7?200 PLC的編程軟件
PG西門子專用電腦編程器（可以用PC代替）
I/O輸入/輸出
DI數字量輸入
DO數字量輸出
AI模擬量輸入
AO模擬量輸出
PROFIBUS一種IEC標準的現場總線，由西門子公司率先提出
PLCSIM一種適用S7?300/400 PLC的仿真軟件
CPU224等西門子S7?200 PLC的主機模塊
EM231等西門子S7?200 PLC的擴展模塊
CPU313C等西門子S7?300 PLC的CPU模塊型號
PS307等西門子電源模塊（適用S7?300/400 PLC）
SM321等西門子信號模塊（適用S7?300/400 PLC）
DM370等西門子占位模塊（適用S7?300/400 PLC）
IM360等西門子接口模塊（適用S7?300/400 PLC）
CP340等西門子通信模塊（適用S7?300/400 PLC）
6SE7****西門子產品訂貨號
OB/FB/FC西門子STEP 7的軟件結構中的組織塊/功能塊/功能
SFB/SFC西門子STEP 7的軟件結構中的系統(tǒng)功能塊/系統(tǒng)功能
PID閉環(huán)控制（包括比例P、積分I和微分D）
GSD具有PROFIBUS通信協議接口的產品的設備數據庫文件
LAD/STL/FBDPLC的編程方法（梯形圖/語句表/功能塊）
西門子S7 PLC應用簡明教程目錄目錄
序
前言
簡稱與全稱
第1講PLC概念與IEC61131?3
標準1
1.1PLC基本知識2
1.1.1PLC的進化與定義2
1.1.2PLC的組成部分3
1.1.3PLC實現控制的過程6
1.1.4用戶程序8
1.1.5PLC的基本特點8
1.2PLC的基本應用與分類10
1.2.1PLC的基本應用10
1.2.2PLC的基本類型13
1.2.3PLC的品牌及市場占有率15
1.3PLC編程語言標準IEC 61131?315
1.3.1IEC 61131的基本情況15
1.3.2IEC 61131?3的軟件模型17
1.3.3IEC 61131?3的編程模型22
1.3.4IEC 61131?3的公共元素23
1.3.5IEC 61131?3的數據類型與表示24
1.3.6IEC 61131?3的變量26
1.3.7IEC 61131?3的程序組織單元27
1.3.8IEC 61131?3標準的優(yōu)勢28
思考與練習30
第2講S7?200 PLC控制基礎31
2.1S7?200 PLC基礎知識32
2.1.1西門子S7?200 PLC硬件基礎32
2.1.2編程軟件的安裝33
2.1.3編程環(huán)境的項目組成33
2.1.4S7?200 PLC的數據類型38
2.1.5直接和間接編址39
2.1.6S7?200 PLC內存地址范圍40
2.2梯形圖的設計方法與LAD編輯、
編譯41
2.2.1根據繼電器電路設計梯形圖的
方法41
2.2.2LAD編輯與編譯42
2.3位邏輯、定時器與計數器46
2.3.1位邏輯指令46
2.3.2定時器46
2.3.3計數器52
2.3.4特殊存儲器標志位SMB054
2.4簡單電氣控制電路的編程與運行55
2.4.1燈控電路的應用55
2.4.2增氧泵控制應用58
2.4.3電動機正反轉控制應用59
思考與練習62
第3講S7?200 PLC仿真軟件及
應用65
3.1S7?200 PLC仿真軟件的使用66
3.1.1PLC仿真程序使用介紹66
3.1.2菜單命令介紹66
3.2自動開關門控制LAD設計與仿真71
3.2.1自動開關門控制概述71
3.2.2自動門控制的硬件設計73
3.2.3自動門控制的軟件設計73
3.2.4自動門控制的軟件仿真75
3.3擴展模塊尋址與仿真76
3.3.1擴展模塊的尋址76
3.3.2利用仿真軟件進行擴展模塊的
增加與刪除76
3.4模擬量擴展模塊及仿真78
3.4.1模擬量輸入78
3.4.2模擬量與數字量的關系79
3.4.3西門子模擬量輸入/輸出模塊80
3.4.4西門子模擬量輸入/輸出模塊的
仿真81
3.5TD200文本顯示與仿真84
3.5.1TD200簡介84
3.5.2TD200與S7?200 CPU的連接85
3.5.3利用仿真軟件來模擬TD200
與S7?200 PLC的連接86
思考與練習89
第4講S7?200 PLC高級編程與應用92
4.1SCR指令與順序控制93
4.1.1順序控制設計法基本概念93
4.1.2SCR、SCRT和SCRE指令94
4.1.3西門子SCR指令應用舉例94
4.2子程序與CALL指令96
4.2.1子程序96
4.2.2CALL指令97
4.3中斷子程序的使用98
4.3.1中斷子程序的類型98
4.3.2中斷子程序的相關指令99
4.3.3中斷子程序應用一：處理I/O
中斷101
4.3.4中斷子程序應用二：T32中斷
控制LED燈102
4.4PID指令與向導103
4.4.1PID標準指令103
4.4.2PID語句的使用105
4.4.3PID向導的使用步驟107
4.4.4PID向導的使用107
4.5配方使用114
4.5.1配方的概念114
4.5.2餅干配方的PLC編程117
4.6運動控制應用122
4.6.1運動控制的基本架構122
4.6.2脈沖量輸入和高速計數器123
4.6.3西門子S7?200 PLC的高速
計數器126
4.6.4脈沖量輸出128
思考與練習129
第5講S7?300/400 PLC控制基礎131
5.1大中型PLC模塊化控制系統(tǒng)132
5.1.1大中型PLC的模塊化結構132
5.1.2大中型PLC系統(tǒng)的配置流程133
5.1.3西門子S7?300 PLC134
5.1.4西門子S7?400 PLC136
5.1.5西門子S7?400 PLC的電氣安裝
舉例138
5.2STEP 7編程軟件介紹140
5.2.1STEP 7概述140
5.2.2STEP 7用戶權限144
5.2.3安裝STEP 7147
5.2.4STEP 7的其他編程語言151
5.3硬件配置與組態(tài)151
5.3.1STEP 7硬件配置介紹151
5.3.2模塊的尋址157
5.4STEP 7程序結構158
5.4.1STEP 7程序結構的基本原理158
5.4.2組織塊159
5.4.3功能塊、功能和數據塊164
5.4.4用戶程序中的調用體系164
思考與練習165
第6講S7?300/400 PLC指令166
6.1LAD/FBD/STL基本指令167
6.1.1STEP 7位邏輯指令167
6.1.2STEP 7數據指令169
6.2STL編程常見指令173
6.2.1裝入指令、傳送指令在尋址中的
編程173
6.2.2比較指令175
6.2.3數據轉換指令176
6.2.4取反與求補指令177
6.2.5數學運算指令177
6.2.6移位與循環(huán)移位指令178
6.2.7字邏輯運算指令179
6.2.8累加器指令180
6.2.9邏輯控制指令181
6.2.10程序控制指令182
6.2.11數據塊指令182
6.3LAD/STL編程舉例182
6.3.1傳送帶控制182
6.3.2檢測傳送帶的運動方向184
6.3.3倉庫區(qū)庫存顯示186
6.3.4解決算術問題MW4=((IW0+
DBW3)×15)/MW0187
6.3.5加熱爐控制188
6.4送料機的PLC控制案例190
6.4.1控制要求190
6.4.2硬件設計190
6.4.3硬件配置191
6.4.4軟件編程195
思考與練習197
第7講S7?300/400 PLC的調試與
仿真199
7.1S7?300/400 PLC的復位與在線診斷200
7.1.1S7?300 CPU復位的基本方法200
7.1.2S7?300 PLC的故障在線診斷200
7.2S7?300/400 PLC遠程維護與診斷204
7.2.1概述204
7.2.2組態(tài)205
7.3仿真軟件S7?PLCSIM的使用211
7.3.1S7?PLCSIM仿真軟件概述211
7.3.2S7?PLCSIM的安裝212
7.3.3S7?PLCSIM的菜單介紹215
7.3.4S7?PLCSIM使用舉例218
7.3.5S7?PLCSIM使用中的問題解答222
7.4S7?400 PLC的S7通信仿真224
7.4.1S7?400 PLC的S7通信仿真
概述224
7.4.2硬件組態(tài)224
7.4.3網絡組態(tài)226
7.4.4編程227
7.4.5PLCSIM 仿真調試228
思考與練習231
第8講S7?300/400 PLC模擬量與PID
控制232
8.1模擬量輸入與輸出基礎233
8.1.1概況233
8.1.2S7?300 PLC模擬量輸入/輸出234
8.1.3西門子S7?300 PLC溫度模塊236
8.1.4西門子S7?300 PLC閉環(huán)控制
模塊FM355237
8.1.5FM355?2閉環(huán)溫度控制模塊238
8.2模擬量輸入/輸出及規(guī)范化240
8.2.1液位傳感器的接線及其硬件
組態(tài)240
8.2.2實際液位值的工程轉換與FC105
功能2428.2.3模擬量輸出轉換的數字表達
方式246
8.2.4FC106程序塊功能250
8.2.5模擬量控制中常用的浮點數運算
指令介紹253
8.3恒液位PID控制254
8.3.1控制要求254
8.3.2PID控制254
8.3.3軟件編程257
思考與練習261
第9講S7系列PLC的PROFIBUS
通信控制263
9.1PROFIBUS通信控制基礎264
9.1.1工廠自動化網絡結構264
9.1.2PROFIBUS通信概述264
9.1.3PROFIBUS硬件266
9.1.4應用PROFIBUS的優(yōu)點268
9.1.5設備數據庫文件GSD268
9.2EM277的通信控制272
9.2.1EM277模塊概述272
9.2.2EM277作為從站的硬件組態(tài)與
軟件編程274
9.2.3EM277模塊的軟件編程279
9.3PROFIBUS?PA/DP通信控制在化
工廠的應用280
9.3.1化工廠現場儀表概況280
9.3.2某化工廠現場儀表工程281
9.4ET200的PROFIBUS通信292
9.4.1概述292
9.4.2ET200的應用295
9.4.3ET200M的組成與安裝297
思考與練習301
參考文獻302