西門子S7-200 SMART PLC 應用技術(shù)：編程、通信、裝調(diào)、案例

第1章 概述　/ 1
1.1　S7-200 SMART的家族地位　/ 1
1.2　S7-200 SMART的產(chǎn)品特點　/ 2

第2章 PLC硬件　/ 4
2.1　電源模塊　/ 4
2.1.1　供電功率計算　/ 4
2.1.2　PM207電源模塊　/ 5
2.2　CPU模塊　/ 6
2.2.1　CPU模塊概述　/ 6
2.2.2　標準型CPU模塊的特點　/ 7
2.2.3　經(jīng)濟型CPU模塊的特點　/ 10
2.3　數(shù)字量輸入模塊　/ 14
2.3.1　數(shù)字量輸入模塊概述　/ 14
2.3.2　數(shù)字量輸入模塊——EM DE08　/ 16
2.3.3　數(shù)字量輸入模塊——EM DE16　/ 17
2.4　數(shù)字量輸出模塊　/ 18
2.4.1　數(shù)字量輸出模塊概述　/ 18
2.4.2　數(shù)字量輸出模塊——EM DT08　/ 18
2.4.3　數(shù)字量輸出模塊——EM DR08　/ 19
2.4.4　數(shù)字量輸出模塊——EM QT16　/ 20
2.4.5　數(shù)字量輸出模塊——EM QR16　/ 20
2.5　數(shù)字量輸入及輸出模塊　/ 21
2.5.1　數(shù)字量輸入及輸出模塊概述　/ 21
2.5.2　數(shù)字量輸入及輸出模塊——EM DT16　/ 21
2.5.3　數(shù)字量輸入及輸出模塊——EM DR16　/ 21
2.5.4　數(shù)字量輸入及輸出模塊——EM DT32　/ 22
2.5.5　數(shù)字量輸入及輸出模塊——EM DR32　/ 23
2.6　模擬量輸入模塊　/ 24
2.6.1　模擬量輸入模塊概述　/ 24
2.6.2　模擬量輸入模塊——EM AE04　/ 25
2.6.3　模擬量輸入模塊——EM AE08　/ 27
2.7　模擬量輸出模塊　/ 28
2.7.1　模擬量輸出模塊概述　/ 28
2.7.2　模擬量輸出模塊——EM AQ02　/ 29
2.7.3　模擬量輸出模塊——EM AQ04　/ 30
2.8　模擬量輸入及輸出模塊　/ 31
2.8.1　模擬量輸入及輸出模塊概述　/ 31
2.8.2　模擬量輸入及輸出模塊——EM AM03　/ 31
2.8.3　模擬量輸入及輸出模塊——EM AM06　/ 32
2.9　信號板　/ 33
2.9.1　信號板概述　/ 33
2.9.2　數(shù)字量輸入及輸出信號板——SB DT04　/ 33
2.9.3　模擬量輸入信號板——SB AE01　/ 34
2.9.4　模擬量輸出信號板——SB AQ01　/ 35
2.9.5　串行通信信號板——SB CM01　/ 35
2.9.6　電池板——SB BA01　/ 37
2.10　熱電偶/熱電阻擴展模塊　/ 38
2.10.1　熱電偶模塊——EM AT04　/ 38
2.10.2　熱電阻模塊——EM RTD　/ 39
2.11　PROFIBUS-DP通信模塊　/ 41
2.12　I/O擴展電纜　/ 43
2.13　人機界面（HMI）設(shè)備　/ 44
2.13.1　TD400C文本顯示器　/ 44
2.13.2　實例：使用文本顯示向?qū)渲肨D400C　/ 44
2.13.3　SMART LINE觸摸屏　/ 51
2.13.4　實例：使用以太網(wǎng)連接SMART LINE　/ 52
2.14　存儲卡　/ 55
2.14.1　存儲卡的特性及功能　/ 55
2.14.2　使用存儲卡恢復出廠設(shè)置　/ 55
2.14.3　使用存儲卡進行固件升級　/ 55
2.14.4　使用存儲卡進行程序傳輸　/ 56

第3章 PLC軟件　/ 58
3.1　編程開發(fā)環(huán)境　/ 58
3.1.1　STEP 7-Micro/WIN SMART簡介　/ 58
3.1.2　使用STEP 7-Micro/WIN SMART進行固件升級　/ 59
3.1.3　S7-200 SMART的編程語言　/ 63
3.2　編程的基本概念　/ 64
3.2.1　數(shù)據(jù)類型　/ 64
3.2.2　數(shù)據(jù)的存儲方式　/ 66
3.2.3　數(shù)據(jù)存儲區(qū)　/ 68
3.2.4　程序結(jié)構(gòu)　/ 70
3.3　常用指令　/ 71
3.3.1　邏輯指令　/ 71
3.3.2　比較指令　/ 79
3.3.3　計數(shù)器指令　/ 84
3.3.4　定時器指令　/ 90
3.3.5　數(shù)學運算指令　/ 95
3.3.6　字符串運算指令　/ 102
3.3.7　轉(zhuǎn)換指令　/ 104
3.3.8　移動指令　/ 108
3.3.9　時鐘指令　/ 110
3.3.10　程序控制指令　/ 112
3.3.11　中斷指令　/ 118
3.3.12　PROFINET指令　/ 119
3.4　用戶指令庫　/ 123
3.4.1　用戶指令庫概述　/ 123
3.4.2　實例：創(chuàng)建用戶指令庫　/ 124
3.5　符號表　/ 127
3.6　變量表　/ 129
3.7　組態(tài)　/ 131
3.7.1　系統(tǒng)塊的組態(tài)　/ 131
3.7.2　數(shù)字量輸入模塊的組態(tài)　/ 135
3.7.3　數(shù)字量輸出模塊的組態(tài)　/ 135
3.7.4　模擬量輸入模塊的組態(tài)　/ 136
3.7.5　模擬量輸出模塊的組態(tài)　/ 136
3.7.6　通信模塊的組態(tài)　/ 137
3.7.7　數(shù)字量信號板的組態(tài)　/ 137
3.7.8　模擬量輸入信號板的組態(tài)　/ 138
3.7.9　模擬量輸出信號板的組態(tài)　/ 139
3.7.10　串行通信信號板的組態(tài)　/ 140
3.7.11　電池板的組態(tài)　/ 140
3.8　工程實例　/ 141
3.8.1　灌裝生產(chǎn)線上飲料瓶的計數(shù)　/ 141
3.8.2　空壓機的延時關(guān)閉控制　/ 144
3.8.3　獲取反應罐的溫度（RTD熱敏電阻）　/ 148

第4章 PLC通信　/ 152
4.1　串行通信　/ 152
4.1.1　自由口通信　/ 152
4.1.2　Modbus通信　/ 160
4.1.3　USS通信　/ 175
4.2　PROFIBUS-DP通信　/ 189
4.2.1　PROFIBUS-DP協(xié)議簡介　/ 189
4.2.2　PROFIBUS-DP通信模塊　/ 190
4.2.3　實例：使用EM DP01連接到S7-300的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡　/ 190
4.3　以太網(wǎng)通信　/ 196
4.3.1　S7通信　/ 196
4.3.2　TCP通信　/ 202
4.3.3　ISO-ON-TCP通信　/ 214
4.3.4　UDP通信　/ 222
4.3.5　OPC通信　/ 231
4.3.6　PROFINET 通信　/ 238

第5章 PLC現(xiàn)場裝調(diào)及診斷　/ 248
5.1　安裝與拆卸　/ 248
5.1.1　CPU模塊的安裝與拆卸　/ 248
5.1.2　擴展模塊的安裝與拆卸　/ 248
5.1.3　信號板/電池板的安裝與拆卸　/ 249
5.2　調(diào)試　/ 250
5.2.1　組態(tài)硬件　/ 250
5.2.2　與CPU建立連接　/ 250
5.2.3　創(chuàng)建示例程序　/ 252
5.2.4　保存并下載示例程序　/ 252
5.2.5　在線監(jiān)控示例程序　/ 254
5.2.6　在線程序比較　/ 257
5.2.7　CPU的運行與停機　/ 258
5.2.8　設(shè)置CPU的時鐘　/ 259
5.3　診斷　/ 260
5.3.1　硬件信號燈的診斷　/ 260
5.3.2　CPU診斷信息　/ 262

第6章 PLC應用進階　/ 263
6.1　高速計數(shù)器　/ 263
6.1.1　高速計數(shù)器資源　/ 263
6.1.2　高速計數(shù)器的濾波設(shè)置　/ 266
6.1.3　高速計數(shù)器指令　/ 267
6.1.4　高速計數(shù)器指令向?qū)А? 269
6.1.5　實例：S7-200 SMART獲取流量計的數(shù)值　/ 272
6.2　PID控制　/ 277
6.2.1　開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)　/ 277
6.2.2　PID控制器　/ 278
6.2.3　PID回路向?qū)А? 278
6.2.4　實例：S7-200 SMART對反應罐的恒溫控制　/ 283
6.3　脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)　/ 290
6.3.1　PWM技術(shù)簡介　/ 290
6.3.2　PWM向?qū)А? 291
6.3.3　實例：使用PWM技術(shù)控制直流電機的轉(zhuǎn)速　/ 293
6.4　運動控制　/ 297
6.4.1　運動控制概述　/ 297
6.4.2　PTO及其輸出方式　/ 298
6.4.3　運動控制I/O映射　/ 299
6.4.4　運動控制向?qū)А? 300
6.4.5　運動控制子程序　/ 312
6.4.6　認識SINAMICS V90伺服系統(tǒng)　/ 321
6.4.7　實例：數(shù)控機床工作臺的位置控制　/ 325

第7章 綜合案例：基于S7-200 SMART的整車燃油系統(tǒng)密封性與通氣性檢測　/ 338
7.1　整車燃油系統(tǒng)組成　/ 338
7.2　燃油系統(tǒng)氣密性檢測工藝　/ 339
7.3　硬件需求分析　/ 339
7.4　工藝步驟分析　/ 342
7.5　PLC的組態(tài)與編程　/ 343
7.6　例程應用知識點分析　/ 358

附錄　/ 360
附錄1　CPU接線原理圖　/ 360
附錄2　數(shù)字量輸入模塊接線圖　/ 364
附錄3　數(shù)字量輸出模塊接線圖　/ 365
附錄4　數(shù)字量輸入及輸出模塊接線圖　/ 369
附錄5　模擬量輸出模塊接線圖　/ 373
附錄6　常用特殊存儲器　/ 378
附錄7　字節(jié)序　/ 379
附錄8　常用Modbus功能碼　/ 380

參考文獻　/ 386