西门子PLC从入门到精通（视频学习版）

1. 图文并茂、从浅入深、案例丰富，图说指令、例说应用，可为读者提供丰富的编程借鉴；解决编程无从下手和系统设计缺乏实践经验的难题。 2. 入门篇以硬件结构、工作原理、指令系统为基础，结合丰富的应用案例解析，侧重指令的典型应用；为读者打好西门子编程的基础。 3. 提高篇系统阐述开关量和模拟量控制的编程方法,给出多个典型案例，让读者容易模仿，达到举一反三、灵活应用的目的，提高读者的PLC编程能力和水平。 4. 精通篇完全是工程风格,涵盖变频器、步进电机、伺服电机、通信、组态软件与触摸屏应用等内容，让读者与工程无缝对接，理论实践相结合,结合典型应用实例,使读者边学边用，提高分析解决工程问题的能力，精通PLC编程技术。

本书主要介绍西门子S7-200 SMART PLC的编程和使用，以硬件结构、工作原理、指令系统为基础，以开关量、模拟量编程设计方法为重点，以控制系统的工程应用为最终目的，结合百余个丰富的PLC应用案例，内容上循序渐进，由浅入深全面展开，使读者夯实基础、提高水平，最终达到从工程角度灵活运用的目的。
全书共分11章，包括西门子S7-200 SMART PLC基本指令详解、应用指令详解、基本控制案例、模拟量控制、西门子PLC控制系统设计方法及应用案例、PLC控制变频器与步进电机及伺服电机、PLC通信、PLC和组态软件及触摸屏的综合应用、典型控制案例等内容。
本书具有以下特色：
1. 图文并茂、例说应用，可为读者提供丰富的编程借鉴，解决编程无从下手和系统设计缺乏实践经验的难题。
2. 入门篇以硬件结构、工作原理、指令系统为基础，结合丰富的应用案例解析，侧重指令的典型应用，为读者打好西门子编程的基础。
3. 提高篇系统阐述开关量和模拟量控制的编程方法，给出多个典型案例，让读者容易模仿，达到举一反三、灵活应用的目的，提高读者的PLC编程能力和水平。
4. 精通篇涵盖变频器、步进电机、伺服电机、通信、组态软件与触摸屏应用等内容，让技术与工程无缝对接，理论与实践相结合，结合典型应用实例，帮助读者边学边用，提高分析解决工程问题的能力，精通PLC编程技术。
为便于读者举一反三，除书中正文100余个视频讲解外，附录中还提供了拓展视频，包括西门子PLC编程与仿真视频拓展：西门子S7-200 PLC编程与仿真、西门子S7-200 SMART PLC编程与仿真、西门子S7-300 PLC编程与仿真、西门子S7-400 PLC编程与仿真、西门子S7-300 PLC编程与仿真（博途)、西门子S7-400 PLC编程与仿真（博途）、西门子1200 PLC编程与仿真（博途）、西门子1500 PLC编程与仿真（博途）等内容。
本书不仅为读者提供了一套有效的编程方法和可借鉴的丰富的编程案例，还为工程技术人员提供了大量的实践经验，可作为广大电气工程技术人员学习PLC技术的参考用书，也可作为高等院校、职业院校自动化类、电气类、机电一体化、电子信息类等相关专业的PLC教学或参考用书。
本书由刘振全、王汉芝、王有成编著，白瑞祥教授审阅全部书稿，并提出了宝贵建议，张耀洲、刘花廷、张有志为本书编写提供了帮助，在此一并表示衷心的感谢。
欢迎读者加入QQ群(878322208)进行交流学习。
由于编者水平有限，书中难免有不足之处，敬请广大专家和读者批评指正。

编著者

刘振全，天津科技大学，副院长，主要从事自动控制理论、系统仿真等方面的教学及科研工作，在《电子与信息学报》《电气电子教学学报》《微计算机信息》《天津科技大学学报》《自动化仪表》等刊物发表控制理论及系统仿真相关的专业论文10余篇，主持完成天津科技大学自然科学基金项目一项，参与天津市高校科技发展基金、天津市自然基金、国家自然基金项目及横向课题多项，培养电子设备装接工近200人。连续七年担任自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、电子信息工程等本科生专业的系统仿真教学任务（累计约40个教学班）。主编《自动控制理论综合实验指导书》《系统仿真实验指导书》各一本，在用。

本书以西门子S7-200 SMART PLC硬件结构、工作原理、指令系统为基础，以开关量、模拟量编程设计方法为重点，以控制系统的工程应用为最终目标，结合百余个PLC应用案例，详细介绍西门子S7-200 SMART PLC的应用。主要内容包括：西门子S7-200 SMART PLC基本指令、应用指令、模拟量控制、控制系统设计方法、PLC控制变频器与步进电机和伺服电机、PLC通信、PLC与组态软件和触摸屏综合应用等，指令和应用讲解中都有配套案例，帮助读者边学边练。
本书可作为广大电气工程技术人员学习PLC技术的参考用书，也可作为高等院校、职业院校自动化类、电气类、机电一体化、电子信息类等相关专业的PLC教学或参考用书。

第1篇 入门篇
第1章　西门子S7-200 SMART PLC概述	 001
1.1　CPU模块与工作原理	001
1.1.1　PLC控制系统的基本结构	001
1.1.2　S7-200 SMART PLC的CPU模块	002
1.1.3　PLC的工作过程	004
1.2　S7-200 SMART PLC外部结构与接线	005
1.2.1　外部结构	005
1.2.2　端子排布和外部接线	007
1.3　S7-200 SMART PLC编程软件的安装和使用	010
1.3.1　编程软件的安装方法	010
1.3.2　编程软件的界面	012
1.4　S7-200 SMART PLC编程软件的使用方法	017
1.4.1　建立通信	017
1.4.2　S7-200 SMART PLC程序的注释	020
1.4.3　S7-200 SMART PLC程序的监控	022
1.4.4　S7-200 SMART PLC程序的仿真	025
1.5　S7-200 SMART PLC编程的必备知识	029
1.5.1　数据类型	029
1.5.2　数据存储区	029
1.5.3　数据存储区的地址表示格式	031
1.5.4　PLC编程语言	032
1.6　继电器控制系统与S7-200 SMART PLC	033
1.6.1　常用低压电气元件	033
1.6.2　三相异步电机从继电控制到PLC控制	037
1.6.3　电机Y-△降压启动的继电器控制与PLC控制比较	040

第2章　西门子S7-200 SMART PLC基本指令详解	 045
2.1　位逻辑指令	045
2.1.1　标准输入输出指令	045
2.1.2　触点和电路块串、并联指令	046
2.1.3　置位与复位指令	049
2.1.4　置位和复位优先触发器指令	051
2.1.5　正负跳变检测指令	053
2.1.6　取反指令与空操作指令	054
2.2　定时器指令	055
2.2.1　定时器指令概述	055
2.2.2　定时器指令举例	056
2.2.3　定时器的刷新机制	058
2.2.4　出料搅拌机的控制	059
2.3　计数器指令	061
2.3.1　计数器指令概述	061
2.3.2　计数器指令举例	062
2.3.3　打卡人数统计系统	064
2.4　数据传送指令	065
2.4.1　单一传送指令	065
2.4.2　数据块传送指令	067
2.4.3　字节交换指令	068
2.4.4　模具压制控制	069
2.5　比较指令	070
2.5.1　比较指令概述	070
2.5.2　十字路口红绿灯控制	072
2.6　移位和循环移位指令	074
2.6.1　移位指令	074
2.6.2　循环移位指令	075
2.6.3　移位寄存器指令	077
2.6.4　物料传送系统的单按钮控制	079
2.7　数学运算类指令	080
2.7.1　整数四则运算指令	080
2.7.2　双整数四则运算指令	082
2.7.3　实数四则运算指令	083
2.7.4　完全整数乘法、除法指令	085
2.7.5　数学函数指令	086
2.7.6　递增、递减指令	086
2.8　逻辑运算指令	088
2.8.1　字节逻辑运算指令	088
2.8.2　字逻辑运算指令	089
2.8.3　双字逻辑运算指令	090
2.9　数据转换指令	091
2.9.1　数据类型转换指令	091
2.9.2　BCD码与整数的转换指令	094
2.9.3　译码与编码指令	095
2.9.4　段码指令	096
2.9.5　小车运行距离的估算	097

第3章　西门子S7-200 SMART PLC应用指令详解	 099
3.1　时钟指令	099
3.1.1　时钟指令概述	099
3.1.2　迟到人数统计系统	101
3.2　程序控制类指令	103
3.2.1　循环控制指令	103
3.2.2　跳转/标号指令	103
3.2.3　顺控继电器指令	105
3.2.4　看门狗定时复位指令	106
3.2.5　饮料机自动控制	108
3.3　子程序指令	110
3.3.1　子程序指令	110
3.3.2　电动葫芦升降机	112
3.4　中断指令	115
3.4.1　中断基础知识	115
3.4.2　中断指令概述	116
3.4.3　中断程序举例	117
3.4.4　定时闹钟实现	119
3.5　高速计数器	121
3.5.1　高速计数器基础知识	121
3.5.2　高速计数器的特殊标志存储器	125
3.5.3　高速计数器指令	126
3.5.4　高速计数器在五站点小车往返中的应用	126
3.6　高速脉冲输出	132
3.6.1　高速脉冲输出指令和特殊存储器	132
3.6.2　脉宽调制（PWM）	133
3.6.3　高速脉冲串输出（PTO）	137
3.6.4　智能灌溉控制	138

第4章　西门子S7-200 SMART PLC基本控制案例	 141
案例1　消防水泵的连续和点动控制	141
案例2　三相异步电动机反接制动控制	141
案例3　圆盘旋转单周控制	143
案例4　机床工作台自动往返控制	144
案例5　产品正品与次品分离控制	145
案例6　机床的互锁联锁控制	146
案例7　停电系统保护程序	147
案例8　磨床的PLC控制	148
案例9　万能铣床的PLC控制	149
案例10　滚齿机的PLC控制	151
案例11　卷帘门控制	152
案例12　三相异步电动机的单向能耗制动	154
案例13　三相异步电动机的可逆运行能耗制动	155
案例14　并励电动机电枢串电阻启动调速控制	156
案例15　多个定时器实现长延时	158
案例16　由定时器和计数器构成的长延时	159
案例17　单灯闪烁控制	160
案例18　楼宇灯光控制系统	160
案例19　车间换气系统控制	162
案例20　风机与燃烧机连动控制	163
案例21　水塔水位监控与报警系统	164
案例22　霓虹灯交替点亮与闪烁控制	165
案例23　转盘间歇旋转控制	167
案例24　单按钮控制电机启停	168
案例25　小区停车读卡计费系统	169
案例26　停车场车辆统计系统	170
案例27　车床滑台往复运动、主轴双向控制	170
案例28　次品检测与分离控制	172
案例29　简易公交报站器	173
案例30　刷卡售水机	174
案例31　信号的二分频	175

第2篇 提高篇
第5章　西门子S7-200 SMART PLC模拟量控制	 177
5.1　模拟量相关知识	177
5.2　标准模拟量输入模块	179
5.2.1　标准模拟量输入模块的接线	179
5.2.2　组态标准模拟量输入模块	181
5.2.3　模拟量比例换算	183
5.2.4　模拟量比例换算的程序实现	185
5.3　RTD和TC模块	188
5.3.1　RTD和TC模块的接线	188
5.3.2　组态RTD和TC模块	190
5.3.3　RTD和TC模块检测温度的程序实现	192
5.4　模拟量输出模块	192
5.4.1　模拟量输出模块的接线	192
5.4.2　组态模拟量输出模块	192
5.4.3　模拟量输出模块编程举例	193
5.5　容器的水位控制	194

第6章　西门子PLC控制系统设计方法	 197
6.1　PLC应用系统设计的一般步骤	197
6.1.1　控制系统的设计内容	197
6.1.2　控制系统的设计步骤	197
6.2　PLC系统控制程序设计的一般方法	198
6.2.1　经验设计法	198
6.2.2　移植设计法	200
6.2.3　逻辑设计法	202
6.3　梯形图顺序控制设计法	204
6.3.1　顺序控制设计法的设计步骤	204
6.3.2　顺序功能图的绘制	205
6.3.3　顺序功能图的结构	207
6.4　顺序功能图转梯形图的方法	210
6.4.1　使用启保停电路的编程方法	210
6.4.2　使用置位复位指令的编程方法	213
6.4.3　使用步进（顺控）指令的编程方法	217
6.5　顺序功能图综合应用案例	219
6.5.1　液体混合机自动控制	219
6.5.2　剪板机的控制	221
6.5.3　全自动洗衣机的控制	225
6.5.4　加热反应炉的控制	229

第7章　西门子PLC系统控制应用案例	 233
案例1　采用定时器实现的跑马灯控制	233
案例2　火灾报警控制	234
案例3　消防排风系统控制	235
案例4　电动机正反转自动循环控制	237
案例5　产品打包与产量统计系统	238
案例6　圆盘间歇旋转控制	240
案例7　储液罐的水位自动控制	240
案例8　空气压缩机自动控制系统	243
案例9　液体混合自动控制	245
案例10　送料小车的PLC控制	247
案例11　小车五站点呼叫控制	248
案例12　三条传送带控制	250
案例13　广告灯的循环控制	252
案例14　自动加料控制	253
案例15　开锁和报警控制	255
案例16　啤酒灌装生产线的PLC控制	256
案例17　饮料自动售货机的PLC控制	258
案例18　三工作台的自动控制	260

第3篇 精通篇
第8章　S7-200 SMART PLC控制变频器、步进电机、伺服电机	 263
8.1　S7-200 SMART PLC控制变频器	263
8.1.1　变频器简介	263
8.1.2　变频器的PLC控制	267
8.1.3　五段速控制	269
8.2　运动指令向导	272
8.2.1　运动指令向导配置	272
8.2.2　指令向导生成的子例程	287
8.3　S7-200 SMART PLC控制步进电机	289
8.3.1　步进电机简介	289
8.3.2　步进电机的驱动器	290
8.3.3　步进电机的PLC控制	292
8.4　S7-200 SMART PLC控制伺服电机	295
8.4.1　伺服电机简介	295
8.4.2　伺服电机的PLC控制	296

第9章　西门子S7-200 SMART PLC通信	 301
9.1　通信端口以及连接方式	301
9.1.1　CPU通信端口引脚分配	301
9.1.2　EM DP01通信端口引脚分配	302
9.1.3　以太网端口连接	303
9.1.4　RS485网络连接	304
9.1.5　RS232网络连接	306
9.2　S7-200 SMART之间的Get/Put通信	306
9.2.1　S7-200 SMART CPU Get/Put向导编程	306
9.2.2　通过GET/PUT指令编程实现通信	311
9.3　S7-200 SMART之间PROFINET通信	315
9.3.1　PROFINET通信	315
9.3.2　PROFINET通信举例	315
9.4　S7-200 SMART之间TCP通信	320
9.4.1　TCP协议通信	320
9.4.2　TCP协议通信举例	322
9.5　Modbus RTu通信	326
9.5.1　Modbus RTu通信指令库	326
9.5.2　S7-200 SMART与变频器G120的Modbus RTU通信	331

第10章　组态软件和触摸屏综合应用	 335
10.1　组态王软件	335
10.1.1　工程管理器	335
10.1.2　工程浏览器	335
10.1.3　画面开发系统	336
10.1.4　运行系统和信息窗口	337
10.2　组态王综合应用实例	338
10.2.1　新建工程	338
10.2.2　PLC与组态王的通信	339
10.2.3　构造数据库	342
10.2.4　设计画面	344
10.2.5　运行和调试	347
10.3　WinCC flexible SMART软件	348
10.4　触摸屏综合应用实例	351
10.4.1　新建工程	351
10.4.2　设置IP地址	352
10.4.3　编写PLC程序	354
10.4.4　交通灯控制系统的触摸屏设计	357
10.4.5　运行程序	364

第11章　西门子PLC编程典型控制案例	 367
11.1　广场花样喷泉的自动控制	367
11.2　弯管机的PLC控制	370
11.3　居室安全系统	373
11.4　气囊硫化机	375
11.5　两个滑台顺序控制	378
11.6　大小球分拣系统	382
11.7　切割机控制	386

附录　西门子PLC编程与仿真视频拓展（二维码视频）	 392
附录1-西门子200编程与仿真
附录2-计算机与200PLC硬件通信以及上载和下载程序
附录3-基于SIMATIC Manager的西门子200编程与仿真
附录4-西门子200 SMART编程软件使用与仿真
附录5-西门子300编程与仿真举例
附录6-西门子400编程与仿真举例
附录7-博途15.1西门子300编程与仿真-起保停控制
附录8-博途15.1西门子300编程与仿真-启动优先控制
附录9-博途15.1西门子300编程与仿真-多地控制
附录10-博途西门子400组态编程仿真举例
附录11-博途西门子300定时器时间设定规则及举例
附录12-博途讲解西门子300定时器SS
附录13-博途讲解西门子300定时器SP
附录14-博途讲解西门子300定时器SE
附录15-博途讲解西门子300定时器SD并举例
附录16-博途西门子1200编程仿真举例（正反转控制)
附录17-博途西门子1200与触摸屏动画仿真举例（含FC)
附录18-博途1500编程仿真举例及注意事项
附录19-博途1500PLC与触摸屏快速仿真举例

参考文献	 394