第一篇 开发基础

第1章PLC概述

1.1 PLC的产生与发展

1.1.1 PLC的产生

1.1.2 PLC的定义

1.1.3 PLC的发展

1.2 PLC的特点与功能

1.2.1 PLC的特点

1.2.2 PLC的功能

1.3 PLC的分类

1.4常用的PLC产品

1.4.1国外PLC产品

1.4.2国内PLC产品

1.5实践拓展

1.6思考与练习

第2章PLC的组成与原理

2.1 PLC的组成

2.1.1 PLC的硬件组成

2.1.2 PLC的软件组成

2.1.3 PLC的常用外设的选择

2.2 PLC的工作原理

2.2.1 PLC的工作过程

2.2.2 PLC的等效工作电路

2.3 PLC的编程语言

2.3.1指令表编程

2.3.2 ST语句

2.3.3梯形图

2.3.4功能块图编程

2.3.5顺序功能图编程

2.4继电器控制与PLC控制的比较

2.5实践拓展

2.6思考与练习

第3章PLC控制系统设计

3.1 PLC控制系统设计的基本原则

3.1.1设计内容

3.1.2基本原则

3.1.3设计步骤

3.2 PLC的选择

3.2.1机型的选择

3.2.2 I/0模块的选择

3.2.3存储器的选择

3.2.4响应时间

3.3软／硬件设计

3.3.1硬件设计

3.3.2软件设计

3.4总装与调试

3.4.1调试方法及步骤

3.4.2故障检查

3.5实践拓展

3.6思考与练习

第二篇 原理与编程

第4章S7-300/400系列PLC

4.1 S7-300系列PLC

4.1.1整体设计

4.1.2 CPU

4.1.3程序设计

4.1.4通信

4.2 S7-400系列PLC

4.2.1整体设计

4.2.2 CPU

4.2.3程序设计

4.2.4通信

4.3实践拓展

4.4思考与练习

第5章S7-300/400系列PLC的硬件组成

5.1S7-300的硬件组成

5.1.1处理器模块

5.1.2输入／输出模块

5.1.3电源模块

5.1.4其他模块

5.2S7-400的硬件组成

5.2.1机架

5.2.2处理器单元

5.2.3电源模块

5.2.4数字量模块

5.2.5模拟量模块

5.2.6其他模块

5.3ET 200分布式I/O硬件组成

5.3.1 ET 200分布式1/O概述

5.3.2 ET 200的分类

5.3.3 ET 2005简介

5.4实践拓展

5.5思考与练习

第6章S7-300/400系列PLC的指令系统

6.1 S7-300/400的编程语言

6.1.1编程语言的国际标准

6.1.2STEP7中的编程语言

6.2 S7-300/400的存储区

6.2.1数制

6.2.2数据类型

6.2.3存储区类型

6.2.4系统存储器

6.3 S7-300/400的指令系统

6.3.1位逻辑指令

6.3.2定时器指令

6.3.3计数器指令

6.3.4比较指令

6.3.5转换指令

6.3.6打开数据块指令

6.3.7逻辑控制指令

6.3.8整数数学运算指令

6.3.9浮点型数学运算指令

6.3.10传送指令

6.3.11程序控制指令

6.3.12状态位指令

6.3.13位移指令

6.3.14循环移位指令

6.3.15字逻辑指令

6.4实践拓展

6.5思考与练习

第7章S7-300/400系列PLC用户程序的组织结构

7.1用户程序的基本结构

7.1.1用户程序中的块

7.1.2用户程序使用的堆找

7.2数据块

7.2.1数据块中的数据类型

7.2.2数据块的生成与使用

7.3组织块

7.3.1中断的基本概念

7.3.2日期时间中断组织块

7.3.3延时中断组织块

7.3.4循环中断组织块

7.3.5硬件中断组织块

7.3.6启动时使用的组织块

7.3.7异步错误组织块

7.3.8同步错误组织块

7.3.9背景组织块

7.4实践拓展

7.5思考与练习

第8章STEP 7编程软件及其应用

8.1 STEP 7简介

8.2组态

8.2.1组态步骤

8.2.2组态分布式I/0

8.3在OB1中创建程序

8.3.1编程实现串联电路

8.3.2编程实现并联电路

8.3.3编程实现存储器功能

8.4创建一个带有功能块和数据块的程序

8.4.1创建并打开功能块

8.4.2编程FB

8.4.3生成背景数据块和修改实际值

8.4.4编程块调用

8.5编程实现一个功能

8.5.1创建和打开功能

8.5.2编程实现功能

8.5.3在OB1中调用功能

8.6编程共享数据块

8.7编程实现多重背景

8.7.1创建和打开较高一级的功能块

8.7.2编程实现

8.7.3生成多重背景并调整实际值

8.7.4在OB1中调用多重背景

8.8 S7-PLCSIM仿真软件的使用

8.8.1使用S7-PLCSIM仿真软件调试程序的步骤

8.8.2应用举例

8.8.3视图对象与仿真软件的设置与存档

8.9系统调试

8.9.1STEP 7与PLC的在线连接与在线操作

8.9.2调试程序

8.9.3故障诊断

8.10实践拓展

8.11思考与练习

第9章S7-300/400系列PLC的通信功能

9.1 S7通信分类

9.2 MPI网络

9.2.1 MPI网络简介

9.2.2 GD通信

9.2.3 MPI网络的组建

9.2.4使用STEP 7组态MPI通信网络

9.2.5事件驱动的GD通信

9.2.6不用GD通信组态的MPI通信

9.3 PROFIBUS网络

9.3.1 PROFIBUS网络简介

9.3.2 PROFIBUS的通信协议

9.3.3 PROFIBUS的网络部件

9.3.4利用STEP 7组态PROFIBUS-DP通信网络

9.4工业以太网

9.4.1工业以太网简介

9.4.2工业以太网的网络部件

9.4.3工业以太网的交换机技术

9.4.4自适应与冗余网络

9.4.5工业以太网的网络方案

9.5点对点通信

9.5.1点对点通信的硬件

9.5.2点对点通信协议

9.5.3点对点通信在用户程序中的实现

9.6 AS-i网络

9.6.1 AS-i网络简介

9.6.2 AS-i的网络部件

9.6.3 AS-i的工作模式

9.6.4 AS-i的通信方式

9.7实践拓展

9.8思考与练习

第10章PCS 7软件及其应用

10.1 PCS7软件简介

10.2 PCS7系统组态

10.2.1硬件组态

10.2.2PC站组态

10.2.3网络组态

10.3 PCS7编程

10.3.1使用SCL编制程序

10.3.2使用CFC编制程序

10.3.3使用SFC编制程序

10.4 OS和图形编辑器

10.4.1 WinCC系统

10.4.2 OS（操作员站）

10.4.3图形编辑器

10.5实践拓展

10.6思考与练习

第11章 数字量控制系统梯形图设计

11.1梯形图的编程规则

11.1.1编程规则

11.1.2程序优化

11.2梯形图经验设计法

11.3顺序控制设计法

11.3.1过程与动作

11.3.2有向连线

11.3.3切换和切换条件

11.3.4状态切换图的基本结构

11.3.5状态切换图中切换实现的基本规则

11.3.6顺序控制设计法的本质

11.4顺序控制设计法的应用

11.4.1使用起保停电路的编程方法

11.4.2使用置位复位指令的编程方法

11.4.3具有多种工作方式系统的编程方法

11.5实践拓展

11.6思考与练习

第12章PLC控制系统的可靠性设计

12.1影响PLC控制系统可靠性的原因

12.1.1干扰源的分类

12.1.2电磁干扰对可靠性的影响

12.1.3其他因素对可靠性的影响

12.2 PLC控制系统的可靠性设计

12.3提高PLC控制系统可靠性的措施

12.3.1电源的抗干扰措施

12.3.2输入／输出电路的抗干扰措施

12.3.3接地和布线的抗干扰措施

12.3.4软件设计的抗干扰措施

12.3.5采用冗余技术保证系统的可靠性

12.4实践拓展

12.5思考与练习

第三篇 综合实例

第13章 网络通信实例

13.1 PLC之间的PROFIBUS通信

13.1.1基于PROFIBUS-DP的MS通信

13.1.2基于PROFIBUS-DP的DX主从方式通信

13.1.3基于PROFIBUS-DP的DX多主通信

13.1.4基于PROFIBUS-DP的等时模式通信

13.2 PLC之间的MPI通信

13.2.1基于系统功能的通信方式

13.2.2基于系统功能块的通信方式

13.3 PLC之间的以太网通信

13.4实践拓展

第14章 运动控制实例

14.1电梯控制系统

14.1.1系统组成

14.1.2系统功能

14.1.3程序设计

14.2立体仓库控制系统

14.2.1系统组成

14.2.2系统功能

14.2.3程序设计

14.3实践拓展

第15章 过程控制实例

15.1基于PCS 7的水箱液位控制系统

15.1.1系统组成与功能

15.1.2程序设计

15.2基于PCS 7的反应釜温度控制系统

15.2.1系统组成与功能

15.2.2程序设计

15.3基于PROFIBUS的流量控制系统

15.3.1系统组成与功能

15.3.2程序设计

15.4实践拓展

参考文献