S7-200 SMART是曾在国内广泛使用的S7-200的更新换代产品，本书根据S7-200 SMART新版的固件和编程软件进行修订，全面介绍了S7-200 SMART的硬件组成、工作原理、指令系统和编程软件的使用方法；介绍了数字量控制系统梯形图的顺序控制设计法，这种设计方法易学易用，可以节约大量的设计时间。本书还介绍了PLC与PLC之间、PLC与变频器之间的通信编程和调试的方法，PID控制系统和PID参数的整定方法，提高系统可靠性的硬件措施，触摸屏的组态和应用，以及常用的编程向导的使用方法。各章配有习题，附录中有37个实验的指导书。
本书可以作为高等职业院校自动化类相关专业的教材，也可供工程技术人员使用。
第1章 PLC的硬件与工作原理1
1.1 S7-200 SMART系列PLC1
1.1.1 PLC的基本结构1
1.1.2 S7-200 SMART的特点2
1.2 S7-200 SMART的硬件4
1.2.1 CPU模块4
1.2.2 数字量扩展模块与信号板6
1.2.3 模拟量扩展模块8
1.2.4 I/O地址分配与外部接线9
1.3 逻辑运算与PLC的工作原理11
1.3.1 用触点和线圈实现逻辑运算11
1.3.2 PLC的工作原理12
1.4 习题15
第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南16
2.1 编程软件概述16
2.1.1 编程软件的界面16
2.1.2 窗口操作与帮助功能18
2.2 程序的编写与下载20
2.2.1 创建项目20
2.2.2 生成用户程序21
2.2.3 组态以太网24
2.2.4 下载与调试用户程序28
2.3 符号表与符号地址的使用30
2.4 用编程软件监控与调试程序33
2.4.1 用程序状态监控与调试程序33
2.4.2 用状态图表监控与调试程序36
2.4.3 写入与强制数据38
2.4.4 调试用户程序的其他方法40
2.5 使用系统块设置PLC的参数41
2.5.1 组态PLC的参数41
2.5.2 组态输入/输出参数43
2.6 习题45
第3章 S7-200 SMART编程基础47
3.1 PLC的编程语言与程序结构47
3.2 数据类型与寻址方式49
3.2.1 数制49
3.2.2 数据类型51
3.2.3 CPU的存储区53
3.2.4 直接寻址与间接寻址55
3.3 位逻辑指令56
3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令56
3.3.2 输出类指令与其他指令61
3.4 定时器指令与计数器指令63
3.4.1 定时器指令63
3.4.2 计数器指令66
3.5 习题68
第4章 S7-200 SMART的功能指令71
4.1 功能指令概述71
4.1.1 功能指令的分类与学习方法71
4.1.2 S7-200 SMART的指令规约72
4.2 数据处理指令73
4.2.1 比较指令与数据传送指令73
4.2.2 移位指令与循环移位指令75
4.2.3 数据转换指令与表格指令77
4.2.4 实时时钟指令79
4.3 数学运算指令80
4.3.1 四则运算指令与递增/递减指令80
4.3.2 浮点数函数运算指令82
4.3.3 逻辑运算指令82
4.4 程序控制指令84
4.4.1 跳转指令84
4.4.2 循环指令86
4.4.3 其他指令87
4.5 局部变量与子程序87
4.5.1 局部变量87
4.5.2 子程序的编写与调用89
4.6 中断程序与中断指令93
4.6.1 中断的基本概念93
4.6.2 中断指令94
4.6.3 中断程序举例96
4.7 高速计数器与高速脉冲输出98
4.7.1 高速计数器的工作模式98
4.7.2 高速计数器的程序设计100
4.7.3 高速脉冲输出101
4.8 数据块应用与字符串指令102
4.8.1 数据块应用102
4.8.2 字符串指令103
4.9 习题105
第5章 数字量控制系统梯形图设计方法107
5.1 梯形图的经验设计法107
5.2 顺序控制设计法与顺序功能图110
5.2.1 步与动作110
5.2.2 有向连线与转换条件112
5.2.3 顺序功能图的基本结构113
5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则116
5.3 使用置位/复位指令的顺序控制梯形图设计方法117
5.3.1 单序列的编程方法118
5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法120
5.3.3 应用举例121
5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法125
5.4.1 单序列的编程方法125
5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法126
5.4.3 应用举例127
5.5 具有多种工作方式的系统的顺控程序设计方法128
5.5.1 系统的硬件结构与工作方式128
5.5.2 公用程序与手动程序130
5.5.3 自动程序132
5.6 习题135
第6章 PLC的通信与自动化通信网络138
6.1 计算机通信概述138
6.1.1 串行通信138
6.1.2 IEEE 802通信标准与主从通信139
6.2 PROFINET网络通信141
6.2.1 S7-200 SMART控制分布式IO141
6.2.2 PLC作为智能IO设备143
6.3 S7通信与开放式用户通信145
6.3.1 S7通信145
6.3.2 开放式用户通信148
6.4 串行通信与PROFIBUS-DP通信151
6.4.1 串行通信的硬件与自由端口模式通信151
6.4.2 PROFIBUS-DP通信152
6.5 Modbus协议通信153
6.5.1 Modbus RTU通信协议153
6.5.2 Modbus RTU从站通信的编程154
6.5.3 Modbus RTU主站通信的编程与调试155
6.5.4 Modbus TCP通信158
6.6 S7-200 SMART与变频器的USS协议通信160
6.6.1 硬件接线与变频器参数设置160
6.6.2 USS协议通信的组态与编程162
6.6.3 USS协议通信的实验164
6.7 习题165
第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用167
7.1 闭环控制与PID控制器167
7.1.1 模拟量闭环控制系统167
7.1.2 PID控制器的数字化169
7.1.3 PID指令向导的应用171
7.2 PID控制器的参数整定方法173
7.2.1 PID参数的物理意义173
7.2.2 PID参数的整定方法176
7.2.3 PID控制器参数整定的实验177
7.3 PID参数自整定181
7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程182
7.3.2 PID参数自整定实验182
7.4 习题184
第8章 PLC应用中的一些问题185
8.1 PLC控制系统的硬件可靠性措施185
8.2 触摸屏的组态与应用188
8.2.1 人机界面与触摸屏188
8.2.2 生成项目与组态变量189
8.2.3 组态指示灯与按钮191
8.2.4 组态文本域与IO域193
8.2.5 用控制面板设置触摸屏的参数195
8.2.6 PLC与触摸屏通信的实验196
8.3 习题198
附录200
附录A 实验指导书200
A.1 编程软件使用练习200
A.2 符号表应用实验201
A.3 用编程软件调试程序的实验202
A.4 位逻辑指令应用实验203
A.5 定时器应用实验204
A.6 计数器应用实验205
A.7 比较指令与传送指令应用实验206
A.8 移位指令与循环移位指令应用实验207
A.9 数据转换指令应用实验208
A.10 实时时钟指令应用实验208
A.11 数学运算指令应用实验209
A.12 逻辑运算指令应用实验210
A.13 跳转指令应用实验210
A.14 循环指令应用实验211
A.15 子程序的编程实验211
A.16 中断程序的编程实验212
A.17 高速计数器与高速输出应用实验213
A.18 数据块与字符串指令应用实验213
A.19 自动往返的小车控制系统的编程实验213
A.20 使用置位/复位指令的顺序控制程序的编程实验214
A.21 专用钻床顺序控制程序的调试实验215
A.22 使用SCR指令的顺序控制程序的调试实验216
A.23 使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验216
A.24 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验216
A.25 S7-200 SMART控制分布式IO实验217
A.26 IO控制器与智能IO设备的通信实验218
A.27 基于以太网的S7协议通信实验219
A.28 TCP通信与ISO-on-TCP通信实验219
A.29 使用Modbus RTU协议的通信实验219
A.30 使用Modbus TCP的通信实验220
A.31 变频器USS协议通信实验220
A.32 PID控制器参数手动整定实验221
A.33 PID控制器参数自整定实验221
A.34 触摸屏的画面组态实验222
A.35 PLC与仿真触摸屏的实验222
A.36 PLC与触摸屏通过以太网通信的实验222
A.37 PLC与触摸屏通过RS-485端口通信的实验223
附录B 配套资源说明223
参考文献226
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