本书以西门子S7-200 PLC为例，简要说明了S7-200PLC的基本概念及编程软件的安装和使用，详细介绍了S7-200 PLC硬件和面板操作、内部资源、梯形图和指令表指令，以实例形式讲解S7-200 PLC的编程及调试方法，同时详细介绍了S7-200 PLC的通信网络知识。书中各部分内容均使用实例进行讲解，并辅以大量的图表，通俗易懂，使读者可以快速入门。
本书重视基础、结构合理、实例丰富、讲解细致
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基本内容
可编程控制器（PLC）是应用十分广泛的通用微机控制装置，是自动控制系统中的关键设备。西门子公司的S7-200在小型PLC中应用最广，市场占有率最高。S7-200及其编程软件STEP7和通信网络的功能强大，程序结构复杂，其用户手册和编程手册有好几十本，但中文资料很少，要求用户具有较高的计算机应用能力和英语水平，很多人觉得西门子PLC的技术门槛太高，给工程技术人员和大专院校师生的开发和学习带来困难。
本书对S7-200的硬件、编程语言、指令、程序结构、编程软件、通信网络和闭环控制等方面都作了较为全面、深入的介绍。为了保证内容的准确性和新颖性，本书编写时以英文资料为准，参考了在西门子官方网站（包括在德国的网站）下载的大量的最新资料，同时参考了编程软件STEP7内容丰富的帮助文件和例程。
通信是当今自动控制系统设计和应用的重点和难点，本书全面介绍了S7-200的各种通信网络、通信模块和软件工具，包括MPI、PROFIBUS、工业以太网和AS-i通信网络、点对点通信和通信软件PRODAVE，以及通信网络的组态和通信的编程方法；还介绍了PLC系统的常用基本控制编程方法、PLC常用设计方法、PLC常用的模块、PLC与触摸屏及变频器的连接步骤；最后通过三级皮带运输机、机械手工作控制、钻床精度控制系统、自动配料控制系统、炉窖温度控制系统、五层电梯控制系统以及基于PLC的污水处理系统7个综合实例介绍了PLC的具体实现方法和步骤。
主要特点
本书作者都是长期使用西门子PLC进行教学、科研和实际生产工作的教师和工程师，有着丰富的教学和编著经验。本书在内容编排上，按照读者学习的一般规律，结合大量实例讲解操作步骤，能够使读者快速、真正地掌握西门子PLC的使用。
（1）重视基础、循序渐进。目前，国内同类图书多面向有PLC开发经验的读者，对基本知识和概念的讲解不够清晰、透彻，导致初学者学习吃力。而本书重视基础知识和基本概念的讲解，特别适合PLC的初学者。
（2）结构合理。目前国内同类图书的内容结构多与PLC的技术资料或者手册一致，但这并不符合读者的学习习惯。本书结合作者多年的PLC课程教学经验，在内容安排上遵循读者学习的一般规律，并结合大量实例讲解难点，使原本枯燥的内容变得生动有趣，易于消化吸收所学知识。
（3）实例丰富、讲解细致。本书精选了各个行业应用典型实例，并且对每个例子进行详细讲解和分析，力求使初学者更快地掌握相关知识和技巧。
本书具有以下鲜明的特点：
从零开始，轻松入门。
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图文并茂，操作简单。
实例引导，专业经典。
学以致用，注重实践。
读者对象
学习PLC设计的初级读者。
具有一定PLC基础知识、希望进一步深入掌握西门子PLC设计的中级读者。
大中专院校电工电子相关专业的学生。
从事PLC相关设计的工程技术人员。
本书既可作为大中专院校相关专业的教材和读者自学的教程，又可作为专业人员的参考手册。
本书由赵景波、阿伦、李杰臣等编著，其中赵景波编写了第1章、第9章和第10章，阿伦编写了第2章、第3章、第7章、第8章，李杰臣编写了第4章、第5章、第6章。此外，参加本书编著工作的还有巩雪、隋媛媛、张伟林、宋一兵、管殿柱、赵景伟、王献红、张忠林、王臣业、谈世哲等。本书得到了青岛理工大学、哈尔滨商业大学的支持。
感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。
零点工作室网站地址：www.zerobook.net
零点工作室联系信箱：gdz_zero@126.com
电子与电气工程
放排后目录或丛书小封面，设计时找李华君沟通
赵景波 阿伦 李杰臣 等编著：暂无简介
前言
第1章 认识西门子S7-200 PLC 1
1.1 认识西门子PLC的硬件 1
1.1.1 PLC主机 2
1.1.2 扩展模块 3
1.1.3 相关设备 5
1.1.4 S7-200系列PLC的外部接线 6
1.1.5 S7-200系列PLC的电源计算 7
1.1.6 S7-200系列PLC的最大I/O原则 8
1.2 认识西门子PLC的程序开发过程 10
1.2.1 PLC软件基础 10
1.2.2 PLC的程序开发环境 12
1.2.3 电动机启停控制程序的开发 15
1.3 理解西门子PLC的工作原理 19
1.3.1 PLC的工作原理 19
1.3.2 S7-200系列PLC的存储系统性能 22
1.3.3 S7-200系列PLC的工作方式 23
1.3.4 用户程序执行过程 23
1.4 实践知识拓展 23
1.5 思考与练习 25
第2章 STEP7-Micro/WIN 32编程软件 26
2.1 编程软件STEP7-Micro/WIN的安装 26
2.1.1 系统要求 26
2.1.2 软件安装 26
2.1.3 硬件连接 26
2.1.4 参数设置 27
2.1.5 在线联系 27
2.1.6 设置和修改PLC通信参数 27
2.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的功能 28
2.2.1 STEP 7-Micro/WIN基本功能 28
2.2.2 软件界面及其功能介绍 28
2.2.3 系统组态 31
2.3 STEP 7编程软件的基本使用 35
2.3.1 文件操作 35
2.3.2 编辑程序 37
2.3.3 下载与运行程序 45
2.4 程序的调试与监控 47
2.4.1 选择工作方式 47
2.4.2 程序状态显示 47
2.4.3 状态图显示 48
2.4.4 执行有限次扫描 50
2.4.5 查看交叉引用 50
2.4.6 运行模式下编辑程序 52
2.4.7 S7-200的出错处理 52
2.5 项目管理 53
2.5.1 打印 53
2.5.2 复制项目 54
2.5.3 导入文件 54
2.5.4 导出文件 54
2.6 仿真运行点动控制程序 54
2.7 实例：使用指令向导初始化HSC1的工作模式0 57
2.8 实例：应用PID指令向导编写水箱水位控制程序 60
2.9 实践知识拓展 63
2.10 思考与练习 65
第3章 S7-200的指令系统 66
3.1 S7-200的编程元件及寻址方式 66
3.1.1 S7-200的基本数据类型 66
3.1.2 编程元件 67
3.1.3 编程元件的寻址 69
3.2 基本指令 71
3.2.1 基本位操作指令 71
3.2.2 逻辑堆栈指令 77
3.2.3 定时器指令 80
3.2.4 计数器指令 87
3.2.5 比较指令 91
3.3 运算指令 92
3.3.1 四则运算及增减指令 92
3.3.2 数学函数指令 96
3.3.3 逻辑运算指令 99
3.4 数据处理指令 101
3.4.1 数据传送指令 101
3.4.2 移位指令 104
3.4.3 字节交换指令 107
3.5 表功能指令 108
3.5.1 填表指令 108
3.5.2 表取数指令 109
3.5.3 填充指令 110
3.5.4 表查找指令 110
3.6 转换指令 112
3.6.1 数据类型转换指令 112
3.6.2 编码和译码指令 114
3.6.3 字符串转换指令 114
3.7 程序控制类指令 118
3.7.1 结束、暂停指令和看门狗指令 118
3.7.2 跳转指令 119
3.7.3 循环指令 120
3.7.4 子程序指令 122
3.7.5 与ENO指令 124
3.8 特殊指令 124
3.8.1 实时时钟指令 124
3.8.2 中断指令 125
3.8.3 高速计数器指令 129
3.8.4 高速脉冲输出指令 139
3.8.5 PID指令 146
3.9 实例：异步电动机正反转控制 150
3.10 实例：广告牌循环彩灯的PLC控制 152
3.11 综合实例—抢答器设计 153
3.11.1 系统的基本功能 153
3.11.2 硬件电路图 153
3.11.3 I/O分配表 154
3.11.4 系统的流程图 155
3.12 实践知识拓展 161
3.13 思考与练习 164
第4章 PLC梯形图程序设计 165
4.1 PLC的程序设计方法 165
4.1.1 经验设计法 165
4.1.2 继电器控制电路移植法 166
4.1.3 顺序控制设计法 168
4.2 梯形图设计规则 168
4.3 顺序功能图 169
4.3.1 顺序功能图的基本构成要素及构成规则 169
4.3.2 顺序功能图绘制的注意事项 170
4.3.3 顺序控制指令 171
4.3.4 顺序功能图的编程 171
4.4 PLC程序及调试说明 174
4.4.1 复杂程序的设计方法 174
4.4.2 程序的内容和质量 175
4.4.3 程序的调试 175
4.5 典型的简单电路编程 176
4.6 典型的简单环节编程 178
4.7 实例：顺序控制功能图在小车行程控制中的应用 182
4.8 实例—自动售货机的设计 183
4.8.1 自动售货机的基本功能 183
4.8.2 自动售货机I/O点的分配 184
4.8.3 自动售货机的接线图 185
4.8.4 顺序功能图（SFC） 185
4.8.5 梯形图（LAD） 186
4.9 实践知识拓展 191
4.10 思考与练习 193
第5章 S7-200系列PLC的通信与网络 194
5.1 PLC数据通信的基础知识 194
5.1.1 数据通信的传输方式 194
5.1.2 通信介质 196
5.1.3 串行通信接口标准 198
5.1.4 PLC的通信网络结构 200
5.2 S7-200的通信系统与网络 201
5.2.1 S7-200的通信概述 201
5.2.2 通信连接方式 204
5.2.3 通信协议 204
5.3 S7-200的网络通信及应用 209
5.3.1 S7-200的通信指令 209
5.3.2 PPI通信 209
5.3.3 自由口通信 213
5.3.4 自由口通信应用实例 215
5.4 MODBUS通信及应用 219
5.4.1 MODBUS报文格式 220
5.4.2 MODBUS通信协议指令 221
5.4.3 MODBUS通信应用实例 224
5.5 MODEM通信及应用 225
5.6 USS通信及应用 227
5.6.1 USS通信概述 227
5.6.2 USS通信的应用实例 231
5.7 西门子MPI协议及应用 235
5.8 PROFIBUS-DP通信及应用 236
5.8.1 PROFIBUS通信概述 236
5.8.2 S7-300/400和S7-200 PLC的PROFIBUS-DP通信应用实例 237
5.9 工业以太网通信及应用 239
5.9.1 工业以太网概述 240
5.9.2 S7-200 PLC之间的以太网通信 240
5.9.3 S7-200 PLC和S7-300 PLC的以太网连接 242
5.9.4 PC-Access通过以太网访问S7-200 PLC 243
5.10 实例：PLC与远程PC的通信 244
5.11 实例：S7-200连接GSM调制解调器 245
5.11.1 TC35 调制解调器AT指令 245
5.11.2 设置TC35 247
5.11.3 PLC编程 248
5.12 实践知识拓展 252
5.13 思考与练习 254
第6章 变频器的PLC控制 256
6.1 变频器的基础知识 256
6.1.1 变频器的用途和构造 256
6.1.2 变频器电路配线与注意事项 259
6.1.3 变频器日常维护 260
6.2 变频器输出频率 260
6.2.1 变频器输出频率的含义 261
6.2.2 设置或修改变频器输出频率的方法 261
6.3 西门子变频器简介 262
6.3.1 SINAMICS V10变频器 262
6.3.2 SINAMICS G120变频器 264
6.3.3 SINAMICS G120 D 变频器 264
6.3.4 用于分布式I/O系统的变频器SIMATIC ET200S FC 266
6.4 MICROMASTER 420通用变频器 267
6.4.1 概述 267
6.4.2 变频器的安装 268
6.4.3 变频器的调试 273
6.5 实例：MICROMASTER 420通用变频器与PLC的连接 277
6.5.1 基本操作面板更改参数的数值 277
6.5.2 快速调试 278
6.5.3 基于PLC模拟量闭环调速系统 279
6.5.4 基于PLC通信方式的变频器闭环定位控制系统 281
6.6 实例：S7-200与三垦变频器通信 283
6.7 综合实例：变频调速恒压供水系统 289
6.8 综合实例：全自动洗衣机设计 297
6.8.1 全自动洗衣机控制要求 297
6.8.2 硬件设计 297
6.8.3 软件设计 301
6.9 实践知识拓展 313
6.10 思考与练习 323
第7章 人机交互设备 324
7.1 触摸屏概述 324
7.2 TPC1262H基本信息 325
7.3 文本显示器 327
7.3.1 TD200文本显示器 327
7.3.2 TD200C文本显示器 328
7.3.3 TD200/TD200C技术规范 328
7.3.4 TD200/TD200C与S7-200 PLC的连接 329
7.3.5 TD200/TD200C与S7-200 PLC的连接电缆制作图 330
7.3.6 TD200/TD200C安装图 330
7.4 MCGS嵌入版组态软件的介绍 331
7.4.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 331
7.4.2 MCGS嵌入版组态软件的特点 332
7.4.3 MCGS嵌入版组态软件的工作方式 332
7.4.4 组态开发简介 333
7.4.5 开发实例 335
7.5 HMI组态软件 344
7.5.1 HMI组态软件的安装 344
7.5.2 创建一个新项目文件 344
7.5.3 添加变量 345
7.5.4 添加文字标签 346
7.5.5 添加弹出按钮 347
7.5.6 离线模拟 348
7.5.7 将项目文件下载到触摸屏 349
7.5.8 PLC控制程序的传送与操作 349
7.6 组态王 350
7.6.1 创建项目 350
7.6.2 建立主画面 351
7.6.3 建立趋势曲线画面 351
7.6.4 建立数据报表 352
7.6.5 建立报警窗口 354
7.6.6 建立参数监控画面 354
7.7 实例：基于触摸屏的三相异步电机调速 355
7.8 实践知识拓展 356
7.9 思考与练习 362
第8章 西门子S7-200的常用模块 363
8.1 模拟量扩展模块概述 363
8.1.1 模拟量扩展模块的种类和连接 363
8.1.2 模拟量输出模块的地址和技术规范 364
8.1.3 模拟量输入模块的地址和技术规范 364
8.2 模拟量输出模块的使用 365
8.2.1 模拟量输出模块的数据字格式和使用注意事项 365
8.2.2 模拟量输出模块EM232的使用 366
8.3 模拟量输入模块的使用 368
8.3.1 模拟量输入模块的数据字格式和使用注意事项 368
8.3.2 模拟量输入模块EM231的使用 369
8.4 模拟量混合模块EM235 370
8.5 位置控制模块EM253 372
8.5.1 位置控制模块EM253的特点及功能 372
8.5.2 位置控制模块EM253的技术规范 373
8.5.3 位置控制模块EM253与S7-200PLC的兼容性 375
8.5.4 位置控制EM253模块LED状态 375
8.5.5 位置控制模块EM253的编程 376
8.5.6 位置控制模块EM253的接线 376
8.5.7 位置控制模块EM253的实际系统 377
8.5.8 使用向导配置定位模块EM253 377
8.5.9 使用EM253控制面板 384
8.6 数字量扩展模块 384
8.6.1 S7-200系列PLC数字量扩展模块技术规范 385
8.6.2 S7-200系列PLC数字量扩展模块接线图 387
8.7 测量温度扩展模块 389
8.7.1 模拟量扩展模块输入技术规范 389
8.7.2 EM231热电偶模块（EM231 TC） 390
8.7.3 EM231热电阻模块（EM231 RTD） 391
8.8 调制解调器模块EM241 Modem 394
8.8.1 调制解调器模块EM241 Modem功能 394
8.8.2 调制解调器模块EM241 Modem技术规范 394
8.8.3 调制解调器模块EM241 Modem安装 395
8.9 工业以太网模块CP243-1 395
8.9.1 工业以太网模块CP243-1技术规范 395
8.9.2 工业以太网模块CP243-1功能 396
8.9.3 工业以太网模块CP243-1使用 397
8.10 SIWAREX MS称重模块 398
8.10.1 概述 398
8.10.2 添加称重库指令 399
8.10.3 库文件参数说明 400
8.10.4 设定参数 401
8.10.5 零点标定 402
8.10.6 砝码标定 403
8.11 S7-200的调制解调器通信 404
8.11.1 S7-200与S7-200之间的通信 404
8.11.2 通过电话线编程 412
8.12 S7-200的配方应用 419
8.13 数据归档应用 425
8.14 实例：触摸屏与EM235（EM232）控制的变频调速 428
8.15 实例：自来水厂净水剂投加系统的控制 430
8.16 实践知识拓展 435
8.17 思考与练习 437
第9章 PLC控制系统的应用设计 438
9.1 PLC控制系统的总体设计 438
9.1.1 PLC控制系统的类型 438
9.1.2 PLC控制系统设计的基本原则 439
9.1.3 PLC控制系统的设计步骤 440
9.1.4 减少PLC输入和输出点数的方法 441
9.2 提高PLC控制系统可靠性的措施 443
9.2.1 供电系统设计 443
9.2.2 接地设计 447
9.2.3 PLC输入/输出电路的设计 447
9.2.4 电气柜结构设计 449
9.2.5 现场布线图设计 450
9.2.6 冗余设计 450
9.2.7 软件抗干扰方法 450
9.2.8 工作环境处理 450
9.3 PLC控制系统的设计举例 451
9.3.1 三级皮带运输机 451
9.3.2 机械手工作控制 454
9.3.3 钻床精度控制系统 457
9.3.4 自动配料控制系统 461
9.3.5 炉窖温度控制系统 464
9.3.6 五层电梯控制系统 469
9.4 综合应用—基于PLC的污水处理系统 491
9.4.1 污水处理控制系统的工艺流程及控制原理 491
9.4.2 污水处理控制系统的PLC选型和I/O配置 493
9.4.3 污水处理控制系统的流程图及程序 495
9.5 实践知识拓展 499
9.6 思考与练习 504
第10章 PLC的安装与维修 507
10.1 PLC的安装和拆除 507
10.1.1 PLC的安装环境 507
10.1.2 S7-200安装注意事项 507
10.1.3 安装或拆除S7-200 508
10.1.4 PLC的接线 510
10.1.5 抑制电路 512
10.1.6 抗干扰措施 512
10.2 PLC故障检查和维修 513
10.2.1 PLC的维护 513
10.2.2 定期维护检修 515
10.2.3 PLC的故障分析和处理 516
10.2.4 PLC系统输入部分和输出部分常见故障 517
10.2.5 S7-200的故障信息诊断 518
10.3 PLC应用系统的调试 519
10.4 PLC故障检查实例 521
10.5 实践知识拓展 525
10.6 思考与练习 530
