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第一篇S7-300/400 PLC编程技术2

第1章SIMATIC管理器2

1.1编程环境简介3

1.1.1编程软件STEP 7的安装5

1.1.2硬件目录的更新和下载5

1.1.3程序的归档6

1.2硬件组态6

1.2.1通过项目向导进行硬件组态7

1.2.2普通的硬件组态8

1.2.3 I/O口地址设置10

1.2.4下载11

1.3重要参数设置13

第2章 基础编程语言16

2.1 STEP 7编程基础17

2.1.1数据类型17

2.1.2状态字18

2.2位逻辑指令19

2.2.1触点指令20

2.2.2置位复位指令22

2.2.3触发指令23

2.2.4边沿检测指令25

2.3定时器指令27

2.3.1定时器字27

2.3.2脉冲定时器28

2.3.3扩展脉冲定时器29

2.3.4接通延时定时器30

2.3.5保持型接通延时定时器32

2.3.6断开延时定时器32

2.4计数器指令36

2.4.1加法计数器36

2.4.2减法计数器37

2.4.3加减可逆计数器37

2.5高速计数器41

2.5.1高速计数器概述42

2.5.2高速计数器使用实例44

2.6数据处理指令48

2.6.1传送指令48

2.6.2比较指令50

2.6.3数据转换指令60

2.6.4移位指令和循环移位指令63

2.7数据运算指令69

2.7.1整数运算指令69

2.7.2浮点数算术运算指令70

2.7.3字逻辑运算指令77

2.8控制指令78

2.8.1逻辑控制指令78

2.8.2程序控制指令81

2.9综合应用实例82

第3章 调试方法91

3.1可视化的硬件检查（利用LED指示灯调试）92

3.2硬件调试方法92

3.2.1下载组态的调试92

3.2.2建立在线连接93

3.2.3诊断符号94

3.2.4利用“模块信息”工具调试94

3.2.5离线/在线程序块的比较95

3.2.6硬件组态窗口中信号的检测与修改96

3.3软件调试方法97

3.3.1利用程序状态调试97

3.3.2利用变量表调试98

3.3.3利用“诊断缓冲区”调试101

3.3.4参考数据103

3.3.5结构化程序的调试104

3.4 S7-PLCSIM的应用105

3.4.1 S7-PLCSIM介绍105

3.4.2 S7-PLCSIM的使用方法105

3.4.3仿真PLC与真实PLC的区别107

第4章 顺序功能图109

4.1顺序功能图的绘制原则110

4.1.1顺序功能图基本概念110

4.1.2顺序功能图绘制要点112

4.1.3顺序功能图的基本结构112

4.1.4顺序功能图的转换规则112

4.2顺序功能图的梯形图实现113

4.2.1控制程序和输出程序的具体实现113

4.2.2单序列的编程方法114

4.2.3选择序列的编程方法115

4.2.4并行序列的编程方法118

4.2.5具有多种工作方式系统的顺序功能图的编程方法124

4.2.6 S7 GRAPH编程语言130

第5章 结构化编程137

5.1 STEP 7中程序的基本结构138

5.1.1概述138

5.1.2块的含义138

5.2功能块和功能的编程及调用141

5.2.1块之间调用关系及区别141

5.2.2变量声明表141

5.2.3功能编程举例142

5.2.4功能块编程举例145

5.3功能和功能块程序设计实例147

第二篇 网络通信应用158

第6章 网络通信概论158

6.1网络的基本概念159

6.2网络的分类160

6.2.1按照拓扑结构分160

6.2.2按照地域分160

6.3通信方式163

6.3.1并行通信与串行通信163

6.3.2单工、半双工与全双工通信163

6.3.3串行通信接口标准164

6.4工业网络通信基础164

第7章MPI网络通信167

7.1 S7-300与S7-300 PLC之间的MPI通信168

7.1.1 MPI网络的硬件组态168

7.1.2在通信双方编写程序（双边编程）171

7.1.3在通信一方编写程序（单边编程）177

7.2 S7-300与S7-200 PLC之间的MPI通信180

7.2.1 S7-300侧的组态180

7.2.2 STEP 7-Micro/WIN中的MPI参数设置180

7.2.3程序编写181

7.2.4程序运行监控182

7.3项目的下载方式182

7.3.1通过MPI协议下载183

7.3.2通过PROFIBUS协议下载185

7.3.3通过TCP/IP下载185

7.3.4通过PPl下载188

第8章PROFIBUS-DP现场总线通信网络190

8.1 S7-300/400和S7-300/400的PROFIBUS-DP不打包通信193

8.1.1网络组建193

8.1.2软件编程199

8.2 S7-300/400和S7-300/400的PROFIBUS-DP打包通信201

8.2.1 SFC15和SFC 14简介201

8.2.2网络组建201

8.2.3软件编程206

8.3 S7-200与S7-300/400的PROFIBUS-DP通信210

8.3.1 EM277的使用210

8.3.2通信区的设定210

8.3.3网络组态举例211

8.3.4软件编程217

8.4 S7-300与ET200S之间的PROFIBUS-DP通信218

8.4.1 PROFIBUS-DP远程I/O网络组态218

8.4.2软件编程及运行监控221

第9章 工业以太网通信技术222

9.1 S7-200之间的客户机/服务器通信224

9.1.1 C/S网络客户端配置225

9.1.2 C/S网络服务器端配置229

9.1.3程序编写230

9.2 S7-300与S7-200 PLC之间的IE通信234

9.2.1两台CPU222客户端组态234

9.2.2 S7-300的服务器组态235

9.2.3编写通信程序236

9.2.4项目下载237

9.2.5通信结果监控237

9.3多台S7-300PLC之间的IE通信238

9.3.1网络组建238

9.3.2程序编写241

9.3.3项目下载及运行监控244

9.4 S7-300与ET200S的PROFINET远程I/O通信245

9.4.1 PROFINET网络组建245

9.4.2程序编写及验证247

第10章 现场总线（MODBUS）通信248

10.1 MODBUS通信协议简介249

10.2 MODBUS RTU通信协议249

10.3 S7-300/400与S7-200的MODBUS通信250

10.3.1通信方案设计250

10.3.2 S7-300的设置253

10.3.3 S7-200 PLC的设置268

10.3.4 S7-300/400与S7-200的MODBUS通信软硬件联调272

第三篇 组件的使用279

第11章 模拟量输入/输出模块及其应用279

11.1概述280

11.1.1模拟量模块工程应用280

11.1.2模拟量模块数值表示281

11.1.3模拟量模块调试使用概述284

11.2 S7-300的模拟量控制指令及编程286

11.2.1模块简介286

11.2.2 SM331模块的使用288

11.2.3 SM334模块的使用292

11.3基于PID控制的模拟量水位控制系统297

11.3.1 PID算法基本原理298

11.3.2 PID在系统中的作用299

11.3.3 PID控制功能模块的使用299

11.3.4输入过程量量程转换301

11.3.5输出过程量量程转换301

11.3.6 PID水位控制系统的实现302

第12章 变频器的应用306

12.1变频器基础知识307

12.2西门子MM 4系列变频器概述310

12.2.1概述310

12.2.2 MM440变频器的技术规格及可选件314

12.2.3基本操作317

12.2.4本章示例所用相关设备规格参数说明322

12.3基本操作面板（BOP）控制MM440变频器示例322

12.4 MM440变频器加PLC实现固定频率控制示例325

12.5 PLC加模拟量模块控制MM440变频器示例329

12.6 PLC通过PROFIBUS控制多台变频器示例332

第四篇 人机界面（HMI）及其应用347

第13章WinCC flexible软件347

13.1 WinCC flexible软件介绍348

13.1.1概述348

13.1.2与SIMATIC ProTool组态软件的比较348

13.1.3 WinCC flexible的组成部分349

13.2 WinCC flexible软件的编程环境349

13.3 WinCC flexible软件使用基础352

13.4报警352

13.4.1报警的基本概念和功能352

13.4.2报警的分类353

13.4.3显示报警353

13.4.4报警视图的组态354

13.4.5组态报警355

13.4.6在运行系统中测试358

13.4.7小结359

13.5数据记录与趋势视图359

13.5.1数据记录的基本概念359

13.5.2数据记录的组态359

13.5.3趋势视图的组态361

13.5.4在运行系统中的测试363

13.5.5小结364

13.6运行脚本364

13.6.1功能概述364

13.6.2编辑脚本的工具365

13.6.3组态脚本366

13.6.4调试脚本368

13.6.5在运行系统中测试368

13.6.6小结369

13.7用户管理369

13.7.1用户管理的原理369

13.7.2访问对象的流程370

13.7.3用户管理的基本组态371

13.7.4用户视图373

13.7.5实例：组态具有访问保护的命令按钮和I/O域373

13.7.6在运行系统中测试374

13.7.7小结375

第14章 触摸屏的应用376

14.1工程实例1（应用TP 170A触摸屏）377

14.1.1实例要求377

14.1.2系统硬件377

14.1.3建立变量379

14.1.4在WinCC flexible中组态项目379

14.1.5离线测试项目385

14.1.6在线下载项目（传送）385

14.1.7 PLC组态及程序388

14.2工程实例2（应用TP270触摸屏）389

14.2.1实例要求389

14.2.2系统硬件389

14.2.3建立变量391

14.2.4触摸屏的画面设计395

14.2.5 PLC硬件组态402

14.2.6 PLC程序设计403

参考文献406