西門子PLC從入門到精通視頻學習版

劉振全
天津科技大學，副院長，主要從事自動控制理論、系統仿真等方面的教學及科研工作，
在《電子與信息學報》《電氣電子教學學報》《微計算機信息》《天津科技大學學報》
《自動化儀表》等刊物發表控制理論及系統仿關的專業論文10餘篇，主持完成天津科技大學自然科學基金項目一項，
參與天津市高校科技發展基金、天津市自然基金、國家自然基金項目及橫向課題多項，培養電子設備裝接工近200人。
連續七年擔任自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、
電子信息工程等本科生專業的系統仿真教學任務（累計約40個教學班）。
主編《自動控制理論綜合實驗指導書》《系統仿真實驗指導書》各一本，在用。

第1篇入門篇
第1章西門子S7-200 SMART PLC概述001
1.1 CPU模塊與工作原理001
1.1.1 PLC控制系統的基本結構001
1.1.2 S7-200 SMART PLC的CPU模塊002
1.1.3 PLC的工作過程004
1.2 S7-200 SMART PLC外部結構與接線005
1.2.1 外部結構005
1.2.2 端子排布和外部接線007
1.3 S7-200 SMART PLC編程軟件的安裝和使用010
1.3.1 編程軟件的安裝方法010
1.3.2 編程軟件的界面012
1.4 S7-200 SMART PLC編程軟件的使用方法017
1.4.1 建立通信017
1.4.2 S7-200 SMART PLC程序的註釋020
1.4.3 S7-200 SMART PLC程序的監控022
1.4.4 S7-200 SMART PLC程序的仿真025
1.5 S7-200 SMART PLC編程的知識029
1.5.1 數據類型029
1.5.2 數據存儲區029
1.5.3 數據存儲區的地址表示格式031
1.5.4 PLC編程語言032
1.6 繼電器控制系統與S7-200 SMART PLC 033
1.6.1 常用低壓電氣元件033
1.6.2 三相異步電機從繼電控製到PLC控制037
1.6.3 電機Y-△降壓啟動的繼電器控制與PLC控制比較040

第2章西門子S7-200 SMART PLC基本指令詳解045
2.1 位邏輯指令045
2.1.1 標準輸入輸出指令045
2.1.2 觸點和電路塊串、並聯指令046
2.1.3 置位與復位指令049
2.1.4 置位和復位優先觸發器指令051
2.1.5 正負跳變檢測指令053
2.1.6 取反指令與空操作指令054
2.2 定時器指令055
2.2.1 定時器指令概述055
2.2.2 定時器指令舉例056
2.2.3 定時器的刷新機制058
2.2.4 出料攪拌機的控制059
2.3 計數器指令061
2.3.1 計數器指令概述061
2.3.2 計數器指令舉例062
2.3.3 打卡人數統計系統064
2.4 數據傳送指令065
2.4.1 單一傳送指令065
2.4.2 數據塊傳送指令067
2.4.3 字節交換指令068
2.4.4 模具壓制控制069
2.5 比較指令070
2.5.1 比較指令概述070
2.5.2 十字路口紅綠燈控制072
2.6 移位和循環移位指令074
2.6.1 移位指令074
2.6.2 循環移位指令075
2.6.3 移位寄存器指令077
2.6.4 物料傳送系統的單按鈕控制079
2.7 數學運算類指令080
2.7.1 整數四則運算指令080
2.7.2 雙整數四則運算指令082
2.7.3 實數四則運算指令083
2.7.4 完全整數乘法、除法指令085
2.7.5 數學函數指令086
2.7.6 遞增、遞減指令086
2.8 邏輯運算指令088
2.8.1 字節邏輯運算指令088
2.8.2 字邏輯運算指令089
2.8.3 雙字邏輯運算指令090
2.9 數據轉換指令091
2.9.1 數據類型轉換指令091
2.9.2 BCD碼與整數的轉換指令094
2.9.3 譯碼與編碼指令095
2.9.4 段碼指令096
2.9.5 小車運行距離的估算097

第3章西門子S7-200 SMART PLC應用指令詳解099
3.1 時鐘指令099
3.1.1 時鐘指令概述099
3.1.2 遲到人數統計系統101
3.2 程序控制類指令103
3.2.1 循環控制指令103
3.2.2 跳轉/標號指令103
3.2.3 順控繼電器指令105
3.2.4 看門狗定時復位指令106
3.2.5 飲料機自動控制108
3.3 子程序指令110
3.3.1 子程序指令110
3.3.2 電動葫蘆升降機112
3.4 中斷指令115
3.4.1 中斷基礎知識115
3.4.2 中斷指令概述116
3.4.3 中斷程序舉例117
3.4.4 定時鬧鐘實現119
3.5 高速計數器121
3.5.1 高速計數器基礎知識121
3.5.2 高速計數器的特殊標誌存儲器125
3.5.3 高速計數器指令126
3.5.4 高速計數器在五站點小車往返中的應用126
3.6 高速脈衝輸出132
3.6.1 高速脈衝輸出指令和特殊存儲器132
3.6.2 脈寬調製（PWM） 133
3.6.3 高速脈衝串輸出（PTO） 137
3.6.4 智能灌溉控制138

第4章西門子S7-200 SMART PLC基本控制案例141
案例1 消防水泵的連續和點動控制141
案例2 三相異步電動機反接製動控制141
案例3 圓盤旋轉單週控制143
案例4 機床工作台自動往返控制144
案例5 產品正品與次品分離控制145
案例6 機床的互鎖聯鎖控制146
案例7 停電系統保護程序147
案例8 磨床的PLC控制148
案例9 銑床的PLC控制149
案例10 滾齒機的PLC控制151
案例11 捲簾門控制152
案例12 三相異步電動機的單向能耗制動154
案例13 三相異步電動機的可逆運行能耗制動155
案例14 並勵電動機電樞串電阻啟動調速控制156
案例15 多個定時器實現長延時158
案例16 由定時器和計數器構成的長延時159
案例17 單燈閃爍控制160
案例18 樓宇燈光控制系統160
案例19 車間換氣系統控制162
案例20 風機與燃燒機連動控制163
案例21 水塔水位監控與報警系統164
案例22 霓虹燈交替點亮與閃爍控制165
案例23 轉盤間歇旋轉控制167
案例24 單按鈕控制電機啟停168
案例25 小區停車讀卡計費系統169
案例26 停車場車輛統計系統170
案例27 車床滑台往復運動、主軸雙向控制170
案例28 次品檢測與分離控制172
案例29 簡易公交報站器173
案例30 刷卡售水機174
案例31 信號的二分頻175

第2篇提高篇
第5章西門子S7-200 SMART PLC模擬量控制177
5.1 模擬量相關知識177
5.2 標準模擬量輸入模塊179
5.2.1 標準模擬量輸入模塊的接線179
5.2.2 組態標準模擬量輸入模塊181
5.2.3 模擬量比例換算183
5.2.4 模擬量比例換算的程序實現185
5.3 RTD和TC模塊188
5.3.1 RTD和TC模塊的接線188
5.3.2 組態RTD和TC模塊190
5.3.3 RTD和TC模塊檢測溫度的程序實現192
5.4 模擬量輸出模塊192
5.4.1 模擬量輸出模塊的接線192
5.4.2 組態模擬量輸出模塊192
5.4.3 模擬量輸出模塊編程舉例193
5.5 容器的水位控制194

第6章西門子PLC控制系統設計方法197
6.1 PLC應用系統設計的一般步驟197
6.1.1 控制系統的設計內容197
6.1.2 控制系統的設計步驟197
6.2 PLC系統控製程序設計的一般方法198
6.2.1 經驗設計法198
6.2.2 移植設計法200
6.2.3 邏輯設計法202
6.3 梯形圖順序控制設計法204
6.3.1 順序控制設計法的設計步驟204
6.3.2 順序功能圖的繪製205
6.3.3 順序功能圖的結構207
6.4 順序功能圖轉梯形圖的方法210
6.4.1 使用啟保停電路的編程方法210
6.4.2 使用置位複位指令的編程方法213
6.4.3 使用步進（順控）指令的編程方法217
6.5 順序功能圖綜合應用案例219
6.5.1 液體混合機自動控制219
6.5.2 剪板機的控制221
6.5.3 全自動洗衣機的控制225
6.5.4 加熱反應爐的控制229

第7章西門子PLC系統控制應用案例233
案例1 採用定時器實現的跑馬燈控制233
案例2 火災報警控制234
案例3 消防排風系統控制235
案例4 電動機正反轉自動循環控制237
案例5 產品打包與產量統計系統238
案例6 圓盤間歇旋轉控制240
案例7 儲液罐的水位自動控制240
案例8 空氣壓縮機自動控制系統243
案例9 液體混合自動控制245
案例10 送料小車的PLC控制247
案例11 小車五站點呼叫控制248
案例12 三條傳送帶控制250
案例13 廣告燈的循環控制252
案例14 自動加料控制253
案例15 開鎖和報警控制255
案例16 啤酒灌裝生產線的PLC控制256
案例17 飲料自動售貨機的PLC控制258
案例18 三工作台的自動控制260

第3篇精通篇
第8章S7-200 SMART PLC控制變頻器、步進電機、伺服電機263
8.1 S7-200 SMART PLC控制變頻器263
8.1.1 變頻器簡介263
8.1.2 變頻器的PLC控制267
8.1.3 五段速控制269
8.2 運動指令嚮導272
8.2.1 運動指令嚮導配置272
8.2.2 指令嚮導生成的子例程287
8.3 S7-200 SMART PLC控制步進電機289
8.3.1 步進電機簡介289
8.3.2 步進電機的驅動器290
8.3.3 步進電機的PLC控制292
8.4 S7-200 SMART PLC控制伺服電機295
8.4.1 伺服電機簡介295
8.4.2 伺服電機的PLC控制296

第9章西門子S7-200 SMART PLC通信301
9.1 通信端口以及連接方式301
9.1.1 CPU通信端口引腳分配301
9.1.2 EM DP01通信端口引腳分配302
9.1.3 以太網端口連接303
9.1.4 RS485網絡連接304
9.1.5 RS232網絡連接306
9.2 S7-200 SMART之間的Get/Put通信306
9.2.1 S7-200 SMART CPU Get/Put嚮導編程306
9.2.2 通過GET/PUT指令編程實現通信311
9.3 S7-200 SMART之間PROFINET通信315
9.3.1 PROFINET通信315
9.3.2 PROFINET通信舉例315
9.4 S7-200 SMART之間TCP通信320
9.4.1 TCP協議通信320
9.4.2 TCP協議通信舉例322
9.5 Modbus RTu通信326
9.5.1 Modbus RTu通信指令庫326
9.5.2 S7-200 SMART與變頻器G120的Modbus RTU通信331

第10章組態軟件和触摸屏綜合應用335
10.1 組態王軟件335
10.1.1 工程管理器335
10.1.2 工程瀏覽器335
10.1.3 畫面開發系統336
10.1.4 運行系統和信息窗口337
10.2 組態王綜合應用實例338
10.2.1 新建工程338
10.2.2 PLC與組態王的通信339
10.2.3 構造數據庫342
10.2.4 設計畫面344
10.2.5 運行和調試347
10.3 WinCC flexible SMART軟件348
10.4 觸摸屏綜合應用實例351
10.4.1 新建工程351
10.4.2 設置IP地址352
10.4.3 編寫PLC程序354
10.4.4 交通燈控制系統的觸摸屏設計357
10.4.5 運行程序364

第11章西門子PLC編程典型控制案例367
11.1 廣場花樣噴泉的自動控制367
11.2 彎管機的PLC控制370
11.3 居室安全系統373
11.4 氣囊硫化機375
11.5 兩個滑台順序控制378
11.6 大小球分揀系統382
11.7 切割機控制386

附錄西門子PLC編程與仿真視頻拓展（二維碼視頻） 392
附錄1-西門子200編程與仿真
附錄2-計算機與200PLC硬件通信以及上載和下載程序
附錄3-基於SIMATIC Manager的西門子200編程與仿真
附錄4-西門子200 SMART編程軟件使用與仿真
附錄5-西門子300編程與仿真舉例
附錄6-西門子400編程與仿真舉例
附錄7-博途15.1西門子300編程與仿真-起保停控制
附錄8-博途15.1西門子300編程與仿真-啟動優先控制
附錄9-博途15.1西門子300編程與仿真-多地控制
附錄10-博途西門子400組態編程仿真舉例
附錄11-博途西門子300定時器時間設定規則及舉例
附錄12-博途講解西門子300定時器SS
附錄13-博途講解西門子300定時器SP
附錄14-博途講解西門子300定時器SE
附錄15-博途講解西門子300定時器SD並舉例
附錄16-博途西門子1200編程仿真舉例（正反轉控制)
附錄17-博途西門子1200與觸摸屏動畫仿真舉例（含FC)
附錄18-博途1500編程仿真舉例及注意事項
附錄19-博途1500PLC與觸摸屏快速仿真舉例

參考文獻394
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