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西门子S7-200 PLC编程及应用案例精选(第2版) 

本书以案例式教学为特色，通过41个项目讲解西门子S7-200 PLC的编程及应用。这些项目分为基本指令和功能指令两部分，分别介绍了位逻辑、定时器、计数器、程序控制、表处理、数据处理、中断、高速计数及高速脉冲输出等基础指令，以及配方、数据记录、面板、PID向导、通信、定位模块和称重模块等复杂功能，每个项目都给出了程序清单及注释，并进行点评。

本书可作为大专院校电气控制、机电工程、计算机控制及自动化类**学生的参考用书，适合职业学校学生及工程技术人员培训及自学使用，对西门子S7-200 PLC的用户也有一定的参考价值。
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1部分基 本 指 令

项目1指示灯的切换控制（1）

项目2指示灯的切换控制（2）

项目3用接通延时定时器产生断开延时、脉冲和扩展脉冲

项目4统计一台设备的运行时间

项目5楼梯灯的定时点亮

项目6输入信号的边缘检测

项目7彩灯控制

项目8使用Fill、FOR…NEXT指令以及对位和字节置位复位的几种方法

项目9计算*近一段时间的流量累积值

项目10组合机床动力头进给运动控制（顺序控制设计法）

项目11交通灯的顺序控制

项目12读写S7-200实时时钟

项目13S7-200的模拟电位器作为定时器定时值

项目14模拟输入量的处理

项目15模拟量的转换

项目16建立库文件

项目17使用EM231热电偶（热电阻）模块

项目18处理定时中断

项目19处理I/O中断

项目20使用高速脉冲输出

项目21利用高速脉冲输出控制灯泡亮度

项目22处理脉宽调制（PWM）

项目23使用脉冲输出触发步进电动机驱动器

项目24使用高速计数器

项目25使用高速计数器累计模拟量/频率转换器(A/F)的脉冲来模拟电压值

第二部分功 能 指 令

项目26使用配方功能

项目27使用数据记录

项目28自由口通信模式的应用

项目29使用文本显示向导连接TD400C与S7-200

项目30使用PID指令向导

项目31使用PID调节控制面板

项目32S7-200的PPI通信................

组态软件WINCC及其应用

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本书由浅入深介绍西门子公司的组态软件WinCC，注重示例，强调应用。全书共分为14章，分别介绍了组态软件的基础知识，WinCC的变量，画面的组态，用户管理，脚本使用，报警记录，变量记录，报表系统，开放性接口，系统组态，智能工具，WinCC的选件和诊断等。
本书可作为高等院校自动化、电气控制、计算机控制及相关**的教材，也可作为职业学校学生及工程技术人员培训及自学用书，对西门子自动化系统的用户也有一定的参考价值。
>出版说明
前言
第1章 概述
1.1 组态软件的产生与发展
1.1.1 工业过程控制系统的发展
1.1.2 组态软件的产生及发展
1.1.3 组态软件的定义
1.1.4 组态软件的功能
1.2 组态软件的特点
1.2.1 组态软件的特点与优势
1.2.2 组态软件的发展趋势
1.2.3 使用组态软件的一般步骤
1.3 当前的组态软件
1.4 WinCC概述
1.4.1 wincC的体系结构
1.4.2 WinCC的性能特点
1.4.3 WinCC的安装
1.4.4 WinCC的授权
1.5 习题
第2章 开始项目
2.1 WinCCExplorer项目
2.1.1 建立或打开项目 
2.1.2 WinCC项目类型
2.1.3 项目属性
2.1.4 复制项目
2.1.5 移植项目
2.2 变量管理
2.2.1 外部变量
2.2.2 内部变量
2.2.3 系统信息
2.2.4 结构变量
2.2.5 通信诊断
2.3 建立一个画面
2.4 设置起始画面及运行界面
2.5 运行项目
2.6 使用内部变量仿真器
2.7 习题
第3章 画面的组态
3.1 图形编辑器概述
3.1.1 图形编辑器的组成
3.1.2 画面的基本操作
3.2 画面对象的属性
3.3 组态动态的几种方法
3.3.1 组态对话框
3.3.2 动态向导
3.3.3 动态对话框
3.3.4 直接连接
3.3.5 变量
3.3.6 C动作
3.3.7 VBS动作
3.3.8 一些概念的说明
3.4 画面模板
3.4.1 用户自定义对象
3.4.2 画面原型
3.4.3 使用变量前缀的画面窗口
3.4.4 使用动态向导的画面窗口
3.5 控件的使用
3.6 库
3.7 为对象生成帮助提示
3.7.1 显示和隐藏帮助文本
3.7.2 弹出式操作帮助
3.7.3 指定时间之后关闭帮助窗口
3.7.4 输入检查帮助
3.8 习题............

西门子S71200 PLC编程与应用
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由刘丹等编著的《西门子S7-1200PLC编程与应用》全面介绍了西门子公司新推出的S7-1200 PLC的编程与应用。全书共分为9章，分别介绍了PLC的基础知识、硬件安装与维护、编程基础、基本指令、程序设计、结构化编程、精简面板组态、通信网络、工艺功能等。 《西门子S7-1200PLC编程与应用》可作为高等院校自动化、电气控制、计算机控制及相关**的教材，也可供高职院校学生及工程技术人员使用，对西门子自动化系统的用户也有一定的参考价值。
>前言
第1章 概述
1.1 PLC的基础知识
1.1.1 PLC的诞生及发展
1.1.2 PLC的定义
1.2 PLC的特点及技术性能指标
1.2.1 PLC的特点
1.2.2 PLC的技术性能指标
1.2.3 S7.1 200PLc的技术性能指标
1.3 PLC的应用领域
1.4 PLC的分类及与单片机、计算机的比较
1.4.1 PLC的分类
1.4.2 PLC与单片机、计算机的比较

第2章 s7-1200PLC的硬件结构和安装维护
2.1 PLC的基本结构
2.2 s7.1 200PLC的硬件结构
2.2.1 s7.1 200PLC的CPU模块
2.2.2 s7-1200PLC的信号模块
2.2.3 S7-1200PLC的定位
2.2.4 电源计算
2.3 S7.1 200PLC的安装和拆卸
2.3.1 安装和拆卸CPU
2.3.2 安装和拆卸信号模块
2.3.3 安装和拆卸通信模块
2.3.4 安装和拆卸信号板
2.3.5 安装和拆卸端子板
2.4 S7.1 200PLC的接线
2.4.1 安装现场的接线
2.4.2 隔离电路时的接地与电路参考点
2.4.3 电源连接方式
2.4.4 数字量输入接线
2.4.5 数字量输出接线
2.4.6 模拟量输Ⅳ输出接线
2.4.7 外部电路抗干扰的其他措施.........

西门子S7-300/400 PLC编程与应用 第2版
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　　本书由浅入深地全面介绍了西门子公司广泛应用的大中型PLC――S7300/400的编程与应用，注重示例，强调应用。全书共14章，分别介绍了S7系统概述、硬件安装与维护、编程基础、基本指令、符号功能、测试功能、数据块、结构化编程、模拟量处理及闭环控制、组织块、故障诊断、文档处理和通信网络等。
　　本书可作为高等院校自动化、电气控制、计算机控制及相关**的教材，也适合职业学校学生及工程技术人员培训及自学使用，对西门子自动化系统的用户也有一定的参考价值。
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前言
第1章 S7系统概述 
1.1 全集成自动化（TIA） 
1.1.1 TIA的统一性 
1.1.2 TIA的开放性 
1.2 SIMATIC S7系列概述 
1.2.1 S7200 PLC 
1.2.2 S7300 PLC 
1.2.3 S7400 PLC 
1.2.4 S7200 SMART PLC 
1.2.5 S71200 PLC 
1.2.6 S71500 PLC 
1.3 编程设备 
1.4 编程软件 
1.4.1 工程工具 
1.4.2 运行版软件 
1.4.3 人机接口（HMI） 
1.4.4 TIA博途软件 
1.5 授权文件 
1.5.1 授权的分类 
1.5.2 使用授权和许可证密钥 
1.6 设置PG/PC接口 
1.7 习题

第2章 硬件安装与维护 
2.1 S7300 PLC的硬件组成 
2.1.1 S7300 PLC的CPU模块 
2.1.2 S7300 PLC的信号模块 
2.1.3 S7300 PLC的其他模块 
2.2 S7300 PLC的安装和维护 
2.2.1 S7300 PLC的硬件安装 
2.2.2 S7300 PLC的硬件接线 
2.2.3 S7300 PLC的扩展能力 
2.2.4 S7300 PLC的维护 
2.3 S7400 PLC的硬件组成 
2.3.1 S7400 PLC的CPU模块 
2.3.2 S7400 PLC的信号模块 
2.3.3 S7400 PLC的其他模块 
2.4 S7400 PLC的安装和维护 
2.4.1 S7400 PLC的硬件安装 
2.4.2 S7400 PLC的硬件接线 
2.4.3 S7400 PLC的扩展能力 
2.4.4 S7400 PLC的维护 
2.5 习题..............

工业自动化控制系统的深度解析与实践指南 本书并非一本介绍西门子S7系列PLC（包括S7-300/400、S7-1200、S7-200）编程与应用的教程。相反，它将带您踏上一段更宏观、更深入的旅程，探索现代工业自动化控制系统的设计、实施与优化。我们将聚焦于工业自动化领域的通用原理、核心技术以及前沿发展，为您构建一个坚实而全面的理论框架，并辅以实际案例分析，助您成为一名出色的自动化工程师。 第一部分：工业自动化的基石——原理与架构 本部分将为您奠定坚实的理论基础，理解工业自动化为何如此重要，其核心组成部分以及它们如何协同工作。 工业自动化的发展脉络与核心理念： 从简单的机械自动化到智能化的工业4.0，自动化技术如何不断演进，驱动生产力飞跃。 理解自动化控制的本质：感知、决策、执行，以及信息反馈在闭环控制中的关键作用。 探讨自动化在提升效率、降低成本、保障安全、提高产品质量等方面的价值。 介绍不同自动化层级（现场层、控制层、管理层）及其功能划分，以及它们之间信息流动的模式。 分布式控制系统（DCS）与可编程逻辑控制器（PLC）的比较与应用场景： 深入解析DCS的系统架构、特点（集中管理、分散控制）及其在大型复杂过程控制领域的优势（如石油化工、发电）。 全面剖析PLC的结构、工作原理（扫描周期、I/O处理）以及其在离散制造业、包装机械等领域的广泛适用性。 分析DCS与PLC在功能、性能、成本、维护等方面的异同，指导读者如何在不同应用场景下做出最优选择。 探讨PLC与DCS在现代工业中如何融合，形成更强大的混合控制系统。 传感器技术：工业的“眼睛”与“触角”： 工业传感器分类与选型： 介绍各种类型的工业传感器，如接近传感器、光电传感器、温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量传感器、编码器等。 传感器的工作原理与技术特性： 详细讲解不同传感器的工作原理（电感式、电容式、霍尔效应、光电效应、热电偶、电阻应变片等），以及它们的精度、响应时间、量程、防护等级等关键技术参数。 传感器信号的采集与处理： 讨论模拟信号与数字信号的差异，以及信号的放大、滤波、A/D转换、D/A转换等基本处理过程。 新兴传感器技术： 展望物联网（IoT）时代的智能传感器、MEMS传感器、机器视觉传感器等在工业自动化中的应用潜力。 执行器技术：工业的“手臂”与“腿脚”： 执行器的类型与功能： 介绍各种执行器，如电动机（直流、交流、步进、伺服）、液压缸、气动缸、电磁阀、继电器、接触器等。 执行器的工作原理与驱动方式： 深入理解不同执行器的工作原理，以及如何通过电子信号驱动它们实现精确控制。 伺服与步进电机控制： 详细阐述伺服系统和步进系统的构成、工作模式、优缺点，以及它们在精密定位和运动控制中的应用。 变频器（VFD）的工作原理与应用： 讲解变频器如何通过改变电机电源的频率和电压来控制电机转速，以及其在节能、平滑启停、过载保护等方面的作用。 第二部分：工业控制软件的精髓——编程、算法与通信 本部分将深入探讨控制系统的“大脑”，即控制软件的设计理念、编程方法、核心算法以及不同设备间的通信机制。 工业控制软件的设计模式与编程范式： 结构化编程与面向对象编程在控制系统中的应用： 讨论如何利用模块化、可重用性强的编程方式来构建复杂控制系统。 梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）等IEC 61131-3标准编程语言的解析： 详细介绍这些主流PLC编程语言的语法、逻辑结构和适用场景，并提供实际案例演示。 状态机（State Machine）与有限状态自动机（FSM）在逻辑控制中的应用： 讲解如何利用状态机来描述和实现复杂的顺序控制逻辑，确保系统按照预定的状态转换流程运行。 事件驱动与周期性执行的控制策略： 分析不同执行模式的优缺点，以及如何根据实际需求选择合适的控制周期和响应机制。 经典控制算法及其在工业实践中的应用： PID（比例-积分-微分）控制理论与参数整定： 深入理解PID控制的数学模型，分析P、I、D三个参数对系统响应的影响，并介绍各种PID参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、试凑法、软件整定等）。 模糊逻辑控制（FLC）与神经网络控制（NNC）： 探讨这些高级控制策略如何处理非线性、不确定性强的系统，以及它们在特殊工况下的优势。 模型预测控制（MPC）： 介绍MPC如何利用系统模型预测未来行为并优化控制输出，其在复杂动态系统中的应用。 运动控制算法： 深入研究点位控制、轨迹插补、直线插补、圆弧插补等运动控制的核心算法，以及它们在机器人、数控机床等领域的应用。 工业通信协议与网络架构： 现场总线技术（Fieldbus）： Profibus、Profinet、CC-Link、DeviceNet、CANopen等主流现场总线的原理、特点与应用： 详细介绍这些通信协议的数据链路层、网络层、应用层，以及它们在工业现场的优势和局限性。 现场总线在提高通信效率、降低布线成本、实现分布式控制中的作用。 工业以太网： Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT等工业以太网协议的特点与优势： 分析其在实时性、带宽、互操作性方面的提升，以及在高端自动化系统中的应用。 TCP/IP协议栈在工业通信中的应用与优化。 串行通信（RS-232, RS-485）的应用： 介绍这些传统通信方式在连接简单设备、实现点对点通信中的作用。 OPC（OLE for Process Control）技术： 讲解OPC如何实现不同自动化设备与上层管理软件（如SCADA、HMI）之间的数据互通，是实现信息集成的关键。 第三部分：工业自动化系统的实施与优化 本部分将指导您如何将理论知识付诸实践，从系统设计、调试到后期的维护与升级，确保自动化系统的稳定高效运行。 自动化系统设计流程与关键考虑因素： 需求分析与功能规格定义： 如何准确理解客户需求，将其转化为清晰、可执行的系统功能。 硬件选型与配置： 根据工艺要求、性能指标、预算等因素，选择合适的PLC、传感器、执行器、通信模块等。 软件架构设计： 如何规划程序的结构、功能划分，确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。 安全设计： 考虑网络安全、操作安全、设备安全等，避免潜在风险。 冗余与故障转移策略： 在关键应用中如何设计冗余系统，确保在故障发生时能够快速切换，减少停机时间。 系统调试与故障排除： 在线调试技术： 如何利用PLC的在线监控、变量监视、强制输入/输出等功能进行程序逻辑验证。 仿真与离线测试： 在实际硬件接入前，如何利用仿真软件模拟系统运行，提前发现并解决问题。 常见的系统故障分析方法： 针对电气、机械、软件等方面的常见故障，提供系统性的排查思路与解决方案。 信号干扰与EMC（电磁兼容性）问题的处理。 人机界面（HMI）与监控控制与数据采集（SCADA）系统： HMI的设计原则与应用： 如何设计直观、易用、信息丰富的操作界面，提升人机交互效率。 SCADA系统的架构与功能： 讲解SCADA系统如何实现对大量分散设备的实时监控、数据采集、报警管理、报表生成等。 SCADA与MES（制造执行系统）、ERP（企业资源计划）系统的集成： 探讨如何构建集成化的工业信息系统，打通生产过程与企业管理的信息流。 工业物联网（IIoT）与智能制造： IIoT在工业自动化中的角色： 如何通过传感器、网络连接，实现设备数据的采集、传输与分析。 边缘计算与云计算在工业场景的应用： 探讨数据在本地（边缘）处理与集中（云端）处理的优势与配合。 大数据分析与人工智能（AI）在预测性维护、工艺优化、质量检测中的应用： 展望AI技术如何赋能工业自动化，实现更高级别的智能化。 数字孪生（Digital Twin）的概念与构建： 介绍如何创建物理实体的虚拟副本，用于模拟、分析、优化和预测。 自动化系统的维护、升级与生命周期管理： 预防性维护与预测性维护策略： 如何通过定期的检查和数据分析，提前发现潜在问题，避免非计划停机。 系统升级与改造： 在设备老化、技术更新或工艺变更时，如何对自动化系统进行有效升级。 文档管理与知识传承： 建立完善的系统文档，为未来的维护和升级提供支持。 通过本书的学习，您将能够全面掌握工业自动化控制系统的设计、实施、运行与维护的整体流程，深入理解各种核心技术的工作原理，并具备分析与解决复杂工业问题的能力，从而在快速发展的工业自动化领域脱颖而出。