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第1章可编程控制器（PLC）概述1

1.1 PLC的概述1

1.2 PLC的构成及分类4

1.2.1 PLC的构成4

1.2.2 PLC的分类方法5

1.3 PLC的工作原理6

1.3.1 PLC的硬件部分及工作原理6

1.3.2 PLC的软件部分8

1.4 实用PLC系统设计的流程及步骤11

1.5 PLC的应用领域13

第2章西门子S7-200系列PLC简介14

2.1 S7-200系列PLC结构组成及原理14

2.1.1 S7-200系列PLC的特点和系统配置14

2.1.2 S7 200系列PLC的内部资源18

2.1.3 S7-200系列PLC的指令系统21

2.2 S7-200系列PLC的软件部分22

2.3安装编程软件的步骤24

2.3.1安装中文编程环境软件的步骤25

2.3.2编程基本训练26

第3章PLC程序设计基础32

3.1 PLC控制系统设计概述32

3.1.1 PLC控制系统设计的原则32

3.1.2 PLC控制系统设计的内容及步骤32

3.2 PLC控制系统的硬件配置32

3.2.1 PLC机型选择32

3.2.2开关量I/O选择34

3.2.3模拟量I/O选择35

3.2.4智能I/O模块的选择36

3.3编程方法36

3.3.1编程方法概述36

3.3.2编程原则37

3.3.3编程技巧37

3.4创建程序及梯形图的绘制技巧37

3.4.1创建用户程序37

3.4.2梯形图的特点及绘制原则39

3.5 PLC的基本指令及应用实例40

3.5.1位逻辑指令40

3.5.2程序控制指令41

3.5.3数据处理指令46

3.5.4计数器与定时器指令57

3.5.5数字运算指令60

3.5.6中断指令63

3.5.7高速脉冲信号66

3.6 PLC程序设计方法68

第4章PLC基本应用程序设计解读69

4.1常用子程序69

4.1.1直接启动、停止电路程序解读69

4.1.2单脉冲产生电路程序解读69

4.1.3连续脉冲产生程序解读70

4.1.4计数器电路程序解读71

4.1.5时间控制电路程序解读72

4.1.6分频电路程序解读72

4.1.7报警电路程序解读74

4.1.8循环控制系统解读75

4.2顺序控制设计76

4.2.1顺序控制的基本概念77

4.2.2顺序控制的结构形式79

4.2.3顺序功能图的编程方法及梯形图80

4.3顺序控制实例解读85

4.3.1液体混合装置控制系统85

4.3.2利用SCR指令的小车运动顺序控制系统88

第5章S7-200 PLC的网络通信92

5.1 PLC通信及通信网络92

5.1.1 S7-200的通信方式92

5.1.2 RS-485串行通信接口与通信介质92

5.2小型PLC的基本配置93

5.3小型PLC通信系统94

5.3.1 1:1通信系统94

5.3.2 1:N通信系统95

5.4 S7-200 PLC的通信方式96

5.4.1 S7-200 PLC的通信端口硬件96

5.4.2 PPI通信协议97

5.4.3 自由口模式通信协议98

5.5 PLC网络通信模式建构实例解读99

5.5.1应用实例一：两台S7-200通过PPI通信99

5.5.2应用实例二：利用自由口通信协议进行S7-200自由口接收104

第6章快速识读基本控制系统的技巧与实例109

6.1 从继电控制到PLC控制方式的演变过程109

6.2电动机控制系统实例解读110

6.2.1 电动机启／保／停控制110

6.2.2电动机正反转控制112

6.2.3星形—三角形（丫—△）减压启动114

6.2.4多地集中控制系统116

6.2.5电动机速度控制系统118

6.2.6电动机能耗制动控制系统120

6.3 电动机控制系统工程实例解读121

6.3.1 电动葫芦控制系统121

6.3.2送料小车自动控制122

6.3.3装料库自动控制系统126

6.3.4钻头动作运行自动控制系统129

第7章机电设备控制系统实例解读133

7.1 万能铣床PLC控制系统133

7.1.1 X62W万能铣床的工作原理133

7.1.2基于PLC控制的设计分析134

7.2普通卧式车床PLC控制系统137

7.2.1车床结构原理及继电控制方式137

7.2.2控制要求138

7.2.3 I/O端口地址分配139

7.2.4梯形图分析139

7.3剪切机控制系统142

7.3.1控制要求142

7.3.2 PLC的I/O端口地址分配142

7.3.3程序梯形图143

7.4轮胎内胎硫化机控制146

7.4.1控制要求146

7.4.2 I/O端口地址分配147

7.4.3程序梯形图147

7.5机械手控制系统151

7.5.1控制要求151

7.5.2工作方式152

7.5.3采用启保停电路的编程方法153

7.5.4机械手控制系统——以转换为中心的编程方法163

第8章智能建筑控制系统解读技巧170

8.1高层建筑消防排烟系统设计解读170

8.1.1控制要求170

8.1.2 I/O端口地址分配170

8.1.3程序梯形图171

8.2高层建筑消防水泵控制系统设计解读171

8.2.1控制要求171

8.2.2 I/O端口地址分配172

8.2.3程序梯形图172

8.3 自动门开关控制系统设计解读173

8.3.1系统控制原理及要求173

8.3.2控制系统功能设计及分析174

8.4电梯控制系统设计解读180

8.4.1 电梯的基本结构180

8.4.2 电梯控制系统的原理及功能180

8.4.3 PLC系统的控制功能及要求181

8.4.4控制系统的选型及I/O点地址分配182

8.4.5程序梯形图设计解读182

8.5 自动扶梯系统设计解读188

8.5.1 自动扶梯的工作原理188

8.5.2控制要求189

8.5.3 I/O端口地址分配190

8.5.4程序梯形图190

第9章小型PLC控制系统工程实例解读196

9.1水塔水位控制系统196

9.1.1控制要求196

9.1.2 I/O端口地址分配196

9.1.3参考程序梯形图197

9.2天塔之光控制系统198

9.2.1控制要求198

9.2.2 I/O端口地址分配199

9.2.3参考程序梯形图199

9.3抢答器控制系统201

9.3.1控制要求201

9.3.2 I/O端口地址分配201

9.3.3参考程序梯形图201

9.4多种液体自动混合控制系统204

9.4.1控制要求204

9.4.2 I/O端口地址分配205

9.4.3参考程序梯形图205

9.5 自动飞锯控制系统207

9.5.1控制要求207

9.5.2 I/O端口地址分配207

9.5.3程序梯形图设计208

9.6邮件自动分拣系统210

9.6.1控制要求210

9.6.2 I/O端口地址分配211

9.6.3参考程序梯形图211

9.7 自动化仓库管理系统214

9.7.1控制要求215

9.7.2 I/O端口地址分配215

9.7.3参考程序梯形图216

9.8可分拣式仓库管理控制系统219

9.8.1控制要求219

9.8.2 I/O端口地址分配220

9.8.3参考程序梯形图220

9.9交通灯自控及手控系统225

9.9.1控制要求225

9.9.2 I/O端口地址分配225

9.9.3参考程序梯形图226

9.10电镀流水线控制系统232

9.10.1控制要求232

9.10.2 I/O端口地址分配233

9.10.3参考程序梯形图233

9.11 自动送料装车系统237

9.11.1控制要求237

9.11.2 I/O端口地址分配237

9.11.3参考程序梯形图237

第10章生产流水线的自动控制实例解读241

10.1生产线自动控制系统241

10.1.1生产线自动控制概述241

10.1.2 PLC操作模式和梯形图设计242

10.1.3计数功能及硬件配置247

10.2机械手装配搬运流水线250

10.2.1控制要求250

10.2.2 I/O地址分配250

10.2.3程序梯形图设计251

10.3运输车在自动生产线运行中的呼车控制254

10.3.1控制要求254

10.3.2 I/O地址分配255

10.3.3系统程序设计255

第11章基于PLC的换热控制系统实例解读261

11.1集中供热工艺过程及换热控制系统的机理261

11.1.1集中供热工艺过程261

11.1.2换热的控制机理262

11.1.3换热站自控系统的构成263

11.2系统硬件设计264

11.2.1利用S7-200 PLC的控制原理264

11.2.2传感器的选择266

11.2.3变频器的选择266

11.2.4触摸屏的选择268

11.3系统软件设计269

11.3.1 S7-200的程序设计（V4.0 STEP 7 Micro WIN SP3）269

11.3.2安装软件及操作过程（EB8000 Project Manager）270

11.4 PLC软件设计273

11.4.1换热系统主程序梯形图273

11.4.2初始化程序梯形图275

11.4.3模拟量处理程序梯形图277

11.4.4手动控制程序梯形图281

11.4.5 自动控制程序梯形图281

11.5触摸屏界面设计283

第12章过程控制系统实例解读288

12.1液位控制系统设计解读288

12.1.1控制系统的构成288

12.1.2 PID基本概念289

12.1.3模拟量输入／输出量（I/O）290

12.2基于PLC液位控制系统的硬件设计290

12.2.1 PLC的选型290

12.2.2传感器及执行器的选型291

12.2.3模拟量输入／输出模块的选用291

12.2.4液位控制系统整体设计方案291

12.3系统的软件设计292

12.3.1系统的控制流程292

12.3.2 I/O地址分配292

12.3.3主程序梯形图293

12.3.4液位信号采集部分设计294

12.4 PID标准指令的应用300

12.4.1概述300

12.4.2 PID语句的程序设计及梯形图300

12.4.3 PID调试301

12.5模拟量输出速度控制程序设计307

12.6程序清单311

12.6.1主程序梯形图311

12.6.2 PID子程序（参数自整定）312

12.7西门子模拟量扩展模块312

12.7.1 EM4231模拟量输入模块312

12.7.2 EM232模拟量输出模块314

12.7.3模拟量模块的I/O寻址315

12.8温度控制系统实例解读316

12.8.1温度控制系统的控制要求316

12.8.2设置I/O端口地址316

12.8.3程序梯形图设计解读316

第13章包装设备控制系统实例解读320

13.1封口包装机控制系统设计解读320

13.1.1温度传感器与PLC温度模块320

13.1.2变频传动324

13.1.3人机界面326

13.1.4封口机元器件测试327

13.1.5封口包装机控制系统整体设计方案330

13.1.6触摸屏TD400C设计337

13.2 PLC在包装生产线上的应用344

13.2.1送料工序的软件设计345

13.2.2加盖工序的设计345

附录 S7-200可编程控制器指令集表358

参考文献363