描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111618249
编辑推荐
★ 畅销书作者、PLC专家重庆大学廖常初教授作品。
★《S7-200 SMART PLC编程及应用（第3版）》为西门子小型PLC的新产品。
★《S7-200 SMART PLC编程及应用（第3版）》配套资源西门子公司官方授权，包含有S7-200 SMART的编程软件、有关产品的用户手册和样本、60多个例程和40多个视频教程。
★ 本书根据S7-200 SMART V2.3版固件和V2.3版编程软件改写，通信部分增加了开放式用户通信和PROFIBUS-DP通信的实现方法，根据全新版软件改写了OPC通信部分。人机界面的组态软件改为当前使用的WinCC flexible SMART。
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内容简介
S7-200SMART是国内广泛使用的S7-200的更新换代产品，本书全面介绍了S7-200SMART的硬件组成、工作原理、指令系统和编程软件的使用方法；介绍了数字量控制系统梯形图的一整套先进完整的设计方法，这些方法易学易用，可以节约大量的设计时间；介绍了PLC之间、PLC与变频器和组态软件之间的通信的编程和调试的方法；PID控制系统和PID参数的整定方法、提高系统可靠性的硬件措施、触摸屏的组态和应用，以及常用的编程向导的使用方法。各章配有习题，附录中有35多个实验的指导书。本书配套资源丰富，包含有S7-200SMART的编程软件、OPC软件和人机界面组态软件、有关产品的用户手册和样本、60多个例程和40多个视频教程。
目 录
前言
第1章 PLC的硬件与工作原理1
1.1 S7-200 SMART系列PLC1
1.1.1 PLC的基本结构1
1.1.2 S7-200 SMART的特点2
1.1.3 CPU模块5
1.1.4 数字量扩展模块与信号板7
1.1.5 模拟量扩展模块9
1.1.6 I/O地址分配与外部接线10
1.2 逻辑运算与PLC的工作原理11
1.2.1 用触点和线圈实现逻辑运算11
1.2.2 PLC的工作原理13
1.3 习题16
第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南17
2.1 编程软件概述17
2.1.1 编程软件的界面17
2.1.2 窗口操作与帮助功能19
2.2 程序的编写与下载21
2.2.1 创建项目21
2.2.2 生成用户程序22
2.2.3 以太网基础知识25
2.2.4 组态以太网地址26
2.2.5 下载与调试用户程序29
2.3 符号表与符号地址的使用31
2.4 用编程软件监控与调试程序34
2.4.1 用程序状态监控与调试程序34
2.4.2 用状态图表监控与调试程序37
2.4.3 写入与强制数据39
2.4.4 调试用户程序的其他方法41
2.5 使用系统块设置PLC的参数42
2.5.1 组态PLC的参数42
2.5.2 组态输入输出参数44
2.6 习题47
第3章 S7-200 SMART编程基础48
3.1 PLC的编程语言与程序结构48
3.2 数据类型与寻址方式50
3.2.1 数制50
3.2.2 数据类型52
3.2.3 CPU的存储区54
3.2.4 直接寻址与间接寻址56
3.3 位逻辑指令58
3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令58
3.3.2 输出类指令与其他指令62
3.4 定时器指令与计数器指令64
3.4.1 定时器指令64
3.4.2 计数器指令68
3.5 习题70
第4章 S7-200 SMART的功能指令73
4.1 功能指令概述73
4.1.1 怎样学习功能指令73
4.1.2 S7-200 SMART的指令规约74
4.2 数据处理指令75
4.2.1 比较指令与数据传送指令75
4.2.2 移位指令与循环移位指令77
4.2.3 数据转换指令79
4.2.4 表格指令81
4.2.5 实时时钟指令83
4.3 数学运算指令84
4.3.1 四则运算指令与递增递减指令84
4.3.2 浮点数函数运算指令86
4.3.3 逻辑运算指令87
4.4 程序控制指令88
4.4.1 跳转指令88
4.4.2 循环指令90
4.4.3 其他指令91
4.5 局部变量与子程序93
4.5.1 局部变量93
4.5.2 子程序的编写与调用94
4.6 中断程序与中断指令99
4.6.1 中断的基本概念99
4.6.2 中断指令100
4.6.3 中断程序举例102
4.7 高速计数器与高速脉冲输出104
4.7.1 高速计数器的工作模式104
4.7.2 高速计数器的程序设计105
4.7.3 高速脉冲输出与开环位置控制108
4.8 数据块应用与字符串指令111
4.8.1 数据块概述111
4.8.2 字符、字符串与数据的转换指令112
4.8.3 字符串指令116
4.9 习题117
第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法119
5.1 梯形图的经验设计法119
5.2 顺序控制设计法与顺序功能图122
5.2.1 步与动作122
5.2.2 有向连线与转换条件124
5.2.3 顺序功能图的基本结构125
5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则128
5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法129
5.3.1 单序列的编程方法129
5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法131
5.3.3 应用举例132
5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法135
5.4.1 顺序控制继电器指令135
5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法137
5.4.3 应用举例138
5.5 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法139
5.5.1 系统的硬件结构与工作方式139
5.5.2 公用程序与手动程序141
5.5.3 自动程序143
5.6 习题146
第6章 PLC的通信与自动化通信网络149
6.1 计算机通信概述149
6.1.1 串行通信149
6.1.2 IEEE 802通信标准150
6.2 基于以太网的S7协议通信152
6.2.1 S7-200 SMART之间的S7通信152
6.2.2 S7-200 SMART与其他S7 PLC的S7通信154
6.3 基于以太网的开放式用户通信157
6.3.1 S7-200 SMART之间的TCP和ISO-on-TCP通信157
6.3.2 S7-200 SMART与其他S7 PLC的TCP通信160
6.3.3 S7-200 SMART之间的UDP通信162
6.4 PROFIBUS-DP通信163
6.5 串行通信的硬件与自由端口模式通信166
6.5.1 串行通信的硬件与PPI协议166
6.5.2 自由端口模式通信的编程167
6.5.3 自由端口模式通信的实验171
6.6 Modbus RTU协议通信172
6.6.1 Modbus通信协议172
6.6.2 Modbus RTU从站协议通信的编程173
6.6.3 Modbus RTU主站协议通信的编程与调试174
6.7 S7-200 SMART与变频器的USS协议通信177
6.7.1 硬件接线与变频器参数设置177
6.7.2 USS协议通信的组态与编程180
6.7.3 USS协议通信的实验182
6.7.4 用PLC读/写变频器的参数184
6.8 基于PC Access SMART的OPC通信185
6.8.1 OPC通信与PC Access SMART185
6.8.2 组态软件与S7-200 SMART的OPC通信187
6.9 习题189
第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用191
7.1 闭环控制与PID控制器191
7.1.1 模拟量闭环控制系统191
7.1.2 PID控制器的数字化193
7.1.3 PID指令向导的应用195
7.2 PID控制器的参数整定方法197
7.2.1 PID参数的物理意义197
7.2.2 PID参数的整定方法201
7.2.3 PID控制器参数整定的实验202
7.3 PID参数自整定206
7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程206
7.3.2 PID参数自整定实验207
7.4 习题209
第8章 PLC应用中的一些问题210
8.1 PLC控制系统的硬件可靠性措施210
8.2 触摸屏的组态与应用213
8.2.1 人机界面与触摸屏213
8.2.2 生成项目与组态变量214
8.2.3 组态指示灯与按钮216
8.2.4 组态文本域与IO域218
8.2.5 用控制面板设置触摸屏的参数219
8.2.6 PLC与触摸屏通信的实验221
8.3 数据记录与存储卡应用223
8.3.1 数据记录223
8.3.2 存储卡应用225
8.4 习题226
附录227
附录A 实验指导书227
A.1 编程软件使用练习227
A.2 符号表应用实验228
A.3 用编程软件调试程序的实验229
A.4 位逻辑指令应用实验230
A.5 定时器应用实验231
A.6 计数器应用实验232
A.7 比较指令与传送指令应用实验233
A.8 移位指令与循环移位指令应用实验234
A.9 数据转换指令应用实验235
A.10 实时时钟指令应用实验235
A.11 数学运算指令应用实验236
A.12 逻辑运算指令应用实验237
A.13 跳转指令应用实验237
A.14 循环指令与看门狗复位指令实验238
A.15 子程序的编程实验239
A.16 中断程序的编程实验239
A.17 高速计数器与高速输出应用实验240
A.18 数据块与字符串指令应用实验241
A.19 自动往返的小车控制系统的编程实验241
A.20 使用置位复位指令的顺序控制程序的编程实验242
A.21 专用钻床顺序控制程序的调试实验243
A.22 使用SCR指令的顺序控制程序的调试实验243
A.23 使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验244
A.24 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验244
A.25 基于以太网的S7通信实验245
A.26 基于以太网的开放式用户通信实验246
A.27 使用接收完成中断的串口通信实验246
A.28 使用Modbus RTU协议的通信实验246
A.29 使用信号板CM01的Modbus RTU协议通信实验247
A.30 变频器USS协议通信实验247
A.31 OPC通信实验247
A.32 PID控制器参数手动整定实验248
A.33 PID控制器参数自整定实验248
A.34 触摸屏通过以太网通信的实验249
A.35 触摸屏通过RS-485端口的通信实验249
附录B 常用特殊存储器位250
附录C S7-200 SMART指令表索引251
附录D 配套资源说明251
参考文献253
第1章 PLC的硬件与工作原理1
1.1 S7-200 SMART系列PLC1
1.1.1 PLC的基本结构1
1.1.2 S7-200 SMART的特点2
1.1.3 CPU模块5
1.1.4 数字量扩展模块与信号板7
1.1.5 模拟量扩展模块9
1.1.6 I/O地址分配与外部接线10
1.2 逻辑运算与PLC的工作原理11
1.2.1 用触点和线圈实现逻辑运算11
1.2.2 PLC的工作原理13
1.3 习题16
第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件使用指南17
2.1 编程软件概述17
2.1.1 编程软件的界面17
2.1.2 窗口操作与帮助功能19
2.2 程序的编写与下载21
2.2.1 创建项目21
2.2.2 生成用户程序22
2.2.3 以太网基础知识25
2.2.4 组态以太网地址26
2.2.5 下载与调试用户程序29
2.3 符号表与符号地址的使用31
2.4 用编程软件监控与调试程序34
2.4.1 用程序状态监控与调试程序34
2.4.2 用状态图表监控与调试程序37
2.4.3 写入与强制数据39
2.4.4 调试用户程序的其他方法41
2.5 使用系统块设置PLC的参数42
2.5.1 组态PLC的参数42
2.5.2 组态输入输出参数44
2.6 习题47
第3章 S7-200 SMART编程基础48
3.1 PLC的编程语言与程序结构48
3.2 数据类型与寻址方式50
3.2.1 数制50
3.2.2 数据类型52
3.2.3 CPU的存储区54
3.2.4 直接寻址与间接寻址56
3.3 位逻辑指令58
3.3.1 触点指令与逻辑堆栈指令58
3.3.2 输出类指令与其他指令62
3.4 定时器指令与计数器指令64
3.4.1 定时器指令64
3.4.2 计数器指令68
3.5 习题70
第4章 S7-200 SMART的功能指令73
4.1 功能指令概述73
4.1.1 怎样学习功能指令73
4.1.2 S7-200 SMART的指令规约74
4.2 数据处理指令75
4.2.1 比较指令与数据传送指令75
4.2.2 移位指令与循环移位指令77
4.2.3 数据转换指令79
4.2.4 表格指令81
4.2.5 实时时钟指令83
4.3 数学运算指令84
4.3.1 四则运算指令与递增递减指令84
4.3.2 浮点数函数运算指令86
4.3.3 逻辑运算指令87
4.4 程序控制指令88
4.4.1 跳转指令88
4.4.2 循环指令90
4.4.3 其他指令91
4.5 局部变量与子程序93
4.5.1 局部变量93
4.5.2 子程序的编写与调用94
4.6 中断程序与中断指令99
4.6.1 中断的基本概念99
4.6.2 中断指令100
4.6.3 中断程序举例102
4.7 高速计数器与高速脉冲输出104
4.7.1 高速计数器的工作模式104
4.7.2 高速计数器的程序设计105
4.7.3 高速脉冲输出与开环位置控制108
4.8 数据块应用与字符串指令111
4.8.1 数据块概述111
4.8.2 字符、字符串与数据的转换指令112
4.8.3 字符串指令116
4.9 习题117
第5章 数字量控制系统梯形图程序设计方法119
5.1 梯形图的经验设计法119
5.2 顺序控制设计法与顺序功能图122
5.2.1 步与动作122
5.2.2 有向连线与转换条件124
5.2.3 顺序功能图的基本结构125
5.2.4 顺序功能图中转换实现的基本规则128
5.3 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计方法129
5.3.1 单序列的编程方法129
5.3.2 选择序列与并行序列的编程方法131
5.3.3 应用举例132
5.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法135
5.4.1 顺序控制继电器指令135
5.4.2 选择序列与并行序列的编程方法137
5.4.3 应用举例138
5.5 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法139
5.5.1 系统的硬件结构与工作方式139
5.5.2 公用程序与手动程序141
5.5.3 自动程序143
5.6 习题146
第6章 PLC的通信与自动化通信网络149
6.1 计算机通信概述149
6.1.1 串行通信149
6.1.2 IEEE 802通信标准150
6.2 基于以太网的S7协议通信152
6.2.1 S7-200 SMART之间的S7通信152
6.2.2 S7-200 SMART与其他S7 PLC的S7通信154
6.3 基于以太网的开放式用户通信157
6.3.1 S7-200 SMART之间的TCP和ISO-on-TCP通信157
6.3.2 S7-200 SMART与其他S7 PLC的TCP通信160
6.3.3 S7-200 SMART之间的UDP通信162
6.4 PROFIBUS-DP通信163
6.5 串行通信的硬件与自由端口模式通信166
6.5.1 串行通信的硬件与PPI协议166
6.5.2 自由端口模式通信的编程167
6.5.3 自由端口模式通信的实验171
6.6 Modbus RTU协议通信172
6.6.1 Modbus通信协议172
6.6.2 Modbus RTU从站协议通信的编程173
6.6.3 Modbus RTU主站协议通信的编程与调试174
6.7 S7-200 SMART与变频器的USS协议通信177
6.7.1 硬件接线与变频器参数设置177
6.7.2 USS协议通信的组态与编程180
6.7.3 USS协议通信的实验182
6.7.4 用PLC读/写变频器的参数184
6.8 基于PC Access SMART的OPC通信185
6.8.1 OPC通信与PC Access SMART185
6.8.2 组态软件与S7-200 SMART的OPC通信187
6.9 习题189
第7章 PLC在模拟量闭环控制中的应用191
7.1 闭环控制与PID控制器191
7.1.1 模拟量闭环控制系统191
7.1.2 PID控制器的数字化193
7.1.3 PID指令向导的应用195
7.2 PID控制器的参数整定方法197
7.2.1 PID参数的物理意义197
7.2.2 PID参数的整定方法201
7.2.3 PID控制器参数整定的实验202
7.3 PID参数自整定206
7.3.1 自整定的基本方法与自整定过程206
7.3.2 PID参数自整定实验207
7.4 习题209
第8章 PLC应用中的一些问题210
8.1 PLC控制系统的硬件可靠性措施210
8.2 触摸屏的组态与应用213
8.2.1 人机界面与触摸屏213
8.2.2 生成项目与组态变量214
8.2.3 组态指示灯与按钮216
8.2.4 组态文本域与IO域218
8.2.5 用控制面板设置触摸屏的参数219
8.2.6 PLC与触摸屏通信的实验221
8.3 数据记录与存储卡应用223
8.3.1 数据记录223
8.3.2 存储卡应用225
8.4 习题226
附录227
附录A 实验指导书227
A.1 编程软件使用练习227
A.2 符号表应用实验228
A.3 用编程软件调试程序的实验229
A.4 位逻辑指令应用实验230
A.5 定时器应用实验231
A.6 计数器应用实验232
A.7 比较指令与传送指令应用实验233
A.8 移位指令与循环移位指令应用实验234
A.9 数据转换指令应用实验235
A.10 实时时钟指令应用实验235
A.11 数学运算指令应用实验236
A.12 逻辑运算指令应用实验237
A.13 跳转指令应用实验237
A.14 循环指令与看门狗复位指令实验238
A.15 子程序的编程实验239
A.16 中断程序的编程实验239
A.17 高速计数器与高速输出应用实验240
A.18 数据块与字符串指令应用实验241
A.19 自动往返的小车控制系统的编程实验241
A.20 使用置位复位指令的顺序控制程序的编程实验242
A.21 专用钻床顺序控制程序的调试实验243
A.22 使用SCR指令的顺序控制程序的调试实验243
A.23 使用SCR指令的顺序控制程序的编程实验244
A.24 具有多种工作方式的系统的控制程序调试实验244
A.25 基于以太网的S7通信实验245
A.26 基于以太网的开放式用户通信实验246
A.27 使用接收完成中断的串口通信实验246
A.28 使用Modbus RTU协议的通信实验246
A.29 使用信号板CM01的Modbus RTU协议通信实验247
A.30 变频器USS协议通信实验247
A.31 OPC通信实验247
A.32 PID控制器参数手动整定实验248
A.33 PID控制器参数自整定实验248
A.34 触摸屏通过以太网通信的实验249
A.35 触摸屏通过RS-485端口的通信实验249
附录B 常用特殊存储器位250
附录C S7-200 SMART指令表索引251
附录D 配套资源说明251
参考文献253
前 言
S7-200 SMART是国内广泛使用的S7-200的更新换代产品，其指令和程序结构与S7-200基本上相同。CPU模块分为标准型和紧凑型，集成了多达60个I/O点、以太网端口、RS-485端口、高速计数、高速脉冲输出和位置控制功能。CPU内可安装一块信号板。
本书根据S7-200 SMART V2.3版固件和V2.3版编程软件改写，通信部分增加了开放式用户通信和PROFIBUS-DP通信的实现方法，根据最新版软件改写了OPC通信部分。人机界面的组态软件改为当前使用的WinCC flexible SMART。精简和删除了一些次要的内容。
本书内容安排如下：
第1章介绍了S7-200 SMART的硬件组成和PLC的工作原理。
第2章通过实例详细介绍了编程软件的使用方法，包括用户程序的下载和调试方法。增加了紧凑型CPU通过串口下载程序的方法。
第3章介绍了S7-200 SMART的编程的基础知识，以及位逻辑指令、定时器指令和计数器指令的应用。
第4章介绍了S7-200 SMART的功能指令，通过大量的例程介绍了功能指令的使用方法，包括子程序和中断程序的编程方法。
第5章通过大量的编程实例，深入浅出地介绍了设计数字量控制系统梯形图的一整套先进完整的方法，这些方法易学易用，可以节约大量的设计时间。
第6章介绍了S7-200 SMART使用S7协议、开放式用户通信、PROFIBUS-DP、自由端口模式、Modbus RTU协议、USS协议和OPC，与其他PLC、变频器和组态软件通信的实现方法。
第7章通过实例详细地介绍了PID闭环控制系统的组成、PID参数的手动整定和自整定的方法。使用作者编写的用于模拟被控对象的子程序和例程，只需要一块CPU模块，就可以做PID闭环实验。
第8章介绍了控制系统的硬件可靠性措施、触摸屏的画面组态和PLC与触摸屏通信的实现方法，以及数据记录与存储卡应用。
各章配有习题，附录中有35个实验的指导书。配套资源有编程软件、OPC软件和人机界面组态软件、有关产品的中文用户手册和样本，还有与正文配套的60多个例程和40多个视频教程。
本书可以作为大专院校电类与机电类专业的教材，也适合工程技术人员使用。
本书由廖常初主编，廖亮、文家学、孙明渝参加了编写工作。
因作者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。
本书根据S7-200 SMART V2.3版固件和V2.3版编程软件改写，通信部分增加了开放式用户通信和PROFIBUS-DP通信的实现方法，根据最新版软件改写了OPC通信部分。人机界面的组态软件改为当前使用的WinCC flexible SMART。精简和删除了一些次要的内容。
本书内容安排如下：
第1章介绍了S7-200 SMART的硬件组成和PLC的工作原理。
第2章通过实例详细介绍了编程软件的使用方法，包括用户程序的下载和调试方法。增加了紧凑型CPU通过串口下载程序的方法。
第3章介绍了S7-200 SMART的编程的基础知识，以及位逻辑指令、定时器指令和计数器指令的应用。
第4章介绍了S7-200 SMART的功能指令，通过大量的例程介绍了功能指令的使用方法，包括子程序和中断程序的编程方法。
第5章通过大量的编程实例，深入浅出地介绍了设计数字量控制系统梯形图的一整套先进完整的方法，这些方法易学易用，可以节约大量的设计时间。
第6章介绍了S7-200 SMART使用S7协议、开放式用户通信、PROFIBUS-DP、自由端口模式、Modbus RTU协议、USS协议和OPC，与其他PLC、变频器和组态软件通信的实现方法。
第7章通过实例详细地介绍了PID闭环控制系统的组成、PID参数的手动整定和自整定的方法。使用作者编写的用于模拟被控对象的子程序和例程，只需要一块CPU模块，就可以做PID闭环实验。
第8章介绍了控制系统的硬件可靠性措施、触摸屏的画面组态和PLC与触摸屏通信的实现方法，以及数据记录与存储卡应用。
各章配有习题，附录中有35个实验的指导书。配套资源有编程软件、OPC软件和人机界面组态软件、有关产品的中文用户手册和样本，还有与正文配套的60多个例程和40多个视频教程。
本书可以作为大专院校电类与机电类专业的教材，也适合工程技术人员使用。
本书由廖常初主编，廖亮、文家学、孙明渝参加了编写工作。
因作者水平有限，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。
重庆大学电气工程学院 廖常初
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