第1章  西門子PLC 硬件繫統 001
1.1  PLC 概述 002
1.1.1PLC 的產生 002
1.1.2PLC 定義 003
1.1.3PLC 硬件及工作原理 005
1.2S7-200 SMART 繫列PLC 概述 008
1.2.1西門子S7 繫列簡介 008
1.2.2S7-200 SMART 繫列PLC 的產品特點010
1.3S7-200 SMART CPU 模塊 011
1.4CPU 模塊接線及擴展模塊015
1.5實例1——I/O 地址分配與電源需求計算 023
1.6實例2——認識S7-200 SMART PLC 026

第2章  STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件使用 028
2.1STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件概述029
2.2程序的編寫與下載 036
2.2.1創建項目（工程） 037
2.2.2生成用戶程序 038
2.2.3以太網基礎知識  042
2.2.4組態以太網地址 043
2.2.5下載與調試用戶程序  045
2.3符號表與符號地址的使用 046
2.4用編程軟件監控與調試程序 047
2.4.1用程序狀態監控與調試程序 047
2.4.2用狀態圖表監控程序  049
2.4.3用狀態圖表調試程序 051
2.4.4調試用戶程序的其他方法 052
2.5使用繫統塊設置PLC 的參數 052
2.5.1組態PLC 的參數 052
2.5.2組態輸入輸出參數 053
2.6實例3——仿真軟件使用 054

第3章  S7-200 SMART PLC 編程基礎 057
3.1編程語言及程序結構 058
3.2數據類型與尋址方式 059
3.2.1數據類型 060
3.2.2數據存儲器編址 062
3.2.3CPU 的存儲區 064
3.2.4尋址方式 069
3.3位邏輯指令 070
3.3.1基本位操作指令 070
3.3.2置位與復位指令 078
3.3.3置位和復位優先雙穩態觸發器指令 079
3.3.4邊沿觸發指令081
3.3.5空操作和取非指令 082
3.4定時器指令與計數器指令 083
3.4.1定時器指令 083
3.4.2計數器指令 089
3.5梯形圖的基本知識 093
3.5.1梯形圖的特點 093
3.5.2梯形圖的編程規則 093
3.6基本指令的應用舉例 095
3.6.1兩條運輸帶的控制程序 095
3.6.2電動機順序控制 096
3.6.3倉庫貨物統計 097
3.6.4Y- △降壓啟動控制繫統 098

第4章  S7-200 SMART PLC 的功能指令 101
4.1功能指令概述102
4.2數據處理指令102
4.2.1比較指令與數據傳送指令103
4.2.2移位與循環移位指令105
4.2.3數據轉換指令108
4.2.4字符串轉換指令111
4.3表功能指令 114
4.4實時時鐘指令122
4.5數學運算指令123
4.5.1四則運算指令與增減指令123
4.5.2浮點數函數運算指令 127
4.5.3邏輯運算指令129
4.6程序控制指令132
4.6.1結束指令、暫停指令和看門狗指令133
4.6.2跳轉指令135
4.6.3循環指令137
4.6.4子程序指令139
4.6.5ENO 指令 141
4.7中斷指令 141
4.8高速計數器與高速脈衝輸出145
4.8.1高速計數器146
4.8.2高速脈衝輸出與開環位置控制150
4.9實例4——彩燈控制154

第5章  PLC 梯形圖程序設計 158
5.1PLC 的程序設計方法159
5.1.1經驗設計法159
5.1.2繼電器控制電路移植法 161
5.1.3順序控制設計法163
5.2梯形圖設計規則163
5.3順序功能圖164
5.3.1順序功能圖的構成164
5.3.2順序功能圖繪制的注意事項166
5.3.3順序控制指令166
5.3.4順序功能圖的編程167
5.4PLC 程序及調試說明172
5.4.1復雜程序的設計方法172
5.4.2程序的內容和質量173
5.4.3程序的調試173
5.5典型的簡單電路編程174
5.6典型的簡單環節編程177
5.7 實例5——順序控制功能圖在小車行程控制中的應用182

第6章  PLC 的通信與自動化通信網絡 185
6.1PLC 數據通信的基礎知識186
6.1.1數據通信的傳輸方式186
6.1.2通信介質 188
6.1.3串行通信接口標準190
6.1.4PLC 的通信網絡結構192
6.1.5S7-200 SMART 通信端口194
6.2基於以太網的S7 協議通信195
6.3自由口通信201
6.4Modbus 協議在通信中的應用 211
6.5實例6——串口通信程序設計213
6.6實例7—— PLC 與遠程PC 的通信215

第7章  S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其應用 217
7.1閉環控制與PID 控制器218
7.1.1模擬量閉環控制繫統218
7.1.2PID 控制器的數字化219
7.1.3PID 指令向導的應用 221
7.2PID 控制器的參數整定 222
7.2.1PID 參數的物理意義 222
7.2.2PID 參數整定的規則 223
7.2.3PID 參數自整定 224
7.3PID 指令 225
7.4PID 指令應用實例 228

第8章  PLC 應用中的一些問題 230
8.1PLC 控制繫統的可靠性措施231
8.1.1供電繫統設計231
8.1.2接地設計 233
8.1.3PLC 輸入/ 輸出電路的設計 234
8.1.4電氣櫃結構設計 236
8.1.5現場布線圖設計 236
8.1.6冗餘設計 236
8.1.7軟件抗干擾方法 237
8.1.8工作環境處理 237
8.2故障的檢測與診斷 238

第9章  綜合實例 240
9.1PLC 控制繫統的總體設計241
9.1.1PLC 控制繫統的類型241
9.1.2PLC 控制繫統設計的基本原則 242
9.1.3PLC 控制繫統的設計步驟 243
9.1.4減少PLC 輸入和輸出點數的方法 244
9.2綜合實例1——恆溫控制 246
9.2.1恆溫控制的繫統組成 247
9.2.2恆溫控制的面板圖 247
9.2.3恆溫控制的軟件繫統設計 247
9.2.4恆溫控制軟件程序的設計 248
9.2.5恆溫控制程序組成 248
9.2.6恆溫控制程序梯形圖 249
9.3綜合實例2——自動售貨機的設計 252
9.3.1自動售貨機的基本功能 252
9.3.2自動售貨機I/O 點的分配 252
9.3.3自動售貨機的接線圖 254
9.3.4自動售貨機的順序功能圖（SFC） 254
9.3.5自動售貨機的梯形圖（LAD） 255
9.4綜合實例3——鑽床精度控制繫統261
9.4.1確定設計任務書261
9.4.2確定外圍I/O 設備 263
9.4.3選定PLC 的型號 263
9.4.4編制輸入/ 輸出分配表 263
9.4.5PLC 外部接線圖 264
9.4.6程序設計 265
9.5綜合實例4——自動配料控制繫統 266
9.5.1確定設計任務書 266
9.5.2確定外圍I/O 設備 267
9.5.3選定PLC 的型號 267
9.5.4編件地址分配表 267
9.5.5程序設計 268

參考文獻 272

可編程控制器（PLC） 是以微處理器為基礎，綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術發展而來的一種新型工業控制裝置。由於PLC 功能強、可靠性高、抗干擾能力強，編程方法簡單、使用靈活，便於實現通信聯網、分散控制、集中管理及組態監控，所以在各種自動控制領域中有著越來越廣泛的應用，是自動控制繫統中的關鍵設備，成為現代工業控制領域的四大支柱之一。
S7-200 SMART PLC 是西門子公司開發的一款小型PLC，具有精確定制、性能卓越、經濟便捷、編程高效、無縫集成等亮點。高性能、高集成、更簡約的SIMATIC S7-200 SMART PLC 是西門子一款高性價比小型PLC 產品，結合西門子SINAMICS 驅動產品及SIMATIC 人機界面產品，以S7-200 SMART PLC 為核心的小型自動化解決方案將創造更多的價值。本書以目前廣泛應用的S7-200 SMART PLC 為例，介紹了PLC 硬件、指令繫統、編程環境、網絡通信等內容，並結合具體實例，對工程上常用PLC 控制繫統的設計思想、設計步驟及設計方法進行了詳細的介紹。
本書共有9章，主要內容如下。
·第1章：介紹西門子PLC 硬件繫統。
·第2章：介紹STEP 7-Micro/WIN SMART 編程軟件使用方法。
·第3章：介紹S7-200 SMART PLC 的基本指令繫統及編程方法。
·第4章：介紹S7-200 SMART PLC 豐富的功能指令。
·第5章：介紹梯形圖的設計方法、步驟及原則。
·第6章：介紹PLC 的通信與自動化通信網絡。
·第7章：介紹S7-200 SMART PLC 的PID 指令及其應用。
·第8章：介紹PLC 應用中的一些問題。
·第9章：介紹恆溫控制、自動售貨機的設計、鑽床精度控制繫統和自動配料控制繫統4 個綜合實例。
全書在編排上，由淺入深、循序漸進，突出兩點：一是實用性，二是可操作性。實用性體現在學以致用，確保讀者在學習本書之後，可以解決實際問題。可操作性體現在本書的實例均可直接使用。
本書由趙景波、房桐、馬昊辰編著。由於水平有限，書中難免存在不妥之處，敬請讀者批評指正。

編著者