●第1章PLC入門
1.1概述1
1.1.1PLC的定義1
1.1.2PLC的分類1
1.1.3PLC的特點2
1.2PLC控制與繼電器控制比較3
1.2.1繼電器正轉控制線路3
1.2.2PLC正轉控制線路3
1.2.3PLC、繼電器和單片機控制繫統的比較5
1.3PLC的組成與工作原理5
1.3.1PLC的組成框圖5
1.3.2PLC內部說明6
1.3.3PLC的工作方式9
1.4PLC的編程語言10
1.4.1梯形圖（LAD）10
1.4.2功能塊圖（FBD）11
1.4.3指令語句表（STL）11
1.5PLC應用繫統開發舉例11
1.5.1PLC應用繫統開發的一般流程11
1.5.2PLC控制電動機正、反轉的開發實例11
第2章西門子S7-200SMARTPLC介紹
2.1PLC硬件介紹15
2.1.1兩種類型的CPU模塊16
2.1.2CPU模塊面板各部件說明16
2.1.3CPU模塊的接線16
2.1.4信號板的安裝使用與地址分配18
2.1.5S7-200SMART常用模塊及附件與訂貨號含義21
2.2PL件23
2.2.1輸入繼電器（I）和輸出繼電器（Q）23
2.2.2輔助繼電器（M）、特殊輔助繼電器（SM）和狀態繼電器（S）24
2.2.3定時器（T）、計數器（C）和高速計數器（HC）25
2.2.4累加器（AC）、變量存儲器（V）和局部變量存儲器（L）25
2.2.5模擬量輸入寄存器（AI）和模擬量輸出寄存器（AQ）25
第3章S7-200SMARTPLC編程軟件的使用
3.1軟件的安裝、卸載與軟件窗口介紹26
3.1.1軟件的安裝與啟動26
3.1.2軟件的卸載28
3.1.3軟件窗口組件說明29
3.2程序的編寫與下載32
3.2.1項目創建與保存32
3.2.2PLC硬件組態（配置）33
3.2.3程序的編寫33
3.2.4PLC與計算機的連接及通信設置38
3.3程序的編輯與注釋44
3.3.1程序的編輯44
3.3.2程序的注釋46
3.4程序的監控與調試49
3.4.1用梯形圖監控調試程序49
3.4.2用狀態圖表的表格監控調試程序52
3.4.3用狀態圖表的趨勢圖監控調試程序54
3.5軟件的一些常用設置及功能使用55
3.5.1軟件的一些對像設置55
3.5.2硬件組態（配置）56
3.5.3用存儲卡備份、復制程序和刷新固件57
第4章基本指令的使用及應用實例
4.1位邏輯指令62
4.1.1觸點指令62
4.1.2線圈指令63
4.1.3立即指令64
4.1.4RS觸發器指令65
4.1.5空操作指令66
4.2定時器67
4.2.1通電延時型定時器（TON）67
4.2.2斷電延時型定時器（TOF）68
4.2.3記憶型通電延時定時器（TONR）69
4.3計數器71
4.3.1加計數器（CTU）71
4.3.2減計數器（CTD）72
4.3.3加減計數器（CTUD）73
4.4常用的基本控制線路及梯形圖75
4.4.1啟動、自鎖和停止控制線路與梯形圖75
4.4.2正、反轉聯鎖控制線路與梯形圖76
4.4.3多地控制線路與梯形圖77
4.4.4定時控制線路與梯形圖79
4.4.5長定時控制線路與梯形圖81
4.4.6多重輸出控制線路與梯形圖82
4.4.7過載報警控制線路與梯形圖84
4.4.8閃爍控制線路與梯形圖85
4.5基本指令應用實例86
4.5.1噴泉的PLC控制線路與程序詳解86
4.5.2交通信號燈的PLC控制線路與程序詳解89
4.5.3多級傳送帶的PLC控制線路與程序詳解92
4.5.4車庫自動門的PLC控制線路與程序詳解95
第5章順序控制指令的使用及應用實例
5.1順序控制與狀態轉移圖98
5.2順序控制指令99
5.2.1指令名稱及功能99
5.2.2指令使用舉例99
5.2.3指令使用注意事項101
5.3順序控制的幾種方式101
5.3.1選擇性分支方式101
5.3.2並行分支方式104
5.4順序控制指令應用實例106
5.4.1液體混合裝置的PLC控制線路與程序詳解106
5.4.2簡易機械手的PLC控制線路與程序詳解110
5.4.3大小鐵球分揀機的PLC控制線路與程序詳解115
第6章功能指令說明及使用舉例
6.1功能指令使用基礎121
6.1.1數據類型121
6.1.2尋址方式122
6.2傳送指令125
6.2.1單一數據傳送指令125
6.2.2字節立即傳送指令126
6.2.3數據塊傳送指令127
6.2.4字節交換指令128
6.3比較指令128
6.3.1字節觸點比較指令129
6.3.2整數觸點比較指令129
6.3.3雙字整數觸點比較指令130
6.3.4實數觸點比較指令131
6.3.5字符串觸點比較指令132
6.3.6比較指令應用舉例132
6.4數學運算指令133
6.4.1加減乘除運算指令133
6.4.2浮點數函數運算指令138
6.5邏輯運算指令139
6.5.1取反指令139
6.5.2與指令140
6.5.3或指令141
6.5.4異或指令142
6.6移位與循環指令143
6.6.1左移位與右移位指令143
6.6.2循環左移位與右移位指令145
6.6.3移位寄存器指令146
6.7轉換指令148
6.7.1標準轉換指令148
6.7.2ASCII碼轉換指令152
6.7.3字符串轉換指令158
6.7.4編碼與解碼指令161
6.8表格指令162
6.8.1填表指令162
6.8.2查表指令163
6.8.3優選先出和後進先出指令164
6.8.4存儲區填充指令165
6.9字符串指令165
6.9.1字符串長度、復制和連接指令166
6.9.2復制子字符串指令167
6.9.3字符串與字符搜索指令167
6.10時鐘指令169
6.10.1時鐘指令說明169
6.10.2時鐘指令使用舉例170
6.11程序控制指令172
6.11.1跳轉與標簽指令172
6.11.2循環指令172
6.11.3條件結束、停止和監視定時器復位指令174
6.12子程序與子程序指令175
6.12.1子程序175
6.12.2子程序指令175
6.12.3帶參數的子程序調用指令178
6.13中斷指令及相關內容說明180
6.13.1中斷事件與中斷優先級180
6.13.2中斷指令183
6.14高速計數器指令及相關內容說明185
6.14.1高速計數器指令說明186
6.14.2高速計數器的計數模式186
6.14.3高速計數器分配的輸入端子及在各工作模式下的功能189
6.14.4高速計數器輸入端子濾波時間的設置190
6.14.5高速計數器的控制字節191
6.14.6高速計數器計數值的讀取與設置192
6.14.7高速計數器的狀態字節193
6.14.8高速計數器的編程步驟與舉例194
6.15高速脈衝輸出指令及相關內容說明196
6.15.1指令說明196
6.15.2高速脈衝輸出的控制字節、參數設置和狀態位196
6.15.3PTO脈衝的產生與使用198
6.15.4PWM脈衝的產生與使用202
6.16PID指令及相關內容說明205
6.16.1PID控制205
6.16.2PID指令介紹206
6.16.3PID指令應用舉例208
第7章PLC通信
7.1通信基礎知識211
7.1.1通信方式211
7.1.2通信傳輸介質214
7.2PLC以太網通信215
7.2.1S7-200SMARTCPU模塊以太網連接的設備類型215
7.2.2IP地址的設置216
7.2.3以太網通信指令221
7.2.4PLC以太網通信實例詳解224
7.3RS485/RS232端口自由通信228
7.3.1RS232C、RS422A和RS485接口電路結構228
7.3.2RS485/RS232各引腳功能定義230
7.3.3獲取端口地址（GET_ADDR）指令和設置端口地址（SET_ADDR）指令231
7.3.4發送（XMT）和接收（RCV）指令231
7.3.5PLC與打印機之間的通信（自由端口模式）236
第8章變頻器的基本結構原理
8.1異步電動機的兩種調速方式240
8.2變頻器的基本結構及原理241
8.2.1交-直-交型變頻器的結構與原理241
8.2.2交-交型變頻器的結構與原理242
8.3變頻調速控制方式242
8.3.1壓/頻控制方式242
8.3.2轉差頻率控制方式243
8.3.3矢量控制方式245
8.3.4直接轉矩控制方式246
8.3.5控制方式比較247
第9章西門子變頻器的接線、操作與參數設置
9.1MM440變頻器的內部結構及外部接線248
9.1.1外形和型號（訂貨號）含義248
9.1.2內部結構及外部接線圖249
9.1.3主電路的外部端子接線250
9.1.4控制電路外部端子的典型接線251
9.1.5數字量輸入端子的接線及參數設置251
9.1.6模擬量輸入端子的接線及參數設置253
9.1.7數字量輸出端子的接線及參數設置255
9.1.8模擬量輸出端子的接線及參數設置255
9.2變頻器的停車、制動及再啟動方式256
9.2.1電動機的銘牌數據與變頻器對應參數256
9.2.2變頻器的停車方式257
9.2.3變頻器的制動方式257
9.2.4變頻器的再啟動方式258
9.3用面板和外部端子操作調試變頻器259
9.3.1用SDP（狀態顯示板）和外部端子操作調試變頻器259
9.3.2用BOP（基本操作板）操作調試變頻器260
9.3.3用AOP（高級操作板）操作調試變頻器262
9.4MM440變頻器的參數調試及常規操作263
9.4.1變頻器所有參數的復位263
9.4.2變頻器參數快速調試步驟及說明264
9.4.3變頻器的常規操作264
9.5西門子MM440、MM430和MM420變頻器的主要區別與技術規格267
9.5.1MM440、MM430和MM420變頻器的主要區別267
9.5.2MM420變頻器的主要技術規格267
9.5.3MM430變頻器的主要技術規格268
9.5.4MM440變頻器的主要技術規格270
第10章變頻器的典型應用電路
10.1用變頻器輸入端子控制電動機正反轉和面板鍵盤調速的電路272
10.1.1電路接線272
10.1.2參數設置272
10.1.3操作過程及電路說明273
10.2變頻器輸入端子控制電動機正反轉和電位器調速的電路274
10.2.1電路接線274
10.2.2參數設置274
10.2.3操作過程及電路說明274
10.3變頻器的多段速控制功能及應用電路275
10.3.1變頻器多段速控制的三種方式275
10.3.2變頻器多段速控制應用電路276
10.4變頻器的PID控制電路277
10.4.1MM440變頻器的PID原理圖及有關參數277
10.4.2MM440變頻器的PID控制恆壓供水電路278
第11章變頻器與PLC的綜合應用
11.1PLC控制變頻器驅動電動機延時正反轉的電路282
11.1.1PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配282
11.1.2電路接線282
11.1.3變頻器參數設置282
11.1.4PLC控制程序及說明283
11.2PLC控制變頻器實現多段速運行的電路284
11.2.1PLC輸入/輸出（I/O）端子的分配284
11.2.2電路接線285
11.2.3變頻器參數設置285
11.2.4PLC控制程序及說明286
11.3PLC以USS協議通信控制變頻器的應用實例287
11.3.1S7-200PLC與MM440變頻器串口通信的硬件連接287
11.3.2USS協議通信知識288
11.3.3在S7-200PLC編程軟件中安裝USS通信庫289
11.3.4USS通信指令說明290
11.3.5S7-200PLC以USS協議通信控制MM440變頻器的應用實例297
第12章西門子精彩繫列觸摸屏（SMARTLINE）介紹
12.1觸摸屏基礎知識301
12.1.1基本組成301
12.1.2四種類型的觸摸屏及工作原理301
12.1.3常用類型觸摸屏的性能比較304
12.2西門子精彩繫列觸摸屏（SMARTLINE）簡介305
12.2.1SMARTLINE觸摸屏的特點305
12.2.2常用型號及外形305
12.2.3觸摸屏主要部件說明306
12.2.4技術規格307
12.3觸摸屏與其他設備的連接308
12.3.1觸摸屏的供電接線308
12.3.2觸摸屏與組態計算機（PC）的以太網連接309
12.3.3觸摸屏與西門子PLC的連接309
12.3.4觸摸屏與三菱、施耐德和歐姆龍PLC的連接310
12.4觸摸屏的操作設置312
12.4.1觸摸屏的屏幕鍵盤312
12.4.2觸摸屏的啟動312
12.4.3觸摸屏的控制面板313
12.4.4觸摸屏的數據備份和恢復313
12.4.5觸摸屏的以太網參數設置315
12.4.6觸摸屏的畫面方向、設備信息、觸摸位置校準和許可信息的設置與查看316
12.4.7觸摸屏屏幕保護程序的設置318
12.4.8觸摸屏密碼的設置318
12.4.9觸摸屏傳送通道的開啟319
12.4.10觸摸屏聲音的設置319
第13章西門子WinCC組態軟件快速入門
13.1WinCCflexibleSMARTV3軟件的安裝與卸載320
13.1.1繫統要求320
13.1.2軟件的免費下載321
13.1.3軟件的安裝321
13.1.4軟件的啟動及卸載325
13.2用WinCC軟件組態一個簡單的項目326
13.2.1項目的創建與保存326
13.2.2組態變量328
13.2.3組態畫面330
13.2.4項目的模擬運行334
第14章WinCC軟件常用對像及功能的使用舉例
14.1IO域的使用舉例336
14.1.1組態任務336
14.1.2組態過程336
14.1.3運行測試340
14.2按鈕的使用舉例340
14.2.1組態任務340
14.2.2組態過程341
14.2.3運行測試344
14.3文本列表和圖形列表的使用舉例345
14.3.1組態任務345
14.3.2組態過程345
14.3.3運行測試350
14.4變量控制對像動畫的使用舉例351
14.4.1組態任務351
14.4.2組態過程352
14.4.3運行測試355
14.4.4仿真調試355
14.5指針變量的使用舉例356
14.5.1組態任務356
14.5.2組態過程357
14.5.3運行測試360
14.6開關和繪圖工具的使用舉例361
14.6.1組態任務361
14.6.2組態過程362
14.6.3運行測試366
14.7報警功能的使用舉例366
14.7.1報警基礎知識366
14.7.2組態任務368
14.7.3組態過程368
14.7.4運行測試373
14.8棒圖和趨勢圖的使用舉例374
14.8.1組態任務374
14.8.2組態過程375
14.8.3運行測試379
14.9畫面的切換使用舉例380
14.9.1建立畫面380
14.9.2用拖放生成按鈕的方式設置畫面切換381
14.9.3用按鈕配合畫面切換函數來實現指定畫面的切換382
14.9.4用按鈕配合畫面切換函數來實現任意編號畫面的切換383
第15章用觸摸屏操作和監控PLC實戰
15.1明確要求、規劃變量和線路385
15.1.1控制要求385
15.1.2選擇PLC和觸摸屏型號並分配變量385
15.1.3設備連接與電氣線路385
15.2編寫和下載PLC程序386
15.2.1編寫PLC程序386
15.2.2PLC與計算機的連接與設置387
15.2.3下載和上傳PLC程序389
15.3組態和下載觸摸屏畫面項目391
15.3.1創建觸摸屏畫面項目文件391
15.3.2組態觸摸屏與PLC的連接392
15.3.3組態變量393
15.3.4組態指示燈393
15.3.5組態按鈕394
15.3.6組態狀態值監視器397
15.3.7組態說明文本397
15.3.8下載項目到觸摸屏398
15.3.9無法下載項目的常見原因及解決方法400
15.3.10用ProSave軟件更新觸摸屏版本402
15.4觸摸屏連接PLC實際操作測試404
15.4.1觸摸屏和PLC用網線通信的硬件連接與通信設置404
15.4.2觸摸屏和PLC用串口線通信的硬件連接與通信設置405
15.4.3觸摸屏連接PLC進行操作測試406
附錄A西門子S7-200SMARTCPUSR20/ST20技術規範409
附錄B西門子S7-200SMARTCPUSR40/ST40/CR40技術規範412

本書介紹了西門子PLC、變頻器和觸摸屏組態技術，主要內容有PLC入門，西門子S7-200 SMART PLC介紹，S7-200 SMART PLC編程軟件的使用，基本指令的使用及應用實例，順序控制指令的使用及應用實例，功能指令說明及使用舉例，PLC通信，變頻器的基本結構原理，西門子變頻器的接線、操作與參數設置，變頻器的典型應用電路，變頻器與PLC的綜合應用，西門子精彩繫列觸摸屏（SMART LINE）介紹，西門子WinCC組態軟件快速入門，WinCC軟件常用對像及功能的使用舉例，用觸摸屏操作和監控PLC實戰。本書起點較低，內容由淺入深，語言通俗易懂，內容結構的安排符合讀者的學習認知規律。另外，本書還配有教學視頻，可幫助讀者更快、更直觀地掌握有關技能。本書可作為PLC、變頻器和觸摸屏組態技術的自學圖書，也可作為職業院校電類專業的PLC、變頻器和觸摸屏組態技術教材。