PLC編程及案例手冊
本書介紹了西門子S7-200 SMART PLC和三菱FX3U PLC的編程方法與實際應(yīng)用案例，內(nèi)容包括學(xué)習(xí)PLC的電氣知識、西門子S7-200 SMART和三菱FX3U兩種PLC的硬件組成、指令系統(tǒng)、典型案例、控制系統(tǒng)設(shè)計方法、變頻器和步進電機與伺服電機的PLC控制、PLC通信、觸摸屏與組態(tài)軟件的應(yīng)用等內(nèi)容。書中配有二維碼，掃描就可以看視頻講解，內(nèi)容涵蓋電氣設(shè)計與仿真軟件、西門子S7-200 SMART PLC和三菱FX3U PLC編程軟件與仿真舉例等，使讀者無需PLC硬件，僅借助于計算機就可以實現(xiàn)PLC編程仿真和動畫演示等功能。本書不僅為讀者提供了一套快速掌握西門子S7-200 SMART PLC和三菱FX3U PLC的有效的編程方法、可借鑒的豐富的編程案例以及針對性的編程仿真操作指導(dǎo)，還提供了大量的實踐經(jīng)驗，可作為零基礎(chǔ)讀者以及廣大電氣工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)PLC技術(shù)的參考用書。
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第1篇 學(xué)習(xí)PLC的電氣知識
第1章　低壓電氣元件與電氣控制線路的識讀 / 002
1.1　低壓電氣元件識別與使用 / 002
1.1.1　刀開關(guān) / 002
1.1.2　按鈕 / 003
1.1.3　熔斷器 / 004
1.1.4　低壓斷路器 / 005
1.1.5　熱繼電器 / 006
1.1.6　接觸器 / 007
1.1.7　電磁式繼電器 / 008
1.1.8　時間繼電器 / 010
1.1.9　速度繼電器 / 011
1.1.10　行程開關(guān) / 012
1.2　電氣控制線路常用的圖形符號和文字符號 / 013
第2章　電氣控制線路的設(shè)計方法及仿真軟件 / 018
2.1　電氣控制線路的設(shè)計方法 / 018
2.1.1　電氣控制線路的一般設(shè)計法 / 018
2.1.2　電氣控制線路的邏輯設(shè)計法 / 022
拓展視頻　電氣設(shè)計仿真軟件操作與舉例
2.2　V-ELEO電氣設(shè)計仿真軟件 / 024
2.2.1　軟件使用方法 / 024
2.2.2　設(shè)計與仿真舉例（電機連續(xù)控制） / 024
2.2.3　設(shè)計與仿真舉例（電機正反轉(zhuǎn)控制） / 024
2.3　電氣設(shè)計仿真軟件CADe-SIMU v3.0 / 024
2.3.1　軟件使用方法 / 024
2.3.2　設(shè)計與仿真舉例（電機連續(xù)控制） / 024
2.3.3　設(shè)計與仿真舉例（電機正反轉(zhuǎn)控制） / 024
第2篇 西門子S7-200 SMART PLC編程 / 025
第3章　西門子PLC S7-200 SMART簡介 / 026
3.1　PLC的硬件與工作原理 / 026
3.1.1　PLC的基本結(jié)構(gòu) / 026
3.1.2　S7-200 SMART的CPU模塊 / 027
3.1.3　S7-200 SMART擴展模塊與信號板 / 030
3.1.4　S7-200 SMART的I/O地址分配 / 031
3.1.5　PLC的工作原理 / 032
3.2　S7-200 SMART外部結(jié)構(gòu)與接線 / 034
3.2.1　S7-200 SMART的外部結(jié)構(gòu) / 034
3.2.2　S7-200 SMART外部接線圖 / 035
3.3　S7-200 SMART編程軟件的使用 / 038
3.3.1　STEP7-Micro/WIN SMART簡介 / 038
3.3.2　STEP7-Micro/WIN SMART使用 / 040
3.4　S7-200 SMART PLC編程操作 / 049
3.4.1　通信操作 / 049
3.4.2　S7-200 SMART PLC程序的注釋 / 050
3.4.3　S7-200 SMART PLC程序的監(jiān)控 / 053
3.4.4　S7-200 SMART PLC程序的仿真 / 057
拓展視頻　西門子PLC動畫操作仿真軟件
3.5　西門子S7-200 SMART編程軟件使用與仿真 / 061
3.6　基于SIMATIC Manager的西門子S7-200編程與仿真 / 061
3.7　西門子S7-300編程軟件及仿真 / 061
3.7.1　西門子S7-300編程軟件的硬件組態(tài)操作過程 / 061
3.7.2　西門子S7-300編程與仿真 / 061
3.8　西門子S7-400編程與仿真 / 061
3.9　觸摸屏軟件使用說明 / 061
3.9.1　觸摸屏實現(xiàn)的交通燈控制系統(tǒng) / 061
3.9.2　工程管理器（組態(tài)王） / 061
3.9.3　起保停電路的組態(tài)王演示 / 061
3.9.4　液位控制（組態(tài)王模擬） / 061
第4章　西門子S7-200 SMART PLC指令及應(yīng)用實例 / 062
4.1　基礎(chǔ)知識 / 062
4.1.1　數(shù)據(jù)類型 / 062
4.1.2　數(shù)據(jù)存儲區(qū)的地址表示格式 / 063
4.1.3　數(shù)據(jù)存儲區(qū)域 / 064
4.1.4　S7-200 SMART PLC的尋址方式 / 066
4.1.5　PLC編程語言 / 067
4.2　位邏輯指令 / 069
4.2.1　標準輸入輸出指令 / 069
4.2.2　觸點串、并聯(lián)指令 / 070
4.2.3　電路塊串、并聯(lián)指令 / 071
4.2.4　置位與復(fù)位指令 / 075
4.2.5　置位和復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器 / 077
4.2.6　脈沖生成指令 / 079
4.2.7　取反指令與空操作指令 / 081
4.2.8　邏輯堆棧指令 / 082
4.3　定時器指令 / 083
4.3.1　定時器指令解析 / 083
4.3.2　定時器指令編程案例 / 084
4.3.3　綜合實例 / 088
4.4　計數(shù)器指令 / 091
4.4.1　計數(shù)器 / 091
4.4.2　計數(shù)器指令編程案例 / 092
4.4.3　綜合實例 / 095
4.5　數(shù)據(jù)傳送指令 / 099
4.5.1　單一傳送指令 / 099
4.5.2　數(shù)據(jù)塊傳送指令 / 101
4.5.3　字節(jié)交換指令 / 102
4.5.4　字節(jié)立即傳送指令 / 103
4.5.5　綜合實例 / 104
4.6　移位和循環(huán)移位類指令 / 106
4.6.1　移位指令 / 106
4.6.2　循環(huán)移位指令 / 107
4.6.3　移位寄存器指令 / 109
4.6.4　綜合實例 / 111
4.7　數(shù)學(xué)運算類指令 / 120
4.7.1　四則運算指令 / 120
4.7.2　雙整數(shù)四則運算指令 / 121
4.7.3　實數(shù)四則運算指令 / 123
4.7.4　完全整數(shù)乘法、除法指令 / 124
4.7.5　數(shù)學(xué)函數(shù)指令 / 126
4.7.6　遞增、遞減指令 / 126
4.7.7　綜合實例 / 128
4.8　邏輯運算指令 / 134
4.8.1　字節(jié)的邏輯運算指令 / 134
4.8.2　字的邏輯運算指令 / 134
4.8.3　雙字的邏輯運算指令 / 136
4.9　比較指令 / 137
4.9.1　字節(jié)的比較指令 / 137
4.9.2　整數(shù)的比較指令 / 137
4.9.3　雙整數(shù)的比較指令 / 138
4.9.4　實數(shù)的比較指令 / 139
4.9.5　字符串的比較指令 / 140
4.9.6　綜合實例 / 140
4.10　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 / 145
4.10.1　數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令 / 145
4.10.2　BCD碼與整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令 / 148
4.10.3　譯碼與編碼指令 / 149
4.10.4　段碼指令 / 151
4.10.5　綜合實例 / 152
4.11　表功能指令 / 156
4.11.1　填表指令 / 156
4.11.2　取表指令 / 157
4.11.3　查表指令 / 159
4.11.4　存儲器填充指令 / 160
4.12　時鐘指令 / 162
4.12.1　時鐘指令說明 / 162
4.12.2　綜合實例 / 164
4.13　程序控制類指令 / 166
4.13.1　循環(huán)控制指令 / 166
4.13.2　跳轉(zhuǎn)/標號指令 / 166
4.13.3　順控繼電器指令 / 168
4.13.4　看門狗定時復(fù)位指令 / 170
4.13.5　綜合實例 / 170
4.14　子程序指令 / 177
4.14.1　子程序指令格式和功能 / 178
4.14.2　子程序的建立 / 179
4.14.3　子程序的編寫與調(diào)用 / 180
4.14.4　綜合實例 / 183
4.15　中斷指令 / 189
4.15.1　中斷基礎(chǔ)知識 / 189
4.15.2　中斷指令的格式和功能 / 191
4.15.3　中斷程序編程實例 / 191
4.15.4　綜合實例 / 193
4.16　高速計數(shù)器 / 195
4.16.1　高速計數(shù)器基礎(chǔ)知識 / 195
4.16.2　高速計數(shù)器的特殊標志存儲器 / 199
4.16.3　高速計數(shù)器指令 / 200
4.16.4　綜合實例 / 201
4.17　高速脈沖輸出 / 211
4.17.1　高速脈沖輸出指令和特殊存儲器 / 211
4.17.2　脈寬調(diào)制（PWM） / 212
4.17.3　高速脈沖串輸出（PTO） / 216
4.17.4　綜合實例 / 224
第5章　西門子S7-200 SMART PLC編程典型案例 / 226
5.1　互鎖聯(lián)鎖控制 / 226
5.2　按鈕控制圓盤旋轉(zhuǎn)一圈 / 228
5.3　轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90°間歇運動控制 / 229
5.4　單燈周期交替亮滅 / 231
5.5　一個按鈕控制三組燈 / 232
5.6　定時與區(qū)域置位指令實現(xiàn)多燈交替閃爍 / 234
5.7　樓宇聲控燈系統(tǒng) / 236
5.8　高樓自動消防泵控制系統(tǒng) / 238
5.9　兩地控制的三相異步電動機點動連續(xù)混合控制 / 240
5.10　三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制 / 241
5.11　三相異步電動機順序啟動同時停止控制 / 243
5.12　三相異步電動機順序啟動逆序停止控制 / 245
5.13　三相異步電動機星-三角形降壓啟動控制 / 246
5.14　三相異步電動機反接制動控制 / 248
5.15　三相雙速異步電動機的控制 / 250
5.16　機床工作臺自動往返控制 / 252
5.17　車床滑臺往返運動、主軸雙向控制 / 254
5.18　磨床PLC控制 / 256
5.19　工具銑床PLC控制 / 258
5.20　滾齒機PLC控制 / 261
5.21　雙頭鉆床PLC的控制 / 262
5.22　傳送帶產(chǎn)品檢測與次品分離 / 265
5.23　車間換氣系統(tǒng)控制 / 266
5.24　風(fēng)機與燃燒機聯(lián)動控制 / 268
5.25　混凝土攪拌機的PLC控制 / 269
5.26　天塔之光的PLC控制 / 271
第6章　西門子PLC控制系統(tǒng)設(shè)計方法 / 275
6.1　PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟 / 275
6.1.1　控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 / 275
6.1.2　控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟 / 275
6.2　PLC系統(tǒng)控制程序設(shè)計的一般方法 / 277
6.2.1　經(jīng)驗設(shè)計法 / 277
6.2.2　移植設(shè)計法 / 278
6.2.3　邏輯設(shè)計法 / 282
6.3　梯形圖順序控制設(shè)計法 / 284
6.3.1　順序控制設(shè)計法簡介 / 284
6.3.2　順序控制設(shè)計法的設(shè)計步驟 / 285
6.3.3　例說順序功能圖的繪制 / 286
6.3.4　順序功能圖的結(jié)構(gòu) / 288
6.3.5　順序功能圖轉(zhuǎn)梯形圖的方法 / 290
6.4　模擬量控制 / 299
6.4.1　模擬量模塊接線 / 299
6.4.2　組態(tài)模擬量 / 302
6.4.3　模擬量比例換算 / 307
6.4.4　模擬量常見問題 / 310
第7章　西門子S7-200 SMART PLC控制變頻器、步進電機、伺服電機 / 313
7.1　變頻器及其PLC控制 / 313
7.1.1　變頻器簡介 / 313
7.1.2　變頻器的PLC控制 / 317
7.1.3　綜合實例 / 319
7.2　運動指令向?qū)?/ 322
7.2.1　運動指令向?qū)�配�?/ 322
7.2.2　指令向?qū)�生成的子例�?/ 337
7.3　步進電機及其PLC控制 / 338
7.3.1　步進電機簡介 / 338
7.3.2　步進電機的驅(qū)動器 / 339
7.3.3　步進電機的PLC控制 / 342
7.4　伺服電機及其PLC控制 / 344
7.4.1　伺服電機簡介 / 344
7.4.2　伺服電機的PLC控制 / 346
第8章　西門子PLC和組態(tài)軟件及觸摸屏的綜合應(yīng)用 / 349
8.1　組態(tài)王軟件 / 349
8.1.1　工程管理器 / 349
8.1.2　工程瀏覽器 / 349
8.1.3　畫面開發(fā)系統(tǒng) / 350
8.1.4　運行系統(tǒng)和信息窗口 / 351
8.2　PLC和組態(tài)王綜合應(yīng)用實例 / 352
8.2.1　新建工程 / 352
8.2.2　PLC與組態(tài)王的通信 / 353
8.2.3　構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 / 355
8.2.4　設(shè)計畫面 / 358
8.2.5　運行和調(diào)試 / 361
8.3　WinCC flexible SMART軟件 / 362
8.4　PLC和觸摸屏綜合應(yīng)用實例 / 365
8.4.1　新建工程 / 365
8.4.2　設(shè)置IP地址 / 366
8.4.3　編寫PLC程序 / 369
8.4.4　交通燈控制系統(tǒng)的觸摸屏設(shè)計 / 371
8.4.5　運行程序 / 379
第9章　西門子S7-200 SMART PLC的通信 / 381
9.1　通信端口以及連接方式 / 381
9.1.1　CPU通信端口引腳分配 / 381
9.1.2　EMDP01通信端口引腳分配 / 382
9.1.3　以太網(wǎng)端口連接 / 383
9.1.4　RS485網(wǎng)絡(luò)連接 / 384
9.1.5　RS232網(wǎng)絡(luò)連接 / 386
9.2　S7-200 SMART之間的以太網(wǎng)通信 / 386
9.2.1　例說S7-200 SMART CPU Get/Put向?qū)Ь幊?/ 386
9.2.2　通過指令編程實現(xiàn)通信 / 391
9.3　S7-200 SMART之間PROFINET IO通信 / 395
9.3.1　PROFINET IO通信 / 395
9.3.2　PROFINET IO通信實例 / 396
9.4　S7-200 SMART之間的TCP通信 / 401
9.4.1　TCP協(xié)議通信 / 401
9.4.2　TCP協(xié)議通信實例 / 403
第3篇 三菱FX3U PLC編程
第10章　三菱FX3U系列PLC簡介 / 408
10.1　三菱PLC的基本結(jié)構(gòu) / 408
10.1.1　三菱PLC的硬件結(jié)構(gòu) / 408
10.1.2　常見的CPU模塊型號、參數(shù) / 411
10.1.3　三菱PLC基本單元的端子 / 412
10.1.4　數(shù)字量輸入接線 / 413
10.1.5　數(shù)字量輸出接線 / 415
10.2　三菱PLC編程軟件的使用 / 417
10.2.1　GX Works2編程軟件安裝 / 418
10.2.2　GX Works2編程軟件的使用 / 419
10.2.3　工程項目的相關(guān)操作 / 422
10.2.4　三菱PLC程序輸入 / 424
10.2.5　三菱PLC程序注釋 / 427
10.2.6　PLC程序的寫入 / 430
10.2.7　PLC程序的仿真 / 433
10.2.8　PLC編程軟件的監(jiān)視功能 / 435
三菱PLC動畫操作仿真軟件
10.3　三菱FX-TRN-BEG-C動畫操作仿真軟件的操作與應(yīng)用案例 / 438
10.3.1　仿真軟件介紹 / 438
10.3.2　動畫仿真編程舉例（定時計數(shù)） / 438
10.4　三菱FX3U PLC編程仿真軟件GX Works2使用與仿真 / 438
10.4.1　軟件使用與仿真舉例 / 438
10.4.2　仿真舉例（定時計數(shù)） / 438
第11章　三菱FX3U PLC 指令及應(yīng)用實例 / 439
11.1　三菱FX3U PLC編程 / 439
11.1.1　編程語言 / 439
11.1.2　應(yīng)用指令和操作數(shù) / 442
11.2　位邏輯指令 / 443
11.2.1　輸入指令與輸出指令 / 443
11.2.2　觸點串、并聯(lián)指令 / 444
11.2.3　電路塊串聯(lián)指令與并聯(lián)指令 / 445
11.2.4　置位與復(fù)位指令 / 446
11.2.5　脈沖觸點指令 / 448
11.2.6　脈沖輸出指令 / 449
11.2.7　取反、空操作與結(jié)束指令 / 451
11.2.8　邏輯堆棧指令 / 451
11.2.9　主控指令 / 453
11.2.10　MEP、MEF指令 / 454
11.3　定時器指令 / 455
11.3.1　定時器指令 / 455
11.3.2　特殊定時器指令 / 460
11.4　計數(shù)器指令 / 461
11.4.1　計數(shù)器 / 461
11.4.2　例說計數(shù)器指令 / 462
11.4.3　綜合實例 / 464
11.5　數(shù)據(jù)傳送指令 / 466
11.5.1　傳送指令 / 466
11.5.2　移位傳送指令 / 470
11.5.3　取反傳送指令 / 471
11.5.4　成批傳送指令 / 472
11.5.5　多點傳送指令 / 473
11.5.6　綜合實例 / 473
11.6　數(shù)據(jù)處理和移位類指令 / 475
11.6.1　數(shù)據(jù)交換指令 / 475
11.6.2　數(shù)據(jù)處理指令 / 476
11.6.3　移位指令 / 478
11.6.4　循環(huán)移位指令 / 480
11.6.5　帶進位循環(huán)移位指令 / 481
11.6.6　位移位指令 / 482
11.6.7　字移位指令 / 483
11.6.8　移位寫入讀出指令 / 485
11.6.9　選擇開關(guān)控制三個閥門順序開啟、逆序關(guān)閉 / 487
11.6.10　啤酒灌裝生產(chǎn)線的PLC控制 / 488
11.7　數(shù)學(xué)運算類指令 / 490
11.7.1　整數(shù)四則混合運算指令 / 490
11.7.2　浮點數(shù)四則運算指令 / 493
11.7.3　數(shù)學(xué)函數(shù)指令 / 494
11.7.4　三角函數(shù)指令 / 497
11.7.5　遞增、遞減指令 / 498
11.7.6　轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90°間歇運動控制 / 499
11.7.7　停車場車輛統(tǒng)計系統(tǒng) / 500
11.8　邏輯運算指令 / 502
11.9　PLC比較指令 / 503
11.9.1　比較指令 / 503
11.9.2　區(qū)間比較指令 / 505
11.9.3　觸點式比較指令 / 507
11.10　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 / 509
11.10.1　數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令 / 509
11.10.2　譯碼與編碼指令 / 511
11.10.3　段碼指令 / 512
11.10.4　拔河比賽 / 513
11.11　時鐘指令 / 514
11.11.1　時鐘指令解析 / 514
11.11.2　定時鬧鐘 / 517
11.12　程序控制類指令 / 519
11.12.1　循環(huán)控制指令 / 519
11.12.2　條件跳轉(zhuǎn)指令 / 520
11.12.3　順控繼電器指令 / 521
11.12.4　看門狗定時復(fù)位指令 / 522
11.13　子程序指令 / 523
11.14　中斷指令 / 525
11.14.1　指令格式和功能 / 525
11.14.2　中斷編程案例 / 525
11.15　高速計數(shù)器 / 528
11.15.1　高速計數(shù)器基礎(chǔ)知識 / 528
11.15.2　高速計數(shù)器的相關(guān)指令 / 535
11.16　高速脈沖輸出 / 536
11.16.1　高速脈沖輸出指令和特殊存儲器 / 536
11.16.2　帶加減速脈沖輸出指令 / 538
11.16.3　脈寬調(diào)制指令和特殊存儲器 / 539
第12章　三菱PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計 / 541
12.1　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計概述 / 541
12.1.1　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 / 541
12.1.2　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟 / 542
12.2　PLC系統(tǒng)控制程序設(shè)計的一般方法 / 543
12.2.1　經(jīng)驗設(shè)計法 / 543
12.2.2　移植設(shè)計法 / 545
12.2.3　邏輯設(shè)計法 / 547
12.3　順序功能圖設(shè)計法 / 550
12.3.1　順序功能圖設(shè)計法簡介 / 550
12.3.2　啟保停電路編程方法 / 551
12.3.3　置位復(fù)位指令編程方法 / 555
12.3.4　步進指令編程法 / 558
12.4　三菱PLC模擬量的控制 / 563
12.4.1　FX3U-4AD模擬量輸入模塊 / 563
12.4.2　FX3U-4DA模擬量輸出模塊 / 569
12.4.3　綜合實例——中央空調(diào) / 574
第13章　三菱FX3U控制變頻器、步進電機、伺服電機 / 576
13.1　變頻器及其PLC控制 / 576
13.1.1　用變頻器和PLC控制電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) / 576
13.1.2　用變頻器控制電動機實現(xiàn)五段速調(diào)速 / 578
13.2　定位控制指令 / 582
13.2.1　原點回歸指令 / 582
13.2.2　定位指令 / 588
13.3　步進電機的PLC控制 / 592
13.4　伺服電機的PLC控制 / 594
第14章　三菱FX3U PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)功能 / 598
14.1　PLC通信簡介 / 598
14.1.1　PLC通信的分類 / 598
14.1.2　通信傳輸介質(zhì) / 599
14.1.3　串行通信接口標準 / 600
14.1.4　通信的連接形式與協(xié)議 / 600
14.2　通信擴展板的性能與連接 / 601
14.2.1　通信擴展板功能 / 601
14.2.2　常用的通信擴展板 / 602
14.3　FX3U PLC并聯(lián)鏈接通信 / 603
14.3.1　并聯(lián)鏈接通信的軟元件 / 603
14.3.2　通信的方式 / 604
14.3.3　接線方法 / 605
14.3.4　并聯(lián)鏈接通信應(yīng)用案例 / 605
14.4　FX3U PLC N∶N網(wǎng)絡(luò)通信 / 608
14.4.1　N∶N網(wǎng)絡(luò)通信的軟元件 / 608
14.4.2　接線方法 / 609
14.4.3　例說N∶N網(wǎng)絡(luò)通信 / 610
參考文獻 / 613

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