西门子S7-200PLC工程应用技术教程（附CD-ROM光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姜建芳 著

图书标签:

• PLC
• S7-200
• 西门子
• 工业控制
• 编程
• 自动化
• 技术教程
• 工程应用
• 光盘
• 入门

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111310976

版次：1

商品编码：10255288

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 西门子工业自动化系列教材

开本：16开

出版时间：2010-08-01

页数：458

正文语种：中文

附件：CD-ROM光盘

内容简介

　　《西门子S7-200PLC工程应用技术教程（附CD-ROM光盘1张）》以西门子S7-200PLC为教学目标机，在讲解PLC理论的基础上，注重理论与工程实践相结合，把PLC控制系统工程设计思想和方法及其工程实例融合到《西门子S7-200PLC工程应用技术教程（附CD-ROM光盘1张）》内容中，便于读者在学习过程中理论联系实际，较好地掌握PLC理论基础知识和工程应用技术。
小书可供大专院校电气控制、机电工程、计算机控制、自动化等专业学生学习与参考，也可作为职业学校学生及工程技术人员的培训和自学用书。

内页插图

目录

前言
第1章 绪论
1.1 工业自动化及全集成自动化
1.2 工业自动化与PLC
1.2.1 PLC的产生及定义
1.2.2 PLC的特点
1.2.3 PLC控制系统的组成
1.2.4 PLC的发展趋势
1.2.5 PLC在工业自动化中的地位
1.3 西门子PLC产品结构
1.4 获取资料、软件和帮助
1.5 习题

第2章 PLC控制系统基础知识
2.1 自动控制系统
2.1.1 自动控制系统分类
2.1.2 自动控制系统性能要求
2.1.3 自动控制系统举例
2.2 常用低压电器
2.3 传感器
2.3.1 传感器的分类
2.3.2 常用传感器介绍
2.3.3 传感器应用举例
2.4 隔离栅和浪涌保护器
2.4.1 隔离栅的应用
2.4.2 浪涌保护器的应用
2.5 执行装置
2.5.1 执行器分类
2.5.2 常用执行器介绍
2.5.3 执行器应用举例
2.6 系统输入／输出接口
2.6.1 PLc控制系统输入接口
2.6.2 PLC控制系统输出接口
2.7 PLC控制系统的电源与接地
2.7.1 PLC控制系统的电源
2.7.2 PLC控制系统的接地
2.8 习题

第3章 PLC的组成和工作原理
3.1 PLC的组成
3.1.1 中央处理单元
3.1.2 存储器
3.1.3 输入／输出部件
3.1.4 通信接口
3.1.5 电源
3.1.6 编程器
3.2 PLC的工作原理
3.2.1 PLC的等效电路
3.2.2 PLC的工作过程
3.2.3 PLC对输入／输出的处理规则
3.2.4 PLC输入／输出滞后的问题
3.2.5 PLC输入信号频率的问题
3.3 PLC的分类
3.4 习题

第4章 S7.2 00PLC硬件系统
4.1 CPU及其性能参数
4.1.1 CPIJ性能参数
4.1.2 CP[J内部资源
4.1.3 CP[J寻址方式
4.2 数字量模块
4.3 模拟量模块
4.3.1 模拟量输入模块
4.3.2 模拟量输出模块
4.4 热电偶与热电阻模块
4.5 网络通信模块
4.6 位置控制模块
4.7 称重模块
4.8 文本显示器
4.9 触摸屏
4.10 习题

第5章 S7.2 00PLC网络通信
5.1 网络通信基础知识
5.1.1 单工通信、半双工通信及全双工通信
5.1.2 串行传输和并行传输
5.1.3 异步传输和同步传输
5.1.4 串行通信接口
5.1.5 传输速率
5.1.6 OSI参考模型
5.2 S7.2 00PLC网络通信简介
5.3 PPI与自由口通信
5.3.1 PPI网络通信的基本概念
5.3.2 PPI网络通信配置
5.3.3 在编程软件中配置PPI网络通信
5.3.4 自由口通信
5.4 ⅧI网络通信
5.5 AS-i网络通信
5.6 PROFIBUS网络通信
5.7 工业以太网通信
5.8 习题

第6章 S7.2 00PLC软件基础知识
6.1 IEC61131.3 国际标准简介
6.2 sTEP7.Micro／WIN简介
6.2.1 编程软件的安装
6.2.2 STI弹7，Micro／WIN软件界面和项目组成
6.2.3 建立通信连接
6.2.4 项目创建和程序编写
6.2.5 程序编译和下载
6.2.6 程序监控与调试
6.2.7 出错处理
6.2.8 系统块设置
6.2.9 使用向导功能
6.3 数据类型与数据格式
6.3.1 数据类型
6.3.2 数据格式
6.4 习题

第7章 S7.2 00PLC软件指令系统
7.1 S7.2 00PLC指令规约
7.1.1 程序编辑器中使用的规约
7.1.2 S7.2 00编程的通用规约
7.2 位逻辑指令
7.2.1 输入／输出指令
7.2.2 逻辑指令
7.3 置位、复位及边沿触发指令
7.3.1 置位和复位指令
7.3.2 边沿触发指令
7.4 定时器和计数器指令
7.4.1 定时器指令
7.4.2 计数器指令
7.5 时钟指令
7.6 移位和循环指令
7.6.1 移位指令
7.6.2 循环移位指令
7.6.3 移位寄存器指令
7.7 顺序控制继电器指令
7.8 程序控制指令
7.8.1 跳转指令和标号指令
7.8.2 调用子程序和子程序返回
7.8.3 循环指令和循环结束指令
7.8.4 条件结束指令、停止指令和看门狗复位指令
7.9 比较和传送指令
7.9 ，1比较指令
7.9.2 传送指令
7.10 表功能指令
7.10.1 填表指令
7.10.2 查表指令
7.10.3 先进先出指令
7.10.4 后进先出指令
7.10.5 存储器填充指令
7.11 数据转换指令
7.11.1 数字转换指令
7.11.2 实数与双整数转换指令
7.11.3 译码和编码指令
7.11.4 ASCII码转换指令
7.11.5 字符串转换指令
7.11.6 段码指令
7.12数学运算指令
7.12.1 算术运算指令
7.12.2 浮点数函数运算指令
7.13中断指令
7.13.1 中断事件
7.13.2 中断连接指令和中断分离指令
7.14 逻辑堆栈指令
7.14.1 栈装载与、栈装载或指令
7.14.2 压栈、读栈、退栈、装载指令
……
第8章 S7-200 PLC特殊功能应用
第9章 S7-200 PLC闭环控制的实现
第10章 PLC应用程序设计
第11章 S7-200 PLC与工程应用技术
第12章 PLC控制系统设计
第13章 PLC控制系统工程实例
第14章 S7-200 PLC介绍
附录
参考文献

精彩书摘

　　 2）对程序、重要参数进行检查和校验（求和或奇偶校验）。

　　3）对程序及动态数据进行电源后备。
4）有自诊断、报警、数字滤波功能，最新技术可做到对传感器、执行器进行在线诊断。
5）采用具有抗干扰功能的扫描工作方式（此种工作方式会使干扰入侵机会变小、错误得到及时纠正）。
3.配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能外，现代PLc大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
4.易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是一种面向工矿企业的工控设备。其接口简单，编程语言易被工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用少量的PLC开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的相应功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
5.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大大缩短，同时维护也变得容易了。更重要的是，使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
6.体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，能耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

前言/序言

　　可编程序控制器（Programm able Controller，PLc）是集计算机技术、电子技术、通信技术和精良工艺制造技术为一体的先进工业控制装置。它具有可靠性高、稳定性高、实时处理快、联网功能强等特点，广泛应用于工业控制系统中与工业自动化管理系统相融合。PLC工程应用技术已成为重要的工业自动化应用技术之一。
　　本书以西门子$7-200PLC为教学目标机，在讲解PLC理论的基础上，注重理论与工程实践相结合，把PLc控制系统工程设计思想和方法及其工程实例融合到本书内容中，便于读者在学习过程中理论联系实际，较好地掌握PLC理论基础知识和工程应用技术。
　　本书共分14章。其中，第1～4章为PLC基础知识部分；第5～9章为PLC理论知识部分；第10～13章为工程实践和工程设计部分；第14章介绍S7.1 200PLC。
　　为便于读者学习和查阅相关技术参数和内容，书后有6个附录，附录A实验指导书，附录B$7-200性能参数，附录CS7.2 00硬件模块参数，附录D错误代码，附录E$7-200快速参考信息，附录F特殊存储器（SM）标志位。
　　本书由姜建芳主编，靳捷、许振成、商国辉、韩帅、许英杰、郑攀、叶成旭、史年富、冯华寅、郭香艳、周志杰、蔡洋、孙立平参加了编写和校对工作。
　　由于作者水平有限，编写时间仓促，书中错误在所难免，恳请广大读者批评指正。
　　本书附有配套光盘，并配有电子教案等内容。

现代工业自动化技术与实践：基于主流PLC平台的应用详解 第一部分：工业控制系统的基础理论与发展脉络 本教程旨在为读者构建一个全面而深入的现代工业控制系统知识体系，重点聚焦于该领域的核心技术——可编程逻辑控制器（PLC）的工作原理、系统架构及其在实际工程中的部署与优化。本书内容完全脱离对特定型号PLC（如西门子S7-200系列）的介绍，而是立足于更宏观、更通用的工业自动化原理。 1. 工业自动化的时代背景与驱动力 本章首先阐述了全球制造业向智能制造转型的宏观趋势，分析了信息物理系统（CPS）、工业物联网（IIoT）等前沿概念对传统控制模式带来的颠覆性影响。探讨了提高生产效率、确保工艺稳定性和柔性化生产对自动化技术提出的新要求。内容涵盖了从继电器控制到DCS（集散控制系统）、再到现代PLC系统的技术演进路线图。 2. 控制理论基础回顾与工程化应用 为了更好地理解PLC的逻辑构建，本部分系统回顾了必要的控制理论基础，但视角完全侧重于工程实践。讲解了基本的开关量控制逻辑（布尔代数）、模拟量信号处理（PID控制的数学模型与离线/在线整定方法），并着重分析了这些理论在实际生产线上如何通过PLC实现数字化映射和高速运算。重点讨论了数字滤波、限幅等数据预处理技术在保证系统鲁棒性方面的重要性。 3. 工业现场总线技术与通信架构 本章深入剖析了支撑现代自动化系统的神经中枢——工业通信网络。详细介绍了主流的现场总线技术（如PROFIBUS DP/PA、CANopen、EtherCAT等）的物理层特性、数据帧结构、通信协议栈及其在不同应用场景下的适用性分析。特别强调了工业以太网（如PROFINET）的引入如何实现控制层与管理层（MES/ERP）的数据集成，并探讨了网络冗余设计和时间敏感网络（TSN）在提高控制确定性上的作用。本章完全不涉及任何特定PLC的内置通信模块或特定的组态方式。 第二部分：PLC核心功能模块与编程范式 本部分专注于介绍通用PLC的核心处理能力、指令集结构以及主流的编程语言标准，为读者建立一套跨平台的编程思维框架。 4. PLC硬件结构与选型原则 本章从通用角度剖析了现代PLC的硬件构成，包括中央处理器（CPU）、存储器（程序存储区、数据存储区、运行存储区）、输入/输出（I/O）模块的电气隔离原理与信号调理。详细阐述了在不同负载、不同环境条件下（如高温、高电磁干扰）选择合适I/O模块（数字量、模拟量、高速计数、温度采集）的工程准则，不局限于任何特定品牌的产品目录。 5. 结构化编程与指令集的高级应用 本章系统讲解了国际标准IEC 61131-3定义的五种编程语言，包括梯形图（LD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）、功能块图（FBD）和顺序功能图（SFC）。讲解重点放在如何使用结构化文本（ST）实现复杂的数学运算、循环控制和数据结构定义，以及如何利用顺序功能图（SFC）进行复杂批次工艺流程的有效管理和状态跳转。内容侧重于编程思想的普适性，而非某一特定编译环境下的操作。 6. 数据处理、报警管理与故障诊断 深入探讨了PLC中数据的高效组织方式，包括数据块（DB）的设计原则、全局数据与局部数据的区分管理。详细介绍了报警（Alarm）和事件（Event）处理机制的构建，包括如何实现分级报警、报警时间戳记录和历史归档。本章还提供了通用的故障排除流程图和诊断方法，例如利用周期时间分析、I/O状态扫描和看门狗定时器（Watchdog Timer）来定位和解决系统运行时出现的偶发性错误。 第三部分：工程实施、集成与高级应用 本部分将理论与实践紧密结合，聚焦于大型自动化项目中的系统集成、安全考量与前沿技术的融合。 7. 人机界面（HMI）与可视化设计 本章讲解了HMI在实现人机交互中的核心作用。内容包括有效的图形化设计原则（如信息密度、颜色标准、操作一致性），实时数据曲线的绘制与历史趋势分析的实现。着重讨论了HMI与底层PLC之间的数据交换机制（如OPC UA协议的应用），以及如何设计直观的报警摘要和操作员指导界面，以最小化误操作的风险。 8. 运动控制系统的集成与协调 针对现代生产线中对高精度定位和同步控制的需求，本章详细介绍了通用型伺服驱动与PLC的接口规范（如脉冲/方向控制、绝对值编码器接口）。讲解了点位控制、插补运动的基本原理，以及多轴协同工作（如电子凸轮、同步跟踪）的编程技巧和调试步骤。重点分析了如何通过软件算法补偿机械系统的滞后和振动。 9. 工业控制系统的安全与可靠性工程 在网络化背景下，工控安全成为焦点。本章系统阐述了从物理隔离、网络分段（使用防火墙和DMZ概念）到软件层面的访问控制策略。同时，探讨了提高系统可靠性的冗余技术，包括CPU热备份、I/O热插拔和通信链路冗余的实现方案与切换机制，确保关键生产过程的连续性。 10. 现代控制架构的优化与未来趋势 最后，本章将视角投向未来，探讨了边缘计算（Edge Computing）在PLC控制层与云端数据分析之间的桥接作用。讲解了如何利用API接口将控制数据安全、高效地传输至MES或数据分析平台，实现预测性维护和工艺参数的远程优化。本书旨在培养读者基于行业标准和通用原理，快速掌握任何新型自动化硬件和软件平台的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“工程应用技术教程”的书，拿到手里之后，我最大的感受就是：嗯，这个封面设计得还挺扎实的，一看就是那种能陪你熬夜啃下来的专业书籍。不过，翻开目录才发现，内容深度上似乎有点……怎么说呢，像是面向初次接触PLC的大学生或者实习生准备的“入门导览”，而不是给已经在生产线上摸爬滚打了几年、想深入挖掘S7-200高级编程技巧的工程师准备的“进阶宝典”。举个例子，关于中断程序的编写和调试，书中只是泛泛地提了一下“要注意时间同步和优先级设置”这样的原则性指导，并没有深入讲解在实际高速运动控制场景下，如何通过具体代码片段优化中断响应延迟，更别提什么复杂的数据预处理和滤波算法在PLC层面的实现路径了。我本来非常期待能看到一些“独家秘籍”，比如如何用梯形图高效地模拟PID算法的变种，或者针对特定工业协议（比如Modbus RTU的奇偶校验位处理的怪癖）给出一些西门子官方文档里找不到的实战经验。结果呢，大部分篇幅还是放在了如何安装编程软件、如何搭建最基础的“点亮一个指示灯”的实验流程上。对于我这种已经能熟练使用STEP 7-Micro/WIN进行常规逻辑控制的人来说，这本教程的“应用技术”四个字，其应用范围可能更偏向于“基础实验应用”，而非“复杂工业现场应用”。所以，如果你指望它能帮你解决当前生产线上遇到的那些棘手的、需要深挖底层逻辑的疑难杂症，恐怕会有些失望。它更像是一张通往S7-200世界的大门钥匙，但门后的广阔天地，还得靠你自己去探索。

评分☆☆☆☆☆

关于随书附带的那个CD-ROM光盘，我得说实话，这是个很大的加分项，但同时也暴露了这本书的一个时代局限性。光盘内容如果只是提供了书中所有例程的源代码备份，那确实方便了我们进行二次开发和验证，省去了手动输入的麻烦。然而，当我尝试去寻找一些更现代化的资源时，比如与最新版STEP 7-Micro/WIN兼容的宏程序库，或者一些由高级用户分享的、针对特定硬件模块（比如模拟量扩展模块）的优化驱动代码时，我发现光盘上的内容似乎定格在了好几年前的某个版本。在如今软件迭代如此迅速的时代，一本侧重于“应用技术”的书，如果不能及时跟进主流软件或硬件的最新特性，其时效性就会大打折扣。例如，S7-200系列虽然经典，但在很多新项目里已经被S7-1200取代，如果书中能花一些篇幅对比一下S7-200在特定应用下与新平台的优势与劣势，或者至少在光盘里提供一个“升级路径参考”，那这本书的价值会提升一个档次。现在感觉，这份光盘更像是一个“历史备份”，而不是一个“应用工具箱”。对于想在老旧设备上维护或升级的工程师来说，它或许有用，但对于希望了解当前主流解决方案的读者，其提供的附加值非常有限。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的结构和语言风格，透露着一种强烈的“教科书”气息，那种严谨到近乎刻板的叙述方式，让我这个习惯了在论坛和技术博客上获取“干货”的读者，读起来略感吃力。它几乎是教科书式地罗列了所有指令集的用法，每一个功能块的参数定义都清晰明了，但问题在于，这些知识点之间的关联性和实际应用场景的串联性做得不够好。比如，讲到定时器和计数器时，它们是孤立存在的，读者很难一下子领悟到在实际的批处理工艺中，这些功能块是如何协同工作，形成一个闭环控制系统的。我期待看到更多“场景化”的讲解，比如“某化工厂的搅拌罐液位控制方案”，然后分解到如何用定时器实现搅拌周期，如何用比较器进行超限报警，以及如何通过数据块进行配方存储。这本书里，这类深入到具体工艺流程的案例分析几乎没有，更多的是“如图所示，按下X0，Y0得电”这种基础逻辑的演示。再者，排版上，虽然清晰，但图例的使用显得有些单调，很多复杂的逻辑关系，如果能配上流程图或者状态图，会比纯文字和截图来的直观得多。对于初学者，这种线性的、缺乏层次感的知识堆砌，可能会导致他们对PLC编程的整体架构缺乏宏观的认识，停留在对单个指令的记忆层面，而无法形成系统化的工程思维。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验上来说，这本书的“劝退”点不在于难度，而在于其对“技术细节的把控度”。它似乎遵循了一种“大而全，但不深”的策略。例如，涉及到数据通信的部分，仅仅是介绍了最基础的点对点RS-485通信的物理层配置和简单的报文发送接收流程，但对于在复杂网络结构中（如多主站或多从站环境）如何管理通信时隙、处理冲突报文，以及如何实现高效的数据打包和解包算法，书中便戛然而止了。这对于需要进行分布式控制或数据采集的读者来说，是远远不够的。工程应用往往是围绕数据交换和信息整合展开的，而这本书在这一核心环节的处理上，显得过于浅尝辄止，更像是“课程大纲”的复述，而非一本“技术教程”。如果作者能针对S7-200在特定应用场景下的通信瓶颈进行深入分析，并提供经过实践检验的优化方案，这本书的价值会立即攀升。现在它更像是一本理论教材的附属读物，对于那些渴望解决实际工程难题的读者而言，还需要额外储备大量的第三方资料和实战经验来填补这些关键的技术鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

这本书在电气原理和硬件接线方面的阐述，虽然覆盖了基本要求，但深度上明显不足，尤其是在电磁兼容性（EMC）和故障诊断方面处理得比较保守。例如，在讲解直流电源和继电器输出时，书中只是简单提到了“要注意负载的感性特性，需要加续流二极管”，但对于如何选择合适的缓冲电路来抑制浪涌电流，以及在噪声环境下，如何通过屏蔽电缆和共地处理来保证信号稳定传输，这些实际操作中决定系统可靠性的关键细节，几乎是一笔带过。一个真正的“工程应用技术教程”，不应该只停留在“能跑起来”的层面，更应该关注“能稳定、长期、可靠地跑起来”。我个人的经验告诉我，80%的PLC故障都来自于现场的电磁干扰和接线工艺问题，而不是程序逻辑错误。因此，我对这本书在“安全与可靠性工程”方面的缺席感到非常遗憾。如果作者能加入几章专门探讨现场布线规范、接地隔离技术，以及如何利用PLC的诊断功能（比如看错误寄存器）来快速定位硬件故障，那么这本书的实用价值将远远超过现在这种纯粹偏向软件编程的定位。

评分☆☆☆☆☆

质地不错，看着有想读的感觉

评分☆☆☆☆☆

书不错，包装有点简陋，不过三本买下来价格很划算。

评分☆☆☆☆☆

书本质量不错，内容丰富，满足需求

评分☆☆☆☆☆

适合初学者用来学习参考，对系统的认识和学习西门子200PLC很有帮助！

评分☆☆☆☆☆

书好厚啊！涵盖量好大！慢慢开始学习巩固了！

评分☆☆☆☆☆

京东物流很快，但是书的纸质不好

评分☆☆☆☆☆

不推荐购买，，说明太浅

评分☆☆☆☆☆

很厚实的一本书，正版的，印刷效果很好，内容非常详细，作为一名初学者很适合拿来当参考书

评分☆☆☆☆☆

书不错，学习中，书山有路 勤为近，学海无涯苦作舟