西门子S7-200 PLC体系结构与编程 [Structure and Programming of Siemens S7-200 PLC] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵景波，田艳兵，谭艳玲 著

图书标签:

• PLC
• S7-200
• 西门子
• 编程
• 工业控制
• 自动化
• 可编程逻辑控制器
• 电气工程
• 技术
• 入门

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302395997

版次：1

商品编码：11762467

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 高等学校电子信息类专业系列教材 ，

外文名称：Structure and Programming of Siemens S7-200 PLC

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

本书是在总结教学团队丰富教学经验的基础上，以西门子公司的S7-200 PLC为目标机型，系统论述了PLC的结构、编程与应用案例。

（1）重视基础、循序渐进：书重视基础知识和基本概念的讲解，由浅入深、循序渐进，特别适合初学PLC的读者；对于有PLC开发经验的读者，本书可作为速查手册、案头工具书。

（2）结构合理、学以致用：市场上大多数PLC图书的内容结构多与PLC的技术资料或者手册一致，但这并不符合入门者的学习习惯；本书结合作者多年的PLC课程教学实践，在内容安排上遵循入门者的一般学习规律，结合大量实例讲解难点，使原本枯燥的内容变得生动有趣，易于理解，学以致用。

（3）实例丰富、讲解细致：本书精选了各个行业应用的典型实例，并且对每个例子进行了详细的讲解和分析，力求使初学者更快地掌握相关知识和技巧，达到快速动手实践的目的。

本书提供配套教学课件（PPT），可到清华大学出版社网站本书页面下载。

内容简介

　　《西门子S7-200 PLC体系结构与编程》以西门子S7200 PLC为例，简要说明了S7200 PLC的基本概念及编程软件的安装和使用，详细介绍了S7200 PLC硬件和面板操作、内部资源、梯形图和指令表指令，以实例形式讲解S7200 PLC的编程及调试，同时也详细地介绍了S7200 PLC的通信网络知识。书中各部分内容都是通过实例进行讲解，并辅以大量的图表，通俗易懂，读者可以快速入门。
　　《西门子S7-200 PLC体系结构与编程》作为工业自动化领域的入门读物，适合作为大中专院校自动化、机电一体化专业学生的专业教材，也适合作为职业培训学校PLC的培训教材和自学读物。

作者简介

赵景波：博士，长期从事单片机、可编程控制器及电路设计方面的科研与教学工作，为本科生及研究生讲授 “电气控制与PLC”、“微型计算机系统”、“随机过程”等课程。曾获山东省科技进步二等奖、青岛理工大学数字化资源大赛一等奖、青岛理工大学教学成果三等奖，被评为山东省优秀学士学位论文指导教师。曾编著《西门子S7-200 PLC实践与应用》和《S7-300/400 PLC快速入门用户手册》等图书，发表学术论文20余篇，授权专利5项。

内页插图

目录

第1章 PLC简介
1.1 PLC的定义、特点、基本功能和发展方向
1.1.1 PLC的定义
1.1.2 PLC的特点
1.1.3 PLC的基本功能
1.1.4 PLC的发展方向
1.2 PLC的一般技术指标和技术性能指标
1.2.1 一般技术指标
1.2.2 技术性能指标
1.3 PLC的分类和应用领域
1.3.1 PLC的分类
1.3.2 PLC的应用领域
1.4 PLC的基本组成
1.4.1 中央处理器
1.4.2 存储器
1.4.3 输入/输出接口
1.4.4 电源
1.4.5 编程器
1.5 PLC系统的等效电路
1.6 PLC的工作原理
1.7 实例：加电输出禁止控制
1.8 实践与技巧
1.9 习题与思考

第2章 西门子S7-200 PLC的系统组成和特性
2.1 西门子PLC简介
2.2 S7-200系列PLC的构成
2.2.1 PLC主机
2.2.2 扩展模块
2.2.3 相关设备
2.3 S7-200系列PLC的性能与工作方式
2.3.1 S7-200系列PLC的输入/输出系统性能
2.3.2 S7-200系列PLC的存储系统性能
2.3.3 S7-200系列PLC的工作方式
2.4 S7-200系列PLC的电源计算
2.5 S7-200系列PLC的最大I/O原则
2.6 S7-200系列PLC的外部接线
2.7 S7-200系列PLC的编程
2.7.1 PLC的编程语言
2.7.2 S7-200系列PLC的程序结构
2.8 实例： 异步电动机正反转控制
2.9 实践与技巧
2.10 习题与思考

第3章 S7-300/400 PLC的特性
3.1 S7-300 PLC的系统组成和特性
3.1.1 S7-300 PLC简介
3.1.2 S7-300 PLC的系统特性
3.1.3 S7-300 PLC的I/O地址分配
3.2 S7-400 PLC的系统组成和特性
3.2.1 S7-400 PLC简介
3.2.2 S7-400 PLC的系统特性
3.2.3 S7-400 PLC的I/O地址分配
3.3 S7-300 PLC的模块特性
3.4 S7-400 PLC的模块特性
3.5 实例： 模拟量输入模块测量范围的设定
3.6 实践与技巧
3.7 习题与思考

第4章 STEP 7-Micro/WIN 32编程软件
4.1 编程软件STEP 7-Micro/WIN的安装
4.1.1 系统要求
4.1.2 软件安装
4.1.3 硬件连接
4.1.4 参数设置
4.1.5 在线联系
4.1.6 设置和修改PLC通信参数
4.2 STEP 7-Micro/WIN编程软件的功能
4.2.1 STEP 7-Micro/WIN基本功能
4.2.2 软件界面及其功能
4.2.3 系统组态
4.3 STEP 7编程软件的基本使用
4.3.1 文件操作
4.3.2 编辑程序
4.3.3 下载、运行与停止程序
4.4 程序的调试与监控
4.4.1 选择工作方式
4.4.2 程序状态显示
4.4.3 状态图显示
……

第5章 S7-200的指令系统
第6章 PLC梯形图程序设计
第7章 S7-200系列PLC的通信与网络
第8章 变频器的PLC控制
第9章 人机交互设备
第10章 西门子S7-200的常用模块
第11章 PLC控制系统的应用设计
第12章 PLC的安装与维修
附录 S7-200指令集

前言/序言

可编程序控制器(PLC)是计算机家族中的一员，它是为工业控制应用而设计制造的综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。PLC以其功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适于在工业环境下应用等一系列优点，成为工业控制领域中增长速度最迅猛的工业控制设备。PLC产品大致可分为美国、欧洲国家、 日本三大流派。据统计，德国西门子公司的PLC在我国的PLC市场上的占有率已经超过30％，特别是西门子公司的S7��200在小型PLC中应用最广，市场占有率最高。S7��200及其编程软件STEP7和通信网络的功能强大，程序结构复杂，其用户手册和编程手册有好几十本，中文资料很少，要求用户具有较高的计算机应用能力和英语水平，很多人觉得西门子PLC的技术门槛太高，广大工程技术人员和大专院校师生开发和设计非常困难。因此，迫切需要一本能帮助他们学习S7��200体系结构和编程实战训练的书籍。

本书对S7��200的硬件、编程语言、指令、程序结构、编程软件、通信网络和闭环控制等方面都作了较为全面深入的介绍。为了保证内容的准确性和新颖性，本书编写时以英文资料为准，参考了西门子公司提供的在西门子网站（包括在德国的网站）下载的大量的最新资料，同时参考了编程软件STEP7内容丰富的帮助文件和例程。

本书特点：

(1) 重视基础、循序渐进

目前，国内同类图书多面向有PLC开发经验的读者，对基本知识和概念的讲解不够清晰、透彻，导致初学者起步阶段学习吃力。而本书重视基础知识和基本概念的讲解，特别适合PLC的开发者。

(2) 结构合理

目前国内同类图书的内容结构多与PLC的技术资料或者手册一致，但这并不符合学习者的学习习惯。笔者结合多年的PLC课程教学经验，在内容安排上遵循读者学习的一般规律，并结合大量实例讲解难点，使原本枯燥的内容变得生动有趣、易于消化吸收。

(3) 实例丰富、讲解细致

本书精选了各个行业应用典型实例，并且对每个例子进行详细的讲解和分析，力求使初学者更快地掌握相关知识和技巧。

本书主要由赵景波、田艳兵、谭艳玲编著。此外，宋一兵、管殿柱、王献红、李文秋和张忠林也参与了本书的编写工作。

感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。

编者2015年5月

《工业自动化控制系统设计与实践：S7-200 PLC应用详解》 概述 在现代工业生产中，自动化控制系统扮演着至关重要的角色，它直接关系到生产效率、产品质量、能源消耗以及操作安全。作为工业控制领域中应用最为广泛的微型可编程逻辑控制器（PLC）之一，西门子S7-200系列以其紧凑的体积、强大的功能、易于使用的编程软件以及稳定的可靠性，赢得了全球用户的青睐。本书旨在为读者提供一套系统、深入的学习路径，帮助读者掌握S7-200 PLC在工业自动化控制系统中的设计、应用与实践。本书内容紧密结合实际工程需求，从基础理论到高级应用，层层递进，力求让读者能够独立完成自动化控制项目的开发与维护。 本书特色与内容亮点 本书不同于市面上一般的S7-200 PLC教程，它并非仅停留在对指令和功能的简单罗列，而是着重于构建一个完整的知识体系，强调“学以致用”。我们深入剖析了S7-200 PLC在各类工业场景下的应用逻辑，并提供了大量精心设计的实例，覆盖了从简单的开关量控制到复杂的模拟量处理、PID调节、通信网络集成等多个层面。 第一部分：工业自动化控制基础理论与S7-200 PLC概览 工业自动化控制系统概述： 工业自动化的发展历程与趋势。 自动化控制系统的基本组成：传感器、控制器、执行器。 PLC在工业自动化中的地位与优势。 常见工业控制系统的分类与特点（如离散制造、流程控制等）。 S7-200 PLC系统简介： S7-200 PLC系列的产品型号、硬件结构与特点（CPU模块、扩展模块、通讯模块等）。 S7-200 PLC的供电要求、安装规范与环境要求。 CPU模块的性能指标、内存组织结构（程序区、数据区、I/O映像区等）。 S7-200 PLC的输入输出（I/O）类型与接口特性：数字量I/O、模拟量I/O。 S7-200 PLC的特殊功能模块介绍（如高速计数器、脉冲输出、PID控制模块等）。 S7-200 PLC的扩展性分析：如何根据实际需求选择合适的扩展模块。 第二部分：S7-200 PLC编程基础与核心技术 STEP 7-Micro/WIN SP9编程软件详解： 软件的安装、界面布局与常用功能。 项目创建、PLC硬件组态与参数设置。 S7-200 PLC的编程语言介绍：梯形图（LAD）、指令表（STL）、语句表（SCL）。 常用指令的学习与应用： 基本逻辑指令（AND, OR, NOT, XOR等）。 触点与线圈指令（LD, LDI, OUT, LDO等）。 定时器指令（TON, TOF, TP）。 计数器指令（CTU, CTD, CTUD）。 数据传输指令（MOV, MOVB, MOVW, MOVD）。 比较指令（=, <>, <, >, <=, >=）。 算术运算指令（+, -, , /, INC, DEC）。 位操作指令（SET, RESET, BIT, TEST）。 块调用指令（CALL, RET）。 数据类型与数据存储： S7-200 PLC支持的数据类型（布尔型、字节型、整型、实型、字符型等）。 变量的声明与命名规则。 不同数据区域的理解与应用（I/O地址、标志位、定时器/计数器地址、数据块DB）。 数据块（DB）的创建与管理，用于存储和组织用户数据。 程序结构与组织： 主程序（OB1）的功能与执行流程。 子程序（SBR）的设计与调用，提高程序的可读性和模块化。 中断程序（OB）的应用：定时中断、硬件中断、PLC中断。 函数（FC）和功能块（FB）的应用：封装可重用的逻辑，提高编程效率。 调试与故障排除： 程序的编译、下载与上传。 STEP 7-Micro/WIN的在线监视功能：查看变量状态、强制I/O点。 程序调试技巧：单步执行、断点设置。 常见故障模式的分析与排除方法：硬件故障、程序逻辑错误。 通过PLC错误代码查找问题。 第三部分：S7-200 PLC实际应用与高级编程 模拟量信号的处理与应用： 模拟量输入模块（AI）的接线与配置。 模拟量信号的读取、量化与标度转换（例如，将4-20mA信号转换为工程单位）。 模拟量输出模块（AQ）的应用，控制变频器、比例阀等。 PID控制器在S7-200 PLC中的实现与整定： PID原理简介。 S7-200 PLC内置PID指令的使用。 PID参数的整定方法与实例。 高速计数与脉冲输出： 高速计数器（HC）的应用：脉冲测量、频率测量、定位控制。 不同模式下的高速计数器配置与编程。 脉冲输出（PTO）在步进电机、伺服电机控制中的应用。 如何生成指定频率和占空比的脉冲。 通信功能的应用： S7-200 PLC的串行通信端口（RS-232/RS-485）。 ASCII通信与MODBUS通信协议： ASCII指令（如SEND, RECEIVE, STRCPY, STRCMP）的应用。 MODBUS RTU/ASCII主站/从站编程。 通过串行通信与上位机（HMI, SCADA）或其他PLC进行数据交换。 自由口通信（Freeport）的应用：实现各种定制化的通信协议。 S7-200 PLC与HMI/SCADA系统集成： HMI（人机界面）的基本概念与作用。 选择合适的HMI，与S7-200 PLC的通信方式。 在HMI组态软件中创建画面，实现数据 HMI与PLC之间的数据绑定。 常用HMI画面元素的配置（按钮、指示灯、数值显示、趋势图等）。 SCADA（数据采集与监视控制）系统概述。 S7-200 PLC作为SCADA系统数据源的应用。 复杂自动化系统的设计思路与案例分析： 一个典型的自动化生产线控制系统设计流程：需求分析、硬件选型、PLC程序设计、HMI组态、现场调试。 多台S7-200 PLC通过网络通信实现分布式控制的方案。 变频器与S7-200 PLC的集成应用：速度控制、启停控制、故障诊断。 PLC在特定工业领域的应用案例：如包装机械、输送系统、注塑机、水处理系统等。 第四部分：工程实践与项目开发 项目开发流程管理： 从需求分析到项目交付的各个阶段。 编写技术文档的重要性（设计说明书、接线图、操作手册等）。 PLC程序优化与维护： 提高程序效率与执行速度的技巧。 程序的注释与文档化。 程序的备份与版本管理。 长期维护中的常见问题与解决方案。 安全生产与合规性： PLC在保障工业安全生产中的作用。 电气安全规范与操作规程。 程序设计中的安全逻辑考虑。 本书目标读者 在校的工科类学生，特别是电气工程、自动化、机械电子工程等专业。 工业自动化领域的初、中级工程师、技术人员。 需要学习或提升S7-200 PLC应用技能的设备制造商、系统集成商的技术人员。 对工业自动化感兴趣的初学者，希望快速入门PLC编程。 总结 《工业自动化控制系统设计与实践：S7-200 PLC应用详解》将带领读者走进S7-200 PLC的世界，通过理论讲解、软件操作演示、大量工程实例分析，使读者不仅能掌握S7-200 PLC的硬件特性和编程指令，更能理解其在实际工业场景中的应用逻辑和设计方法。本书力求贴近实际工程，帮助读者构建扎实的理论基础和丰富的实践经验，从而能够自信地投入到工业自动化项目的开发与应用中，解决实际工作中遇到的各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事工业自动化领域的工程师，我接触过各种品牌的PLC，对PLC的体系结构和编程原理有着深刻的理解。最近，我开始负责一个涉及西门子S7-200 PLC的旧设备改造项目，希望能通过这本书对S7-200的特点和编程方式有一个快速而全面的了解。事实证明，我的选择是正确的。这本书的章节设置非常合理，从PLC的硬件基础到复杂的通信协议，再到实际应用中的各种技巧，都做到了层层递进。我尤其欣赏作者在讲解梯形图、指令表和SCL（结构化文本）编程时的细致程度。对于梯形图，书中提供了很多经典的逻辑电路设计案例，让我能够快速掌握其设计思想；对于指令表，则详细解释了每个指令的二进制和助记符表示，方便理解底层逻辑；而对于SCL，则提供了如何利用高级语言编写高效程序的思路和技巧。书中关于定时器、计数器、跳转指令等基本指令的应用，也是非常扎实的。此外，书中关于PLC故障诊断和安全防护的章节，也为我提供了宝贵的参考信息，让我能够更好地保障生产系统的稳定运行。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的自动化专业学生，对于PLC的学习一直充满热情，但总觉得缺乏一本能够系统性指导我的书籍。在老师的推荐下，我阅读了这本《西门子S7-200 PLC体系结构与编程》。这本书给我最直观的感受就是“全面”和“实用”。从PLC的基本原理，到S7-200硬件的详细介绍，再到编程的方方面面，这本书几乎涵盖了所有我需要学习的内容。特别是关于S7-200的CPU性能、内存结构以及I/O接口的说明，让我对这个PLC系列有了更深入的认识。在编程实践部分，书中通过大量的实例，将抽象的指令转化为具体的应用，比如如何编写一个简单的PID控制程序，或者如何实现一个多工位的自动化生产线控制。这些实例都非常贴近实际生产，让我能够学以致用。书中还对STEP 7-Micro/WIN这款编程软件的操作进行了详细的讲解，包括软件的安装、界面的熟悉、程序的下载和调试等，这对于初学者来说非常友好。总的来说，这本书是我学习S7-200 PLC过程中不可多得的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常实用的PLC入门教材，从PLC的基础概念讲起，循序渐进地介绍了西门子S7-200系列PLC的硬件组成、指令系统以及实际应用。书中对于CPU模块、输入输出模块、通信模块的讲解都相当细致，让我对S7-200的体系结构有了清晰的认识。尤其是对于不同类型的I/O模块，如何选型、接线以及在程序中的配置，都有着非常详细的图文说明，这对于初学者来说是至关重要的。在编程部分，作者不仅介绍了基础的指令，如逻辑运算指令、定时器、计数器等，还结合了大量的实际案例，将这些指令的应用场景展现得淋漓尽致。例如，书中对电机启停控制、液位控制、温度控制等常见工业自动化场景的PLC程序设计进行了详细的解析，让我能够快速理解并模仿。此外，书中还涉及了S7-200特有的通信协议，如PPI通信，并提供了相应的编程技巧，这对于需要进行多台PLC组网或与上位机通信的项目非常有帮助。整体而言，这本书的知识点覆盖全面，讲解深入浅出，非常适合希望掌握S7-200 PLC编程技术的工程师、技术人员以及自动化专业的学生。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的PLC技术书籍，不仅要讲解理论知识，更要注重实际操作的指导。这本《西门子S7-200 PLC体系结构与编程》在这方面做得尤为出色。书中对S7-200 PLC的体系结构进行了深入剖析，包括其核心的CPU设计、内存管理以及指令执行流程，为理解PLC的工作原理奠定了坚实的基础。而在编程部分，作者并没有停留在枯燥的指令罗列，而是通过一系列精心设计的项目案例，引导读者一步步掌握S7-200的编程精髓。例如，书中对于如何利用S7-200实现复杂的逻辑控制、数据转换以及状态监测，都有着非常详细的步骤分解和代码示例。特别值得称赞的是，书中对于STEP 7-Micro/WIN软件在实际编程中的应用进行了详尽的阐述，包括如何使用在线监视、断点调试等功能来快速定位和解决程序中的问题，这对于提高编程效率至关重要。此外，书中还涉及了一些关于PLC通信和网络集成的基础知识，这对于构建更复杂的自动化系统非常有帮助。这本书的内容充实，讲解清晰，无疑是S7-200 PLC学习者的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

我最近在工作中遇到了一个需要大量使用S7-200 PLC的项目，之前对这个系列PLC的接触不多，正发愁无从下手。偶然间看到了这本书，抱着试试看的心态买来研读，没想到效果出奇的好。这本书的体系结构部分，与其说是枯燥的理论堆砌，不如说是精心设计的“导览图”。它清晰地勾勒出了S7-200 PLC的整体框架，让我能够快速理解各个模块之间的逻辑关系和数据流向。最令我印象深刻的是，作者在讲解指令系统时，不仅仅是罗列指令名称和功能，而是通过大量生动的图例和代码片段，演示了指令的实际用法和调试技巧。例如，在讲解模拟量输入输出时，书中提供了详细的转换公式和程序示例，帮助我解决了之前一直困扰的模拟量数据处理问题。而且，书中关于故障排除和维护的内容也相当实用，列举了一些常见故障的现象和解决方法，这在实际生产环境中能够为我节省大量的调试时间。对于书中提供的通信接口和通信协议的介绍，也为我后续实现远程监控和数据采集打下了坚实的基础。这本书可以说是我在S7-200 PLC技术道路上的“启蒙老师”。