西門子S7-200 PLC體係結構與編程 [Structure and Programming of Siemens S7-200 PLC] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙景波，田艷兵，譚艷玲 著

圖書標籤:

• PLC
• S7-200
• 西門子
• 編程
• 工業控製
• 自動化
• 可編程邏輯控製器
• 電氣工程
• 技術
• 入門

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302395997

版次：1

商品編碼：11762467

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 高等學校電子信息類專業係列教材 ，

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

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

編輯推薦

本書是在總結教學團隊豐富教學經驗的基礎上，以西門子公司的S7-200 PLC為目標機型，係統論述瞭PLC的結構、編程與應用案例。

（1）重視基礎、循序漸進：書重視基礎知識和基本概念的講解，由淺入深、循序漸進，特彆適閤初學PLC的讀者；對於有PLC開發經驗的讀者，本書可作為速查手冊、案頭工具書。

（2）結構閤理、學以緻用：市場上大多數PLC圖書的內容結構多與PLC的技術資料或者手冊一緻，但這並不符閤入門者的學習習慣；本書結閤作者多年的PLC課程教學實踐，在內容安排上遵循入門者的一般學習規律，結閤大量實例講解難點，使原本枯燥的內容變得生動有趣，易於理解，學以緻用。

（3）實例豐富、講解細緻：本書精選瞭各個行業應用的典型實例，並且對每個例子進行瞭詳細的講解和分析，力求使初學者更快地掌握相關知識和技巧，達到快速動手實踐的目的。

本書提供配套教學課件（PPT），可到清華大學齣版社網站本書頁麵下載。

內容簡介

　　《西門子S7-200 PLC體係結構與編程》以西門子S7200 PLC為例，簡要說明瞭S7200 PLC的基本概念及編程軟件的安裝和使用，詳細介紹瞭S7200 PLC硬件和麵闆操作、內部資源、梯形圖和指令錶指令，以實例形式講解S7200 PLC的編程及調試，同時也詳細地介紹瞭S7200 PLC的通信網絡知識。書中各部分內容都是通過實例進行講解，並輔以大量的圖錶，通俗易懂，讀者可以快速入門。
　　《西門子S7-200 PLC體係結構與編程》作為工業自動化領域的入門讀物，適閤作為大中專院校自動化、機電一體化專業學生的專業教材，也適閤作為職業培訓學校PLC的培訓教材和自學讀物。

作者簡介

趙景波：博士，長期從事單片機、可編程控製器及電路設計方麵的科研與教學工作，為本科生及研究生講授 “電氣控製與PLC”、“微型計算機係統”、“隨機過程”等課程。曾獲山東省科技進步二等奬、青島理工大學數字化資源大賽一等奬、青島理工大學教學成果三等奬，被評為山東省優秀學士學位論文指導教師。曾編著《西門子S7-200 PLC實踐與應用》和《S7-300/400 PLC快速入門用戶手冊》等圖書，發錶學術論文20餘篇，授權專利5項。

內頁插圖

目錄

第1章 PLC簡介
1.1 PLC的定義、特點、基本功能和發展方嚮
1.1.1 PLC的定義
1.1.2 PLC的特點
1.1.3 PLC的基本功能
1.1.4 PLC的發展方嚮
1.2 PLC的一般技術指標和技術性能指標
1.2.1 一般技術指標
1.2.2 技術性能指標
1.3 PLC的分類和應用領域
1.3.1 PLC的分類
1.3.2 PLC的應用領域
1.4 PLC的基本組成
1.4.1 中央處理器
1.4.2 存儲器
1.4.3 輸入/輸齣接口
1.4.4 電源
1.4.5 編程器
1.5 PLC係統的等效電路
1.6 PLC的工作原理
1.7 實例：加電輸齣禁止控製
1.8 實踐與技巧
1.9 習題與思考

第2章 西門子S7-200 PLC的係統組成和特性
2.1 西門子PLC簡介
2.2 S7-200係列PLC的構成
2.2.1 PLC主機
2.2.2 擴展模塊
2.2.3 相關設備
2.3 S7-200係列PLC的性能與工作方式
2.3.1 S7-200係列PLC的輸入/輸齣係統性能
2.3.2 S7-200係列PLC的存儲係統性能
2.3.3 S7-200係列PLC的工作方式
2.4 S7-200係列PLC的電源計算
2.5 S7-200係列PLC的最大I/O原則
2.6 S7-200係列PLC的外部接綫
2.7 S7-200係列PLC的編程
2.7.1 PLC的編程語言
2.7.2 S7-200係列PLC的程序結構
2.8 實例： 異步電動機正反轉控製
2.9 實踐與技巧
2.10 習題與思考

第3章 S7-300/400 PLC的特性
3.1 S7-300 PLC的係統組成和特性
3.1.1 S7-300 PLC簡介
3.1.2 S7-300 PLC的係統特性
3.1.3 S7-300 PLC的I/O地址分配
3.2 S7-400 PLC的係統組成和特性
3.2.1 S7-400 PLC簡介
3.2.2 S7-400 PLC的係統特性
3.2.3 S7-400 PLC的I/O地址分配
3.3 S7-300 PLC的模塊特性
3.4 S7-400 PLC的模塊特性
3.5 實例： 模擬量輸入模塊測量範圍的設定
3.6 實踐與技巧
3.7 習題與思考

第4章 STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件
4.1 編程軟件STEP 7-Micro/WIN的安裝
4.1.1 係統要求
4.1.2 軟件安裝
4.1.3 硬件連接
4.1.4 參數設置
4.1.5 在綫聯係
4.1.6 設置和修改PLC通信參數
4.2 STEP 7-Micro/WIN編程軟件的功能
4.2.1 STEP 7-Micro/WIN基本功能
4.2.2 軟件界麵及其功能
4.2.3 係統組態
4.3 STEP 7編程軟件的基本使用
4.3.1 文件操作
4.3.2 編輯程序
4.3.3 下載、運行與停止程序
4.4 程序的調試與監控
4.4.1 選擇工作方式
4.4.2 程序狀態顯示
4.4.3 狀態圖顯示
……

第5章 S7-200的指令係統
第6章 PLC梯形圖程序設計
第7章 S7-200係列PLC的通信與網絡
第8章 變頻器的PLC控製
第9章 人機交互設備
第10章 西門子S7-200的常用模塊
第11章 PLC控製係統的應用設計
第12章 PLC的安裝與維修
附錄 S7-200指令集

前言/序言

可編程序控製器(PLC)是計算機傢族中的一員，它是為工業控製應用而設計製造的綜閤瞭計算機技術、自動控製技術和通信技術的一種新型的、通用的自動控製裝置。PLC以其功能強、可靠性高、使用靈活方便、易於編程以及適於在工業環境下應用等一係列優點，成為工業控製領域中增長速度最迅猛的工業控製設備。PLC産品大緻可分為美國、歐洲國傢、 日本三大流派。據統計，德國西門子公司的PLC在我國的PLC市場上的占有率已經超過30％，特彆是西門子公司的S7��200在小型PLC中應用最廣，市場占有率最高。S7��200及其編程軟件STEP7和通信網絡的功能強大，程序結構復雜，其用戶手冊和編程手冊有好幾十本，中文資料很少，要求用戶具有較高的計算機應用能力和英語水平，很多人覺得西門子PLC的技術門檻太高，廣大工程技術人員和大專院校師生開發和設計非常睏難。因此，迫切需要一本能幫助他們學習S7��200體係結構和編程實戰訓練的書籍。

本書對S7��200的硬件、編程語言、指令、程序結構、編程軟件、通信網絡和閉環控製等方麵都作瞭較為全麵深入的介紹。為瞭保證內容的準確性和新穎性，本書編寫時以英文資料為準，參考瞭西門子公司提供的在西門子網站（包括在德國的網站）下載的大量的最新資料，同時參考瞭編程軟件STEP7內容豐富的幫助文件和例程。

本書特點：

(1) 重視基礎、循序漸進

目前，國內同類圖書多麵嚮有PLC開發經驗的讀者，對基本知識和概念的講解不夠清晰、透徹，導緻初學者起步階段學習吃力。而本書重視基礎知識和基本概念的講解，特彆適閤PLC的開發者。

(2) 結構閤理

目前國內同類圖書的內容結構多與PLC的技術資料或者手冊一緻，但這並不符閤學習者的學習習慣。筆者結閤多年的PLC課程教學經驗，在內容安排上遵循讀者學習的一般規律，並結閤大量實例講解難點，使原本枯燥的內容變得生動有趣、易於消化吸收。

(3) 實例豐富、講解細緻

本書精選瞭各個行業應用典型實例，並且對每個例子進行詳細的講解和分析，力求使初學者更快地掌握相關知識和技巧。

本書主要由趙景波、田艷兵、譚艷玲編著。此外，宋一兵、管殿柱、王獻紅、李文鞦和張忠林也參與瞭本書的編寫工作。

感謝您選擇瞭本書，希望我們的努力對您的工作和學習有所幫助，也希望您把對本書的意見和建議告訴我們。

編者2015年5月

《工業自動化控製係統設計與實踐：S7-200 PLC應用詳解》 概述 在現代工業生産中，自動化控製係統扮演著至關重要的角色，它直接關係到生産效率、産品質量、能源消耗以及操作安全。作為工業控製領域中應用最為廣泛的微型可編程邏輯控製器（PLC）之一，西門子S7-200係列以其緊湊的體積、強大的功能、易於使用的編程軟件以及穩定的可靠性，贏得瞭全球用戶的青睞。本書旨在為讀者提供一套係統、深入的學習路徑，幫助讀者掌握S7-200 PLC在工業自動化控製係統中的設計、應用與實踐。本書內容緊密結閤實際工程需求，從基礎理論到高級應用，層層遞進，力求讓讀者能夠獨立完成自動化控製項目的開發與維護。 本書特色與內容亮點 本書不同於市麵上一般的S7-200 PLC教程，它並非僅停留在對指令和功能的簡單羅列，而是著重於構建一個完整的知識體係，強調“學以緻用”。我們深入剖析瞭S7-200 PLC在各類工業場景下的應用邏輯，並提供瞭大量精心設計的實例，覆蓋瞭從簡單的開關量控製到復雜的模擬量處理、PID調節、通信網絡集成等多個層麵。 第一部分：工業自動化控製基礎理論與S7-200 PLC概覽 工業自動化控製係統概述： 工業自動化的發展曆程與趨勢。 自動化控製係統的基本組成：傳感器、控製器、執行器。 PLC在工業自動化中的地位與優勢。 常見工業控製係統的分類與特點（如離散製造、流程控製等）。 S7-200 PLC係統簡介： S7-200 PLC係列的産品型號、硬件結構與特點（CPU模塊、擴展模塊、通訊模塊等）。 S7-200 PLC的供電要求、安裝規範與環境要求。 CPU模塊的性能指標、內存組織結構（程序區、數據區、I/O映像區等）。 S7-200 PLC的輸入輸齣（I/O）類型與接口特性：數字量I/O、模擬量I/O。 S7-200 PLC的特殊功能模塊介紹（如高速計數器、脈衝輸齣、PID控製模塊等）。 S7-200 PLC的擴展性分析：如何根據實際需求選擇閤適的擴展模塊。 第二部分：S7-200 PLC編程基礎與核心技術 STEP 7-Micro/WIN SP9編程軟件詳解： 軟件的安裝、界麵布局與常用功能。 項目創建、PLC硬件組態與參數設置。 S7-200 PLC的編程語言介紹：梯形圖（LAD）、指令錶（STL）、語句錶（SCL）。 常用指令的學習與應用： 基本邏輯指令（AND, OR, NOT, XOR等）。 觸點與綫圈指令（LD, LDI, OUT, LDO等）。 定時器指令（TON, TOF, TP）。 計數器指令（CTU, CTD, CTUD）。 數據傳輸指令（MOV, MOVB, MOVW, MOVD）。 比較指令（=, <>, <, >, <=, >=）。 算術運算指令（+, -, , /, INC, DEC）。 位操作指令（SET, RESET, BIT, TEST）。 塊調用指令（CALL, RET）。 數據類型與數據存儲： S7-200 PLC支持的數據類型（布爾型、字節型、整型、實型、字符型等）。 變量的聲明與命名規則。 不同數據區域的理解與應用（I/O地址、標誌位、定時器/計數器地址、數據塊DB）。 數據塊（DB）的創建與管理，用於存儲和組織用戶數據。 程序結構與組織： 主程序（OB1）的功能與執行流程。 子程序（SBR）的設計與調用，提高程序的可讀性和模塊化。 中斷程序（OB）的應用：定時中斷、硬件中斷、PLC中斷。 函數（FC）和功能塊（FB）的應用：封裝可重用的邏輯，提高編程效率。 調試與故障排除： 程序的編譯、下載與上傳。 STEP 7-Micro/WIN的在綫監視功能：查看變量狀態、強製I/O點。 程序調試技巧：單步執行、斷點設置。 常見故障模式的分析與排除方法：硬件故障、程序邏輯錯誤。 通過PLC錯誤代碼查找問題。 第三部分：S7-200 PLC實際應用與高級編程 模擬量信號的處理與應用： 模擬量輸入模塊（AI）的接綫與配置。 模擬量信號的讀取、量化與標度轉換（例如，將4-20mA信號轉換為工程單位）。 模擬量輸齣模塊（AQ）的應用，控製變頻器、比例閥等。 PID控製器在S7-200 PLC中的實現與整定： PID原理簡介。 S7-200 PLC內置PID指令的使用。 PID參數的整定方法與實例。 高速計數與脈衝輸齣： 高速計數器（HC）的應用：脈衝測量、頻率測量、定位控製。 不同模式下的高速計數器配置與編程。 脈衝輸齣（PTO）在步進電機、伺服電機控製中的應用。 如何生成指定頻率和占空比的脈衝。 通信功能的應用： S7-200 PLC的串行通信端口（RS-232/RS-485）。 ASCII通信與MODBUS通信協議： ASCII指令（如SEND, RECEIVE, STRCPY, STRCMP）的應用。 MODBUS RTU/ASCII主站/從站編程。 通過串行通信與上位機（HMI, SCADA）或其他PLC進行數據交換。 自由口通信（Freeport）的應用：實現各種定製化的通信協議。 S7-200 PLC與HMI/SCADA係統集成： HMI（人機界麵）的基本概念與作用。 選擇閤適的HMI，與S7-200 PLC的通信方式。 在HMI組態軟件中創建畫麵，實現數據 HMI與PLC之間的數據綁定。 常用HMI畫麵元素的配置（按鈕、指示燈、數值顯示、趨勢圖等）。 SCADA（數據采集與監視控製）係統概述。 S7-200 PLC作為SCADA係統數據源的應用。 復雜自動化係統的設計思路與案例分析： 一個典型的自動化生産綫控製係統設計流程：需求分析、硬件選型、PLC程序設計、HMI組態、現場調試。 多颱S7-200 PLC通過網絡通信實現分布式控製的方案。 變頻器與S7-200 PLC的集成應用：速度控製、啓停控製、故障診斷。 PLC在特定工業領域的應用案例：如包裝機械、輸送係統、注塑機、水處理係統等。 第四部分：工程實踐與項目開發 項目開發流程管理： 從需求分析到項目交付的各個階段。 編寫技術文檔的重要性（設計說明書、接綫圖、操作手冊等）。 PLC程序優化與維護： 提高程序效率與執行速度的技巧。 程序的注釋與文檔化。 程序的備份與版本管理。 長期維護中的常見問題與解決方案。 安全生産與閤規性： PLC在保障工業安全生産中的作用。 電氣安全規範與操作規程。 程序設計中的安全邏輯考慮。 本書目標讀者 在校的工科類學生，特彆是電氣工程、自動化、機械電子工程等專業。 工業自動化領域的初、中級工程師、技術人員。 需要學習或提升S7-200 PLC應用技能的設備製造商、係統集成商的技術人員。 對工業自動化感興趣的初學者，希望快速入門PLC編程。 總結 《工業自動化控製係統設計與實踐：S7-200 PLC應用詳解》將帶領讀者走進S7-200 PLC的世界，通過理論講解、軟件操作演示、大量工程實例分析，使讀者不僅能掌握S7-200 PLC的硬件特性和編程指令，更能理解其在實際工業場景中的應用邏輯和設計方法。本書力求貼近實際工程，幫助讀者構建紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗，從而能夠自信地投入到工業自動化項目的開發與應用中，解決實際工作中遇到的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我最近在工作中遇到瞭一個需要大量使用S7-200 PLC的項目，之前對這個係列PLC的接觸不多，正發愁無從下手。偶然間看到瞭這本書，抱著試試看的心態買來研讀，沒想到效果齣奇的好。這本書的體係結構部分，與其說是枯燥的理論堆砌，不如說是精心設計的“導覽圖”。它清晰地勾勒齣瞭S7-200 PLC的整體框架，讓我能夠快速理解各個模塊之間的邏輯關係和數據流嚮。最令我印象深刻的是，作者在講解指令係統時，不僅僅是羅列指令名稱和功能，而是通過大量生動的圖例和代碼片段，演示瞭指令的實際用法和調試技巧。例如，在講解模擬量輸入輸齣時，書中提供瞭詳細的轉換公式和程序示例，幫助我解決瞭之前一直睏擾的模擬量數據處理問題。而且，書中關於故障排除和維護的內容也相當實用，列舉瞭一些常見故障的現象和解決方法，這在實際生産環境中能夠為我節省大量的調試時間。對於書中提供的通信接口和通信協議的介紹，也為我後續實現遠程監控和數據采集打下瞭堅實的基礎。這本書可以說是我在S7-200 PLC技術道路上的“啓濛老師”。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，一本優秀的PLC技術書籍，不僅要講解理論知識，更要注重實際操作的指導。這本《西門子S7-200 PLC體係結構與編程》在這方麵做得尤為齣色。書中對S7-200 PLC的體係結構進行瞭深入剖析，包括其核心的CPU設計、內存管理以及指令執行流程，為理解PLC的工作原理奠定瞭堅實的基礎。而在編程部分，作者並沒有停留在枯燥的指令羅列，而是通過一係列精心設計的項目案例，引導讀者一步步掌握S7-200的編程精髓。例如，書中對於如何利用S7-200實現復雜的邏輯控製、數據轉換以及狀態監測，都有著非常詳細的步驟分解和代碼示例。特彆值得稱贊的是，書中對於STEP 7-Micro/WIN軟件在實際編程中的應用進行瞭詳盡的闡述，包括如何使用在綫監視、斷點調試等功能來快速定位和解決程序中的問題，這對於提高編程效率至關重要。此外，書中還涉及瞭一些關於PLC通信和網絡集成的基礎知識，這對於構建更復雜的自動化係統非常有幫助。這本書的內容充實，講解清晰，無疑是S7-200 PLC學習者的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事工業自動化領域的工程師，我接觸過各種品牌的PLC，對PLC的體係結構和編程原理有著深刻的理解。最近，我開始負責一個涉及西門子S7-200 PLC的舊設備改造項目，希望能通過這本書對S7-200的特點和編程方式有一個快速而全麵的瞭解。事實證明，我的選擇是正確的。這本書的章節設置非常閤理，從PLC的硬件基礎到復雜的通信協議，再到實際應用中的各種技巧，都做到瞭層層遞進。我尤其欣賞作者在講解梯形圖、指令錶和SCL（結構化文本）編程時的細緻程度。對於梯形圖，書中提供瞭很多經典的邏輯電路設計案例，讓我能夠快速掌握其設計思想；對於指令錶，則詳細解釋瞭每個指令的二進製和助記符錶示，方便理解底層邏輯；而對於SCL，則提供瞭如何利用高級語言編寫高效程序的思路和技巧。書中關於定時器、計數器、跳轉指令等基本指令的應用，也是非常紮實的。此外，書中關於PLC故障診斷和安全防護的章節，也為我提供瞭寶貴的參考信息，讓我能夠更好地保障生産係統的穩定運行。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在校的自動化專業學生，對於PLC的學習一直充滿熱情，但總覺得缺乏一本能夠係統性指導我的書籍。在老師的推薦下，我閱讀瞭這本《西門子S7-200 PLC體係結構與編程》。這本書給我最直觀的感受就是“全麵”和“實用”。從PLC的基本原理，到S7-200硬件的詳細介紹，再到編程的方方麵麵，這本書幾乎涵蓋瞭所有我需要學習的內容。特彆是關於S7-200的CPU性能、內存結構以及I/O接口的說明，讓我對這個PLC係列有瞭更深入的認識。在編程實踐部分，書中通過大量的實例，將抽象的指令轉化為具體的應用，比如如何編寫一個簡單的PID控製程序，或者如何實現一個多工位的自動化生産綫控製。這些實例都非常貼近實際生産，讓我能夠學以緻用。書中還對STEP 7-Micro/WIN這款編程軟件的操作進行瞭詳細的講解，包括軟件的安裝、界麵的熟悉、程序的下載和調試等，這對於初學者來說非常友好。總的來說，這本書是我學習S7-200 PLC過程中不可多得的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

這是一本非常實用的PLC入門教材，從PLC的基礎概念講起，循序漸進地介紹瞭西門子S7-200係列PLC的硬件組成、指令係統以及實際應用。書中對於CPU模塊、輸入輸齣模塊、通信模塊的講解都相當細緻，讓我對S7-200的體係結構有瞭清晰的認識。尤其是對於不同類型的I/O模塊，如何選型、接綫以及在程序中的配置，都有著非常詳細的圖文說明，這對於初學者來說是至關重要的。在編程部分，作者不僅介紹瞭基礎的指令，如邏輯運算指令、定時器、計數器等，還結閤瞭大量的實際案例，將這些指令的應用場景展現得淋灕盡緻。例如，書中對電機啓停控製、液位控製、溫度控製等常見工業自動化場景的PLC程序設計進行瞭詳細的解析，讓我能夠快速理解並模仿。此外，書中還涉及瞭S7-200特有的通信協議，如PPI通信，並提供瞭相應的編程技巧，這對於需要進行多颱PLC組網或與上位機通信的項目非常有幫助。整體而言，這本書的知識點覆蓋全麵，講解深入淺齣，非常適閤希望掌握S7-200 PLC編程技術的工程師、技術人員以及自動化專業的學生。