本书以西门子S7-300系列PLC为主，系统介绍PLC应用基础、工作原理、硬件配置、指令系统及编程方法、应用系统设计、工业控制网络及STEP7应用和WinCC入门等内容，体系完整、通俗易懂，并通过大量实验及工程案例使理论学习和工程实践相结合，便于初学者使用。     读者对象：本书可作为电气信息类、自动化类、机械类等工科专业的本科教材，也可供从事相关技术工作的工程技术人员自学和参考。

可编程序控制器(PLC)自20世纪70年代出现以来，以极高的发展速度遍布全世界，在各行各业都得到了广泛的应用。它综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术，是一种新型的、通用的自动控制装置。它以功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应在工业环境下应用等一系列优点，成为现代工业控制的三大支柱(CAD/CAM、机器人、PLC)之一。 近年来，PLC发展很快，新产品、新技术不断涌现，尤其是西门子PLC以其强大的功能和广泛的应用一直稳居市场占有率第一的位置。为了适应这种情况，作者根据多年的教学和工程应用经验编写了本教材。本书是北华大学吉林省精品课程“PLC应用技术”的配套教材。 全书共10章。第1章为PLC应用基础，介绍学习PLC的电气基础、硬件基础、软件基础和网络基础；第2章为西门子PLC硬件系统，主要介绍西门子PLC的硬件配置和内部资源；第3章介绍SIMATIC管理器——STEP7的基本使用方法；第4章介绍西门子S7—300 PLC的指令系统；第5章通过实例介绍PLC应用系统的设计方法；第6章详细介绍西门子PLC的程序结构及编程技术；第7章介绍西门子PLC应用系统的基本调试方法；第8章介绍模拟量闭环控制系统的设计方法；第9章介绍西门子PLC的通信网络及应用；第10章为西门子组态软件WinCC入门。 本书建议的授课学时数为72～90学时，具体授课内容可根据需要适当增减。 全书由北华大学弭洪涛等编著。第1、3章由弭洪涛执笔；第2章由麻丹丹执笔；第4、5章由颜闽秀执笔；第6章由辛平执笔；第7章由曹晶人执笔；第8章由孙铁军执笔；第9章由牛国成执笔；第10章由胡冬梅执笔。 本书在编写过程中，参阅了大量文献和资料，在此对这些参考文献的作者表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在不当和谬误之处，恳请有关专家和广大读者不吝赐教。

目 录 绪论 （1） 第1章 PLC应用基础 （3） 1.1 电气技术基础 （3） 1.1.1 接触器 （3） 1.1.2 继电器 （8） 1.1.3 主令电器 （12） 1.1.4 刀开关 （14） 1.1.5 自动开关 （14） 1.1.6 熔断器 （15） 1.1.7 典型控制线路 （16） 1.2 PLC硬件基础 （19） 1.2.1 PLC的组成 （19） 1.2.2 PLC的输入/输出单元 （21） 1.2.3 PLC的工作原理 （27） 1.3 PLC软件基础 （32） 1.4 PLC网络基础 （34） 1.4.1 数据通信 （34） 1.4.2 局部网络 （36） 1.4.3 网络协议 （37） 习题 （38） 第2章 西门子PLC硬件系统 （40） 2.1 概述 （40） 2.1.1 西门子PLC分类 （40） 2.1.2 S7-300/400 PLC的组成 （40） 2.1.3 S7-300 PLC的结构 （44） 2.2 硬件配置 （46） 2.2.1 CPU模块 （46） 2.2.2 I/O模块 （51） 2.2.3 分布式I/O （60） 2.3 S7-300 PLC的内部资源 （61） 习题 （66） 第3章 SIMATIC管理器—— STEP7入门 （67） 3.1 概述 （67） 3.1.1 安装STEP7 （67） 3.1.2 使用STEP7的基本步骤 （68） 3.1.3 STEP 7的启动 （68） 3.2 创建及编辑项目 （69） 3.3 硬件组态与参数设置 （72） 3.3.1 硬件组态的任务及步骤 （72） 3.3.2 CPU参数设置 （73） 3.3.3 I/O模块参数设置 （77） 习题 （81） 第4章 西门子PLC软件系统 （82） 4.1 概述 （82） 4.1.1 编程语言 （82） 4.1.2 数据类型 （85） 4.1.3 操作数 （89） 4.1.4 寻址方式 （89） 4.2 位指令 （92） 4.2.1 基本逻辑指令 （92） 4.2.2 置位和复位指令 （97） 4.2.3 RS和SR触发器 （98） 4.2.4 跳变沿检测指令 （100） 4.3 字指令 （102） 4.3.1 装入与传送指令 （102） 4.3.2 定时器指令 （103） 4.3.3 计数器指令 （109） 4.3.4 转换指令 （112） 4.3.5 比较指令 （115） 4.3.6 移位指令 （117） 4.3.7 数据运算指令 （121） 4.4 控制指令 （126） 4.4.1 逻辑控制指令 （126） 4.4.2 程序控制指令 （128） 4.4.3 主控继电器指令 （130） 4.4.4 数据块指令 （132） 习题 （132） 第5章 PLC应用系统设计 （135） 5.1 PLC应用系统的硬件设计 （135） 5.1.1 PLC选型 （135） 5.1.2 PLC容量估算 （136） 5.1.3 I/O模块的选择 （137） 5.1.4 分配I/O点 （137） 5.1.5 设计安全回路 （138） 5.2 PLC应用系统的软件设计 （138） 5.3 设计举例 （140） 习题 （141） 第6章 S7-300程序结构及 编程技术 （143） 6.1 STEP7中的程序对象 （143） 6.2 功能块与功能的调用 （147） 6.2.1 堆栈 （147） 6.2.2 局域数据类型 （148） 6.2.3 编程方式 （149） 6.3 建立符号表 （150） 6.3.1 定义符号 （150） 6.3.2 符号表 （151） 6.3.3 逻辑块的生成 （153） 6.4 在STEP7中创建程序 （155） 6.4.1 在OB1中创建程序 （155） 6.4.2 创建一个有功能块和 数据块的程序 （159） 6.4.3 编程一个功能 （162） 6.4.4 编程一个多重背景 （164） 6.4.5 编程实例 （166） 习题 （174） 第7章 PLC应用系统的调试 （175） 7.1 用变量表调试程序 （175） 7.1.1 概述 （175） 7.1.2 创建变量表 （176） 7.1.3 使用变量表 （178） 7.2 用程序状态功能调试程序 （180） 7.2.1 程序状态功能的启动 （180） 7.2.2 程序状态的显示 （181） 7.2.3 单步与断点功能的使用 （183） 7.2.4 HOLD模式 （184） 7.2.5 编程数据块状态 （184） 7.3 利用仿真软件S7-PLCSIM 调试程序 （185） 7.3.1 S7-PLCSIM简介 （185） 7.3.2 S7-PLCSIM的使用方法 （186） 7.3.3 S7-PLCSIM应用举例 （187） 习题 （188） 第8章 模拟量闭环控制系统 设计 （189） 8.1 概述 （189） 8.2 S7-300模拟量输入模块和 模拟量输出模块 （191） 8.3 模拟量PID控制程序设计 （192） 8.3.1 PID控制基本公式 （192） 8.3.2 PID控制参数选择 （193） 8.4 模拟量程序设计实例 （194） 8.4.1 栽培室温度控制 （194） 8.4.2 PID控制程序实现 （198） 8.4.3 温度控制 （199） 8.4.4 恒压供水系统 （201） 8.4.5 3种液体自动混合系统 （207） 习题 （211） 第9章 西门子PLC通信网络 及应用 （212） 9.1 SIMATIC NET通信系统概述 （212） 9.2 MPI网络 （214） 9.2.1 MPI网络概述 （214） 9.2.2 全局数据通信的组态 （216） 9.2.3 无组态的MPI通信方法 （218） 9.2.4 需要配置连接的通信 （220） 9.3 PROFIBUS通信网络 （221） 9.3.1 PROFIBUS硬件接口种类 （221） 9.3.2 PR0FIBUS网络拓扑结构 （223） 9.3.3 PROFIBUS支持的通信协议 与服务 （226） 9.3.4 PROFIBUS-DP的应用 （226） 9.4 工业以太网 （235） 9.4.1 工业以太网简介 （236） 9.4.2 工业以太网的接口 （238） 9.4.3 工业以太网的传输介质 （239） 9.4.4 工业以太网拓扑结构 （240） 9.4.5 工业以太网编程与应用 （240） 习题 （249） 第10章 组态软件WinCC入门及 应用 （250） 10.1 WinCC软件的主要功能 （250） 10.2 WinCC工程项目开发的一般 过程 （251） 10.3 WinCC的安装与卸载 （252） 10.4 创建WinCC Explorer项目 （255） 10.4.1 启动WinCC并创建一个 项目 （255） 10.4.2 选择并安装PLC或驱动器 （256） 10.4.3 定义变量 （257） 10.4.4 创建并编辑过程画面 （260） 10.4.5 设置运行系统属性 （264） 10.4.6 激活项目 （265） 10.5 显示过程值 （266） 10.6 打印变量记录运行系统报表 （270） 10.7 客户机/服务器操作 （273） 习题 （276） 参考文献 （277）

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