本書從PLC應用角度出發(fā),將PLC編程基礎(chǔ)知識和工程實踐相結(jié)合,把PLC控制系統(tǒng)工程設計思想和方法及其工程實例融合在一起,重點介紹了STEP7編程語言與編程、梯形圖設計方法、模擬量處理、編程設計、PLC故障診斷及處理方法,列舉大量典型應用案例,讀者可以通過西門子S7-300PLC編程典型實例進一步舉一反三,掌握S7-300系列PLC的編程技巧與應用。
《 西門子S7-400 PLC快速入門與提高實例》考慮初學者的學習體驗,內(nèi)容由淺入深,循序漸進;注重實際應用,結(jié)合編程實例詳細說明編程指令的應用。
目前,工控領(lǐng)域廣泛使用PLC來進行流程控制,產(chǎn)品大致分為美國、歐洲國家、日本三大派系。德國西門子的PLC在我國占有量已達30%以上,尤其是西門子公司的S7系列,該系列PLC具有強大的運算處理、網(wǎng)絡、冗余控制等功能,所以得到廣泛應用。由于使用PLC系統(tǒng)的設計對系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性和可靠性要求較高,這就要求設計人員具有很好的系統(tǒng)設計經(jīng)驗與程序設計經(jīng)驗,這也給很多初學者帶來許多學習障礙,很難在短時間內(nèi)使自己的應用水平得到快速的提升。為了使初學者更快地掌握西門子S7-300系列PLC的性能及特點,并熟練地應用到實踐中去,特編寫了本書。
本書以S7-300系列PLC應用為主線,以STEP7編程工具為平臺,系統(tǒng)地介紹了西門子S7-300系列PLC的基礎(chǔ)理論、編程方法及工業(yè)應用等知識。重點介紹了STEP7編程語言與編程、梯形圖設計方法、模擬量處理、編程設計、PLC故障診斷及處理方法,列舉了大量典型應用案例,讀者可以通過西門子S7-300PLC編程典型實例進一步舉一反三,掌握S7-300系列PLC的編程技巧與應用。
本書由吳文濤任主編,由張建梅、李鳳銀任副主編,參加本書編寫的還有戴坤、楊波、索立朝、高俊學、崔加友、李伯、馮健、李東健、王亞男、黃達、劉東澤、張伯虎。本書的編寫得到了諸多同志的幫助,在此一并表示感謝!
鑒于時間倉促,書中不足之處難免,敬請讀者批評指正。
編者
第1章PLC基礎(chǔ)知識
1.1PLC的硬件組成001
1.2PLC的軟件組成003
1.3PLC的常用外設的選擇003
1.4PLC的工作原理004
1.4.1PLC的工作過程004
1.4.2PLC的編程語言005
第2章可編程控制器指令系統(tǒng)與編程
2.1STEP7程序設計基礎(chǔ)008
2.1.1STEP7的編程語言008
2.1.2結(jié)構(gòu)化程序中的塊010
2.1.3STEP7的數(shù)據(jù)類型011
2.2STEP7的指令類型與指令結(jié)構(gòu)013
2.2.1STEP7指令系統(tǒng)中的指令類型014
2.2.2指令的形式與組成014
2.2.3指令中的操作數(shù)015
2.2.4尋址方式017
2.3邏輯指令及應用020
2.3.1位邏輯指令及應用020
2.3.2字邏輯指令及應用035
2.4定時器、計數(shù)器指令及應用037
2.4.1定時器指令及應用037
2.4.2計數(shù)器指令及應用047
2.5數(shù)據(jù)處理與數(shù)學運算指令及應用051
2.5.1裝入和傳送指令051
2.5.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令054
2.5.3數(shù)據(jù)比較指令060
2.5.4算術(shù)運算指令061
2.5.5移位和循環(huán)移位指令064
2.5.6累加器操作指令068
2.6程序執(zhí)行控制指令及應用070
2.6.1跳轉(zhuǎn)指令070
2.6.2循環(huán)控制指令075
2.6.3功能塊調(diào)用指令076
2.6.4主控繼電器指令078
2.7其他指令080
2.7.1地址寄存器指令080
2.7.2數(shù)據(jù)塊指令081
2.7.3顯示和空操作指令082
第3章數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖設計方法
3.1梯形圖的經(jīng)驗設計法與繼電器電路轉(zhuǎn)換法083
3.1.1用經(jīng)驗法設計梯形圖083
3.1.2根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖088
3.2順序控制設計法與順序功能圖091
3.2.1順序控制設計法091
3.2.2步與動作092
3.2.3有向連線與轉(zhuǎn)換094
3.2.4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)095
3.2.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則098
3.2.6繪制順序功能圖的注意事項099
3.2.7順序控制設計法的本質(zhì)099
3.3使用啟保停電路的順序控制梯形圖編程方法100
3.3.1設計順序控制梯形圖的一些基本問題100
3.3.2單序列的編程方法102
3.3.3選擇序列的編程方法104
3.3.4并行序列的編程方法105
3.3.5僅有兩步的閉環(huán)的處理106
3.3.6應用舉例106
3.4使用置位復位指令的順序控制梯形圖編程方法109
3.4.1單序列的編程方法109
3.4.2選擇序列的編程方法111
3.4.3并行序列的編程方法112
3.4.4應用舉例112
3.5具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖編程方法114
3.5.1機械手控制系統(tǒng)簡介114
3.5.2使用啟保停電路和編程方法116
3.5.3使用置位復位指令的編程方法120
3.6順序功能圖語言S7 Graph的應用123
3.6.1S7 Graph語言概述123
3.6.2使用S7 Graph 編程的例子126
3.6.3順序控制器的運行模式與監(jiān)控操作131
3.6.4順序控制器中的動作133
3.6.5順序控制器中的條件136
3.6.6S7 Graph功能塊的參數(shù)設置138
3.6.7用S7 Graph FB編寫具有多種工作方式的控制程序139
3.6.8S7 Graph功能塊的參數(shù)優(yōu)化設置144
第4章PLC實際工程應用與實例設計
4.1PLC控制系統(tǒng)設計的原則和內(nèi)容145
4.1.1設計原則145
4.1.2設計內(nèi)容146
4.1.3設計步驟146
4.2S7-300 PLC系統(tǒng)設計應用148
4.2.1S7-300 PLC在水力發(fā)電站自動化系統(tǒng)LCU中的應用148
4.2.2LCU控制系統(tǒng)的構(gòu)成舉例151
4.2.3LCU控制系統(tǒng)功能152
4.2.4S7-300 PLC在變電站中的應用154
4.2.5S7-300在斷路器極限電流測試系統(tǒng)中的應用162
4.2.6S7-300 PLC與DCS串行通信在DH電站中的應用165
4.2.7基于PCS7的水箱液位控制系統(tǒng)實例169
第5章S7-300 PLC故障診斷及處理方法
5.1PLC硬件故障與維修方法172
5.2PLC故障類型和故障診斷技術(shù)174
5.2.1PLC故障類型及故障信息174
5.2.2PLC故障的自動檢測及自檢程序178
5.2.3PLC故障的動態(tài)檢測及首發(fā)故障信號180
5.3PLC控制系統(tǒng)故障診斷及處理183
5.3.1PLC故障特點及診斷方法183
5.3.2PLC電源及運行故障檢查及分析診斷方法186
5.3.3PLC輸入輸出故障檢查及診斷方法191
5.3.4PLC通信故障檢查及診斷方法196
5.3.5PLC外部故障檢查及診斷方法199
5.4PLC軟件結(jié)構(gòu)特點及抗干擾措施205
5.4.1PLC軟件結(jié)構(gòu)特點及軟件抗干擾技術(shù)205
5.4.2PLC軟件抗干擾措施207
5.5西門子S7-300 PLC系統(tǒng)運行狀態(tài)214
5.6系統(tǒng)在線診斷與測試215
5.7西門子S7系統(tǒng)PLC故障處理實例222
參考文獻