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商品簡介
序
目次
商品簡介
S7-200 SMART可編程控制器是國內應用很廣泛的S7-200的更新換代產品。本書以項目案例的形式系統介紹了S7-200 SMART PLC的硬件與工作原理、STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件的使用、S7-200 SMART編程基礎、S7-200 SMART功能指令、S7-200 SMART PLC順序控制梯形圖程序設計、PLC的通信與自動化通信網絡等。各項目配有豐富習題，適合采用教學做一體化的授課模式，體現了高職院校高技能應用型人才培養的特色。
本書可以作為高職高專院校電氣電子類相關專業的教材，也適合工程技術人員參考。
本書可以作為高職高專院校電氣電子類相關專業的教材，也適合工程技術人員參考。
序
S7-200 SMART可編程控制器是國內應用廣泛的S7-200的更新換代產品，其指令結構與S7-200基本相同。CPU模塊的類型有標準型和經濟型，集成了60個輸入/輸出(I/O)點、以太網端口、RS-485端口、高速計數、高速脈衝輸出和位置控制功能，內部還可安裝信號板。
本書內容安排如下：項目1為認識PLC，主要是學習PLC的組成、工作原理及S7-200 SMART PLC的內部資源；項目2為STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件應用與仿真，主要學習編程軟件的使用，包括用戶程序的創建、運行、監控以及調試，還有S7-200仿真軟件的應用；項目3為S7-200 SMART編程基礎認知，主要學習S7-200 SMART的基本指令以及定時器、計數器的典型應用；項目4為S7-200 SMART PLC的功能指令認知及程序設計，主要學習數據傳送、數學運算、比較、移位、跳轉、中斷等功能指令的應用；項目5為S7-200 SMART PLC順序控制梯形圖程序設計，主要學習順序控制功能圖結構及設計案例；項目6為PLC的通信與自動化通信網絡認知，主要學習PLC工業通信基本技術及實現方法。每個項目都配有習題。另外，本教材還有2個附錄。
本書每一個教學項目，根據相應的知識、能力和思政目標要求，按循序漸進、深入淺出的原則設計案例，具有鮮明的職業性。本書讀者也可通過掃描二維碼觀看相關內容的視頻講解。職教云上還有豐富的課程配套資源。
本書由常州機電職業技術學院孫承庭、馬劍主編，戰崇玉副主編。參與教材編寫的還有萇曉兵、馬仕麟、王青。具體編寫分工如下：孫承庭編寫了項目1、2、3；馬劍編寫了項目4、5；戰崇玉編寫了項目6；孫承庭、萇曉兵、王青共同編寫了實訓部分(共包括16個實驗)；馬仕麟編寫了附錄。
因編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請讀者批評指正。
編者
2021年5月
本書內容安排如下：項目1為認識PLC，主要是學習PLC的組成、工作原理及S7-200 SMART PLC的內部資源；項目2為STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件應用與仿真，主要學習編程軟件的使用，包括用戶程序的創建、運行、監控以及調試，還有S7-200仿真軟件的應用；項目3為S7-200 SMART編程基礎認知，主要學習S7-200 SMART的基本指令以及定時器、計數器的典型應用；項目4為S7-200 SMART PLC的功能指令認知及程序設計，主要學習數據傳送、數學運算、比較、移位、跳轉、中斷等功能指令的應用；項目5為S7-200 SMART PLC順序控制梯形圖程序設計，主要學習順序控制功能圖結構及設計案例；項目6為PLC的通信與自動化通信網絡認知，主要學習PLC工業通信基本技術及實現方法。每個項目都配有習題。另外，本教材還有2個附錄。
本書每一個教學項目，根據相應的知識、能力和思政目標要求，按循序漸進、深入淺出的原則設計案例，具有鮮明的職業性。本書讀者也可通過掃描二維碼觀看相關內容的視頻講解。職教云上還有豐富的課程配套資源。
本書由常州機電職業技術學院孫承庭、馬劍主編，戰崇玉副主編。參與教材編寫的還有萇曉兵、馬仕麟、王青。具體編寫分工如下：孫承庭編寫了項目1、2、3；馬劍編寫了項目4、5；戰崇玉編寫了項目6；孫承庭、萇曉兵、王青共同編寫了實訓部分(共包括16個實驗)；馬仕麟編寫了附錄。
因編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請讀者批評指正。
編者
2021年5月
目次
項目1認識PLC1
任務1.1PLC的基本認知2
1.1.1PLC概述2
1.1.2PLC的特點3
1.1.3PLC的分類4
1.1.4PLC的性能指標5
1.1.5PLC的主要品牌5
任務1.2學習PLC的組成及工作原理6
1.2.1PLC的基本組成6
1.2.2PLC的工作原理9
1.2.3擴展模塊和信號板11
任務1.3認識S7-200 SMART的內部資源13
1.3.1S7-200 SMART系列PLC的內部軟元件13
1.3.2S7-200 SMART系列PLC的內部存儲區13
任務1.4PLC相關知識的拓展認知15
1.4.1S7-200 SMART系列PLC15
1.4.2S7-200 SMART系列PLC產品15
1.4.3S7-200 SMART CPU產品類型16
1.4.4S7-200 SMART ST40 CPU模塊的端口接線17
思考與練習19
項目2STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件應用與仿真20
任務2.1認識編程軟件安裝與界面功能20
2.1.1編程軟件的安裝21
2.1.2軟件窗口界面功能簡介21
任務2.2程序的編寫與下載26
2.2.1創建項目的步驟26
2.2.2以太網的基礎知識29
2.2.3組態以太網地址30
任務2.3編程軟件的監控與調試31
2.3.1用程序狀態監控功能調試程序31
2.3.2用狀態圖表監控功能調試程序32
2.3.3調試用戶程序的其他方法34
任務2.4S7-200系列PLC程序仿真34
2.4.1仿真軟件的程序仿真35
2.4.2內存變量監控37
思考與練習37
項目3S7-200 SMART編程基礎認知39
任務3.1認識S7-200 SMART PLC的軟件系統與程序結構40
3.1.1S7-200 SMART PLC的軟件系統40
3.1.2S7-200 SMART PLC的程序結構41
任務3.2學習S7-200 SMART PLC的數據類型與數據尋址方式41
3.2.1PLC的數據表達形式41
3.2.2PLC的數據尋址方式43
任務3.3認識S7-200 SMART的基本指令44
3.3.1輸入/輸出指令45
3.3.2正負跳變、取反和空操作指令46
3.3.3邏輯堆棧操作指令47
3.3.4置位與復位指令51
3.3.5立即指令52
3.3.6雙穩態觸發器指令53
任務3.4學習定時器指令與計數器指令54
3.4.1定時器指令54
3.4.2計數器指令58
任務3.5學習PLC的編程規則與應用60
思考與練習63
項目4S7-200 SMART PLC的功能指令認知及程序設計66
任務4.1認識S7-200 SMART PLC的功能指令67
4.1.1功能指令概述67
4.1.2S7-200功能指令的表達形式及使用要素67
任務4.2認識傳送指令69
4.2.1字節、字、雙字和實數傳送指令70
4.2.2數據塊傳送指令(BM)71
4.2.3字節立即傳送(讀取和寫入)指令72
4.2.4字節交換指令72
任務4.3認識數學運算指令72
4.3.1加減乘除指令72
4.3.2遞增與遞減指令74
4.3.3數學函數指令74
4.3.4邏輯運算指令75
任務4.4認識比較指令76
4.4.1字節、整數、雙整數和實數比較指令76
4.4.2比較指令應用案例77
任務4.5認識移位指令與循環移位指令78
4.5.1右移位和左移位指令79
4.5.2循環右移位和循環左移位指令79
4.5.3移位寄存器指令81
任務4.6認識程序控制指令81
4.6.1跳轉與標號指令81
4.6.2跳轉與標號指令應用案例82
4.6.3循環指令82
任務4.7認識數據轉換指令85
4.7.1數據類型轉換指令85
4.7.2編碼和解碼指令87
4.7.3段碼指令88
4.7.4ASCII碼轉換指令89
任務4.8認識表功能指令91
4.8.1填表指令91
4.8.2表取數指令92
任務4.9認識中斷指令93
4.9.1中斷事件93
4.9.2中斷指令的類型95
4.9.3中斷程序舉例96
思考與練習98
項目5S7-200 SMART PLC順序控制梯形圖程序設計99
任務5.1順序控制設計法與順序功能圖認知99
5.1.1順序控制設計法99
5.1.2功能圖的概念100
5.1.3步與動作100
5.1.4有向連線、轉換和轉換條件101
任務5.2順序功能圖的基本結構認知101
任務5.3使用SCR指令的順序控制梯形圖設計103
5.3.1順序控制繼電器指令103
5.3.2順序控制指令程序案例103
任務5.4使用置位/復位指令的順序控制梯形圖設計109
5.4.1單序列的編程方法109
5.4.2選擇序列與並行序列的編程方法110
5.4.3典型應用案例112
思考與練習114
項目6PLC的通信與自動化通信網絡認知115
任務6.1認識PLC網絡基礎116
6.1.1PLC網絡的含義116
6.1.2PLC網絡的結構116
任務6.2認識PLC通信技術117
6.2.1PLC通信技術概述117
6.2.2串行通信接口標準118
6.2.3開放系統互聯模型119
任務6.3認識西門子的PLC網絡122
6.3.1生產金字塔結構模型122
6.3.2六種常見通信網絡123
任務6.4認識PROFIBUS總線124
6.4.1PROFIBUS總線結構組成124
6.4.2S7系統中的PROFIBUS-DP及組態125
任務6.5認識AS-i總線126
6.5.1AS-i總線概述126
6.5.2AS-i總線的拓撲結構127
任務6.6認識PPI總線129
6.6.1PPI網絡的連接方法130
6.6.2PPI通信網絡組態131
任務6.7認識S7-200 SMART TCP/IP協議137
6.7.1S7-200 SMART之間的S7通信137
6.7.2S7-200 SMART與其他設備間的以太網通信139
任務6.8認識基於以太網的開放式用戶通信139
6.8.1S7-200 SMART之間的TCP和ISO-on-TCP通信139
6.8.2S7-200 SMART與S7-300 PLC的TCP通信140
6.8.3S7-200 SMART與S7-1200/S7-1500網絡組態與通信141
思考與練習144
實訓145
實驗1軟件安裝設置與亞龍YL-1527實驗柜認識145
實驗2S7-200 系列PLC仿真軟件應用與程序設計147
實驗3常用觸點指令練習151
實驗4點動與連續運行控制155
實驗5電動機正反轉循環控制157
實驗6電動機正反轉延時控制159
實驗7定時器應用161
實驗8S7-200 SMART計數器應用163
實驗9定時器與計數器綜合應用167
實驗10數據傳送指令應用169
實驗11算術運算指令應用171
實驗12增1/減1指令應用175
實驗13跳轉與標號指令應用177
實驗14移位指令應用179
實驗15子程序與循環指令應用181
實驗16順序控制指令應用183
附錄185
附錄1PLC常用專業英語詞匯185
附錄2特殊存儲區SM186
參考文獻187
任務1.1PLC的基本認知2
1.1.1PLC概述2
1.1.2PLC的特點3
1.1.3PLC的分類4
1.1.4PLC的性能指標5
1.1.5PLC的主要品牌5
任務1.2學習PLC的組成及工作原理6
1.2.1PLC的基本組成6
1.2.2PLC的工作原理9
1.2.3擴展模塊和信號板11
任務1.3認識S7-200 SMART的內部資源13
1.3.1S7-200 SMART系列PLC的內部軟元件13
1.3.2S7-200 SMART系列PLC的內部存儲區13
任務1.4PLC相關知識的拓展認知15
1.4.1S7-200 SMART系列PLC15
1.4.2S7-200 SMART系列PLC產品15
1.4.3S7-200 SMART CPU產品類型16
1.4.4S7-200 SMART ST40 CPU模塊的端口接線17
思考與練習19
項目2STEP 7-Micro/WIN SMART編程軟件應用與仿真20
任務2.1認識編程軟件安裝與界面功能20
2.1.1編程軟件的安裝21
2.1.2軟件窗口界面功能簡介21
任務2.2程序的編寫與下載26
2.2.1創建項目的步驟26
2.2.2以太網的基礎知識29
2.2.3組態以太網地址30
任務2.3編程軟件的監控與調試31
2.3.1用程序狀態監控功能調試程序31
2.3.2用狀態圖表監控功能調試程序32
2.3.3調試用戶程序的其他方法34
任務2.4S7-200系列PLC程序仿真34
2.4.1仿真軟件的程序仿真35
2.4.2內存變量監控37
思考與練習37
項目3S7-200 SMART編程基礎認知39
任務3.1認識S7-200 SMART PLC的軟件系統與程序結構40
3.1.1S7-200 SMART PLC的軟件系統40
3.1.2S7-200 SMART PLC的程序結構41
任務3.2學習S7-200 SMART PLC的數據類型與數據尋址方式41
3.2.1PLC的數據表達形式41
3.2.2PLC的數據尋址方式43
任務3.3認識S7-200 SMART的基本指令44
3.3.1輸入/輸出指令45
3.3.2正負跳變、取反和空操作指令46
3.3.3邏輯堆棧操作指令47
3.3.4置位與復位指令51
3.3.5立即指令52
3.3.6雙穩態觸發器指令53
任務3.4學習定時器指令與計數器指令54
3.4.1定時器指令54
3.4.2計數器指令58
任務3.5學習PLC的編程規則與應用60
思考與練習63
項目4S7-200 SMART PLC的功能指令認知及程序設計66
任務4.1認識S7-200 SMART PLC的功能指令67
4.1.1功能指令概述67
4.1.2S7-200功能指令的表達形式及使用要素67
任務4.2認識傳送指令69
4.2.1字節、字、雙字和實數傳送指令70
4.2.2數據塊傳送指令(BM)71
4.2.3字節立即傳送(讀取和寫入)指令72
4.2.4字節交換指令72
任務4.3認識數學運算指令72
4.3.1加減乘除指令72
4.3.2遞增與遞減指令74
4.3.3數學函數指令74
4.3.4邏輯運算指令75
任務4.4認識比較指令76
4.4.1字節、整數、雙整數和實數比較指令76
4.4.2比較指令應用案例77
任務4.5認識移位指令與循環移位指令78
4.5.1右移位和左移位指令79
4.5.2循環右移位和循環左移位指令79
4.5.3移位寄存器指令81
任務4.6認識程序控制指令81
4.6.1跳轉與標號指令81
4.6.2跳轉與標號指令應用案例82
4.6.3循環指令82
任務4.7認識數據轉換指令85
4.7.1數據類型轉換指令85
4.7.2編碼和解碼指令87
4.7.3段碼指令88
4.7.4ASCII碼轉換指令89
任務4.8認識表功能指令91
4.8.1填表指令91
4.8.2表取數指令92
任務4.9認識中斷指令93
4.9.1中斷事件93
4.9.2中斷指令的類型95
4.9.3中斷程序舉例96
思考與練習98
項目5S7-200 SMART PLC順序控制梯形圖程序設計99
任務5.1順序控制設計法與順序功能圖認知99
5.1.1順序控制設計法99
5.1.2功能圖的概念100
5.1.3步與動作100
5.1.4有向連線、轉換和轉換條件101
任務5.2順序功能圖的基本結構認知101
任務5.3使用SCR指令的順序控制梯形圖設計103
5.3.1順序控制繼電器指令103
5.3.2順序控制指令程序案例103
任務5.4使用置位/復位指令的順序控制梯形圖設計109
5.4.1單序列的編程方法109
5.4.2選擇序列與並行序列的編程方法110
5.4.3典型應用案例112
思考與練習114
項目6PLC的通信與自動化通信網絡認知115
任務6.1認識PLC網絡基礎116
6.1.1PLC網絡的含義116
6.1.2PLC網絡的結構116
任務6.2認識PLC通信技術117
6.2.1PLC通信技術概述117
6.2.2串行通信接口標準118
6.2.3開放系統互聯模型119
任務6.3認識西門子的PLC網絡122
6.3.1生產金字塔結構模型122
6.3.2六種常見通信網絡123
任務6.4認識PROFIBUS總線124
6.4.1PROFIBUS總線結構組成124
6.4.2S7系統中的PROFIBUS-DP及組態125
任務6.5認識AS-i總線126
6.5.1AS-i總線概述126
6.5.2AS-i總線的拓撲結構127
任務6.6認識PPI總線129
6.6.1PPI網絡的連接方法130
6.6.2PPI通信網絡組態131
任務6.7認識S7-200 SMART TCP/IP協議137
6.7.1S7-200 SMART之間的S7通信137
6.7.2S7-200 SMART與其他設備間的以太網通信139
任務6.8認識基於以太網的開放式用戶通信139
6.8.1S7-200 SMART之間的TCP和ISO-on-TCP通信139
6.8.2S7-200 SMART與S7-300 PLC的TCP通信140
6.8.3S7-200 SMART與S7-1200/S7-1500網絡組態與通信141
思考與練習144
實訓145
實驗1軟件安裝設置與亞龍YL-1527實驗柜認識145
實驗2S7-200 系列PLC仿真軟件應用與程序設計147
實驗3常用觸點指令練習151
實驗4點動與連續運行控制155
實驗5電動機正反轉循環控制157
實驗6電動機正反轉延時控制159
實驗7定時器應用161
實驗8S7-200 SMART計數器應用163
實驗9定時器與計數器綜合應用167
實驗10數據傳送指令應用169
實驗11算術運算指令應用171
實驗12增1/減1指令應用175
實驗13跳轉與標號指令應用177
實驗14移位指令應用179
實驗15子程序與循環指令應用181
實驗16順序控制指令應用183
附錄185
附錄1PLC常用專業英語詞匯185
附錄2特殊存儲區SM186
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