简介
《可编程控制器原理及应用(高职高专教育)》第1、2章为可编程控制器的概述和构成原理；第3章S7-200可编程控制器，重点介绍了CPU22XPLC构成原理、编程器件、系统扩展及编程语言等内容；第4章编程软件，重点介绍了STEP7-Micro/WIN32V3.1版本汉化软件的使用方法；第5、6章介绍了S7-200PLC的指令系统；第7章PLC应用系统设计，重点介绍PLC应用系统的原理及工艺设计方法和应用实例；第8章联网通信，介绍了PLC网络的构成和通信方法；第9章其他机型介绍；第10章实验指导，介绍了PLC实验装置的构成与原理和实验要求。每章后面均附有小结和习题。
可编程控制器（PLC）是一种以微电子技术、自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。
我国大量使用的PLC产品主要有西门子公司的S7系列，三菱公司的F系列，立石公司的C系列，日本松下电工FP1系列，美国GE公司的GE系列等。其中西门子公司的S7-200小型PLC以其结构紧凑，可靠性高，功能全等优点在自动控制领域占有重要地位。《可编程控制器原理及应用(高职高专教育)》以西门子公司现今流行的S7-200系列CPU22X小型PLC为背景，从工程应用角度出发，重点介绍PLC的组成、原理、指令系统和编程方法，深入浅出地讨论了PLC系统的设计方法，并列举了大量S7系列PLC在控制系统中的典型应用实例。
本教材是普通高等教育“十五”国家级规划教材，适合电类、机电类专业教学使用，也可作为其他技术人员参考。
目录
第1章 可编程控制器概述
1.1 可编程控制器的产生
1.2 可编程控制器的定义
1.3 可编程控制器控制功能及主要特点
1.3.1 可编程控制器的主要特点
1.3.2 可编程控制器与其他控制装置的比较
1.4 可编程控制器的分类及发展
1.4.1 可编程控制器的分类方法
1.4.2 可编程控制器的应用与发展
小结
习题
第2章 可编程控制器构成原理
2.1 可编程控制器的基本组成
2.1.1 可编程控制器主机
2.1.2 软件系统
2.2 可编程控制器的工作原理
2.2.1 工作过程
2.2.2 技术性能指标
小结
习题
第3章 S7—200系列可编程控制器
3.1 S7—200系列PLC的构成
3.1.1 CPU224型PLC的结构
3.1.2 扫描周期及工作方式
3.2 S7—200系列PLC内部元器件
3.2.1 数据存储类型及寻址方式
3.2.2 S7—200系列PLC数据存储区及元件功能
3.2.3 S7—200系列PLC有效编程范围
3.3 输入、输出扩展
3.3.1 本机及扩展I／O编址
3.3.2 扩展模块的安装与连接
3.3.3 S7—200系列PLC系统块配置
3.4 S7－200系列PIJC程序概念
3.4.1 梯形图编辑器（LAD）
3.4.2 语句表编辑器（STL）
3.4.3 功能块图编辑器（FBD）
小结
习题
第4章 STEP7－Micro／WIN32编程软件的安装与使用
4.1 SIMATICS7－200编程软件
4，1.1 STEP7－Micro／WIN32软件
4.1.2 编程软件的安装
4.1.3 建立S7—200CPU的通信
4.2 STEP7－Micro／WIN32软件介绍
4.2.1 STEP7一Micro／WIN32软件的基本功能
4.2.2 STEP7－Micro／WIN32窗口组件及功能
4.2.3 系统模块的设置原理及系统块配置（CPU组态）方法
4.3 程序编制及运行
4.3.1 建立项目（用户程序）
4.3.2 梯形图编辑器
4.3.3 程序的监视、运行、调试及其他
小结
习题
第5章 S7—200系列PLC基本指令
5.1 基本逻辑指令
5.1.1 基本位操作指令
5.1.2 取非和空操作指令
5.1.3 置位／复位指令
5.1.4 边沿触发指令（脉冲生成）
5.1.5 定时器
5.1.6 计数器指令
5.1.比较指令
5.2 算术、逻辑运算指令
5.2.1 算术运算指令
5.2.2 数学函数变换指令
5.2.3 增1／减1计数
5.2.4 逻辑运算指令
5.3 数据处理指令
5.3.1 数据传送
5.3.2 字节交换／填充指令
5.3.3 移位指令
5.4 程序控制类指令
5.4.1 系统控制类指令
5.4.2 跳转、循环和子程序调用指令
5.4.3 顺序控制指令
小结
习题
第6章 S7—200系列PLC功能指令
6.1 表功能指令
6.1.1 填表指令（ATT）
6.1.2 表取数指令
6.1.3 表查找指令
6.2 转换指令
6.2.1 数据的类型转换
6.2.2 数据的编码和译码指令
6.3 中断指令
6.3.1 中断源
6.3.2 中断控制
6.3.3 中断程序
6.4 高速处理指令
6.4.1 高速计数指令
6.4.2 高速脉冲输出
6.4.3 立即类指令
6.5 其他功能指令
6.5.1 时钟指令
6.5.2 通信指令
6.5.3 PID指令
小结，
习题
第7章 可编程控制器应用系统设计
7.1 PLC应用系统设计
7.1.1 PLC应用系统设计的内容和原则
7.1.2 PLC系统设计步骤
7.2 应用程序设计方法
7.2.1 应用程序设计的基本内容
7.2.2 参数表的定义及地址分配
7.2.3 梯形图的功能流程图设计
7.3 PLC应用举例
7.3.1 组合机床的PLC控制系统
7.3.2 PLC在机械手控制系统中的应用
7.4 PID控制功能的应用
7.4.1 PID的控制算式
7.4.2 PID回路控制的类型
7.4.3 回路输入、输出归一化
7.4.4 回路表与过程变量
7.4.5 PID调节指令应用实例
7.5 基于导线二维标注法的电气接线图设计
7.5.1 引言
7.5.2 电气接线图绘制的前提条件
7.5.3 电气接线图绘制原则及步骤
7.5.4 应用举例（以电动机起停控制柜设计为例进行分析）
7.5.5 安装调试
小结
习题
第8章 可编程控制器联网通信
8.1 概述
8.1.1 联网目的
8.1.2 网络结构和通信协议
8.1.3 通信方式
8.1.4 网络配置
8.2 S7—200系列CPU与计算机设备的通信
8.2.1 S7—200系列CPU的通信性能
8.2.2 个人计算机PC与S7—200CPU之间的联网通信
8.3 S7—200系列PM自由口通信
8.3.1 相关的特殊功能寄存器
8.3.2 自由口发送接收指令
8.3.3 应用举例
8.4 网络通信运行
8.4.1 控制寄存器和传送数据表
8.4.2 网络运行指令
8.4.3 网络读写举例
8.5 S7—200CPU的PROFIBUS—DP通信
8.5.1 PROFIBUS组成
8.5.2 PROFIBUS—DP的标准通信协议
8.5.3 用SIMATICEM277模块将S7—200CPU构成DP网络系统
8.5.4 PROFIBUS—DP通信的应用实例
小结
习题
第9章 其他可编程控制器介绍
9.1 OMRON可编程控制器
9.1.1 概述
9.1.2 C200HPLC系统结构
9.1.3 C200H的指令系统
9.1.4 C200HPLC编程软件SYSMAC—CPT
9.2 日本松下电工FPl系列可编程控制器
9.2.1 FPl系列产品的构成
9.2.2 地址分配及特殊功能
9.2.3 FPl编程软件及指令系统
9.3 三菱F）（系列微型可编程控制器简介
9.3.1 FX2系列PLC的系统构成
9.3.2 FX2系列PLC的编程元件
9.3.3 FX2系列PLC的指令系统
9.3.4 FX2系列PLC的编程软件
9.4 西门子SIMATIC其他系列PLC简介
9.4.1 西门子公司SIMATICS5
9.4.2 西门子公司SIMATICS7—300
9.4.3 西门子公司SIMATICS7—400
9.4.4 西门子SIMATICS7的编程软件和程序结构
小结
第10章 实验指导
10.1 PLC－S7－JZ型实验装置
10.1.1 实验装置的结构和原理
10.1.2 通用器件板及模拟控制板的连接
10.2 PLC的应用练习
10.2.1 基本操作练习
10.2.2 正次品分拣机
10.2.3 交通灯自动控制
10.3 PLC综合能力实验
10.3.1 工作台自动循环控制
10.3.2 智力竞赛抢答器
10.3.3 电动机Y－△起动
10.3.4 自动送料装车系统
10.3.5 多种液体自动混合
10.3.6 循环显示电路
10.3.7 水塔水位系统
10.3.8 电梯控制
小结
附录
参考文献
1.1 可编程控制器的产生
1.2 可编程控制器的定义
1.3 可编程控制器控制功能及主要特点
1.3.1 可编程控制器的主要特点
1.3.2 可编程控制器与其他控制装置的比较
1.4 可编程控制器的分类及发展
1.4.1 可编程控制器的分类方法
1.4.2 可编程控制器的应用与发展
小结
习题
第2章 可编程控制器构成原理
2.1 可编程控制器的基本组成
2.1.1 可编程控制器主机
2.1.2 软件系统
2.2 可编程控制器的工作原理
2.2.1 工作过程
2.2.2 技术性能指标
小结
习题
第3章 S7—200系列可编程控制器
3.1 S7—200系列PLC的构成
3.1.1 CPU224型PLC的结构
3.1.2 扫描周期及工作方式
3.2 S7—200系列PLC内部元器件
3.2.1 数据存储类型及寻址方式
3.2.2 S7—200系列PLC数据存储区及元件功能
3.2.3 S7—200系列PLC有效编程范围
3.3 输入、输出扩展
3.3.1 本机及扩展I／O编址
3.3.2 扩展模块的安装与连接
3.3.3 S7—200系列PLC系统块配置
3.4 S7－200系列PIJC程序概念
3.4.1 梯形图编辑器（LAD）
3.4.2 语句表编辑器（STL）
3.4.3 功能块图编辑器（FBD）
小结
习题
第4章 STEP7－Micro／WIN32编程软件的安装与使用
4.1 SIMATICS7－200编程软件
4，1.1 STEP7－Micro／WIN32软件
4.1.2 编程软件的安装
4.1.3 建立S7—200CPU的通信
4.2 STEP7－Micro／WIN32软件介绍
4.2.1 STEP7一Micro／WIN32软件的基本功能
4.2.2 STEP7－Micro／WIN32窗口组件及功能
4.2.3 系统模块的设置原理及系统块配置（CPU组态）方法
4.3 程序编制及运行
4.3.1 建立项目（用户程序）
4.3.2 梯形图编辑器
4.3.3 程序的监视、运行、调试及其他
小结
习题
第5章 S7—200系列PLC基本指令
5.1 基本逻辑指令
5.1.1 基本位操作指令
5.1.2 取非和空操作指令
5.1.3 置位／复位指令
5.1.4 边沿触发指令（脉冲生成）
5.1.5 定时器
5.1.6 计数器指令
5.1.比较指令
5.2 算术、逻辑运算指令
5.2.1 算术运算指令
5.2.2 数学函数变换指令
5.2.3 增1／减1计数
5.2.4 逻辑运算指令
5.3 数据处理指令
5.3.1 数据传送
5.3.2 字节交换／填充指令
5.3.3 移位指令
5.4 程序控制类指令
5.4.1 系统控制类指令
5.4.2 跳转、循环和子程序调用指令
5.4.3 顺序控制指令
小结
习题
第6章 S7—200系列PLC功能指令
6.1 表功能指令
6.1.1 填表指令（ATT）
6.1.2 表取数指令
6.1.3 表查找指令
6.2 转换指令
6.2.1 数据的类型转换
6.2.2 数据的编码和译码指令
6.3 中断指令
6.3.1 中断源
6.3.2 中断控制
6.3.3 中断程序
6.4 高速处理指令
6.4.1 高速计数指令
6.4.2 高速脉冲输出
6.4.3 立即类指令
6.5 其他功能指令
6.5.1 时钟指令
6.5.2 通信指令
6.5.3 PID指令
小结，
习题
第7章 可编程控制器应用系统设计
7.1 PLC应用系统设计
7.1.1 PLC应用系统设计的内容和原则
7.1.2 PLC系统设计步骤
7.2 应用程序设计方法
7.2.1 应用程序设计的基本内容
7.2.2 参数表的定义及地址分配
7.2.3 梯形图的功能流程图设计
7.3 PLC应用举例
7.3.1 组合机床的PLC控制系统
7.3.2 PLC在机械手控制系统中的应用
7.4 PID控制功能的应用
7.4.1 PID的控制算式
7.4.2 PID回路控制的类型
7.4.3 回路输入、输出归一化
7.4.4 回路表与过程变量
7.4.5 PID调节指令应用实例
7.5 基于导线二维标注法的电气接线图设计
7.5.1 引言
7.5.2 电气接线图绘制的前提条件
7.5.3 电气接线图绘制原则及步骤
7.5.4 应用举例（以电动机起停控制柜设计为例进行分析）
7.5.5 安装调试
小结
习题
第8章 可编程控制器联网通信
8.1 概述
8.1.1 联网目的
8.1.2 网络结构和通信协议
8.1.3 通信方式
8.1.4 网络配置
8.2 S7—200系列CPU与计算机设备的通信
8.2.1 S7—200系列CPU的通信性能
8.2.2 个人计算机PC与S7—200CPU之间的联网通信
8.3 S7—200系列PM自由口通信
8.3.1 相关的特殊功能寄存器
8.3.2 自由口发送接收指令
8.3.3 应用举例
8.4 网络通信运行
8.4.1 控制寄存器和传送数据表
8.4.2 网络运行指令
8.4.3 网络读写举例
8.5 S7—200CPU的PROFIBUS—DP通信
8.5.1 PROFIBUS组成
8.5.2 PROFIBUS—DP的标准通信协议
8.5.3 用SIMATICEM277模块将S7—200CPU构成DP网络系统
8.5.4 PROFIBUS—DP通信的应用实例
小结
习题
第9章 其他可编程控制器介绍
9.1 OMRON可编程控制器
9.1.1 概述
9.1.2 C200HPLC系统结构
9.1.3 C200H的指令系统
9.1.4 C200HPLC编程软件SYSMAC—CPT
9.2 日本松下电工FPl系列可编程控制器
9.2.1 FPl系列产品的构成
9.2.2 地址分配及特殊功能
9.2.3 FPl编程软件及指令系统
9.3 三菱F）（系列微型可编程控制器简介
9.3.1 FX2系列PLC的系统构成
9.3.2 FX2系列PLC的编程元件
9.3.3 FX2系列PLC的指令系统
9.3.4 FX2系列PLC的编程软件
9.4 西门子SIMATIC其他系列PLC简介
9.4.1 西门子公司SIMATICS5
9.4.2 西门子公司SIMATICS7—300
9.4.3 西门子公司SIMATICS7—400
9.4.4 西门子SIMATICS7的编程软件和程序结构
小结
第10章 实验指导
10.1 PLC－S7－JZ型实验装置
10.1.1 实验装置的结构和原理
10.1.2 通用器件板及模拟控制板的连接
10.2 PLC的应用练习
10.2.1 基本操作练习
10.2.2 正次品分拣机
10.2.3 交通灯自动控制
10.3 PLC综合能力实验
10.3.1 工作台自动循环控制
10.3.2 智力竞赛抢答器
10.3.3 电动机Y－△起动
10.3.4 自动送料装车系统
10.3.5 多种液体自动混合
10.3.6 循环显示电路
10.3.7 水塔水位系统
10.3.8 电梯控制
小结
附录
参考文献
可编程控制器原理及应用
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