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1.将可编程控制器（PLC）、变频器和触摸屏（HMI）三种应用技术进行合并，更加全面系统，更符合工程实际
2.内容由浅入深、由基础到应用，既适合初学者学习使用，也可供有一定基础的读者结合书中大量实例深入学习西门子PLC、变频器及触摸屏的工程应用
3.用实例引导读者学习。本书大部分章节采用精选的例子讲解，大部分例子都包含软、硬件配置清单、接线图和程序，且程序已经在PLC上运行通过。
4.二维码辅助学习。对重点和复杂内容，配有视频讲解，读者扫码即可观看，辅助学习书本知识
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| 內容簡介： |
本书从基础和实用出发，全面系统地介绍了西门子S7-200 SMART PLC、触摸屏和变频器综合应用技术。全书内容共分两部分：*部分为PLC编程入门篇，主要介绍西门子S7-200 SMART PLC的硬件和接线、STEP7-MicroWIN SMART编程软件的使用、PLC的编程语言、编程方法；第二部分为综合应用精通篇，包括西门子S7-200 SMART PLC的通信及其应用、PID技术、变频器调速、西门子人机界面（HMI）技术、故障诊断技术及西门子PLC、触摸屏和变频器工程应用。
本书内容丰富，重点突出，强调知识的实用性，为方便读者深入理解并掌握西门子PLC、触摸屏及变频器技术，本书配有大量实用案例，且大部分实例都有详细的软硬件配置清单、接线图和程序，便于读者模仿学习。
为方便读者学习，本书对重点和复杂内容还配有视频讲解，读者用手机扫描书中二维码即可观看，辅助学习书本知识。
本书可供从事PLC研究与应用的工业控制技术人员学习使用，也可作为高等院校相关专业的教材。
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| 目錄：
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第1篇PLC编程入门篇1
第1章可编程序控制器（PLC）基础2
1.1概述2
1.1.1PLC的发展历史2
1.1.2PLC的主要特点3
1.1.3PLC的应用范围4
1.1.4PLC的分类与性能指标4
1.1.5PLC与继电器系统的比较5
1.1.6PLC与微机的比较6
1.1.7PLC的发展趋势6
1.1.8PLC在我国的应用6
1.2PLC的结构和工作原理7
1.2.1可编程序控制器的硬件组成7
1.2.2PLC的工作原理10
1.2.3PLC的立即输入、输出功能11
1.3PLC前导知识12
1.3.1低压电器简介12
1.3.2传感器和变送器13
1.3.3隔离器18
1.3.4浪涌保护器19
1.3.5安全栅19
第2章西门子S7-200 SMART PLC的硬件介绍21
2.1西门子S7-200 SMART PLC概述21
2.1.1西门子S7系列模块简介21
2.1.2西门子S7-200 SMART PLC的产品特点22
2.2西门子S7-200 SMART CPU模块及其接线23
2.2.1西门子S7-200 SMART CPU模块的介绍23
2.2.2西门子S7-200 SMART CPU模块的接线26
2.3西门子S7-200 SMART PLC扩展模块及其接线28
2.3.1数字量输入和输出扩展模块29
2.3.2模拟量输入和输出扩展模块30
2.3.3其他扩展模块32
2.4西门子S7-200 SMART PLC的安装35
2.4.1安装的预留空间35
2.4.2安装CPU模块35
2.4.3扩展模块的连接36
2.4.4信号板的安装36
2.4.5接线端子的拆卸和安装37
2.5最大输入和输出点配置与电源需求计算38
2.5.1模块的地址分配38
2.5.2最大输入和输出点配置39
2.5.3电源需求计算40
第3章西门子S7-200 SMART PLC编程软件使用入门41
3.1STEP7-MicroWIN SMART编程软件的简介与安装步骤41
3.1.1STEP7-MicroWIN SMART编程软件简介41
3.1.2STEP7-MicroWIN SMART编程软件的安装步骤42
3.2STEP7-MicroWIN SMART软件的使用44
3.2.1STEP7-MicroWIN SMART软件的打开44
3.2.2STEP7-MicroWIN SMART软件的界面介绍44
3.2.3创建新工程51
3.2.4保存工程51
3.2.5打开工程53
3.2.6系统块54
3.2.7程序调试63
3.2.8交叉引用66
3.2.9工具67
3.2.10帮助菜单67
3.2.11使用快捷键68
3.3用STEP7-MicroWIN SMART软件建立一个完整的项目68
3.4仿真软件的使用76
3.4.1仿真软件简介76
3.4.2仿真软件S7-200 SIM 2.0的使用76
第4章西门子S7-200 SMART PLC的编程语言79
4.1西门子S7-200 SMART PLC的编程基础知识79
4.1.1数据的存储类型79
4.1.2元件的功能与地址分配82
4.1.3STEP7中的编程语言87
4.2位逻辑指令88
4.2.1基本位操作指令88
4.2.2置位复位指令90
4.2.3置位优先双稳态触发器和复位优先双稳态指令（SRRS）91
4.2.4边沿触发指令92
4.2.5逻辑栈操作指令94
4.2.6取反指令94
4.3定时器与计数器指令95
4.3.1定时器指令95
4.3.2计数器指令102
4.3.3基本指令的应用实例105
4.4功能指令115
4.4.1比较指令116
4.4.2数据处理指令118
4.4.3移位与循环指令122
4.4.4算术运算指令127
4.4.5功能指令的应用142
4.5西门子S7-200 SMART PLC的程序控制指令及其应用147
4.5.1跳转指令147
4.5.2指针148
4.5.3循环指令148
4.5.4子程序调用指令150
4.5.5中断指令152
4.5.6暂停指令155
4.5.7结束指令156
4.5.8顺控继电器指令156
4.5.9程序控制指令的应用158
第5章逻辑控制编程的编写方法159
5.1顺序功能图159
5.1.1顺序功能图的画法159
5.1.2梯形图编程的原则169
5.2逻辑控制的梯形图编程方法171
5.2.1利用基本指令编写梯形图171
5.2.2利用顺控指令编写逻辑控制程序174
5.2.3利用功能指令编写逻辑控制程序178
5.2.4利用复位和置位指令编写逻辑控制程序181
第2篇综合应用精通篇185
第6章西门子S7-200 SMART PLC的通信及其应用186
6.1通信基础知识186
6.1.1通信的基本概念186
6.1.2RS-485标准串行接口187
6.1.3PLC网络的术语解释188
6.1.4OSI参考模型189
6.2西门子S7-200 SMART PLC自由口通信190
6.2.1西门子S7-200 SMART PLC自由口通信介绍190
6.2.2西门子S7-200 SMART PLC之间的自由口通信193
6.2.3西门子S7-200 SMART PLC与个人计算机（自编程序）之间的自由口通信197
6.2.4西门子S7-200 SMART PLC与三菱FX系列PLC之间的自由口通信199
6.2.5西门子S7-1200 PLC与S7-200 SMART PLC之间的自由口通信203
6.3以太网通信206
6.3.1工业以太网通信简介206
6.3.2西门子S7-200 SMART PLC与HMI之间的以太网通信208
6.3.3西门子S7-200 SMART PLC之间的以太网通信211
6.3.4西门子S7-200 SMART PLC与S7-300400 PLC之间的以太网通信212
6.3.5西门子S7-200 SMART PLC与S7-12001500 PLC之间的以太网通信219
6.4Modbus通信230
6.4.1Modbus通信概述230
6.4.2西门子S7-200 SMART PLC之间的Modbus串行通信232
6.4.3西门子S7-200 SMART PLC与S7-1200 1500 PLC之间的Modbus串行通信235
6.4.4西门子S7-200 SMART PLC之间的Modbus_TCP通信240
6.5PROFIBUS通信245
6.5.1PROFIBUS通信概述245
6.5.2西门子S7-200 SMART PLC与 S7-300400 PLC之间的PROFIBUS-DP通信247
第7章西门子S7-200 SMART PLC的工艺功能及应用255
7.1西门子S7-200 SMART PLC在PID中的应用255
7.1.1PID控制原理简介255
7.1.2PID控制器的参数整定258
7.1.3利用S7-200 SMART PLC进行电炉的温度控制261
7.2高速计数器的应用265
7.2.1高速计数器的简介265
7.2.2高速计数器的应用271
7.2.3高速计数器在转速测量中的应用274
第8章PLC在变频器调速系统中的应用283
8.1变频器的概述283
8.1.1变频器的发展283
8.1.2变频器的分类285
8.2西门子G120变频器287
8.2.1认识变频器287
8.2.2西门子低压变频器简介288
8.2.3西门子G120变频器使用简介289
8.2.4西门子G120变频器常用参数简介295
8.3G120变频器的预定义接口宏298
8.3.1预定义接口宏的概念298
8.3.2G120C的预定义接口宏298
8.4变频器多段频率给定300
8.5变频器模拟量频率给定307
8.5.1模拟量模块的简介307
8.5.2模拟量频率给定的应用308
8.6变频器的通信频率给定311
8.6.1USS协议简介311
8.6.2USS通信的应用311
8.7电动机的电气制动315
8.7.1直流制动315
8.7.2复合制动316
8.7.3电阻制动317
8.7.4再生反馈制动318
8.8变频器的外部控制电路319
8.8.1电动机的启停控制319
8.8.2电动机的正反转320
8.9STARTER软件的调试应用322
8.9.1智能操作面板（IOP）介绍322
8.9.2STARTER与传动装置常用通信连接方式323
8.9.3用STARTER软件调试G120实例323
8.10工程案例329
第9章西门子S7-200 SMART PLC的运动控制及其应用335
9.1西门子S7-200 SMART PLC的运动控制基础335
9.2PLC控制步进电动机340
9.2.1步进电动机简介340
9.2.2西门子S7-200 SMART PLC的高速输出点控制步进电动机341
9.3PLC控制伺服系统349
9.3.1伺服系统简介349
9.3.2直接使用PLC的高速输出点控制伺服系统350
第10章西门子人机界面（HMI）应用368
10.1人机界面简介368
10.1.1认识人机界面368
10.1.2触摸屏的通信连接368
10.2WinCC flexible软件简介369
10.2.1认识WinCC flexible369
10.2.2安装WinCC flexible370
10.3变量组态371
10.3.1变量类型371
10.3.2函数371
10.4画面组态372
10.4.1按钮组态372
10.4.2IO域组态373
10.4.3开关组态374
10.4.4图形输入输出对象组态375
10.4.5时钟和日期的组态379
10.4.6间接寻址和符号IO域组态379
10.4.7图形IO域组态381
10.4.8画面的切换383
10.5用户管理385
10.5.1用户管理的基本概念385
10.5.2用户管理编辑器385
10.5.3访问保护386
10.6创建一个简单的触摸屏的项目387
第11章故障诊断技术394
11.1PLC控制系统的故障诊断概述394
11.1.1引发PLC故障的外部因素394
11.1.2PLC的故障类型和故障信息395
11.1.3PLC故障诊断方法396
11.1.4PLC外部故障诊断方法397
11.2PLC的故障诊断400
11.2.1通过CPU模块的LED灯诊断故障400
11.2.2用BT200 PROFIBUS总线物理测试工具诊断故障400
11.2.3用PC网卡CP443-1CP343-1等通信处理器诊断以太网故障403
11.2.4用模拟现场方法诊断故障404
11.3工程常见调试和故障诊断42例407
第12章西门子S7-200 SMART PLC、SMART LINE触摸屏和G120变频器工程应用426
12.1行车呼叫系统PLC控制426
12.1.1软硬件配置427
12.1.2编写程序427
12.2送料小车自动往复运动的PLC控制431
12.2.1软硬件配置432
12.2.2编写控制程序432
12.3定长剪切机PLC控制435
12.3.1软硬件配置435
12.3.2编写程序436
12.4物料搅拌机的PLC控制441
12.4.1硬件系统集成441
12.4.2编写PLC程序442
12.4.3设计触摸屏项目445
参考文献448
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| 內容試閱：
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可编程控制器（PLC）、变频器和触摸屏（HMI）被称为“工控三大件”，已经广泛应用于工业控制，“工控三大件”通常应用于同一个控制系统，是一个有机的系统，不宜人为分割，故将可编程控制器、变频器和触摸屏应用技术合并讲解，这种内容安排更加切合工程实际。
西门子PLC、变频器和触摸屏具有卓越的性能，因此在工控市场占有非常大的份额，应用十分广泛。为了使读者能更好地掌握相关知识，我们在总结长期教学经验和工程实践的基础上，联合相关企业人员，共同编写了本书，使读者通过“看书”尽快掌握S7-200 SMART PLC、变频器和触摸屏应用技术。本书从基础和应用出发，用较多的例子引领读者入门，让读者读完PLC编程入门部分后，能完成简单的工程。综合应用精通部分精选工程实际案例以及故障检测排除，供读者模仿学习，提高读者解决实际问题的能力。
在编写过程中，我们将40个常见的故障诊断实例融入到书中，以提高读者的学习效率。本书具有以下特点。
① 内容由浅入深、由基础到应用，实用性强，既适合初学者学习使用，也可供有一定基础的读者结合书中大量实例，深入学习西门子PLC、变频器及触摸屏的工程应用。
② 用实例引导读者学习。本书大部分章节采用精选的例子讲解。例如，用例子说明现场总线通信实现的全过程。
同时，大部分实例都包含软硬件配置清单、接线图和程序，而且为确保程序的正确性，程序已经在PLC上运行通过。
③ 二维码辅助学习。对于重点和复杂的内容，本书专门配有视频讲解，读者用手机扫描书中二维码即可观看相关视频，辅助学习书本知识。
本书由向晓汉主编，朱马壮任副主编，胡俊平任主审。
全书共分12章。第1章由华蓥市经济和信息化局的唐克彬编写；第2章由无锡雷华科技有限公司的陆彬编写；第3章由无锡雪浪环境科技股份有限公司的刘摇摇编写；第4、6、8和12章由无锡职业技术学院的向晓汉编写；第5章由无锡职业技术学院的林伟编写；第7、10章由桂林电子科技大学的向定汉编写；第9章由无锡雪浪环境科技股份有限公司的王飞飞编写；第11章由无华明自动化有限公司的朱马壮编写。参与编写的还有李润海、苏高峰等。
由于编者水平有限，不足之处在所难免，敬请读者批评指正，编者将万分感激！
编者
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