实例讲解 西门子S7-300/400 PLC编程与应用 plc300/400教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹小燕 著

图书标签:

• PLC
• S7-300
• S7-400
• 西门子
• 编程
• 工业控制
• 自动化
• 教程
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• 可编程逻辑控制器
• 电气工程

店铺： 书虫图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121321740

商品编码：25348716425

包装：平装

开本：16

出版时间：2017-08-01

页数：300

字数：477000

商品参数

实例讲解 西门子S7-300/400 PLC编程与应用
	定价	49.90
	出版社	电子工业出版社
	版次	1
	出版时间	2017年08月
	开本	16
	作者	曹小燕
	装帧	平装
	页数
	字数
	ISBN编码	9787121321740
	重量

内容介绍

　本书从实际工程应用和教学需要出发，以西门子S7-300/400系列PLC为例，系统地介绍了PLC的硬件资源、指令系统、编程环境及网络通信等基础知识，

并通过综合实例详细阐述了采用PLC进行控制系统设计的一般过程和方法。本书内容系统实用，采用图、表、文相结合的方式，使书中的内容通俗易懂又不失专业性。

目录

第1章  PLC概述

  1.1  PLC的产生和发展

  1.2  PLC系统组成和工作原理

  1.3  PLC的性能指标

  1.4  PLC的分类及功能

  1.5  PLC的特点及应用领域

第2章  S7-300/400 PLC的系统组成

  2.1  S7-300/400 PLC概述

  2.2  S7-300 PLC的硬件配置

    2.2.1  S7-300 PLC的模块安装

    2.2.2  S7-300 CPU模块

    2.2.3  S7-300 PLC的信号模块

    2.2.4  S7-300 PLC的其他模块

  2.3  S7-400 PLC的硬件配置

    2.3.1  S7-400 PLC的模块安装

    2.3.2  S7-400的CPU模块

    2.3.3  S7-400 PLC的信号模块

    2.3.4  S7-400 PLC的其他模块

  2.4  S7-300/400 PLC的存储区

    2.4.1  CPU的存储器

    2.4.2  CPU中的寄存器

第3章  STEP 7编程及仿真软件

  3.1  STEP 7软件安装

  3.2  SIMATIC管理器

  3.3  STEP 7快速入门

    3.3.1  创建项目

    3.3.2  硬件组态

    3.3.3  编辑符号表

    3.3.4  生成用户程序

    3.3.5  程序的下载与上传

  3.4  S7-PLC  SIM仿真软件

第4章  S7-300/400 PLC的基本指令

  4.1  编程语言

  4.2  基本数据类型

  4.3  寻址方式

  4.4  位逻辑指令

    4.4.1  触点和线圈

    4.4.2  基本逻辑指令

    4.4.3  置位和复位指令

    4.4.4  RS和SR触发器指令

    4.4.5  边沿触发指令

  4.5  定时器指令

    4.5.1  定时器指令的种类

    4.5.2  定时器指令的功能

  4.6  计数器指令

    4.6.1  计数器指令的种类

    4.6.2  计数器指令的功能

  4.7  比较指令

第5章  S7-300/400 PLC的高ji指令

  5.1  数据处理指令

    5.1.1  传送指令

    5.1.2  转换指令

    5.1.3  移位指令

    5.1.4  数据块指令

  5.2  数据运算指令

    5.2.1  整数算术运算指令

    5.2.2  浮点数算术运算指令

    5.2.3  逻辑运算指令

  5.3  控制指令

    5.3.1  逻辑控制指令

    5.3.2  程序控制指令

    5.3.3  主控继电器指令

第6章  S7-300/400 PLC的程序结构

  6.1  用户程序的基本结构

  6.2  功能和功能块

  6.3  数据块

  6.4  组织块与中断处理

  6.5  编程举例

    6.5.1  编辑并调用无参功能——分部程序设计

    6.5.2  编辑并调用有参功能——结构化程序设计

    6.5.3  使用多重背景——结构化程序设计

第7章  S7-300/400 PLC的通信及网络

  7.1  网络通信概述

  7.2  计算机通信网络及拓扑结构

  7.3  S7-300/400 PLC的通信网络

  7.4  MPI网络

    7.4.1  MPI概述

    7.4.2  MPI网络的组建

    7.4.3  MPI通信方式

    7.4.4  MPI通信的组态

  7.5  PROFIBUS通信

    7.5.1  PROFIBUS协议

    7.5.2  PROFIBUS的硬件

  7.6  工业以太网

  7.7  点对点通信

  7.8  AS-i网络

第8章  程序设计与仿真

  8.1  位逻辑指令的仿真

    8.1.1  基本逻辑运算

    8.1.2  RLO边沿检测指令

    8.1.3  置位指令与复位指令

    8.1.4  SR触发器与RS触发器

  8.2  三相异步电动机正/反转控制

  8.3  优先抢答器设计

  8.4  定时器指令仿真及应用

    8.4.1  定时器指令仿真

    8.4.2  皮带运输控制系统

  8.5  计数器指令的仿真和应用

    8.5.1  计数器指令的基本功能

    8.5.2  停车位计数PLC控制

  8.6  移位与循环移位指令的仿真

    8.6.1  移位与循环移位指令

    8.6.2  彩灯循环移位控制

第9章  系统设计及综合应用

  9.1  PLC系统设计内容和方法

    9.1.1  PLC系统设计内容

    9.1.2  PLC系统设计步骤与方法

    9.1.3  PLC的选择

  9.2  设计注意事项和抗干扰措施

    9.2.1  干扰源及其分类

    9.2.2  PLC系统中干扰的主要来源及途径

    9.2.3  主要抗干扰措施

  9.3  送料小车自动控制系统设计

  9.4  三层电梯PLC控制系统设计

    9.4.1  电梯的组成及功能简介

    9.4.2  三层电梯系统控制要求

    9.4.3  三层电梯控制系统硬件设计

    9.4.4  三层电梯控制系统设计

  9.5  工业搅拌机控制系统设计

    9.5.1  控制系统简介

    9.5.2  系统控制要求

    9.5.3  工业搅拌机控制系统硬件设计

    9.5.4  工业搅拌机控制系统软件设计

  9.6  成绳机控制系统设计

    9.6.1  工程简介

    9.6.2  操作系统构成

    9.6.3  程序设计举例

附录

附录A  语句表指令

附录B  常用缩写词

参考文献

工业自动化控制的基石：深入探索西门子S7-300/400 PLC的世界 在日新月异的工业自动化领域，可编程逻辑控制器（PLC）扮演着核心驱动者的角色。它们是现代制造业、能源生产、交通运输等关键行业的“大脑”，负责指令的执行、数据的采集与处理、以及设备的精准控制。其中，西门子S7-300/400系列PLC，凭借其卓越的性能、强大的功能和高度的可靠性，赢得了全球用户的广泛赞誉，成为了工业自动化领域不可或缺的基石。 本书并非一本简单的操作手册，而是一扇通往西门子S7-300/400 PLC深层奥秘的窗口。我们将带领您，从零开始，逐步深入了解这一强大系统的内部运作机制、核心编程理念以及实际应用中的各种精妙技巧。本书旨在帮助您建立起扎实的理论基础，并将其转化为解决实际工业问题的能力，最终成为一名合格的PLC工程师。 第一篇：PLC基础与S7-300/400系统架构剖析 在正式踏入S7-300/400的编程世界之前，充分理解PLC的基本原理是至关重要的。我们将从PLC的定义、发展历程、基本构成（CPU、I/O模块、通信模块、电源模块等）以及其在工业控制中的地位入手，为您的学习之旅打下坚实的基础。 随后，我们将聚焦于西门子S7-300/400系列PLC的核心架构。这包括： CPU模块的深入解析： 了解不同型号CPU（如CPU 312、314、315、317、318、CPU 412、414、416、417等）的性能特点、内存结构、中断处理机制、定时器与计数器功能等。我们将详细讲解CPU如何执行用户程序、响应输入信号、输出控制指令，以及其在实时性、可靠性方面的优势。 I/O模块的多样性与选型： S7-300/400系列提供了丰富多样的数字量输入/输出（DI/DO）、模拟量输入/输出（AI/AO）模块，以及特殊功能模块（SFM）。我们将详细介绍各类I/O模块的工作原理、接口规范、以及在实际项目中如何根据被控对象和控制要求进行精确选型。 通信模块的互联互通： 在现代工业网络中，PLC之间的通信以及与上位机、HMI、其他控制系统的连接至关重要。我们将深入探讨S7-300/400系列支持的各种通信协议，包括MPI、PROFIBUS DP/PA、PROFINET等。您将学习如何配置和使用这些通信模块，实现数据的实时传输和共享，构建灵活高效的自动化网络。 电源模块与机架（Rack）： 了解S7-300/400系统的供电方式、电源模块的冗余配置以及不同型号机架的特点，确保系统的稳定运行和扩展能力。 第二篇：STEP 7编程软件的精髓与实践 STEP 7是西门子为S7-300/400系列PLC提供的官方编程软件，掌握其使用技巧是进行PLC编程的核心。本篇将带您全面掌握STEP 7的功能和应用： STEP 7软件的安装与界面导览： 从软件的安装部署到各个窗口、菜单、工具栏的功能介绍，让您快速熟悉STEP 7的工作环境。 项目管理与组织： 学习如何创建、打开、保存和管理S7-300/400的编程项目，以及如何合理组织项目中的硬件配置、程序块、符号表等。 硬件组态： 深入理解如何为S7-300/400 PLC配置CPU、I/O模块、通信模块等硬件设备，以及如何进行地址分配和参数设置。我们将讲解硬件组态的注意事项和最佳实践。 IEC 61131-3编程语言： S7-300/400 PLC支持多种IEC 61131-3标准编程语言，包括梯形图（LAD）、指令表（STL）、顺序功能图（SFC）、结构化文本（SCL）和功能块图（FBD）。本书将重点讲解前三种最常用的语言，并展示如何在STEP 7中编写、编译和调试程序： 梯形图（LAD）： 易于理解和绘制，适用于逻辑控制和简单的顺序控制。我们将通过大量实例，演示如何使用触点、线圈、定时器、计数器等基本指令绘制复杂的控制逻辑。 指令表（STL）： 功能强大，接近底层硬件，适用于复杂的算法和优化控制。您将学习STL的指令集、寻址方式以及如何编写高效的STL程序。 顺序功能图（SFC）： 适合描述和实现顺序控制过程，能够清晰地展现工序之间的转换关系。我们将讲解SFC的步骤、转移条件、动作以及在实际应用中的优势。 数据块（DB）的应用： 数据块是存储和管理PLC数据的关键。您将学习如何创建不同类型的数据块，以及如何对变量进行组织和访问，实现数据的有效管理和传递。 功能块（FB）和组织块（OB）的深入理解： 功能块（FB）： 封装了可重用的逻辑功能，提高程序的可读性和可维护性。我们将讲解FB的实例化、参数传递以及如何构建复杂的控制模块。 组织块（OB）： PLC程序的执行入口和控制单元。您将深入理解不同类型的OB（如OB1循环组织块、中断OB、定时OB、错误处理OB等）的作用，以及如何根据实际需求进行配置。 程序调试与故障排除： 掌握STEP 7强大的在线调试工具，如变量监视、断点设置、单步执行、强制输入/输出等，以及如何通过STEP 7的诊断功能快速定位和解决程序错误和硬件故障。 第三篇：S7-300/400 PLC的工程应用与高级技巧 理论知识的掌握最终是为了解决实际问题。本篇将聚焦于S7-300/400 PLC在各种工业场景下的应用，并介绍一些高级编程技巧，助您提升工程实践能力： PID控制的应用： 在许多过程中，精确的温度、压力、流量控制至关重要。我们将详细讲解PID（比例-积分-微分）控制原理，并在S7-300/400 PLC中演示如何通过STEP 7软件的PID控制指令块实现高精度的闭环控制。 运动控制基础： 现代自动化生产离不开对运动设备的精确控制。我们将介绍S7-300/400 PLC在步进电机、伺服电机控制方面的应用，包括位置控制、速度控制、插补运动等，并讲解相关的指令和功能块。 通信协议的实际应用： PROFIBUS DP/PA： 详细讲解PROFIBUS DP/PA网络的组态、连接、数据交换以及在分布式I/O和现场设备集成中的应用。 PROFINET： 介绍PROFINET作为新一代工业以太网的优势，包括其实时性、灵活性和诊断能力，以及在S7-300/400 PLC中的配置和应用。 HMI（人机界面）的集成： PLC与HMI的协同工作是实现生产过程监控和操作的关键。我们将探讨如何通过STEP 7与西门子WinCC等HMI软件进行数据交换和联动控制，实现直观友好的操作界面。 安全集成与故障诊断： 深入理解S7-300/400 PLC的安全机制，包括访问控制、程序保护等。同时，我们将重点讲解如何利用STEP 7的诊断工具进行系统级的故障分析和快速恢复。 SCL（结构化文本）与面向对象编程思想： 对于更复杂的控制逻辑和算法，SCL提供了强大的编程能力。我们将介绍SCL的基本语法、数据类型、函数和过程，并引导您初步了解面向对象编程的思想在PLC编程中的应用，以提高程序的可维护性和可扩展性。 第三方库与扩展功能： 介绍如何利用西门子提供的第三方功能库或自行开发功能块，以满足特定工业应用的特殊需求。 工程实践案例分析： 通过一系列来自不同行业的真实工程案例（如生产线控制、起重机控制、水处理系统、包装机械等），将书本知识与实际应用紧密结合，让您更直观地理解PLC在不同场景下的工作方式和解决方案。 本书的特色： 理论与实践并重： 既有对PLC原理和S7-300/400系统架构的深入剖析，又有大量贴近实际的编程实例和工程应用场景。 循序渐进的学习路径： 从基础概念到高级应用，由浅入深，适合不同水平的读者。 详尽的指令讲解： 对STEP 7编程语言中的关键指令进行详细解释和举例说明。 实用的工程技巧： 融入了大量资深工程师在项目实践中总结的宝贵经验。 面向未来： 关注工业4.0和智能制造的发展趋势，引导读者掌握更先进的自动化技术。 掌握西门子S7-300/400 PLC编程与应用，将为您打开通往工业自动化广阔天地的大门。无论您是初学者，希望系统学习PLC知识，还是有一定基础的工程师，希望深化技术理解，拓展应用领域，本书都将是您不可多得的良师益友。让我们一起，用知识和实践，驱动工业的未来！

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书在某些方面做得非常出色，尤其是在模拟量处理和PID控制的讲解上。作者通过几个非常贴合实际的案例，将这些相对复杂的概念剖析得淋漓尽致。例如，在处理温度采集和控制的章节，不仅详细讲解了如何配置模拟量输入模块，还深入分析了不同类型的传感器及其连接方式。更让我惊艳的是，作者对于PID算法的讲解，从理论推导到参数整定，再到在S7-300/400中的具体实现，都做到了细致入微。书中提供的SCL代码非常精炼，并且附带了详细的注释，让我能够清晰地理解每一行代码的逻辑。通过对这些案例的学习，我对于如何在高精度要求和动态变化的环境中进行精确控制有了全新的认识。此外，书中还涉及了一些数据块的组织和管理，以及如何利用这些数据块来实现复杂的功能，这对于构建大型PLC项目非常有帮助。总的来说，如果你对西门子S7-300/400的模拟量控制和PID应用感兴趣，那么这本书绝对值得你深入研究。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是它的“实用性”和“接地气”。作者在编写这本书时，显然是站在一线工程师的角度，将他们在实际工作中遇到的问题和解决方案都融入其中。我尤其欣赏书中关于HMI（人机界面）与S7-300/400 PLC之间通信的部分。很多教程只讲解PLC本身，而忽略了与上位机的交互，这本书却花了不少篇幅来详细讲解如何进行OPC通信、数据交换以及画面元素的配置。书中通过具体的案例，展示了如何在WinCC中创建变量、设计画面、实现报警和趋势显示等功能，这对于需要进行完整自动化系统开发的工程师来说，是极其宝贵的经验。此外，书中还涉及了一些关于项目管理和文档编写的建议，虽然篇幅不多，但却能帮助我们培养良好的工程习惯。我感觉这本书不仅教我如何“做”，更教我如何“做好”。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在我学习和实践的道路上给予我指导和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体结构和内容组织方式让我觉得有点混乱。开篇部分对S7-300/400的概述还算清晰，但很快就跳到了编程语言的介绍，而且在不同编程语言（如LAD, FBD, STL, SCL）之间的切换显得有些突兀，没有一个很好的过渡。我希望能够先有一个整体的框架，然后再深入讲解每种语言的特点和适用场景，而不是像现在这样零散地呈现。另外，书中关于网络通信的部分，特别是涉及ET200系列分布式I/O的配置和编程，也只是简单带过，缺乏足够的实例来展示如何进行实际的组态和数据交换。很多时候，看到程序代码，但我无法确定这些代码是在什么硬件环境下运行的，也无法知道具体的网络拓扑结构。这种信息的不完整性使得我在尝试复现或理解这些例子时遇到了不少困难。此外，书中对于用户自定义函数（UDF）和功能块（FC/FB）的讲解也略显单薄，没有充分说明它们在提高代码复用性和可维护性方面的优势。我感觉这本书更像是把一些零散的知识点堆砌在一起，而没有形成一个系统化的学习体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容实在是太少了，让人大失所望。我原本以为会学到很多干货，结果发现很多章节都只是泛泛而谈，缺乏深度。例如，关于S7-300/400的硬件结构介绍，仅仅是列出了几个模块的型号，并没有深入讲解它们的具体功能和通信方式，也没有提供任何实际连接的图示。编程部分更是让人摸不着头脑，虽然列出了一些梯形图和SCL代码，但并没有详细解释每条指令的作用，也没有给出具体的应用场景。很多时候，作者只是简单地罗列一些看起来很复杂的程序段，然后就直接跳到下一个话题，让人感觉完全跟不上节奏。更让人不解的是，书中关于故障排除和调试的部分几乎是空白，这对于初学者来说是极其重要的内容，却被完全忽略了。还有，关于S7-300/400的通信协议，例如Profinet和Profibus，也只是简单提及，没有深入探讨其配置和编程方法。总而言之，这本书更像是一本操作手册的概要，而不是一本真正意义上的教程。它没有提供足够的实践指导，也没有解释背后的原理，对于希望系统学习PLC编程的人来说，这本书的价值非常有限。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直太棒了！我一直对西门子PLC的世界充满好奇，尤其是S7-300/400系列，在实际工作中经常遇到。这本《实例讲解 西门子S7-300/400 PLC编程与应用》正好满足了我的需求。从拿到书的那一刻起，我就被它翔实的内容深深吸引。作者没有停留在理论的讲解，而是大量地融入了实际的工程案例。每个案例都非常贴近工业现场的需求，从简单的开关量控制到复杂的模拟量处理，再到PID算法的应用，都讲解得非常透彻。我尤其喜欢其中关于变频器和伺服电机联动控制的部分，这正是我目前工作中急需解决的问题。书中的截图清晰，代码块格式规范，阅读起来非常顺畅。而且，作者还提供了许多实用的小技巧和注意事项，这些都是在书本上很难学到的宝贵经验。这本书的讲解逻辑性很强，循序渐进，即使是初学者也能很快上手。我感觉自己不仅学会了编程指令，更重要的是理解了PLC在实际生产中的应用原理和设计思路。读完这本书，我感觉自己在PLC方面的知识储备和实操能力都有了质的飞跃，对未来在自动化领域的学习和工作充满了信心。